KR101597270B1 - 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물에 관한 것으로서, 앞면(A)과 윗면(E) 사이에 형성된 제 1정사각형(10)과, 제 1돌출원판(20)과, 제 1원통공(30)과; 좌측면(C)에 형성한 제 2정사각형(10')과, 제 3정사각형(10")과, 제 2돌출원판(20')과, 제 2원통공(30')과, 우측면(D)에 형성한 제 4정사각형(10-1)과, 제 5정사각형(10-2)과, 제 3돌출원판(20")과, 제 3원통공(30") 및; 윗면(E)에 형성한 제 6정사각형(10-3)과, 제 4돌출원판(20-1)과, 제 4원통공(30-1)으로 구성되어 평가항목 도출로 인하여 표준공작물의 가공과 가공결과물의 3차원 측정만으로 5축 공작기계의 다양한 오차의 원인 파악이 가능하고, 많은 비용을 필요로 하는 정밀도 측정장비를 필요로 하지 않아 경제적 효과가 탁월하며, 5축 공작기계 정밀도 측정의 간편화로 인한 시간적인 효과 및 주기적인 공작기계의 오차원인을 체크할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계의 성능 향상으로 인한 가공 품질을 향상할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.
Description
본 발명은 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물에 관한 것으로서, 표준공작물의 가공과 가공결과물의 3차원 측정만으로 5축 공작기계의 다양한 오차의 원인 파악이 가능하고, 많은 비용을 필요로 하는 정밀도 측정장비를 필요로 하지 않아 경제적 효과가 탁월하며, 5축 공작기계 정밀도 측정의 간편화로 인한 시간적인 효과 및 주기적인 공작기계의 오차원인을 체크할 수 있는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물에 관한 것이다.
최근 초정밀 가공에 대한 수요가 증가하면서 다양한 5축 공작기계가 출시됨에 따라 5축 가공에 대하여 보다 높은 정밀도를 요구하고 있다. 공작기계 자체가 가지는 정밀도를 최대한 발휘할 수 있도록 하기 위해선 공작기계의 적절한 유지/보수가 필요하다고 할 수 있다. 5축 공작기계의 정밀도를 유지함으로써 정밀가공이 가능하게 하기 위해서는 공작기계 자체가 가지고 있는 오차의 원인을 분석함으로써 그 원인을 제거해야 한다. 따라서, 공작기계를 직접 제작하여 판매하는 회사나, 공작기계를 활용하여 제품을 생산하는 업체 모두에게 공작기계를 정밀하게 측정하고 오차의 원인을 분석함으로써 공작기계가 요구되는 정밀도를 유지하게 하는 것은 매우 중요한 일이라 할 수 있다.
일반적으로 5축 공작기계에서는 3축 공작기계에 비하여 회전하는 선회 축이 추가로 존재하기 때문에 다양한 오차를 가지며, 이에 따라 훨씬 더 많은 평가항목이 필요하다. 그렇기 때문에, 현재 KS 및 ISO에서 제시된 항목으로 5축 공작기계의 기계 정밀도를 평가하기에는 제한적인 부분이 많으며 추가적인 항목의 도출이 필요하다고 볼 수 있다(비특허문헌1).
일반적으로 5축 공작기계의 정밀도를 평가하기 위해서 5축 공작기계 메이커별로 독자적인 평가항목과 평가방법을 가지고 있으나, 이는 공개되고 있지 않으며 메이커 별로 각각 다르다고 할 수 있다. 또한, 공작기계의 정밀도를 측정하기 위한 숙련된 기술자가 필요하고, 고가의 장비도 필요하며, 측정 시간도 오래 걸려 사용자 입장에서는 5축 공작기계의 정밀도 평가가 매우 어려운 실정이다.
5축 공작기계의 정밀도를 판단하는 가장 보편적인 방법 중 하나는 표준공작물(Test Workpiece)을 가공하여 그 공작물의 정밀도를 측정함으로써 공작기계의 정밀도를 유추하는 방법이라고 할 수 있다. 국외 여러 대학에서 5축 공작기계의 정밀도 파악을 위한 표준공작물을 제시하였으나(비특허문헌2, 3), 오차의 원인 분석이 아닌 기계의 가공능력을 제시 해 주고 있는 것이 일반적이라 할 수 있다. 즉, 기존에 제시된 표준공작물은 공작기계의 성능을 정성적으로 판단할 수 있는 근거만 줄 수 있을 뿐 공작기계의 각 오차요소들을 규명한 연구는 거의 없는 상황이다(비특허문헌4, 5).
따라서, 본 발명은 먼저, KS 및 ISO 규경에 제시되어 있는 5축 공작기계의 성능평가 항목에 대해 분석을 실시한 후 기존의 규격에서 체계적으로 제시하지 못하고 있는 평가항목 부분을 추가적으로 도출하고자 한다. 또한, 5축 공작기계 표준공작물에 대하여 ISO 규격에서 정의하고 있지 않기 때문에 본 발명을 통해 5축 공작기계에 대한 표준공작물을 제안하고자 한다. 본 발명에서는, 표준공작물을 가공하여 가공결과를 측정함으로써 오차의 원인에 대한 정량적 분석이 가능하게 할 수 있는 표준공작물을 제안하고자 한다. 최존적으로 개발된 표준공작물의 가공과 5축 공작기계의 정밀도 측정을 통하여 각 평가항목에 대한 기계 정밀도와 표준공작물의 가공정밀도와의 상관관계를 분석하고자 한다.
이와 같은 실정에 따라 다양한 형상을 갖는 공작물의 가공을 위해 최근 5축 공작기계가 많이 도입되고 있다. 일반적으로 5축 공작기계는 3 축 공작기계에 비해 기하학적 오차를 가질 가능성이 높아 공작기계의 성능평가가 매우 중요하다고 할 수 있다. 이를 위해 성능평가 항목 및 그 시험 방법을 ISO 규격에서 규정하고 있으나，5축 공작기계는 축의 구성이 다양하여 모든 성능평가 항목을 포함하기가 어렵다고 할 수 있다.
종래 5축 공작기계 정밀도 평가는 자체적으로 시편을 개발하여 종래기계의 가공능력을 평가하거나 주로 3축 머시닝센터의 표준시편 KS B IOS 10791-7에 제시된 기본적인 형상을 응용하거나 또는 거기에 기초하여 공작기계의 가공능력을 제시하기 위한 5축형 표준시편을 개발하고 있다.
이렇게 개발된 5축형 표준시편은 ISO 10791-2 규격에 근거하여 사각형의 양끝 모서리 부분에 기울기를 주어 얼마만큼 정밀하게 가공할 수 있는지를 확인하는 시편으로 사용되었다.
그러나 5축 공작기계 정밀도 평가항목은 5축 공작기계에 대한 모든 오차를 파악하기에는 제한적인 부분이 존재할 뿐만 아니라 3축 공작기계에 비해 다양한 오차요인을 가지는 5축 공작기계 정밀도 측정을 모두 실시하기에는 시간적, 경제적으로 어려움이 존재하고, 5축 공작기계의 오차요소를 파악하기 위한 표준공작물이 다양하게 개발되어 왔으나, 현실적으로 각각의 오차 요소를 정량적으로 판단하기 위한 목적으로 활용되지 못하고 있는 실정이다.
비특허문헌 1 : 한국 공업규격 : "머시닝 센터 검사 조건 - 제2부 : 수직 주축 및 수직 주회전축의 만능 헤드(수직 Z축)를 가진 기계에 대한 기하학적 정밀도 검사", KS B ISO 10791-2, 2007,
비특허문헌 2 : 한국 공업 규격 : "공작기계-수직 형 머시닝센터의 시험 및 검사방법", KS B 4408, 2012,
비특허문헌 3 : 한국 공업 규격 : 공작기계-브리지형 밀링 머신 시험 조건-정확정밀도 시험 - 제2부 : 주행 브리지(갠트리형)머신", KS B ISO 8636-2, 2009,
비특허문헌 4 : 김배석, 김종관 : 공작기계 주축 테이퍼 결합부 정강성에 관한 연구", 한국공작기계학회 춘계학술대회논문집, 2001,
비특허문헌 5 : 이춘만, 박동근, 임상헌 : "머시닝센터의 정.동강성 평가에 관한 연구", 한국공작기계학회 춘계학술대회논문집, 2005.
본 발명은 상기한 실정을 고려하여 종래 5축 공작기계의 정밀도 평가에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 기존에 존재하는 5축 공작기계 평가항목에서 부족한 부분을 추가로 도출하고, 수립된 모든 평가항목을 파악할 수 있도록 설계된 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 개발된 표준공작물의 가공을 통하여 5축 공작기계의 오차요인을 파악할 수 있는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 표준공작물 각각의 구간별로 가공조건을 지정하여 해당 부분이 의미하는 오차요소를 파악함으로써 5축 공작기계 정밀도 파악이 가능한 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 5축 공작기계에 대한 정밀도 분석을 좀 더 용이하게 할 수 있도록 하며, 시간적, 경제적인 절감을 통해 주기적인 5축 공작기계의 정밀도 분석이 가능함으로써 가공품질 향상을 도모할 수 있는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물은 앞면(A)과 윗면(E) 사이에 직사각 경사면을 이루어 직사각 경사면에 대각선 방향으로 돌출 형성된 제 1정사각형(10)과, 상기 제 1정사각형(10) 내에서 제 1정사각형(10)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 1돌출원판(20)과, 상기 제 1돌출원판(20)의 중앙과 제 1정사각형(10)의 대각선 방향으로 제 1정사각형(10)의 모서리와 제 1돌출원판(20) 사이에 파여 형성된 제 1원통공(30)과; 좌측면(C)에 돌출 형성한 제 2정사각형(10')과, 상기 제 2정사각형(10')의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 2정사각형(10')의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 3정사각형(10")과, 상기 제 3정사각형(10") 내에서 제 3정사각형(10")의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 2돌출원판(20')과, 상기 제 2돌출원판(20')의 중앙과 제 3정사각형(10")의 대각선 방향으로 제 3정사각형(10")의 모서리와 제 2돌출원판(20') 사이에 파여 형성된 제 2원통공(30')과, 우측면(D)에 돌출 형성한 제 4정사각형(10-1)과, 상기 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 4정사각형(10-1)의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 5정사각형(10-2)과, 상기 제 5정사각형(10-2) 내에서 제 5정사각형(10-2)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 3돌출원판(20")과, 상기 제 3돌출원판(20")의 중앙과 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향으로 제 4정사각형(10-1)의 모서리와 제32돌출원판(20") 사이에 파여 형성된 제 3원통공(30") 및; 윗면(E)에 대각선 방향으로 돌출 형성한 제 6정사각형(10-3)과, 상기 제 6정사각형(10-3) 내에서 제 6정사각형(10-3)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 4돌출원판(20-1)과, 상기 제 4돌출원판(20-1)의 중앙과 제 6정사각형(10-3)의 대각선 방향으로 제 6정사각형(10-3)의 모서리와 제 4돌출원판(20-1) 사이에 파여 형성된 제 4원통공(30-1)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 평가항목 도출로 인하여 표준공작물의 가공과 가공결과물의 3차원 측정만으로 5축 공작기계의 다양한 오차의 원인 파악이 가능하고, 많은 비용을 필요로 하는 정밀도 측정장비를 필요로 하지 않아 경제적 효과가 탁월하며, 5축 공작기계 정밀도 측정의 간편화로 인한 시간적인 효과 및 주기적인 공작기계의 오차원인을 체크할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계의 성능 향상으로 인한 가공 품질을 향상할 수 있는 각별한 장점이 있다.
도 1은 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 전면 사시도,
도 2는 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 후면 사시도,
도 3은 5축 공작기계 평가항목을 각 축 별로 그룹화하여 나타낸 도면,
도 4의 (a) 내지 (k)는 본 발명 표준공작물로 5축 공작기계 정밀도를 평가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 후면 사시도,
도 3은 5축 공작기계 평가항목을 각 축 별로 그룹화하여 나타낸 도면,
도 4의 (a) 내지 (k)는 본 발명 표준공작물로 5축 공작기계 정밀도를 평가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 전면 사시도, 도 2는 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 후면 사시도, 도 3은 5축 공작기계 평가항목을 각 축 별로 그룹화하여 나타낸 도면, 도 4의 (a) 내지 (k)는 본 발명 표준공작물로 5축 공작기계 정밀도를 평가하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물은 앞면(A)과 윗면(E) 사이에 직사각 경사면을 이루어 직사각 경사면에 대각선 방향으로 돌출 형성된 제 1정사각형(10)과, 상기 제 1정사각형(10) 내에서 제 1정사각형(10)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 1돌출원판(20)과, 상기 제 1돌출원판(20)의 중앙과 제 1정사각형(10)의 대각선 방향으로 제 1정사각형(10)의 모서리와 제 1돌출원판(20) 사이에 파여 형성된 제 1원통공(30)과; 좌측면(C)에 돌출 형성한 제 2정사각형(10')과, 상기 제 2정사각형(10')의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 2정사각형(10')의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 3정사각형(10")과, 상기 제 3정사각형(10") 내에서 제 3정사각형(10")의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 2돌출원판(20')과, 상기 제 2돌출원판(20')의 중앙과 제 3정사각형(10")의 대각선 방향으로 제 3정사각형(10")의 모서리와 제 2돌출원판(20') 사이에 파여 형성된 제 2원통공(30')과, 우측면에 돌출 형성한 제 4정사각형(10-1)과, 상기 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 4정사각형(10-1)의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 5정사각형(10-2)과, 상기 제 5정사각형(10-2) 내에서 제 5정사각형(10-2)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 3돌출원판(20")과, 상기 제 3돌출원판(20")의 중앙과 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향으로 제 4정사각형(10-1)의 모서리와 제 3돌출원판(20") 사이에 파여 형성된 제 3원통공(30") 및; 윗면(E)에 대각선 방향으로 돌출 형성한 제 6정사각형(10-3)과, 상기 제 6정사각형(10-3) 내에서 제 6정사각형(10-3)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 4돌출원판(20-1)과, 상기 제 4돌출원판(20-1)의 중앙과 제 6정사각형(10-3)의 대각선 방향으로 제 6정사각형(10-3)의 모서리와 제 4돌출원판(20-1) 사이에 파여 형성된 제 4원통공(30-1)으로 구성되어 있다.
상기 제 1∼6정사각형(10, 10', 10", 10-1∼10-3)과 제 1∼4돌출원판(20, 20', 20" 20-1)과 제 1∼4원통공(30, 30', 30", 30-1)으로 이루어져 주축 및 테이블에 대한 정밀도를 평가한다.
후면(B) 상부 돌출부(B1)와, 앞면(A) 우측 상부 단차 라운드부(A1)와, 앞면과 윗면 사이에 직사각 경사면에 형성된 최하위 제 1원통공(30) 및, 윗면(E)에 형성된 좌측 제 4원통공(30-1)으로 이루어져 A축에 대한 정밀도를 평가한다.
또한, 윗면 우측 후방부 돌출부(E1)와, 우측 상부 돌출부(D1) 및; 윗면에 형성된 중아 제 4원통공(30-1)으로 이루어져 C축에 대한 정밀도를 평가한다.
좌측면(C)을 가공하여 주축(S)과 선회 A축의 관계에 대한 정밀도를 평가한다.
그리고, 상기 후면(B)을 가공하여 선회 A축과 C축의 관계에 대한 정밀도를 평가한다.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축, C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타낸다.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축, C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타낸다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물의 작용을 설명한다.
도 3은 5축 공작기계 기계정밀도 평가항목을 나타낸 도면으로서, 기존에 제시되어 있는 평가항목에 추가적으로 도출한 9개의 항목을 포함시켜, 최종적으로 수립한 5축 공작기계 평가 항목을 각 축 별로 그룹화 하여 나타낸 도면이다.
도 3에서 푸른색 박스는 기존에 제시되어 있는 평가항목을 나타내고, 붉은색 박스는 추가적으로 도출한 평가항목을 나타내고 있다.
하기 표 1은 5축 공작기계에 대하여 도출된 평가항목을 보여주고 있다. 기존 ISO 규격에 제시되어 있는 21개의 평가항목과 9개의 항목을 추가적으로 도출하였으며, 총 30항목에 대한 5축 공작기계 기계정밀도 평가항목을 수립하였다.
| 평가항목(9개 항목 도출) |
| A축 지정 위치에서 주축 회전 중심선과 기준 평면의 직각도 검사. |
| A축 지정 위치에서 주축 회전 중심선과 X, Y축 운동과의 직각도 검사. |
| A축 지정위치에서의 열변형 검사 |
| A축 정강성 검사 |
| C축과 X, Y축 운동과의 직각도 검사 |
| C축의 각도 정밀도 검사 |
| C축의 정강성 검사 |
| X, Y, Z축 위치 정밀도 검사 |
| A축과 C축의 Pivot Point 오차 검사 |
도 1, 2에 나타낸 표준공작물 각각의 구간은 일반적인 가공조건이 아니라, 각 구간마다 기계정밀도 평가항목을 파악할 수 있도록 하기 위하여 특정한 가공조건을 설정하였으며, 각 구간별 가공 조건은 각각의 기계정밀도 평가항목마다 실시되는 측정 방법에 의거하여 설정하였다.
도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 표준공작물 전체에서 윗면(E), 좌측면(C), 우측면(D), 앞면(A)과 윗면(E) 사이의 경사면에 포함되어 있고, 일반적으로 면의 각도와 위치에 따라 통상적인 조건으로 가공하며, 주축에 대한 요소별 정밀도와 테이블에 대한 정밀도 파악이 가능하다.
도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 후면(B) 상부 돌출부(B1) 가공, A축을 가공면의 중심에서부터 -30°∼ +30°로 선회하면서 원호 가공을 실시함으로써 A축의 평행도와 A축과 C축의 직각도 및 S축과 A축의 직각도를 검사할 수 있다.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 X축은 좌우 이송축, Y축은 전후방 이송축, Z축은 상하 이송축을 나타내고, S축은 스핀들축, A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축, C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타낸다.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 X축은 좌우 이송축, Y축은 전후방 이송축, Z축은 상하 이송축을 나타내고, S축은 스핀들축, A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축, C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타낸다.
도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 A축을 90°선회한 후 고정하고, Pivot Point 를 가공면의 중심에 위치시켜 C축을 -30°∼ +30°로 선회하면서 원호 가공을 실시함으로써 C축과 XY평면과의 직각도 및 A축과 C축의 직각도를 검사할 수 있다.
도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 우측면(D) 상부 돌출부(D1) 가공, Y축으로 평행하게 이동하면서 해당구간 가공을 실시하고, 가공과 동시에 가공 구간이 끝날 때까지 C축을 360°틸팅하면서 가공을 실시함으로써 주축과 C축의 동축도를 검사할 수 있다.
도 4의 (e)에 도시한 바와 같이 윗면(E) 중앙의 제 4원통공(30-1)을 가공, A축을 2°∼ 5°기울인 후 고정하고, C축을 360°회전시키면서 가공을 실시함으로써 C축의 편심오차(Run-out error)를 검사할 수 있다.
도 4의 (f)에 도시한 바와 같이 앞면(A) 우측 상부 단차 라운드부(A1) 가공, 각 구배된 단차 라운드부(A1) 면의 각도에 따라 A축을 30°, 45°, 60°씩 선회시킨 후 고정하고, 각 위치에서 X축 방향으로 이동하면서 가공을 실시함으로써 A축 각도 정밀도를 검사할 수 있다.
도 4의 (g)에 도시한 바와 같이 후면(B)의 상부 단차 라운드부(B1) 가공, A축을 90°선회한 후 고정하고, 각 구배된 단차 라운드부(B1) 면의 각도에 따라 C축을 30°, 45°, 60°씩 선회시킨 후 고정하고, 각 위치에서 Z축 방향으로 이동하면서 가공을 실시함으로써 C축 각도 정밀도를 검사할 수 있다.
도 4의 (h)에 도시한 바와 같이 앞면(A)과 윗면(E) 사이에 직사각 경사면을 이루어 직사각 경사면 가장 아래에 제 1원통공(30)과 윗면(E)의 가장 좌측 제 4원통공(30-1)을 제일 마지막에 가공함으로써 A축이 선회한 위치에서주축 열 변형을 검사할 수 있다.
도 4의 (i)에 도시한 바와 같이 좌측면(C)의 빗금친 부분 가공, A축을 90°선회한 상태에서 고정하고 빗금친 부분을 가공하고, 대칭되는 면으로 이동하면서 A축을 -90°로 선회한 후 고정한 다음 동일한 방법으로 같은 면을 가공함으로써 주축과 A축이 동일 평면상에 놓여 있는지를 검사한다.
도 4의 (j)에 도시한 바와 같이 후면(B)의 빗금친 부분을 가공, A축을 90°선회한 후 고정한 상태에서 빗금친 부분을 가공하고, 대칭되는 면으로 이동하면서 동시에 C축을 180°선회시킨 후 대칭면을 가공함으로써 수평 주축과 C축 수직 회전축의 교점을 검사한다.
도 4의 (k)에 도시한 바와 같이 A축을 90°선회한 후 고정, 도면의 1번 부분을 부분 가공하고, 2번 위치로 이동하면서 A축을 -90°, C축을 180°선회한 후 2번 부분 가공을 실시함으로써 A축과 C축이 동일 평면상에 놓여 있는지를 검사한다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 표준공작물은 가공을 통하여, 수립된 기계정밀도 30항목에 대한 각 오차요소를 보다 쉽고 명확하게 파악하고자 하는 점에 목적을 두기 때문에, 각 기계 정밀도 평가항목의 측정방법에 입각하여 가공조건을 설정하였다.
표현되지 않은 부분의 형상에 대해서는 일반적인 5축 가공의 가공조건으로 가공하여도 무방하다.
기계 정밀도 가 오차요소를 명확하게 판단해야 하기 때문에 Tool deflection의 영향을 최대한 받지 않기 위하여, 표준공작물 가공은 황삭과 정삭 두 단계로 나눠서 진행하고, 정삭 시 절삭 및 절삭 깊이는 1mm ∼ 2mm로 지정한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
10 : 제 1정사각형 10' : 제 2정사각형
10" : 제 3정사각형 10-1 : 제 4정사각형
10-2 : 제 5정사각형 10-3 : 제 6정사각형
20 : 제 1돌출원판 20' : 제 2돌출원판
20" : 제 3돌출원판 20-1 : 제 4돌출원판
30 : 제 1원통공 30': 제 2원통공
30" : 제 3원통공 30-1 : 제 4원통공
A : 앞면 A1 : 우측 상부 단차 라운드부
B : 후면 B1 : 후면 상부 돌출부
C : 좌측면 D : 우측면
D1 : 우측 상부 돌출부 E : 윗면
E1 : 윗면 우측 후방부 돌출부
10" : 제 3정사각형 10-1 : 제 4정사각형
10-2 : 제 5정사각형 10-3 : 제 6정사각형
20 : 제 1돌출원판 20' : 제 2돌출원판
20" : 제 3돌출원판 20-1 : 제 4돌출원판
30 : 제 1원통공 30': 제 2원통공
30" : 제 3원통공 30-1 : 제 4원통공
A : 앞면 A1 : 우측 상부 단차 라운드부
B : 후면 B1 : 후면 상부 돌출부
C : 좌측면 D : 우측면
D1 : 우측 상부 돌출부 E : 윗면
E1 : 윗면 우측 후방부 돌출부
Claims (6)
- 앞면(A)과 윗면(E) 사이에 직사각 경사면을 이루어 직사각 경사면에 대각선 방향으로 돌출 형성된 제 1정사각형(10)과, 상기 제 1정사각형(10) 내에서 제 1정사각형(10)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 1돌출원판(20)과, 상기 제 1돌출원판(20)의 중앙과 제 1정사각형(10)의 대각선 방향으로 제 1정사각형(10)의 모서리와 제 1돌출원판(20) 사이에 파여 형성된 제 1원통공(30)과; 좌측면(C)에 돌출 형성한 제 2정사각형(10')과, 상기 제 2정사각형(10')의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 2정사각형(10')의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 3정사각형(10")과, 상기 제 3정사각형(10") 내에서 제 3정사각형(10")의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 2돌출원판(20')과, 상기 제 2돌출원판(20')의 중앙과 제 3정사각형(10")의 대각선 방향으로 제 3정사각형(10")의 모서리와 제 2돌출원판(20') 사이에 파여 형성된 제 2원통공(30')과, 우측면(D)에 돌출 형성한 제 4정사각형(10-1)과, 상기 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향이 변을 이루고, 모서리가 상기 제 4정사각형(10-1)의 변에 닿도록 돌출 형성시킨 제 5정사각형(10-2)과, 상기 제 5정사각형(10-2) 내에서 제 5정사각형(10-2)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 3돌출원판(20")과, 상기 제 3돌출원판(20")의 중앙과 제 4정사각형(10-1)의 대각선 방향으로 제 4정사각형(10-1)의 모서리와 제 3돌출원판(20") 사이에 파여 형성된 제 3원통공(30") 및; 윗면(E)에 대각선 방향으로 돌출 형성한 제 6정사각형(10-3)과, 상기 제 6정사각형(10-3) 내에서 제 6정사각형(10-3)의 변과 길이가 일치하는 직경을 갖는 제 4돌출원판(20-1)과, 상기 제 4돌출원판(20-1)의 중앙과 제 6정사각형(10-3)의 대각선 방향으로 제 6정사각형(10-3)의 모서리와 제 4돌출원판(20-1) 사이에 파여 형성된 제 4원통공(30-1)으로 구성된 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1∼6정사각형(10, 10', 10", 10-1∼10-3)과; 제 1∼4돌출원판(20, 20', 20" 20-1) 및; 제 1∼4원통공(30, 30', 30", 30-1)으로 이루어져 주축 및 테이블에 대한 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
- 제 1항에 있어서, 후면(B) 상부 돌출부(B1)와, 앞면(A) 우측 상부 단차 라운드부(A1)와, 앞면과 윗면 사이에 직사각 경사면에 형성된 최하위 제 1원통공(30) 및, 윗면(E)에 형성된 좌측 제 4원통공(30-1)으로 이루어져 A축에 대한 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타내고, X축은 좌우 이송축을 나타낸다. - 제 1항에 있어서, 또한, 윗면 우측 후방부 돌출부(E1)와, 우측 상부 돌출부(D1) 및; 윗면에 형성된 중아 제 4원통공(30-1)으로 이루어져 C축에 대한 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타내고, Z축은 상하 이송축을 나타낸다. - 제 1항에 있어서, 좌측면(C)을 가공하여 주축(S)과 선회 A축의 관계에 대한 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타내고, X축은 좌우 이송축을 나타낸다. - 제 1항에 있어서, 후면(B)을 가공하여 선회 A축과 C축의 관계에 대한 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 5축 공작기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물.
여기서 ISO 10792-2에 공지된 바와 같이 A축은 X축을 기준으로 하여 선회하는 축, C축은 Z축을 기준으로 하여 선회하는 축을 나타내고, X축은 좌우 이송축, Z축은 상하 이송축을 나타낸다.
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