설계, 가공, 조립, 검사기술로 대표되는 생산시스템의 근간 기술은 공작기계에 의한 부품가공 소위, 기계 가공 기술이다. 가공에 필요한 NC 프로그램의 효율적인 관리를 위해 이용되던 종래의 DNC(Direct Numerical Control) 는 가공 Cell 의 효율을 높이기 위해, CNC 가공기 및 주변기기에 대한 실시간 감시/제어기능을 가진 분산제어시스템( DNC(Distributed Numerical Control)으로 발전하고있다. 본 연구에서는 이기종 CNC로 이루어진 가공 Cell에 적합 하고, 경제성, 범용성 및 확장성을 고려하여 RS485 Network 및 RS232C를 이용하여각 CNC 공작기계 및 주변기기와 연결 해서 실시간(Real Time) 동시작업(Multi Tasking) 가능한 DNC 시스템을 개발하였다.
기계 가공 분야에 있어서의 자동화 기술은 단독장비의 NC화에 힘입어 급격히 진전 되고 있다. 대부분의 공작기계들의 NC화율이 크게 증가하고 있으며 ('89년의 경우 우리나라 공작기계의 NC화율은 41.6%, 일본의 경우 70%) 사회, 경제적 환경의 변 화에 의해 합리적인 수준에서의 자동화를 추진하고자하는 요구가 많아지고있다. CNC 선반 및 머시닝센터의 현실적으로 현재의 기술로 가능한 CELL MACHINE을 이용 한 자동화에서 적용이 되는 기술에 대해 설명하고 그 효과적 운영을 위한 방안을 모색하고자 한다.
최근 산업의 발달에 따라 각종 기계요소들은 강도, 경량화, 정밀도와같은 측면에서 엄격한 설계기준이 요구 되고 있고, 또한 첨단기술이 적용되는 다양한 전자부품에서 초정밀 가공을 필요로하고 있어, 이러한 기계요소 들의 품질향상을 위해서는 기계가공면에 관한 연구가 필연적으로 뒷받침 되어야 한다. 기계 가공면에 관한 연구에 있어서 반드시 고려되어야 할 요소는 surface integrity로서 이는 물리적 요소들을 포함하는 가공면의 성질이나 특성을 지칭하며, 피삭재의 정밀도 영향 평가나 고응력을 받는 부품의 설계시반드시 고려되어야 할 요소이다. 본 연구에서는 연속재결정법을 기계가공면에 도입하여 SUS304가공면에 형성된 소성스트레인을 평 가함과 동시에 이것의 신뢰도를 바탕으로기계가공면에 생성된 소성스트레인과 절삭조건과의 관계를 규명하고자 한다.
우리나라 기계공업은 해방후 40 여년의 역사를 갖고 있으나 실질적으로 그 면모를 갖춘 시기는 60 년대 중반부터라고 할 수 있다. 이렇듯 일천한 경험과 미약한 기술축적에도 불구하고 오늘날과 같은 괄목할 만한 성장을 이룰 수 있었음은 매우 경이로운 사실이라 하겠다. 그러나 돌이켜보건대 우리나라 기계공업은 급속한 산업의 근대화 와중에서 체계적인 발전 방향없이 양적팽창 을 거듭해온 관계로 많은 구조적 문제를 안고 있다. 다만 1973 년 중화학공업선언, 1974 년 창원기계 공업기지건설, 1979 년 기술도입 자유화등 일련의 기반을 구축하는 데는 성공하였으나 외형적 성장 전략으로 인한 기초부품산업의 상대적인 위약과 기술의 해외의존 심화 및 투자배분의 불균형 등은 오늘날 기계공업계가 해결해야할 1차적인 숙제가 되고 있다. 즉 이러한 기계공업의 발전과정에서 비롯된 허약점은 제품의 국제 경쟁력 제고에 커다란 장애요인이 되고 있으므로 향후 우리경제의 질적, 양적 발전에 일익을 담당하기 위해서는 현 기계공업에 대한 냉철한 분석과 반성이 있어야 할 것이다.
이 글에서는 길이의 정밀 측정에 널리 사용되고 있는 여러 종류의 레이저 간섭계에 대하여 그 작동 원리 및 응용 예를 간략하게 살펴보았다. 아울러, 나노 영역에서의 길이 및 각도를 높은 정확도로 측정할 수 있는 X-선 간섭계의 원리 및 응용에 대하여도 간략히 기술하였는데, 이러한 X-선 간섭계를 이용한 정밀 측정기술은 앞으로도 개발의 여지가 많은 새로운 분야이며, 따라서 그 응용 범위도 점차 널리 확대되리라 예상된다.
이 글에서는 현재 반도체 생산과 연계된 길이측정 기술을 변위측정과 표면측정으로 대별하여 이에 이용되고 있는 대표적인 방법들의 기본 원리와 장단점을 기술하였다. 반도체 분야의 길이 측정은 1나노미터 수준의 초정밀 분해능을 요구하고 있어 이를 구현하기 위해 광학과 물리학의 기본원리들이 측정에 실제적으로 폭넓게 적용되고 있다. 또한 측정의 고속화와 측정결과의 효 율적인 처리를 위해 컴퓨터의 활용이 활발히 진행되고 있음을 알 수 있다.
고정 지립, 즉 지석으로 경면 가공한 새로운 연삭 가공법이 확립되면서 또한 초정밀한 운동 정밀도를 가진 기계 요소와의 결합에 따라 광학 부품이 나 전자 부품에 이용되는 기능성 재료를 고품위·고능률로 경면 가공하는 초정밀 연삭 기술로 계속 발전하고 있다. 유리 지립을 이용하는 연마 가공이 고정 지립화의 필요성이 요구되는 현실을 받아들이고, 새로운 연삭 기술은 가공 품위, 형상, 거칠기, 정밀도, 능률 등의 성능을 종합적으로 최적화하는 초정밀 연삭 기술로서 그 위치를 다지기 시작한 것으로 인식되고 있다. 이러한 기술의 하나로[ELID 연삭법]이 있는데, 본 기술은 최근 다양한 공업 생산에 실용화되기 시작하면서 많은 연구 개발 분야에서도 확립되기 시작했다. 본 고에서는 ELID 연삭법의 원리, 효과, 적용 그리고 장치와 응용에 대해 설명한다.
마이크로머신의 기술은 빠른 속도로 진보되고 있으며 광학관계를 비롯해서 생명, 유체, 표면과학 등에의 응용도 유망하고 응용 제품이 만들어지는 날도 가까워지고 있다. 여기서 소개한 반도체 기술을 바탕으로 한 접근 방법 외에 정밀기계 가공을 이용하여 mm 크기의 기계를 만들거나, 분자기계를 유전자공학의 수법으로 만들려고 하는 시도 등 여러 가지 접근 방법도 행해지고 있 으며 앞으로의 발전이 한층더 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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