기계 내 검사가 정밀 가공의 핵심인 이유

CNC 가공 부품의 품질 관리를 위해 대부분의 기계 공장에서는 3차원 측정기를 사용합니다. CMM은 완성된 부품의 형상과 치수가 원래 설계와 일치하는지 확인하여 고객이 결함이 있는 부품을 받지 않도록 합니다. 가장 사소한 오류도 식별하고 기술자가 결함이 있는 부품을 다시 작업할 수 있도록 합니다.

그러나 기계 공장 소유자에게 CMM은 완벽한 솔루션이 아닙니다. 이러한 종류의 검사는 고객에게 보안을 제공하지만 기계공에게는 높은 수준의 생산성을 보장하지 않습니다. 왜요? 가공 후 오류를 식별한다는 것은 이미 비용을 회수하기에는 너무 늦었다는 의미이기 때문입니다. CMM 기계가 부정적인 결과를 반환하여 부품을 재작업해야 하는 경우 해당 부품의 값이 절반으로 줄어듭니다. 예상 시간의 두 배와 재료의 두 배입니다.

대안 솔루션은 공작 기계 프로빙 시스템을 사용한 기계 내 검사입니다. 공작 기계 프로빙 시스템은 CNC 기계 자체에 장착된 측정 장치로, 가공 공정 중 및 가공 직후 부품을 설정하고 치수를 측정하는 데 사용됩니다.

이 기사에서는 CNC 작업장에서 기계 검사를 사용하는 방법과 CNC 기계 작업장에서 이를 따라야 하는 이유를 설명합니다.

1. CMM 병목 현상 완화

품질 관리를 CMM으로 제한하는 것은 상당한 결점이 있으며 문제는 단순히 노동 시간과 재료 비용을 두 배로 늘리는 것 이상으로 확대될 수 있습니다. 바쁜 작업장에서는 한 세트의 부품이 작업대에서 제거되는 즉시 지정된 CNC 기계에 새 설정이 할당될 수 있습니다. 나중에 CMM이 일부 부품을 거부하면 기계 기술자는 기계를 사용할 수 있게 될 때까지 기다려야 합니다. 더 심하게는 다른 작업을 중단한 다음 기계를 다시 설정해야 합니다. 거부된 공작물은 생산 속도를 저하시켜 많은 작업을 지연시키는 도미노 효과를 생성할 수 있습니다.

또한 CMM에 의존하면 작업장의 모든 작업이 동일한 기계 또는 기계 그룹에서 검사를 받아야 하므로 대기열이 길어질 수 있습니다. CNC 기계 자체에 검사를 통합하면 CMM 병목 현상을 완화할 수 있습니다. 검사 부담이 여러 시스템에 걸쳐 분산되거나 경우에 따라 CNC 기계에서 완전히 처리될 수 있기 때문입니다.

2. 효율성 향상

CMM을 사용하면 공작물이 기하학적 및 치수 사양을 충족하는지 확인하기 때문에 특히 정밀 가공 중에 품질 관리에 일반적으로 필요합니다. 그러나 기계 검사가 CMM을 대체할 필요는 없습니다. 대신 단독으로 또는 CMM과 함께 작동하여 검사 및 전체 제품 주기를 보다 효율적으로 만들 수 있습니다.

기계 스핀들 또는 터렛에 장착된 공작 기계 프로빙 시스템은 작업장에 많은 이점을 제공합니다. 이 시스템은 공작물을 식별하고 설정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 프로세스는 수동으로 10분이 소요될 수 있지만 프로브를 사용하면 몇 초 밖에 걸리지 않습니다. 또한 가공 주기 동안과 공작물이 작업대 위에 있는 직후에 형상을 측정할 수 있습니다.

공작물을 빠르게 설정

프로빙 시스템은 공작물의 표면 상태를 모니터링하고 자동 오프셋 수정을 시작하는 것과 같은 작업을 수행할 수도 있습니다. 또한 많은 프로빙 루틴이 가공 공정을 방해하지 않으므로 중단 없이 검사를 수행할 수 있습니다.

프로브는 중요한 오류를 조기에 포착하여 낭비를 즉시 줄이고 나중에 CMM을 사용하는 경우 CMM이 부품을 거부할 가능성을 줄이기 때문에 유용합니다. CMM을 사용하는 경우 프로브를 통해 품질 관리 직원이 샘플링 속도를 줄일 수도 있습니다. 예를 들어, 그들은 20개 중 1개 대신 CMM에서 50개 부품 중 1개를 검사할 수 있으며, 가능한 대부분의 오류가 기계 내 프로브에 의해 포착되고 수정되었을 것임을 알고 있습니다. 따라서 기계 내 검사를 도입하면 총 검사 시간을 줄이는 동시에 CMM 병목 현상을 완화하여 부품을 더 빨리 배송하고 작업 생산성을 높일 수 있습니다.

가공 부품에 대한 공정 중 검사

3. 후가공 정확도 향상

기계 내 검사는 거의 모든 CNC 가공 상황에서 유용할 수 있으므로 실패한 부품을 폐기해야 할 가능성이 크게 줄어듭니다. 그러나 프로브 시스템은 주조 또는 단조 부품의 정밀 가공 기능에 특히 유용합니다.

압출 금속 공작물에서 부품을 가공하는 것은 한 가지이지만 단조 또는 주조 부품을 가공하는 것은 완전히 다릅니다. 이러한 금속 가공 공정은 장치 간에 약간의 편차가 발생하는 경향이 있으므로 CNC 기계가 각각의 약간 다른 부품으로 적절하게 보정할 수 있는 것이 중요합니다. 기계 내 프로브 시스템은 기계가 이를 수행하는 데 도움이 됩니다.

기계 내 검사 시스템은 부품 간의 기하학적 불일치가 있는 경우에도 2차 공정으로 가공할 때 정확도를 보장합니다. 압력 다이캐스팅 및 인베스트먼트 캐스팅으로 만든 부품에 특히 유용합니다.

4. 금형 정확도 향상

기계 내 검사는 사출 성형 및 기타 성형 공정용 금형 생산에서 특히 중요한 자산입니다. 프로브는 코어와 캐비티를 가공할 때 정확도를 높여서 몰딩을 개선하고 플라스틱 부품의 후처리에 대한 의존도를 낮춥니다. 여기서 낮은 품질의 몰드로 인한 결함을 수정해야 합니다.

금형 제작은 금형 구성요소의 CNC 가공 전, 중, 후 등 여러 가지 방식으로 온머신 프로브의 이점을 얻을 수 있습니다. 가공하기 전에 프로브는 부품 방향 및 회전을 결정하는 것 외에도 공작물을 찾을 수 있습니다. 가공 중에 자동으로 절삭 공구를 재정렬하고 온도 변화에 반응하여 오프셋을 업데이트할 수 있습니다. 그리고 부품이 CNC 기계를 떠나기 전에 프로브는 전극 상태 확인 및 확인과 같은 금형별 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 각 기능은 금형 생산의 정확도를 높이고 결과적으로 성형 품질을 높입니다.

따라서 기계 내 검사를 사용하면 가공된 금형의 품질, 반복성 및 정확성을 개선하는 동시에 원하는 공차를 벗어날 수 있는 온도 변화로 인한 변동을 관리하고 방지할 수 있습니다.

금형 캐비티에 대한 공정 중 검사

정밀 가공 개선

요약하자면, CNC 기계를 위한 기계 내 검사 시스템은 다음과 같은 이점을 제공하기 때문에 기계 공장에 매우 유용할 수 있습니다.

• 조기 오류 포착
• 즉각적인 피드백
• 자동 오프셋 수정
• 검사 백로그 감소
• CMM 병목 현상 완화
• CMM 샘플링 속도 줄이기
• 총 검사 시간 단축
• 스크랩 감소
• 생산성 향상
• 주물 및 단조 부품의 가공 정확도 향상
• 금형 캐비티의 가공 정확도 향상

신속한 프로토타이핑 및 소량 제조 전문업체인 3ERP는 정밀 가공을 위해 Renishaw 공작 기계 프로브를 사용합니다. 이 전략을 채택한 후 생산성이 향상되었고 회사는 부품을 더 빨리 배송할 수 있었습니다.

CMM은 3ERP의 품질 관리 절차에서 여전히 중요한 요소이지만, 온머신 프로브는 검사 기능 측면에서 독립형 머신과 거의 일치하면서 CMM의 부담을 덜어줍니다. 결정적으로, 이러한 움직임은 기계 공장과 고객 모두에게 이익이 되었습니다.