KR100637757B1 - 압출성형 부품의 가공방법 - Google Patents

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Abstract

항공기 또는 자동차에 사용되는 압출성형 판금부품의 수치제어 가공을 위한 압출성형 부품의 가공방법에 있어서, (가) 캐드 상에서 판금부품의 셋-업 위치 결정를 결정하고, 셋-업 바아를 상기 셋-업 위치로 이동시키기 위한 셋-업 프로그램을 작성하는 단계; (나) 상기 판금부품의 셋-업 원점 설정단계; (다) 상기 셋-업 프로그램 실행단계; (라) 상기 판금부품을 가공하는 치공구를 상기 셋-업 바아에 접촉시키는 단계; 및 (마) 드릴 지그를 사용하여 상기 치공구의 소정 위치에 상기 판금부품을 로딩하여 가공하는 단계;를 포함하여 종래에 따른 치공구에 의한 가공에 비해 가공생산성이 현저히 증가하는 점과, NC 프로그램에 의한 가공에 의해 부품의 품질수준이 향상되고, 생산적용시간이 단축되는 압출성형 부품의 가공방법을 개시한다.

Description

압출성형 부품의 가공방법{Processing method of extrusion parts}
도 1은 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 설명하기 위한 것으로 전용치공구에 압출성형 판금부품이 로딩된 상태를 나타내 보인 개략적 도면이고,
그리고 도 2는 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 설명하기 위한 공정별 플로우-챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...전용치공구
11...부쉬홀(bush hole)
20...압출성형 판금부품
본 발명은 압출성형 판금부품의 홀 가공 및 형상가공을 NC(Numeric Control) 가공하기 위한 압출성형 부품의 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 압출성형 판금부품은 이를 가공하여 항공기나 자동차에 사용되는 부품으로써 특히, 항공기의 프레임 조립공정에 따른 부품 가공공정은 엔지니어링 소스(engineering source)를 압출성형하여 루팅공구(routing fixture) 또는 템 플리트(template)와 같은 부품별 치공구에 의한 메뉴얼 가공으로 상기 성형부품의 외곽형상가공 및 구멍가공을 수행함으로써 이루어졌다. 이것은 과거 항공기 판금부품의 형상이 대부분 1:1 도면으로 그 형상이 정의되어 있었기 때문이다.
한편, 최근의 경우에는 캐드(Computer Aided Design)에 의하여 성형부품의 형상을 설계함으로써 생성된 캐드 데이터(CAD Data)로 형상정보를 구축하게 되었으며, 이는 수치제어(NC: Numeric Control)(이하, NC라 칭함) 프로그램에 의한 가공이 가능해졌음을 의미한다. 이러한 NC 가공은 설계변경에 대한 생산적용이 신속하고, 치공구 제작 수량의 절감 등 여러가지 장점으로 인해 항공기 부품가공의 일반적인 추세라고 할 수 있다.
그러나, 항공기의 프레임에 채용되는 압출성형 부품의 가공은 각 부품별 외곽형상 및 윤곽면의 각도가 고려되는 3차원적인 형상을 가지고 있기 때문에, NC 가공을 위한 윤곽면의 셋-엎(set-up) 방법, 절삭조건 및 가공원점의 설정 등 NC 가공을 위한 생산기술 개발이 요구되고 있음으로 인해 아직은 NC 가공기술이 일반화되어 있지는 않다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 압출성형 부품의 형상에 따른 NC 가공이 가능하도록 된 압출성형 부품의 가공방법을 제공하는 점에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공 방법은 항공기 또는 자동차에 사용되는 압출성형 판금부품의 수치제어 가공을 위한 압출성형 부품의 가공방법에 있어서, (가) 캐드 상에서 판금부품의 셋-업 위치 결정를 결정하고, 셋-업 바아를 상기 셋-업 위치로 이동시키기 위한 셋-업 프로그램을 작성하는 단계; (나) 상기 판금부품의 셋-업 원점 설정단계; (다) 상기 셋-업 프로그램 실행단계; (라) 상기 판금부품을 가공하는 치공구를 상기 셋-업 바아에 접촉시키는 단계; 및 (마) 드릴 지그를 사용하여 상기 치공구의 소정 위치에 상기 판금부품을 로딩하여 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 (라) 단계 다음으로, 다수의 셋-업 프로그램을 실행하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서, 종래에 따른 치공구에 의한 가공에 비해 가공생산성이 현저히 증가하는 점과, NC 프로그램에 의한 가공에 의해 부품의 품질수준이 향상되고, 생산적용시간이 단축되는 점에 그 특징이 있다.
이러한 특징을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 설명하기 위한 장비는 종래 747 항공기의 프레임 제조공정에서 압출성형 부품의 구멍가공 및 형상가공을 위해 마련된 5축 CNC 전용장비이다.
도 1은 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 설명하기 위한 것으로 전용치공구에 압출성형 판금부품이 로딩된 상태를 나타내 보인 개략적 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 CNC 전용장비는 압출성형 판금부품 제작의 NC 가공을 위해 도입된 장비로서, 특히 그 몸체에 로딩되는 여러가지의 형상을 가진 외곽형상을 가공하기 위하여 외곽형상 접촉부(미도시)를 가진 전용치공구(10)가 장비의 베드면에 7인치 간격으로 30개의 셋-업 바아(미도시)에 의해 고정되어 있는데, 이것은 다양한 외곽형상의 압출성형 판금부품(20)을 부품별 치공구 없이 베드면에 고정되어 있는 상기 전용치공구(10) 만을 이용하여 압출성형 판금부품(20)을 로딩한 후, 한번의 셋-업으로 압출성형 판금부품(20)의 구멍가공 및 형상가공을 가능하게 한다. 여기서, 참조부호 11은 프로그램 원점을 설정하기 위한 부쉬홀(bush hole)을 나타낸다.
종래에 의한 압출성형 판금부품의 구멍가공 및 형상가공은 루팅치공구 또는 형판에 의해 수행되었는데, 이러한 CNC 전용장비의 도입으로 인해 부품별 루팅치공구에 의한 메뉴얼 가공보다 가공속도의 향상에 따른 작업시간의 단축과, NC 가공에 의한 부품품질의 향상 그리고, 전용치공구 소요의 감소에 따른 치공구 비용의 절감효과를 얻을 수 있다. 이에 본 발명은 상기와 같은 전용치공구(10)를 특정위치에 셋-업하고 가공물을 상기 전용치공구(10) 상에 로딩하여 가공하기 위한 일련의 공정을 제시하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법을 설명하기 위한 공정별 플로우-챠트이다.
도 2를 참조하면, 우선, 캐드(CAD) 상에서 압출성형 판금부품(20)의 셋-업 위치를 결정한다(단계 100). 여기서, 셋-업 위치를 결정한다는 것은 상기 전용치공구(10)의 외곽형상 접촉부(contact ball) 위치를 전용치공구(10)가 이동될 수 있는 특정위치에 설정한다는 것이다.
상기 셋-업 위치의 결정은 상기 셋-업 바아를 특정위치에 이동시킨 후 작업자 직접 손으로 상기 전용치공구(10)를 움직여 셋-업 바아에 접촉시키는 방식이다. 이러한 압출성형 판금부품(20)의 셋-업 위치는 후술되는 셋-업 드릴 지그(미도시)가 실제로 부품에 로딩되는 위치를 부품의 NC 데이터인 카티아(CATIA) NC 모듈 상에서 구현하는 것이다.
즉, 상기 셋-업 위치는 가공 전 부품을 전용치공구(10)에 로딩하기 위해 NC 프로그램 상의 셋-업 위치와 실제 장비에서의 셋-업 위치를 일치시키기 위한 과정으로서, 카티아 상의 접촉라인과 부품의 외곽형상이 접촉하는 이론적인 셋-업 위치를 찾는 과정이다.
다음으로, 캐드 상의 셋-업 위치에 대한 셋-업 프로그램을 작성한다(단계 200). 이것은 전용치공구(10)의 셋-업 바아를 소정의 셋-업 위치로 단순히 이동시키는 것을 말한다.
다음으로는, 압출성형 판금부품(20)의 셋-업 원점을 설정하는 단계(단계 300)로서, 본 장비인 CNC 전용장비의 전용치공구(10)에 부품의 외곽형상을 잡아주기 위한 원점 즉, 부쉬홀(11)을 프로그램 원점으로 설정한다. 보다 자세히 설명하면, 예를 들어 외곽형상이 있는 부품일 경우에는 드릴 지그에 의해 표시되는 원점과 상기 부쉬홀(11)을 일치시켜 로딩하게 된다. 물론 프로그램 상의 원점도 드릴 지그를 이상적으로 일치시키는 상태를 카티아 상에 구현하여 원점을 생성시킨다.
이 후, 셋-업 프로그램을 실행하고(단계 400), 상기 전용치공구(10)를 셋-업 바아에 접촉한다(단계 500). 그리고, 상기 전용치공구(10)에 압출성형 판금부품(20)을 로딩한다(단계 600). 여기서, 상기 압출성형 판금부품(20)의 로딩은 가공 프로그램을 작성할 때, 가공원점과 가공되어야 할 부위의 위치는 드릴 지그를 적용하여 수행한다. 이 때에, 보통 판금부품을 공정간 이동하면서 가공할 때는 툴링 홀을 만들어 그 위치를 이용해 셋-업 하고 가공하는데, 압출성형 판금부품의 경우는 그 툴링 홀을 형성시키기가 어렵고, 그것을 가공하기 위한 추가적인 치공구를 제작하여야 하기 때문에 툴링 홀 없이 셋-업하는 방법이 요구된다.
이에, 툴링 홀을 형상하기 어려운 판금부품 즉, 기준면이 평면이고, 외곽형상이 있는 압출성형 판금부품은 외곽형상 상의 세 점만 일치시키면 그 셋-업 위치를 정할 수 있기 때문에, 셋-업이 완료된 치공구 상에 셋-업 형상대로 포밍된 가공물을 올려 놓을 때, 전용치공구의 외곽형상 접촉부와 가공물의 접촉면이 완전 접촉하는 위치에 가공물을 셋-업 하면 정확하게 셋-업이 완료된다. 이 때는 먼저 임의적으로 로딩 위치를 잡기 위해 드릴 지그를 이용해 그 위치를 잡고, 가공물을 좌우로 약간씩 이동하다 보면, 부품과 외곽형상 접촉부 모두가 최적으로 서로 일치하는 위치를 찾을 수 있다.
마지막으로, 상기 압출성형 판금부품(20)을 원하는 치수대로 가공한다(단계 700).
이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 압출성형 부품의 가공방법은 종래에 따른 치공구에 의한 가공에 비해 가공생산성이 현저히 증가하는 점에 그 첫째 장점이 있다.
또한, NC 프로그램에 의한 가공에 의해 부품의 품질수준이 향상되고, 생산적용시간이 단축되는 점에 그 둘째 장점이 있다.

Claims (2)

  1. 항공기 또는 자동차에 사용되는 압출성형 판금부품의 수치제어 가공을 위한 압출성형 부품의 가공방법에 있어서,
    (가) 캐드 상에서 판금부품의 셋-업 위치를 결정하고, 셋-업 바아를 상기 셋-업 위치로 이동시키기 위한 셋-업 프로그램을 작성하는 단계;
    (나) 상기 판금부품의 셋-업 원점 설정단계;
    (다) 상기 셋-업 프로그램 실행단계;
    (라) 상기 판금부품을 가공하는 치공구를 상기 셋-업 바아에 접촉시키는 단계; 및
    (마) 드릴 지그를 사용하여 상기 치공구의 소정 위치에 상기 판금부품을 로딩하여 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출성형 부품의 가공방법.
  2. 삭제
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