Z-map 모델을 이용한 3차원 형상의 초정밀 밀링 가공 CAM 시스템 개발 연구
Study on the Ultra Precision Milling Machining CAM System of 3D Shape model using Z-map model
초록/요약
휴대가 간편한 제품의 선호가 높아지게 되면서 이에 대응하기 위해 기업은 앞 다투어 제품의 소형화, 경량화를 진행하였다. 이러한 흐름은 반도체와 같이 정밀한 가공을 요하는 첨단 기술 제품의 생산량을 증가시켰으며, 이는 자연스럽게 초정밀 가공의 필요성을 부각시키는 계기가 되었다. 초정밀 가공은 마이크로미터 또는 나노미터 수준의 정밀도를 실현하는 가공 기술로서, 가공물에 대한 공구의 상대 운동에 의해 발생된 힘이 그대로 가공물에 전사되는 특징을 가지고 있다. 그렇기 때문에 초정밀 가공에서 사용하는 가공 경로 데이터는 다른 가공 보다 디자인 데이터와의 일치성이 높고 조밀해야 한다. 3D CAD 데이터로 제작된 제품 디자인 데이터를 이용하여 가공 경로 데이터를 생성해내게 되면 다양한 형상의 정밀한 가공이 가능하며, 제품 디자인 데이터에서 가공 경로 데이터를 생성해 내는 과정에서 초기 정보가 변질되거나 유실되는 위험성이 적으므로 초정밀 가공을 위해서는 꼭 필요한 기술이다. 이에 본 논문에서는 Z-map 모델을 사용하여 3D CAD 데이터를 대상으로 가공 경로 데이터를 생성하는 초정밀 밀링 가공용 CAM 시스템을 구축하였다. 개발된 시스템은 초정밀 밀링 가공에서 사용하는 가공 경로 데이터를 생성하는 CAM 시스템으로 사용자가 입력한 형상 모델을 이용하여 가공 경로 데이터를 생성한다. 이 과정에서 Z-map 모델을 이용하기 때문에 제품 디자인 데이터와의 일치성이 높은 가공 경로 데이터를 생성해 낼 수 있으며 조밀한 간격의 가공 경로 데이터가 생성 가능하기 때문에 초정밀 가공에 적합하다. 개발된 CAM 시스템을 사용하여 마이크로 렌즈 어레이를 대상으로 가공 경로 데이터를 생성한 후 이를 이용해 밀링 가공을 하였으며 가공물의 품질을 측정하였다.
more목차
국문요약 ⅱ
제 1 장 서 론 1
제1절 연구배경 1
제2절 연구의 필요성 및 목적 2
제 2 장 관련연구 4
제1절 가공물의 품질 향상을 위한 물리적 영역에서의 연구 4
제2절 가공물의 품질 향상을 위한 비 물리적 영역에서의 연구 5
제 3 장 Z-map 모델을 이용한 가공 경로 데이터의 생성 7
제1절 가공 경로 데이터 7
제2절 Z-map 모델을 이용한 형상 정보 추출 8
제3절 CL 데이터의 생성 방법 11
제4절 가공 경로 데이터의 보간 12
제 4 장 시스템 설계 및 구현 14
제1절 시스템 구동 프로세스 14
제2절 시스템 구현 16
제3절 Z-map 모델과 가공 경로 데이터의 확인 17
제4절 가공 실험 21
제 5 장 결론 25
참고문헌 26
영문요약 (Abstract) 28
