공구 마모 측정 방식

공구 마모 측정 방식을 직접 측정법과 간접 측정법으로 구분하여 그에 적합한 센서 들을 열거하고
그 특징에 대하여 설명하라

 

1. 개요

 

공구 마모의 측정은 정확한 제품 생산과 불량품 방지를 위하여 필요 불가결한 매우 중요한 요소이다. 특히 생산 라인의 자동화와 무인화, 컴퓨터 발달과 CNC 공작기계의 보급에 따라 기계 가공에서 생산물의 신뢰성을 증가 시키고 무인 가동화를 위해서 절삭 작업 중의 계측 기술 및 체계화로 절삭 데이터와 함께 철처한 공구 관리가 필요하다.

 

 

2. 측정방식

 

공구 마모 측정 방식에는 접촉식이나 비접촉식으로 나눌 수 있는데
하나는 직접 측정 방식이고 하나는 간접 측정 방식이다.

 

 1) 직접측정 방식

 

   ① 마모 현상에 관련된 측정 변수를 직접 측정 하는 방법

   ② 신뢰성은 크지만 공구의 일부만 측정

   ③ 실제 가공 중에는 센서의 접근이 어렵기 때문에 가공 사이사이에 측정

   ④ 방사선, 공기압, 전기 저항, 육안, 광학적 방법

   ⑤ 작업을 중단 하여야 하는 단점

 

 2) 간접 측정법

 

   ① 절삭력, 스핀들 축력 공작물의 직경과 같은 측정된 변수 들과 공구 관계를 이용해 간접적으로     
       공구 마모를 파악 할수 있는 방법,

   ② 절삭저항, AE 센서, 진동, 절삭온도 등을 측정

 

 

3. 공구 마모나 치핑을 계측하는 센서 만족 조건

 

 1) 고정밀도, 고신뢰성

 2) 측정 대상물이 악영향이 없어야 

 3) 조작성이 좋아야

 4) 데이터 처리 용이

 

 

4. 변위 센서 종류

 

 1) 공기 마이크로메타

   ① 유체형식

   ② 배압식, 반사식, 대향식

   ③ 비접촉식

   ④ 다듬질면, 조도에 영향

   ⑤ 검출원리: 노즐의 부하 변화에 의한 공기압 변화

 

 2) 전기 마이크로 메타

   ① 기계형식

   ② 접촉식

   ③ 원리: 차동변압의 변화

   ④ 접촉의 문제가 있음

 

 3) 자기 센서

   ① 자기형식

   ② 비접촉식

   ③ 원리: 자기 밀도 검출

   ④ 비자성체 불가능, 에어커트 검출, 가공물의 형상 검출

 

 4) 과전류 센서

   ① 자기형식

   ② 비접촉식

   ③ 원리: 인덕턴스 변화

   ④ 비자성체 불가능, 에어커트 검출, 가공물의 형상 검출