난삭재 가공 품질 진단 및 개선을 위한 기상 측정 플랫폼 개발

국문 초록 (Abstract)

항공산업 등 다양한 기능성 부품에 활용되고 있는 타이타늄합금, 니켈합금, 복합재 등 난삭재 가공에서 가공 효율 및 생산성 향상을 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 소재의 가공 변형, 가공 장비 자체의 오차, 공구의 마모 등에 의해 난삭재 가공 품질은 일반 소재 가공품에 비해 관리하기 힘들다. 기상 측정은 공작물 탈착 없이 공정 전, 중, 후의 공작물의 형상을 절삭가공 상에서 측정하고 평가할 수 있는 효율적 방법으로, 본 연구에서는 난삭재 가공의 품질을 진단하고 개선하기 위해 정밀한 측정과 형상 품질을 평가할 수 있는 기상 측정 플랫폼을 개발하였다. 기상 측정 플랫폼은 측정 정밀도 향상을 위한 장비의 체적오차, 프로빙 오차 보정 모듈을 포함하며, 보정 모듈을 적용한 예를 소개한다. 또한 기상 측정 플랫폼은 가공물 형상, 제어기 등 다양한 형상 오차 및 기하 공차 측정이 가능하도록 데이터 아키텍처를 구성하였다. 본 연구에서는 기상 측정 플랫폼을 활용하여 지멘스 제어기 기반의 5 축 공작기계와 화낙 제어기 기반의 3 축 공작기계에서 형상 품질 진단을 수행하였고, 이를 소개한다. 난삭재 가공 품질 향상을 위한 기상 측정 플랫폼은 절삭가공공정 디지털 트윈 플랫폼과 연계하여 가공 품질의 통합적인 모니터링 및 관리에 활용될 예정이다.