수직 가공 센터의 정확도를 판단하는 방법
기계 가공 분야에서 수직 머시닝 센터의 정확도는 가공 품질에 매우 중요합니다. 작업자 입장에서는 가공 효과를 보장하기 위해 수직 머시닝 센터의 정확도를 정확하게 판단하는 것이 핵심입니다. 아래에서는 수직 머시닝 센터의 정확도를 판단하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.
시험편의 관련 요소 결정
시험편의 재료, 도구 및 절단 매개변수
시험편 재료, 공구 및 절삭 매개변수의 선택은 정확도 판단에 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 요소들은 일반적으로 제조 공장과 사용자 간의 합의에 따라 결정되며, 적절하게 기록되어야 합니다.
절삭 속도 측면에서 주철 부품의 경우 약 50m/min, 알루미늄 부품의 경우 약 300m/min입니다. 적절한 이송 속도는 대략 (0.05~0.10)mm/tooth입니다. 절삭 깊이 측면에서 모든 밀링 작업의 반경 방향 절삭 깊이는 0.2mm여야 합니다. 이러한 매개변수의 합리적인 선택은 이후 정밀도를 정확하게 판단하는 기준이 됩니다. 예를 들어, 절삭 속도가 너무 높으면 공구 마모가 증가하고 가공 정밀도에 영향을 미칠 수 있으며, 이송 속도가 부적절하면 가공된 부품의 표면 조도가 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다.
시험편 재료, 공구 및 절삭 매개변수의 선택은 정확도 판단에 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 요소들은 일반적으로 제조 공장과 사용자 간의 합의에 따라 결정되며, 적절하게 기록되어야 합니다.
절삭 속도 측면에서 주철 부품의 경우 약 50m/min, 알루미늄 부품의 경우 약 300m/min입니다. 적절한 이송 속도는 대략 (0.05~0.10)mm/tooth입니다. 절삭 깊이 측면에서 모든 밀링 작업의 반경 방향 절삭 깊이는 0.2mm여야 합니다. 이러한 매개변수의 합리적인 선택은 이후 정밀도를 정확하게 판단하는 기준이 됩니다. 예를 들어, 절삭 속도가 너무 높으면 공구 마모가 증가하고 가공 정밀도에 영향을 미칠 수 있으며, 이송 속도가 부적절하면 가공된 부품의 표면 조도가 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다.
시험편 고정
시험편의 고정 방법은 가공 중 안정성과 직접적인 관련이 있습니다. 공구와 고정구의 최대 안정성을 보장하기 위해 시험편은 특수 고정구에 편리하게 설치해야 합니다. 고정구와 시험편의 설치면은 평평해야 하며, 이는 가공 정확도를 보장하기 위한 전제 조건입니다. 동시에 시험편의 설치면과 고정구의 클램핑면 사이의 평행도를 검사해야 합니다.
클램핑 방식과 관련하여, 공구가 중앙 구멍의 전체 길이를 관통하여 가공할 수 있도록 적절한 방법을 사용해야 합니다. 예를 들어, 시편을 고정할 때는 접시머리 나사를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 공구와 나사 사이의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 물론 다른 유사한 방법도 선택할 수 있습니다. 시편의 전체 높이는 선택한 고정 방식에 따라 달라집니다. 적절한 높이는 가공 과정에서 시편 위치의 안정성을 보장하고 진동 등의 요인으로 인한 정확도 편차를 줄일 수 있습니다.
시험편의 고정 방법은 가공 중 안정성과 직접적인 관련이 있습니다. 공구와 고정구의 최대 안정성을 보장하기 위해 시험편은 특수 고정구에 편리하게 설치해야 합니다. 고정구와 시험편의 설치면은 평평해야 하며, 이는 가공 정확도를 보장하기 위한 전제 조건입니다. 동시에 시험편의 설치면과 고정구의 클램핑면 사이의 평행도를 검사해야 합니다.
클램핑 방식과 관련하여, 공구가 중앙 구멍의 전체 길이를 관통하여 가공할 수 있도록 적절한 방법을 사용해야 합니다. 예를 들어, 시편을 고정할 때는 접시머리 나사를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 공구와 나사 사이의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 물론 다른 유사한 방법도 선택할 수 있습니다. 시편의 전체 높이는 선택한 고정 방식에 따라 달라집니다. 적절한 높이는 가공 과정에서 시편 위치의 안정성을 보장하고 진동 등의 요인으로 인한 정확도 편차를 줄일 수 있습니다.
시험편의 치수
여러 번의 절삭 작업 후, 시험편의 외형 치수는 감소하고 구멍 직경은 증가합니다.합격 검사에 사용할 경우, 머시닝 센터의 절삭 정밀도를 정확하게 반영하기 위해, 표준에 명시된 치수와 일치하는 최종 윤곽 가공 시험편 치수를 선택하는 것이 좋습니다.시험편은 절삭 시험에 반복적으로 사용할 수 있지만, 그 사양은 표준에서 제공하는 특성 치수의 ±10% 이내로 유지해야 합니다.시험편을 다시 사용할 때는 새로운 정밀 절삭 시험을 실시하기 전에 모든 표면을 깨끗하게 하기 위해 박층 절삭을 수행해야 합니다.이렇게 하면 이전 가공의 잔류물의 영향을 제거하고 각 시험 결과가 머시닝 센터의 현재 정밀도 상태를 더욱 정확하게 반영할 수 있습니다.
여러 번의 절삭 작업 후, 시험편의 외형 치수는 감소하고 구멍 직경은 증가합니다.합격 검사에 사용할 경우, 머시닝 센터의 절삭 정밀도를 정확하게 반영하기 위해, 표준에 명시된 치수와 일치하는 최종 윤곽 가공 시험편 치수를 선택하는 것이 좋습니다.시험편은 절삭 시험에 반복적으로 사용할 수 있지만, 그 사양은 표준에서 제공하는 특성 치수의 ±10% 이내로 유지해야 합니다.시험편을 다시 사용할 때는 새로운 정밀 절삭 시험을 실시하기 전에 모든 표면을 깨끗하게 하기 위해 박층 절삭을 수행해야 합니다.이렇게 하면 이전 가공의 잔류물의 영향을 제거하고 각 시험 결과가 머시닝 센터의 현재 정밀도 상태를 더욱 정확하게 반영할 수 있습니다.
시험편의 위치
시험편은 수직 가공 센터의 X 스트로크의 중간 위치와 시험편과 고정구의 위치 및 공구의 길이에 적합한 Y 및 Z 축을 따라 적절한 위치에 배치해야 합니다.그러나 시험편의 위치 지정 위치에 대한 특별한 요구 사항이 있는 경우 제조 공장과 사용자 간의 계약에서 명확하게 지정해야 합니다.올바른 위치 지정은 가공 과정에서 공구와 시험편 사이의 정확한 상대적 위치를 보장하여 가공 정확도를 효과적으로 보장할 수 있습니다.시험편의 위치가 부정확하면 가공 치수 편차 및 형상 오차와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.예를 들어, X 방향의 중심 위치에서 벗어나면 가공된 공작물의 길이 방향으로 치수 오차가 발생할 수 있으며, Y 및 Z 축을 따라 부적절한 위치 지정은 높이 및 너비 방향에서 공작물의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
시험편은 수직 가공 센터의 X 스트로크의 중간 위치와 시험편과 고정구의 위치 및 공구의 길이에 적합한 Y 및 Z 축을 따라 적절한 위치에 배치해야 합니다.그러나 시험편의 위치 지정 위치에 대한 특별한 요구 사항이 있는 경우 제조 공장과 사용자 간의 계약에서 명확하게 지정해야 합니다.올바른 위치 지정은 가공 과정에서 공구와 시험편 사이의 정확한 상대적 위치를 보장하여 가공 정확도를 효과적으로 보장할 수 있습니다.시험편의 위치가 부정확하면 가공 치수 편차 및 형상 오차와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.예를 들어, X 방향의 중심 위치에서 벗어나면 가공된 공작물의 길이 방향으로 치수 오차가 발생할 수 있으며, Y 및 Z 축을 따라 부적절한 위치 지정은 높이 및 너비 방향에서 공작물의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
특정 검출 항목 및 처리 방법 정확도
치수 정확도 감지
선형 치수의 정확도
측정 도구(캘리퍼스, 마이크로미터 등)를 사용하여 가공된 시험편의 선형 치수를 측정합니다. 예를 들어, 공작물의 길이, 너비, 높이 및 기타 치수를 측정하여 설계 치수와 비교합니다. 높은 정밀도가 요구되는 머시닝 센터의 경우, 치수 편차는 일반적으로 미크론 단위의 매우 작은 범위 내에서 관리되어야 합니다. 여러 방향의 선형 치수를 측정함으로써 머시닝 센터의 X, Y, Z축 위치 정확도를 종합적으로 평가할 수 있습니다.
선형 치수의 정확도
측정 도구(캘리퍼스, 마이크로미터 등)를 사용하여 가공된 시험편의 선형 치수를 측정합니다. 예를 들어, 공작물의 길이, 너비, 높이 및 기타 치수를 측정하여 설계 치수와 비교합니다. 높은 정밀도가 요구되는 머시닝 센터의 경우, 치수 편차는 일반적으로 미크론 단위의 매우 작은 범위 내에서 관리되어야 합니다. 여러 방향의 선형 치수를 측정함으로써 머시닝 센터의 X, Y, Z축 위치 정확도를 종합적으로 평가할 수 있습니다.
구멍 직경의 정확도
가공된 구멍의 경우, 내경 게이지나 좌표 측정기와 같은 도구를 사용하여 구멍 직경을 측정할 수 있습니다. 구멍 직경의 정확도는 직경 크기가 요구 사항을 충족하는지 여부뿐만 아니라 원통도와 같은 지표도 포함합니다. 구멍 직경 편차가 너무 큰 경우, 공구 마모나 스핀들 반경 방향 런아웃과 같은 요인이 원인일 수 있습니다.
가공된 구멍의 경우, 내경 게이지나 좌표 측정기와 같은 도구를 사용하여 구멍 직경을 측정할 수 있습니다. 구멍 직경의 정확도는 직경 크기가 요구 사항을 충족하는지 여부뿐만 아니라 원통도와 같은 지표도 포함합니다. 구멍 직경 편차가 너무 큰 경우, 공구 마모나 스핀들 반경 방향 런아웃과 같은 요인이 원인일 수 있습니다.
형상 정확도 감지
평탄도 검출
수평계나 광학 플랫과 같은 장비를 사용하여 가공된 평면의 평탄도를 측정합니다. 가공된 평면에 수평계를 대고 기포 위치 변화를 관찰하여 평탄도 오차를 측정합니다. 고정밀 가공을 위해서는 평탄도 오차가 매우 작아야 합니다. 그렇지 않으면 후속 조립 및 기타 공정에 영향을 미치기 때문입니다. 예를 들어, 공작기계 및 기타 평면의 가이드 레일을 가공할 때는 평탄도 요건이 매우 높습니다. 허용 오차를 초과하면 가이드 레일 위의 가동부가 불안정하게 작동합니다.
평탄도 검출
수평계나 광학 플랫과 같은 장비를 사용하여 가공된 평면의 평탄도를 측정합니다. 가공된 평면에 수평계를 대고 기포 위치 변화를 관찰하여 평탄도 오차를 측정합니다. 고정밀 가공을 위해서는 평탄도 오차가 매우 작아야 합니다. 그렇지 않으면 후속 조립 및 기타 공정에 영향을 미치기 때문입니다. 예를 들어, 공작기계 및 기타 평면의 가이드 레일을 가공할 때는 평탄도 요건이 매우 높습니다. 허용 오차를 초과하면 가이드 레일 위의 가동부가 불안정하게 작동합니다.
원형도 검출
가공되는 원형 형상(예: 원통, 원뿔 등)의 경우 진원도 측정기를 사용하여 측정할 수 있습니다. 진원도 오차는 회전 운동 중 머시닝 센터의 정밀도 상황을 반영합니다. 스핀들의 회전 정밀도 및 공구의 반경 방향 런아웃과 같은 요인이 진원도에 영향을 미칩니다. 진원도 오차가 너무 크면 기계 부품 회전 시 불균형을 초래하여 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
가공되는 원형 형상(예: 원통, 원뿔 등)의 경우 진원도 측정기를 사용하여 측정할 수 있습니다. 진원도 오차는 회전 운동 중 머시닝 센터의 정밀도 상황을 반영합니다. 스핀들의 회전 정밀도 및 공구의 반경 방향 런아웃과 같은 요인이 진원도에 영향을 미칩니다. 진원도 오차가 너무 크면 기계 부품 회전 시 불균형을 초래하여 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
위치 정확도 감지
병렬성 감지
가공된 표면 사이 또는 구멍과 표면 사이의 평행도를 감지합니다. 예를 들어, 두 평면 사이의 평행도를 측정하려면 다이얼 인디케이터를 사용할 수 있습니다. 다이얼 인디케이터를 스핀들에 고정하고 인디케이터 헤드를 측정 평면에 접촉시킨 후 작업대를 움직여 다이얼 인디케이터 측정값의 변화를 관찰합니다. 과도한 평행도 오차는 가이드 레일의 직진도 오차나 작업대의 경사도 등의 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.
병렬성 감지
가공된 표면 사이 또는 구멍과 표면 사이의 평행도를 감지합니다. 예를 들어, 두 평면 사이의 평행도를 측정하려면 다이얼 인디케이터를 사용할 수 있습니다. 다이얼 인디케이터를 스핀들에 고정하고 인디케이터 헤드를 측정 평면에 접촉시킨 후 작업대를 움직여 다이얼 인디케이터 측정값의 변화를 관찰합니다. 과도한 평행도 오차는 가이드 레일의 직진도 오차나 작업대의 경사도 등의 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.
수직성 감지
직각자나 직각도 측정기 등의 도구를 사용하여 가공된 표면 사이 또는 구멍과 표면 사이의 직각도를 측정합니다. 예를 들어, 상자형 부품을 가공할 때 상자의 여러 표면 사이의 직각도는 부품의 조립 및 사용 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 직각도 오차는 공작 기계 좌표축 사이의 직각도 편차로 인해 발생할 수 있습니다.
직각자나 직각도 측정기 등의 도구를 사용하여 가공된 표면 사이 또는 구멍과 표면 사이의 직각도를 측정합니다. 예를 들어, 상자형 부품을 가공할 때 상자의 여러 표면 사이의 직각도는 부품의 조립 및 사용 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 직각도 오차는 공작 기계 좌표축 사이의 직각도 편차로 인해 발생할 수 있습니다.
동적 정확도 평가
진동 감지
가공 공정 중 진동 센서를 사용하여 머시닝 센터의 진동 상황을 감지합니다. 진동은 가공 부품의 표면 거칠기 증가 및 공구 마모 가속과 같은 문제를 초래할 수 있습니다. 진동의 주파수와 진폭을 분석함으로써 회전 부품의 불균형이나 부품의 느슨함 등 비정상적인 진동원이 있는지 확인할 수 있습니다. 고정밀 머시닝 센터의 경우, 가공 정확도의 안정성을 보장하기 위해 진동 진폭을 매우 낮은 수준으로 제어해야 합니다.
가공 공정 중 진동 센서를 사용하여 머시닝 센터의 진동 상황을 감지합니다. 진동은 가공 부품의 표면 거칠기 증가 및 공구 마모 가속과 같은 문제를 초래할 수 있습니다. 진동의 주파수와 진폭을 분석함으로써 회전 부품의 불균형이나 부품의 느슨함 등 비정상적인 진동원이 있는지 확인할 수 있습니다. 고정밀 머시닝 센터의 경우, 가공 정확도의 안정성을 보장하기 위해 진동 진폭을 매우 낮은 수준으로 제어해야 합니다.
열 변형 감지
머시닝 센터는 장시간 작동 시 열을 발생시켜 열 변형을 유발합니다. 온도 센서를 사용하여 주요 부품(예: 스핀들 및 가이드 레일)의 온도 변화를 측정하고, 측정 장비와 결합하여 가공 정밀도 변화를 감지하십시오. 열 변형은 가공 치수의 점진적인 변화로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 고온에서 스핀들이 늘어나면 가공된 공작물의 축 방향으로 치수 편차가 발생할 수 있습니다. 열 변형이 정밀도에 미치는 영향을 줄이기 위해 일부 첨단 머시닝 센터에는 온도 제어를 위한 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.
머시닝 센터는 장시간 작동 시 열을 발생시켜 열 변형을 유발합니다. 온도 센서를 사용하여 주요 부품(예: 스핀들 및 가이드 레일)의 온도 변화를 측정하고, 측정 장비와 결합하여 가공 정밀도 변화를 감지하십시오. 열 변형은 가공 치수의 점진적인 변화로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 고온에서 스핀들이 늘어나면 가공된 공작물의 축 방향으로 치수 편차가 발생할 수 있습니다. 열 변형이 정밀도에 미치는 영향을 줄이기 위해 일부 첨단 머시닝 센터에는 온도 제어를 위한 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.
재위치 정확도 고려
동일 시험편의 다중 가공 정확도 비교
동일한 시험편을 반복적으로 가공하고 위의 검출 방법을 사용하여 가공된 각 시험편의 정밀도를 측정합니다. 치수 정밀도, 형상 정밀도, 위치 정밀도와 같은 지표의 반복성을 관찰합니다. 위치 재조정 정밀도가 낮으면 일괄 가공된 공작물의 품질이 불안정해질 수 있습니다. 예를 들어, 금형 가공에서 위치 재조정 정밀도가 낮으면 금형 캐비티 치수가 일정하지 않아 금형의 사용 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
동일한 시험편을 반복적으로 가공하고 위의 검출 방법을 사용하여 가공된 각 시험편의 정밀도를 측정합니다. 치수 정밀도, 형상 정밀도, 위치 정밀도와 같은 지표의 반복성을 관찰합니다. 위치 재조정 정밀도가 낮으면 일괄 가공된 공작물의 품질이 불안정해질 수 있습니다. 예를 들어, 금형 가공에서 위치 재조정 정밀도가 낮으면 금형 캐비티 치수가 일정하지 않아 금형의 사용 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
결론적으로, 작업자 입장에서 수직 머시닝 센터의 정밀도를 종합적이고 정확하게 판단하기 위해서는 시험편 준비(소재, 공구, 절삭 조건, 고정 및 치수 포함), 시험편 위치 결정, 다양한 가공 정밀도 항목(치수 정밀도, 형상 정밀도, 위치 정밀도) 검출, 동적 정밀도 평가, 그리고 위치 재조정 정밀도 고려 등 여러 측면에서 시작해야 합니다. 이러한 과정을 통해서만 머시닝 센터는 생산 공정에서 가공 정밀도 요건을 충족하고 고품질 기계 부품을 생산할 수 있습니다.