[공학기술] CNC 기초

1. NC의 개요

2. NC의 특징

(1) 복잡한 형상이라도 짧은 시간에 높은 정밀도로 가공할 수가 있다.

(2) 기능의 융통성과 가변성이 높아 다품종 중·소량 생산에 적합하다.

(3) 생산공장에서 가공의 능률화와 자동화에 중요한 역할을 한다.

(4) 비숙련자도 가공이 가능하고 한 사람이 여러 대의 기계를 다룰 수 있다.

3. NC의 종류

(1) NC 공작기계의 3가지 기본동작

① 위치 정하기 : 공구의 최종위치만 제어하는 것.

② 직선절삭 : 공구가 이동중에 직선절삭을 하는 기능

③ 원호 절삭 : 공구가 이동중에 원호절삭을 하는 기능

4. NC 공작기계 발전의 4단계

(1) 제1단계

(2) 제2단계

(3) 제3단계

(4) 제4단계

5. CNC와 DNC의 장점

(1) CNC의 장점

① 공작중에도 파트 프로그램 수정이 가능하며 단위를 자동변환할 수 있다.(inch/mm)

② NC에 비해 유연성이 높고, 계산능력도 훨씬 크다.

③ 가공에 자주 사용되는 파트 프로그램을 사용자가 매크로(macro) 형태로 짜서 컴퓨터의 기억장치에 저장해 두고, 필요할 때 항상 불러 쓸 수 있다.

④ 전체 생산 시스템의 CNC는 컴퓨터와 생산 공장과의 상호 연결이 쉽다.

⑤ 고장 발생시 자기 진단을 할 수 있으며, 고장 발생 시기와 상황을 파악할 수 있다.

① 천공 테이프를 사용하지 않는다.

② 유연성과 높은 계산 능력을 가지고 있으며 가공이 어려운 금형과 같은 복잡한 일감도 쉽게 가공할 수 있다.

③ CNC 프로그램들을 컴퓨터 파일로 저장할 수 있다.

④ 공장에서 생산성에 관계되는 데이터를 수집하고, 일괄 처리할 수 있다.

⑤ 공장 자동화의 기반이 된다.

6. 서보기구

(1) 서보기구의 구성

① 정보처리 회로 : 인간의 머리에 해당하는 부분

② 서보 기구 : 인간의 손과 발에 해당하는 부분으로 정보처리회로의 지령에 따라 공작기계의 테이블 등을 움직이는 역할을 한다.

① 개방회로방식(open loop system)

② 폐쇄회로방식(closed loop system) : 기계의 테이블 등에 직선자(linear scale)를 부착해 위치를 검출하여 되먹임하는 방식이다. 이 방식은 높은 정밀도를 요구하는 공작기계나 대형의 기계에 많이 이용된다.

③ 반폐쇄회로방식(semi-closed system) : 위치와 속도의 검출을 서보 모터의 축이나 볼 나사의 회전 각도로 검출하는 방식이다. 최근에는 고정밀도의 볼 나사 생산과 뒤틈 보정 및 피치 오차 보정이 가능하게 되어 대부분의 NC 공작기계에 이 방식이 사용된다.

④ 하이브리드 서보 방식(hybrid servo system) : 반폐쇄회로방식과 폐쇄회로방식을 절충한 것으로 높은 정밀도가 요구되며, 공작기계의 중량이 커서 기계의 강성을 높이기 어려운 경우와 안정된 제어가 어려운 경우에 많이 이용된다.