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정밀가공
정밀가공(精密加工)은 높은 정밀도와 정결도를 요하는 기계 부품을 가공하는 일이다.
넓은 의미로는 대략 0.1~1μm 정도까지의 치수 정밀도를 실현하는 가공법 전반을 가리킨다. 그 이하, 예컨대 0.001~0.1μm의 치수 정밀도를 실현하는 가공법은 초정밀가공이라고 한다. 실제로는 치수 정밀도 뿐 아니라 표면거칠기 등 표면 성상(性狀)의 정결도를 실현하는 가공법도 정밀가공에 포함된다.
연삭, 연마, 표면 처리 등이 정밀가공에 포함되며, 잘 관리된 공구를 사용하여 적절한 절삭조건으로 가공하는 절삭도 포함된다. 최근에는 NC공작기계나 머시닝센터가 발달되어 용이하게 정밀가공을 할 수 있게 되었다. 또한, 주조나 성형기술의 진보에 의하여 정밀주조, 정밀성형도 가능하게 되었다.
개요[편집]
정밀가공은 정밀한 치수와 형상을 요구하는 부품을 가공하는 공정이다. 일반적으로 CNC(Computer Numerical Control) 기계를 사용하여 수행된다. CNC 기계는 컴퓨터 프로그램에 따라 공작물을 가공하기 때문에 정밀한 치수와 형상을 얻을 수 있다.
정밀가공은 자동차, 항공기, 의료기기 등 다양한 산업에서 사용된다. 자동차에서는 엔진, 변속기, 브레이크 등과 같은 부품을 정밀 가공하며, 항공기에서는 날개, 동체, 엔진 등과 같은 부품을, 의료기기에서는 수술용 기구, 의료용 장비 등과 같은 부품을 정밀가공한다.
정밀가공은 숙련된 기술과 장비를 필요로 하며, 정밀가공을 위해서는 정밀한 치수와 형상을 측정할 수 있는 장비가 필요하다. 또한, 정밀가공을 위해서는 숙련된 기술자가 필요한데, 이 숙련된 기술자는 정밀한 치수와 형상을 얻을 수 있도록 CNC 기계를 제어할 수 있어야 ㅏㄴ다.
정밀가공은 고도의 기술과 장비를 필요로 하지만, 정밀한 치수와 형상을 얻을 수 있기 때문에 다양한 산업에서 사용된다.
종류[편집]
연마 가공[편집]
연마가공은 연마재를 사용하여 공작물의 표면을 매끄럽게 가공하는 방법이다. 연마재는 보통 다이아몬드, CBN, 알루미나, 세라믹 등 매우 단단한 재료로 만들어진다. 연마재를 고속으로 회전시켜 공작물의 표면에 접촉시키면 연마재가 공작물을 깎아내어 매끄러운 표면을 만든다.
연마가공은 금속의 표면을 정밀하게 가공할 수 있는 방법이다. 또한, 연마가공은 금속의 표면을 광택을 낼 수 있는 방법이다. 연마가공은 자동차 부품, 항공기 부품, 기계 부품 등 다양한 금속 제품의 가공에 사용된다.
- 장점 : 금속의 표면을 정밀하게 가공할 수 있다. 금속의 표면을 광택을 낼 수 있다. 다양한 금속 제품의 가공에 사용할 수 있다.
- 단점 : 연마재가 고가이다. 연마가공은 많은 열을 발생시킨다. 연마가공은 많은 먼지를 발생시킨다.
연마가공은 금속의 표면을 가공하는 데 중요한 공정으로 연마 가공을 통해 금속 제품의 성능을 향상시키고, 내구성을 높이고, 외관을 개선할 수 있다.
연마가공의 방법은 가공하려는 재료, 가공하려는 형상, 가공하려는 치수 등에 따라 다양한 방법으로 이루어지며, 연마 가공에는 연삭숫돌을 사용하여 금속의 표면을 매끄럽게 가공하는 연삭 가공과 연마지를 사용하여 금속의 표면을 매끄럽게 가공하는 연마지 가공, 버프를 사용하여 금속의 표면에 광택을 내는 버핑 가공이 있다.
연삭 가공[편집]
연삭가공은 연삭숫돌을 사용하여 금속의 표면을 매끄럽게 가공하는 방법이다. 연삭숫돌은 연마재를 결합 제로 결합하여 만든 원형의 공구이다. 연마재는 보통 다이아몬드, CBN, 알루미나, 세라믹 등 매우 단단한 재료로 만들어진다. 연삭숫돌을 고속으로 회전시켜 금속의 표면에 접촉시키면 연마재가 금속을 깎아내어 매끄러운 표면을 만든다.
연삭가공은 금속의 표면을 정밀하게 가공할 수 있는 방법이다. 또한, 금속의 표면을 광택을 낼 수 있는 방법이다. 이런 연삭가공은 자동차 부품, 항공기 부품, 기계 부품 등 다양한 금속 제품의 가공에 사용된다.
- 장점 : 금속의 표면을 정밀하게 가공할 수 있다. 금속의 표면을 광택을 낼 수 있다. 다양한 금속 제품의 가공에 사용할 수 있다.
- 단점 : 연삭숫돌이 고가이다. 연삭가공은 많은 열을 발생시킨다. 연삭가공은 많은 먼지를 발생시킨다.
연삭가공은 금속의 표면을 가공하는 데 중요한 공정이다. 연삭가공을 통해 금속 제품의 성능을 향상시키고, 내구성을 높이고, 외관을 개선할 수 있다.
절삭 가공[편집]
절삭가공은 공작물의 불필요한 부분을 제거하여 원하는 형상을 만드는 가공 방법이다. 절삭가공은 주로 금속을 가공하는 데 사용되지만, 목재, 플라스틱, 유리 등 다양한 재료를 가공하는 데에도 사용된다.
절삭가공은 크게 선삭, 보링, 드릴링, 탭핑, 밀링 등과 같은 다양한 방법으로 이루어지는데, 선삭은 공작물의 외주를 가공하는 방법이고, 보링은 공작물의 내 주를 가공하는 방법입니다. 드릴링은 공작물에 구멍을 뚫는 방법이고, 탭핑은 공작물에 나사를 만드는 방법이다. 밀링은 공작물의 표면을 가공하는 방법이다. 절삭가공은 다양한 공구를 사용하는데, 공작물의 재질, 가공하려는 형상, 가공하려는 치수 등에 따라 선택됩니다. 공구는 일반적으로 금속, 세라믹, 다이아몬드 등과 같은 단단한 재료로 만들어진다.
절삭가공은 고도의 기술과 장비를 필요로 하는 가공 방법이다. 절삭가공을 위해서는 공작물의 치수와 형상을 정확하게 측정할 수 있는 장비가 필요하다. 또한, 절삭가공을 위해서는 공구를 정확하게 제어할 수 있는 기술이 필요하기에 고도의 기술과 장비를 필요로 하지만, 다양한 재료를 다양한 형상으로 가공할 수 있는 가공 방법으로 자동차, 항공기, 기계, 조선 등 다양한 산업에서 사용된다.
* 장점 : 다양한 재료를 다양한 형상으로 가공할 수 있다. 정밀한 치수와 형상을 얻을 수 있다. 대량생산에 적합하다.
- 단점 : 고도의 기술과 장비가 필요하다. 가공 비용이 높다. 공작물에 열을 가해 변형이 발생할 수 있다.
절삭가공은 다양한 장점과 단점을 가지고 있는 가공 방법이다. 절삭가공을 선택할 때는 가공하려는 재료, 가공하려는 형상, 가공하려는 치수, 가공비용, 공작물의 변형 가능성 등을 고려해야 한다.
정밀판금 가공[편집]
정밀판금 가공이란 판금 가공 중에서도 특히 0.1㎜에서 3㎜ 정도의 얇은 금속판을 사용한 가공이다. 정밀판금 가공은 고정밀도의 치수가 요구되는 제품으로 자주 사용되며, 전자기기나 통신기기, 반도체 제조기기의 부품 등에 사용되고 있다.
정밀판금 가공은 절곡이 많이 복잡한 형상을 하고 있는 부품이나 고정밀도의 홀이 필요한 부품에 자주 사용된다. 또, 판 용수철 등과 같이 0.1㎜ 정도의 얇은 판의 가공도 할 수 있다.
정밀판금 가공은 대부분 전용 금형을 사용하지 않고 범용 금형이나 전용 지그를 사용하여 가공한다. 엄격한 치수 공차가 요구되기 때문에 재료의 특성에 따라 가공 방법을 세밀하게 조정해야 한다. 따라서 첨단 기술력과 가공 설비가 요구된다.
초정밀기계가공[편집]
제품의 소형화와 반도체의 고집적화(高集積化)를 추진하기 위한 기반이 되는 기술이다.
첨단기술 제품의 출현에 의해서 초정밀가공의 필요성이 점차 높아졌다. 초정밀가공이란 가공 대상의 모양 ·크기 ·재질 등에 따라 다르지만, 1/1만∼1/100만 mm 범위의 가공정밀도(加工精密度)를 말한다.
종래의 공작기계에 의한 가공뿐만 아니라 레이저 가공기나 방전가공기 등과 같이 빛이나 전자를 응용하여 초미세가공(超微細加工)을 하기도 한다.
예를 들면, 콤팩트 디스크(CD)는 레이저 광선에 의해서 음악신호를 읽어내기 위한 비트라고 하는, 깊이 0.12 μm의 미세한 구멍이 표면에 무수히 있어서 그 생산공정에는 정밀도와 함께 청정도(淸淨度)가 요구된다.
카메라 반도체 노광장치가 내장하는 반사경 표면에는 요구정밀도(要求精密度)가 0.015 μm이며, 액정 텔레비전의 패널은 2∼3인치의 화면 속에 4∼7만 개 이상의 화소(畵素)를 넣어야 한다.
참고자료[편집]
- 〈정밀가공〉, 《두산백과》
- 〈초정밀기계가공〉, 《두산백과》
- 소확행, 〈정밀가공, 연마 · 연삭 · 절삭 가공의 특징과 장·단점〉, 《네이버 블로그》, 2023-09-07
- 가공월드블로그, 〈정밀가공의 핵심, 연삭가공과 연마 공정〉, 《티스토리》, 2021-02-18
- 〈정밀 가공이란? 일반적인 판금 가공과의 차이와 가공의 흐름에 대해서〉, 《한국미스미》, 2024-08-07
같이 보기[편집]
