"기계가공"의 두 판 사이의 차이
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ISO국제규격에선 공작기계를 한 운동원에 의해서 작동하고 물리적 화학적 또는 기타의 방법으로 성형해서 공작물을 생산하는 수작업을 하지 않는 기계로 정의하고 있으며 미국에서는 금속가공기계를 절삭기계와 성형기계로 분류하여 이 둘을 합한 것을 공작기계라고 칭한다. 한국산업규격에서는 주로 금속 공작물을 절삭, 연삭 등에 의하여 불필요한 부분을 제거해 내어 필요한 형상을 만드는 기계로 공장기계를 정의하고 있다. 우리나라의 기계 관련 분야에서 공작기계는 일반적으로 이러한 KS의 정의에 따르고 그중에서도 특히 금속절삭기계를 가리키는 것이 일반적이다.<ref>기공사 매니저, 〈[https://ldg851.tistory.com/134 공작기계란 무엇인가? 공작기계의 역사]〉, 《티스토리》, 2020-09-28</ref> | ISO국제규격에선 공작기계를 한 운동원에 의해서 작동하고 물리적 화학적 또는 기타의 방법으로 성형해서 공작물을 생산하는 수작업을 하지 않는 기계로 정의하고 있으며 미국에서는 금속가공기계를 절삭기계와 성형기계로 분류하여 이 둘을 합한 것을 공작기계라고 칭한다. 한국산업규격에서는 주로 금속 공작물을 절삭, 연삭 등에 의하여 불필요한 부분을 제거해 내어 필요한 형상을 만드는 기계로 공장기계를 정의하고 있다. 우리나라의 기계 관련 분야에서 공작기계는 일반적으로 이러한 KS의 정의에 따르고 그중에서도 특히 금속절삭기계를 가리키는 것이 일반적이다.<ref>기공사 매니저, 〈[https://ldg851.tistory.com/134 공작기계란 무엇인가? 공작기계의 역사]〉, 《티스토리》, 2020-09-28</ref> | ||
===성능과 진보=== | ===성능과 진보=== | ||
| + | 좋은 제품은 형상, 치수가 정확하고 표면의 요철이 적은 것을 말한다. 실린더의 구멍이 부정확하면 피스톤의 형태가 정확한 원일지라도 조립했을 때 틈새가 생겨 성능이 불량해진다. 또한 실린더가 정확한 원일지라도 길이의 방향으로 직경이 고르지 못하고 호리병박 같은 형상을 하고 있어도 곤란하다. 둥글어야 할 것은 둥글게 똑바라야 할 것은 똑바르게 가공되지 않아서는 성능이 좋을 리 없다. 그러므로 공작기계 자체의 운동이 정확하게 진행되지 않아서는 안 된다. 그러나 공작기계도 부분품의 조립으로 이루어진 것인 이상 완전한 것일 수는 없으며, 조금씩 개량하면서 일보 일보 끈기 있게 완전한 원이라든가 직선적인 것을 만들 수 있는 단계로 발전을 계속해 왔다. 오늘에 와서는 0.001mm(마이크론) 단위로 제품의 양부(良否)를 논하는 단계에까지 이르게 되었다. | ||
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| + | 생산 속도를 높이기 위해서는 공작기계가 일정 시간 안에 처리하는 공작물의 수를 늘리지 않으면 안 된다. 우선 동일 시간 내에 될수록 많이 절삭(切削)할 수 있도록 해야 하며 그러기 위해서는 고속화하기도 하고, 한번에 많은 양을 깎아낼 수 있도록 강력한 것으로 한다. 고속화하면 다듬질면(面)이 고와지는 효과도 있다. 또한 공작물이나 공구를 붙이고 떼는 조작을 짧은 시간 내에 할 수 있도록 하고 기계의 조작에서 실수가 생기지 않도록 간편하게 해 준다. 동일 종류의 공작물을 계속해서 가공할 때에는 공작물이라든가 공구를 이리저리 움직이는 일과 공구를 부착하고 떼어내는 조작을 자동화한다. 이처럼 능률을 높이는 여러 가지 조건에 맞추어 만들어진 튼튼하고 좋은 장비의 공작기계는 당연히 값이 비싸지만 가격이 높은 기계를 사용하더라도 능률이 향상되고 좋은 질의 제품을 생산해 낼 수만 있다면 도리어 유리한 것이다. 한마디로 공작물이라고 하지만 큰 것과 작은 것, 생김새가 간단한 것과 복잡한 것, 한 종류의 것을 몇 개밖에 만들지 않는 것과 대량으로 만들 필요가 있는 것 등 여러 가지가 있다. 자동차라든가 전화처럼 동일 부품을 수만 개나 만들 경우에는 부품 전용의 공작기계를 사용이 경제적이고 능률적이다. 이를 전용 공작기계라고 하는데 이와는 반대로 다종 소량생산을 하기에 알맞은 용도가 넓은 공작기계는 범용 공작기계라고 한다. | ||
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| + | 전용 공작기계는 작업 내용이 정해져 있으므로 자동화하기 쉽고, 또 자동화해서 능률을 올리는 편이 유리하다. 범용 공작기계로 다루는 공작물은 자주 변동되므로 자동화하기는 어려우며, 숙련 작업자의 솜씨 여하에 따라 공작물의 질과 가공시간이 좌우된다. 그러나 최근에는 전자 장치를 도입하여 기계를 지령대로 가동(稼動)시킬 수 있는 수치제어 방식이 실현되었다. 이것을 이용하면 다종 소량생산이라도 지령 테이프를 바꾸는 것만으로써 각종 작업을 자동적으로 하게 되므로 작업자는 미숙련자라도 차질이 없게 되었다. | ||
==공작기계 종류== | ==공작기계 종류== | ||
2022년 8월 9일 (화) 12:13 판
기계가공(machining, 機械加工)은 기계를 이용하여 물품을 가공하는 일이다. 기계가공은 공작기계에 절삭 공구를 부착하고 공작물에서 불필요한 부분을 절삭공구를 이용하여 제거하여 공작물을 요구되는 치수, 형상으로 가공하는 것이다.[1][2]
개요
기계가공은 공작기계를 사용하여 작업하는 절삭가공과 연삭가공 등을 포함한다. 기계가공은 소재에서 불필요한 부분을 제거하여 제품을 제작하는 제거가공(material removal process)의 분야를 총칭한다. 기계가공은 가공 대상인 공작물과 공구를 공작기계에 의해 양자의 위치 유지와 상대운동을 줌으로써 공구와 공작물 사이의 상호 간섭(相互千涉)을 일으켜, 공작물의 불필요한 부분을 공구에 의해 제거하며 소요의 형상, 치수, 정밀도를 얻는 공정이다.[3]
엔진은 자동차의 전체 작업공정 가운데 가장 많은 부품이 결집돼 하나의 부품을 형성하게 된다. 실린더 블록과 같은 복잡한 형상의 부품에는 30~40개의 가공 공정을 가지고 있다. 완성된 엔진으로 만들어지기까지 과정을 간략히 소개하면 소재입고, 기계가공, 단품 조립, 워싱(Washing), 엔진 조립 등 다섯가지 공정으로 나뉘어진다. 기계가공은 소재를 가공하는 공정으로 엔진의 정밀도를 위해 첨단 기술로 가공하며 측정 및 검수를 거쳐 조립에 임하게 된다. 각각의 가공라인은 정밀하고 완벽한 부품을 생산하기 위해 자기진단 기능, 자동검사 기능, 자체 검출기능, 공구 교환시기 정보기능 등을 갖추고 있다. 기계가공 설비는 어떤 특정 부품의 특정 가공을 위한 전용기, 일정구역내에서 가공, 검측, 세정, 자세 교환 등을 자동적으로 수행하는 트랜스퍼머신, NC공작기계 및 자동차화 장치, 자동계측기 등으로 이루어져 있다. 기계가공을 마친 부품은 단품 조립과정을 밟게 되는데 단품 조립이란 엔진을 구성하는 작은 조립품을 말한다. 이렇게 단품 조립과정까지 마치면 워싱(Washing)공정에 이르게 되는데 워싱은 완전한 엔진을 조립하기 전 단계로 각 공정을 거치는 동안 부품에 묻은 이물질이나 먼지를 깨끗하게 씻어내는 공정이다. 워싱공정을 거친 각 부품들(실린더 블록, 실린더 헤더, 커넥팅로드 등)은 마지막 공정인 엔진 조립공정에 이르러 엔진의 구동에 필요한 단품들이 장착되면서 비로소 완성차에 탑재될 엔진 본체가 완성된다.[4]
공작기계
공작기계(工作機械)는 각종 기계를 만드는 기계이다. 영어로 Mother Machine이라 칭하며 직역으로 엄마 기계라고 한다. 기계의 중요한 부분은 절삭, 소성가공, 전기적 가공법 등으로 만들어 내는데 이와 같은 가공을 하는 기계는 모두 공작기계라고 부를 수 있으나 대체로 금속 절삭 공작기계만을 공작기계라 부르는 경우가 많다. 이 경우 소성가공 공작기계는 금속가공기계라고 부른다. 또 공작기계에 의해 가공되는 물건을 공작물이라 한다. 공작기계의 종류는 금속기계와 목공기계로 구분되는데 일반적으로 금속기계를 지칭한다. 기계를 만든다는 것은 먼저 기계의 부품을 만든다는 것이다.[5]
ISO국제규격에선 공작기계를 한 운동원에 의해서 작동하고 물리적 화학적 또는 기타의 방법으로 성형해서 공작물을 생산하는 수작업을 하지 않는 기계로 정의하고 있으며 미국에서는 금속가공기계를 절삭기계와 성형기계로 분류하여 이 둘을 합한 것을 공작기계라고 칭한다. 한국산업규격에서는 주로 금속 공작물을 절삭, 연삭 등에 의하여 불필요한 부분을 제거해 내어 필요한 형상을 만드는 기계로 공장기계를 정의하고 있다. 우리나라의 기계 관련 분야에서 공작기계는 일반적으로 이러한 KS의 정의에 따르고 그중에서도 특히 금속절삭기계를 가리키는 것이 일반적이다.[6]
성능과 진보
좋은 제품은 형상, 치수가 정확하고 표면의 요철이 적은 것을 말한다. 실린더의 구멍이 부정확하면 피스톤의 형태가 정확한 원일지라도 조립했을 때 틈새가 생겨 성능이 불량해진다. 또한 실린더가 정확한 원일지라도 길이의 방향으로 직경이 고르지 못하고 호리병박 같은 형상을 하고 있어도 곤란하다. 둥글어야 할 것은 둥글게 똑바라야 할 것은 똑바르게 가공되지 않아서는 성능이 좋을 리 없다. 그러므로 공작기계 자체의 운동이 정확하게 진행되지 않아서는 안 된다. 그러나 공작기계도 부분품의 조립으로 이루어진 것인 이상 완전한 것일 수는 없으며, 조금씩 개량하면서 일보 일보 끈기 있게 완전한 원이라든가 직선적인 것을 만들 수 있는 단계로 발전을 계속해 왔다. 오늘에 와서는 0.001mm(마이크론) 단위로 제품의 양부(良否)를 논하는 단계에까지 이르게 되었다.
생산 속도를 높이기 위해서는 공작기계가 일정 시간 안에 처리하는 공작물의 수를 늘리지 않으면 안 된다. 우선 동일 시간 내에 될수록 많이 절삭(切削)할 수 있도록 해야 하며 그러기 위해서는 고속화하기도 하고, 한번에 많은 양을 깎아낼 수 있도록 강력한 것으로 한다. 고속화하면 다듬질면(面)이 고와지는 효과도 있다. 또한 공작물이나 공구를 붙이고 떼는 조작을 짧은 시간 내에 할 수 있도록 하고 기계의 조작에서 실수가 생기지 않도록 간편하게 해 준다. 동일 종류의 공작물을 계속해서 가공할 때에는 공작물이라든가 공구를 이리저리 움직이는 일과 공구를 부착하고 떼어내는 조작을 자동화한다. 이처럼 능률을 높이는 여러 가지 조건에 맞추어 만들어진 튼튼하고 좋은 장비의 공작기계는 당연히 값이 비싸지만 가격이 높은 기계를 사용하더라도 능률이 향상되고 좋은 질의 제품을 생산해 낼 수만 있다면 도리어 유리한 것이다. 한마디로 공작물이라고 하지만 큰 것과 작은 것, 생김새가 간단한 것과 복잡한 것, 한 종류의 것을 몇 개밖에 만들지 않는 것과 대량으로 만들 필요가 있는 것 등 여러 가지가 있다. 자동차라든가 전화처럼 동일 부품을 수만 개나 만들 경우에는 부품 전용의 공작기계를 사용이 경제적이고 능률적이다. 이를 전용 공작기계라고 하는데 이와는 반대로 다종 소량생산을 하기에 알맞은 용도가 넓은 공작기계는 범용 공작기계라고 한다.
전용 공작기계는 작업 내용이 정해져 있으므로 자동화하기 쉽고, 또 자동화해서 능률을 올리는 편이 유리하다. 범용 공작기계로 다루는 공작물은 자주 변동되므로 자동화하기는 어려우며, 숙련 작업자의 솜씨 여하에 따라 공작물의 질과 가공시간이 좌우된다. 그러나 최근에는 전자 장치를 도입하여 기계를 지령대로 가동(稼動)시킬 수 있는 수치제어 방식이 실현되었다. 이것을 이용하면 다종 소량생산이라도 지령 테이프를 바꾸는 것만으로써 각종 작업을 자동적으로 하게 되므로 작업자는 미숙련자라도 차질이 없게 되었다.
공작기계 종류
공작기계 주요부 명칭
가공 방법
장점
단점
각주
- ↑ 〈기계 가공〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 일상탈출, 〈기계가공 기초〉, 《네이버 블로그》, 2019-05-29
- ↑ m^t&chq, 〈기계가공 개요〉, 《티스토리》, 2021-12-12
- ↑ 〈자동차의 생산 공정〉, 《레포트월드》
- ↑ 〈공작기계〉, 《위키백과》
- ↑ 기공사 매니저, 〈공작기계란 무엇인가? 공작기계의 역사〉, 《티스토리》, 2020-09-28
참고자료
- 〈기계 가공〉, 《네이버 지식백과》
같이 보기
