공작기계기반 디지털 트윈 가공조건에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

기존의 현장 중심의 개선 활동 뿐만 아니라 시뮬레이션 기술을 활용한 설계 지원, 프로세스의 동시화 및 제품 공장 시뮬레이션, 로봇에 의한 자동화 그리고 ICT 활용 등을 포함한 활동을 통해 품질과 비용 및 납품 등 각 분야에서 대폭적인 개선하기 위해 플랜트에서 스마트공장에 의한 운영으로 제조경쟁력을 높일 수 있다. 이에 대한 기술로 디지털트윈을 통하여 우리나라는 세계 일류 수준의 제조업 생태계와 IT 기반을 보유하고 있지만 제조업 혁신에 필수불가결한 센서ㆍIoTㆍ로봇 등 핵심 스마트 기술은 선진국 대비 취약한 실정이다.
위 연구에서는 가공 조건을 기반으로 절삭력, 표면 거칠기 등을 실시간으로 측정하였으며 예측하는 모델을 구축하고, 이를 이용하여 가공 조건을 도출하는 방법을 제안하였다. 공작기계의 제어기의 파라미터 설정에 의해 결정되는 제어 특성, 이송계의 요소 부품의 종류나 마찰력에 의한 동특성 등의 여러 가지 요소들이 가공 시에 중요한 영향 미치게 된다.
본 연구에서는 금속가공 제조분야에 대표적인 표면가공으로 NC(Numerical Control) 선반공정을 선정하였다. 가공 정밀도인 표면거칠기는 공구, 소재, 최적의 절삭조건 선정 등의 입력변수에 크게 영향을 크게 미친다. 따라서. 선반 가공시에 최소의 표면거칠기가 발생하도록, 절삭조건 및 작업시간을 도출하여 이에 대한 작업 절차서를 통해 정확도를 분석하며 실제 시험에서 획득한 표면거칠기와 비교하여 신뢰성을 검증하고자 한다.