KR102061821B1 - 5축 공작 기계용 표준시편 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 5축 공작 기계용 표준시편에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편은 밑면이 편평하게 형성되고, 상기 밑면과 평행하게 형성된 상면 및 상기 상면과 교차하는 제1,2,3,4 측면이 형성된 다면체로서, 상기 상면 중앙에 제1 Z축 구멍이 관통 형성되고, 상기 제1 Z축 구멍과 동심원으로 제1 돌출원판, 원형홈 및 제2 돌출원판이 순차적으로 형성되며, 상기 상면과 제1 측면이 만나는 모서리 중앙에 직각으로 제1 사각홈이 형성되고, 상기 제1 측면의 중앙에 제1 센터구멍이 관통 형성되고, 상기 제1 센터구멍을 중심으로 양측에 제1,2 반원홈이 형성되며, 상면과 제1,2 측면이 만나는 꼭짓점에 상기 상면에서 제2 측면으로 이어지는 제1,2,3 경사면이 형성되고, 상기 제2 측면의 중앙에 제2 센터구멍이 관통 형성되며, 상기 제2 센터구멍의 각 하부에 제1,3 측면까지 연장되는 제2,3 사각홈이 형성되며, 상면과 제3,4 측면과의 사이에 수평으로 제1 직각홈이 형성되고, 상기 상면과 제1,4 측면과의 사이에 수직으로 제2 직각홈이 형성된다.

Description

5축 공작 기계용 표준시편{A FINISHED TEST PIECE FOR THE 5-AXIS MACHINE TOOL}
본 발명은 공작 기계용 표준시편에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 5축 공작 기계의 가공 정확정밀도를 검사하여 평가하기 위한 5축 공작 기계용 표준시편에 관한 것이다.
공작 기계는 예컨대, 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등의 가공도구를 이용하여 공작물을 가공하기 위한 장치로서, 터닝 센터(Turning Center), 머시닝 센터(Machining Center), 스위스 턴, 방전 가공기(Electrical Discharge Machine), 보링 머신(Boring Machine), CNC 선반을 포함하고 있다.
한편, 3축 공작 기계는 한국산업표준 KS B ISO 10791-7:2014에 공작 기계의 가공 정확정밀도를 평가하는 표준공작물이 정의되어 있다. 이를 요약하면, 시편은 적절한 고정구에 올바르게 설치되어야 하며, 공구가 최대한 안정성 있게 동작할 수 있도록 하여야 한다.
시편이 고정되는 면은 편평해야 한다. 안정성의 의미는 공구가 치고 나갈 수 있게 고정해야 하며, 센터 구멍 가공처럼 전체 길이를 가공할 수 있어야 한다. 일련의 가공으로 볼트와 간섭하지 않도록 하기 위하여 공작물을 자리파기로 고정하는 것이 바람직하다. 시편 재료는 적당한 재료로 지정한다.
시편의 종류, 크기 및 특정한 시편은 크기는 표 1에서 보듯이, M1과 M2는 3,4,5축 공작 기계에 적합하고, M3는 5축 공작 기계 그리고 M4는 4,5축 공작 기계에 적용된다.
종류 공칭 치수 호칭
M1
위치결정 및 윤곽가공용 시편
 80 시편 KS B ISO 10791-7, M1_80
160 시편 KS B ISO 10791-7, M1_160
320 시편 KS B ISO 10791-7, M1_320
M2
정면 밀링용 시편		 80 시편 KS B ISO 10791-7, M2_80
160 시편 KS B ISO 10791-7, M2_160
M3
콘 원뿔 시편		 15a 시편 KS B ISO 10791-7, M3_15
45a 시편 KS B ISO 10791-7, M3_45
M4
3단계 정사각형 시편
 80 시편 KS B ISO 10791-7, M4_80
160 시편 KS B ISO 10791-7, M4_160
320 시편 KS B ISO 10791-7, M5_320
a 시편의 반 꼭지각
여기서 한국산업표준의 적용범위는 다듬질 절삭 조건하에 실시하는 가공 정확정밀도 검사, 즉 완성된 공작물의 기하학적 정확정밀도 검사 항목에 대하여 규정하고 있다. 이 표준은 공작 기계의 가공 정확정밀도를 평가하기 위하여 필요한 최소한의 조건을 제공하는 목적으로 하며, 3축 및 5축 공작 기계를 고려하고 있다.
한편, (특허문헌 1)은 5축 공작 기계 정밀도 평가를 위한 표준공작물에 관한 것으로서, 이를 요약하면, 5축 공작 기계는 3축 공작 기계에 비하여 회전하는 선회 축이 추가로 존재하기 때문에 다양한 오차를 가지며, 이에 따라 훨씬 더 많은 평가항목이 필요하다. 그렇기 때문에 현재 KS 및 ISO에서 제시된 항목으로 5축 공작 기계의 기계 정밀도를 평가하기에는 제한적인 부분이 많으며 추가적인 항목의 도출이 필요하다.
5축 공작 기계의 정밀도를 판단하는 가장 보편적인 방법의 하나는 표준공작물(Test Work piece)을 가공하여 그 공작물의 정밀도를 측정함으로써 공작 기계의 정밀도를 유추하는 방법이라고 할 수 있다.
그러나 5축 공작 기계 정밀도 평가항목은 5축 공작 기계에 대한 모든 오차를 파악하기에는 제한적인 부분이 존재할 뿐만 아니라 3축 공작 기계에 비해 다양한 오차요인을 가지는 5축 공작 기계 정밀도 측정을 모두 하기에는 시간적, 경제적으로 어려움이 존재하고 있다.
이를 해결하기 위하여, (특허문헌 1)은 5축 공작 기계의 오차요소를 정량적으로 파악하기 위하여 5축 공작 기계 관련 ISO 규격에 제시되어 있는 21개의 평가항목에 5축 공작 기계 평가항목에서 부족한 9개의 항목을 추가로 도출하고, 수립된 총 30항목의 모든 평가항목을 파악할 수 있도록 설계된 표준공작물을 개시하고 있다.
또한, 5축 공작 기계의 오차요인을 파악할 수 있고, 5축 공작 기계의 정밀도 파악이 가능하며, 정밀도를 용이하게 분석할 수 있도록 설계된 표준공작물을 개시하고 있다.
그러나 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에 따른 5축 공작 기계용 표준공작물은 단순히 5축 공작 기계의 가공성능을 증명하기 위한 목적으로 사용되는 것에 불과하여 아직까지 5축 공작 기계의 정밀도를 검사하여 평가하는 표준시편은 정의되어 있지 않다고 할 수 있다.
(비특허문헌 1) 한국산업표준 KS B ISO 10791-7:2014 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0127942호
본 발명의 목적은 5축 공작 기계의 가공 정확정밀도를 용이하게 검사하여 평가하는 표준을 정의할 수 있도록 한 5축 공작 기계용 표준시편을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편은 밑면이 편평하게 형성되고, 상기 밑면과 평행하게 형성된 상면 및 상기 상면과 교차하는 제1,2,3,4 측면이 형성된 다면체로서,
상기 상면 중앙에 제1 Z축 구멍이 관통 형성되고, 상기 제1 Z축 구멍과 동심원으로 제1 돌출원판, 원형홈 및 제2 돌출원판이 순차적으로 형성되며, 상기 상면과 제1 측면이 만나는 모서리 중앙에 직각으로 제1 사각홈이 형성되고, 상기 제1 측면의 중앙에 제1 센터구멍이 관통 형성되며, 상기 제1 센터구멍을 중심으로 양측에 제1,2 반원홈이 형성되고, 상면과 제1,2 측면이 만나는 꼭짓점에 상기 상면에서 제2 측면으로 이어지는 제1,2,3 경사면이 형성되며, 상기 제2 측면의 중앙에 제2 센터구멍이 관통 형성되고, 상기 제2 센터구멍의 각 하부에 제1,3 측면까지 연장되는 제2,3 사각홈이 형성되며, 상면과 제3,4 측면과의 사이에 수평으로 제1 직각홈이 형성되고, 상기 상면과 제1,4 측면과의 사이에 수직으로 제2 직각홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 다면체는 5축 공작 기계의 헤드 유닛을 통해 윗면이 면삭되어 편평하게 형성된 지그(Jig)의 윗면에 조립되어 가공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 헤드 유닛은 오소고널 헤드(Orthogonal Head), 익스텐드 헤드(Extend Head), 유니버설 헤드(Universal Head)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 상면에 직경이 서로 다른 제2,3 Z축 구멍이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 제3 Z축 구멍은 제1,2 Z축 구멍보다 상대적으로 직경이 작게 형성되고, 한 쌍으로 구성되어 상기 제1 Z축 구멍을 중심으로 양측에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 제1,2 반원홈에서 밑면을 향해 개방면이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 제2 경사면은 45°각도로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편에 있어서, 상기 제1,2 직각홈 사이에 경계면이 형성될 수 있다.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 5축 공작 기계용 표준시편의 개선을 통해 가공시간 및 가공비용을 절감할 수 있다. 그리고 ISO에 제시된 5축 공작 기계 정밀도 측정방법을 기준으로 표준공작물 가공조건을 재설계하여 상관관계 유사성을 벗어난 항목을 보완함으로써, 5축 공작 기계 평가항목과 측정하고자 하는 표준시편 가공구간의 일대일 매칭으로 인한 측정항목을 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편의 가공상태를 나타내 보인 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 나타내 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 나타내 보인 정면도.
도 5 내지 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 다른 방향에서 나타내 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 3차원 측정기를 통해 측정하는 상태를 나타내 보인 정면도.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 사시도로 나타내 보인 것으로서, 밑면(10)이 편평하게 형성되고, 상기 밑면(10)과 평행하게 형성된 상면(10a) 및 상기 상면(10a)과 교차하는 제1,2,3,4 측면(20)(30)(40)(50)이 형성된 다면체로 구성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편의 가공상태를 정면도로 나타내 보인 것으로서, 5축 공작 기계(2)의 헤드 유닛(3)을 통해 윗면이 편평하게 형성된 지그(4)의 윗면에 다면체가 조립되어 표준시편(1)으로 가공되는 것을 나타내 보이고 있다.
도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편(1)은 밑면(10)이 편평하게 형성되고, 상기 밑면(10)과 평행하게 형성된 상면(10a) 및 상기 상면(10a)과 교차하는 제1,2,3,4 측면(20)(30)(40)(50)이 형성된 다면체로서, 다면체를 윤곽 가공하고, 센터 구멍(Center Hole)을 천공하는 형태로 가공 정확정밀도 검사에 필요한 구성요소를 형성하게 된다.
이러한 표준시편(1)은 예컨대, 5축 공작 기계(2)의 헤드 유닛(3)을 통해 윗면이 면삭되어 편평하게 형성된 지그(4)의 윗면에 다면체가 조립되어 공차 0.5㎜를 두고 윤곽 가공 및 센터 가공을 포함하여 모든 가공을 실시하게 되며, 가공시 절삭깊이는 0.5㎜로 진행하여 표준시편(1)을 구성하게 된다.
여기서 상기 5축 공작 기계(2)의 헤드 유닛(3)은 S축인 주축(3a)에 예컨대, 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등이 장착된다. 상기 헤드 유닛(3)은 하부에 수평방향으로 설치되는 볼스크루(Ball screw)를 따라 좌우방향인 Y축으로 이송되고 상부 양측에 각각 수직방향으로 설치되는 볼스크루를 따라 수직방향인 Z축으로 이송되는 새들(6)을 포함하는 어태치먼트(Attachment)를 통해 5축 공작 기계(2)에 장착된다.
구체적으로 헤드 유닛(3)은 Y축 및 Z축으로 이송 가능한 새들(6)의 중심부에 설치된 가이드레일(7a)을 통해 전후방향인 X축으로 이송되는 램(7)의 선단에 설치되어 운용되는 장치로서, 오소고널 헤드(Orthogonal Head)나 익스텐드 헤드(Extend Head) 또는 유니버설 헤드(Universal Head)로 구분할 수 있다.
본 발명의 일실시 예는 주축(3a)이 설치된 헤드베이스(3b)의 시계방향 90° 선회운동을 통해 D축을 구성하고, 상기 헤드베이스(3b)의 반시계방향 90° 선회운동을 통해 B축을 구성한 유니버설 헤드를 도시하여 보이고 있다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 유니버설 헤드가 장착되는 5축 공작 기계(2) 관련 규격에 적합한 표준시편(1)을 제공함으로써, 가공 정확정밀도를 검사하여 평가하는 표준을 정의할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 평면도로 나타내 보인 것으로서, 다면체의 상면(10a) 중앙에 제1 Z축 구멍(11)이 관통 형성되고, 상기 제1 Z축 구멍(11)과 동심원으로 제1 돌출원판(12), 원형홈(13) 및 제2 돌출원판(14)이 순차적으로 형성되며, 상기 상면(10a)의 모서리에 제1 사각홈(21)이 형성되고, 두 꼭짓점에 제1,2,3 경사면(31)(32)(33) 및 제2 직각홈(52)이 형성되며, 두 변에 걸쳐 제1 직각홈(41)이 형성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 정면도로 나타내 보인 것으로서, 다면체의 제1 측면(20)의 상부 꼭짓점에 제1,2,3 경사면(31)(32)(33)이 형성되고, 중앙에 제1 센터구멍(22)이 형성되고, 상기 제1 센터구멍(22)을 중심으로 상부에 제1 사각홈(21)이 형성되고, 양측에 제1,2 반원홈(23)(24)이 형성되며, 상기 제1,2 반원홈(23)(24)에서 밑면(10)을 향해 개방면(25)이 형성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 다른 방향에서 사시도로 나타내 보인 것으로서, 다면체의 상면(10a)과 제1,2 측면(20)(30)이 만나는 꼭짓점에 제1,2,3 경사면(31)(32)(33)이 형성되고, 상기 상면(10a)과 제1 측면(20)이 만나는 모서리 중앙에 직각으로 제1 사각홈(21)이 형성되며, 상기 제1 측면(20)의 중앙에 제1 센터구멍(22)이 관통 형성되고, 상기 제1 센터구멍(22)을 중심으로 양측으로 제1,2 반원홈(23)(24)이 형성되며, 상기 제1,2 반원홈(23)(24)에서 밑면을 향해 개방면(25)이 형성되고, 제2 측면(30)의 중앙에 제2 센터구멍(34)이 관통 형성되고, 상기 제2 센터구멍(34)의 하부에 제2 사각홈(35)이 형성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 다른 방향에서 사시도로 나타내 보인 것으로서, 다면체의 제3 측면(40)의 중앙에 제1 센터구멍(22)이 관통 형성되고, 제2 측면(30)의 중앙에 제2 센터구멍(34)이 관통 형성되며, 상기 제2 센터구멍(34)의 각 하부에 제2,3 사각홈(35)(51)이 형성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 다른 방향에서 사시도로 나타내 보인 것으로서, 다면체의 상면(10a)과 제3,4 측면(40)(50) 사이에 수평으로 제1 직각홈(41)이 형성되고, 상기 제3 측면(40)의 중앙에 제1 센터구멍(22)이 관통 형성되며, 제4 측면(50)의 중앙에 제2 센터구멍(34)이 관통 형성된 표준시편(1)을 나타내 보이고 있다.
도 3 내지 7에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편(1)은 다면체의 상면(10a) 중앙에 제1 Z축 구멍(11)이 관통 형성된다. 그리고 상기 다면체의 상면(10a)에 직경이 서로 다른 제2,3 Z축 구멍(11a)(11b)이 형성될 수 있다.
여기서 상기 제3 Z축 구멍(11b)은 제1,2 Z축 구멍(11)(11a)보다 상대적으로 직경이 작게 형성되고, 한 쌍으로 구성되어 상기 제1 Z축 구멍(11)을 중심으로 양측에 배치될 수 있다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 제1,2,3 Z축 구멍(11)(11a)(11b)을 통해 예컨대 주축에 대한 검사항목으로서, 주축 축 방향 움직임 검사, 주축 내면 테이퍼부의 흔들림 검사 및 주축과 Z축과의 평행도 검사는 물론이고, 추가로 주축 회전에 따른 열변형 실험 및 정강성 검사를 할 수 있다.
또한, 회전테이블에 대한 검사항목으로서, 예컨대, 센터 구멍 또는 바깥 원주면의 흔들림 검사, 회전테이블 윗면 흔들림 검사 및 회전 테이블 위치결정 정확정밀도와 반복정밀도 검사를 할 수 있다. 그리고 주축과 회전테이블에 대한 검사항목으로서, 예컨대 공구취부구멍과 회전테이블 중심선과의 동축선 검사, 공구 취부면과 회전테이블 중심선과의 동축도 검사 및 터릿면과 회전테이블 중심선과의 평행도 검사를 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편(1)은 주축의 원통도를 측정할 수 있도록 다면체의 상면에 제1 Z축 구멍(11)과 동심원으로 제1 돌출원판(12), 원형홈(13) 및 제2 돌출원판(14)이 순차적으로 형성된다.
또한, 상기 제1 측면(20)의 중앙에 제3 측면(40)까지 연장되는 제1 센터구멍(22)이 관통 형성되고, 상기 제1 센터구멍(22)을 중심으로 양측에 제1,2 반원홈(23)(24)이 형성된다. 그리고 상기 제2 측면(30)의 중앙에 제4 측면(50)까지 연장되는 제2 센터구멍(34)이 형성되고, 상기 제2 센터구멍(34)의 각 하부에 제1,3 측면(20)(40)까지 연장되는 제2,3 사각홈(35)(51)이 형성된다.
또한, 상기 상면(10a)과 제1 측면(20)이 만나는 모서리에 제1 사각홈(21)이 형성되고, 상면(10a)과 제1,2 측면(20)(30)이 만나는 꼭짓점에 상기 상면(10a)에서 제2 측면(30)으로 이어지는 제1,2,3 경사면(31)(32)(33)이 형성되며, 상면(10a)과 제3,4 측면(40)(50)과의 사이에 두 변에 걸쳐 수평으로 제1 직각홈(41)이 형성되고, 상기 상면(10a)과 제1,4 측면(20)과의 사이에 수직으로 제2 직각홈(52)이 형성된다. 그리고 상기 제1,2 직각홈(41)(52) 사이에 B축과 D축의 상관관계 중 동일 평면 검사항목을 위한 표준시편(1)의 형상을 보완할 수 있도록 경계면(52a)이 형성된다.
여기서 상기 제2 경사면(32)은 45° 각도로 형성되며, 상기 제2 경사면(32)을 중심으로 양측에 제1,3 경사면(31)(33)이 형성되어 각기 상면(10a)과 제2 측면(30)으로 각기 이어지게 된다. 그리고 제1,2 반원홈(23)(24)에서 밑면(10)을 향해 개방면(25)이 형성되어 예컨대, 상기 개방면(25)을 통해 제1,2 반원홈(23)(24)을 통한 선회축의 정확정밀도 검사를 용이하게 실시할 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 앞선 정확정밀도의 검사항목과 함께 5축 공작 기계의 헤드 유닛의 직각도를 나타내는 B축에 대한 정확정밀도 검사, D축과 B축의 상관관계에 대한 정확정밀도 검사, D축과 S축의 상관관계에 대한 정확정밀도 검사 및 X,Y,Z축 이송에 대한 정확정밀도 검사가 가능하다.
즉 상기 B축에 대한 정확정밀도 검사항목으로서, 예컨대 B축과 X축 운동과의 평행도 검사, 상기 B축과 Z축 운동과의 직각도 검사, B축과 Y축 운동과의 평행도를 검사할 수 있다. 특히 B축이 선회할 때 XZ평면에 대한 선회 밀링 헤드 선회축의 평행도 검사 및 B축 방향 위치 결정 정확정밀도와 반복정밀도를 추가로 검사할 수 있다.
또한, 상기 D축과 B축의 상관관계에 대한 정확정밀도 검사항목으로서, 예컨대 D축과 B축의 평각(180° 각도) 정확정밀도를 검사, D축과 B축의 동일 평면 검사를 할 수 있다. 그리고 상기 D축과 S축의 상관관계에 대한 정확정밀도 검사항목으로서, 예컨대 D축과 S축의 45° 각도 정확정밀도 검사, D축과 S축의 동일평면검사를 할 수 있다.
또한, 상기 X,Y,Z축 이송에 대한 정확정밀도 검사항목으로서, X,Y,Z축 진직도 검사, X,Y,Z축 각도 편차 및 X,Y,Z축 직각도에 대한 검사를 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편을 3차원 측정기를 통해 측정하는 상태를 정면도로 나타내 보인 것으로서, 3차원 측정기(5)의 테이블(5a)에 표준시편(1)을 올려놓고 검사하는 것을 나타내 보이고 있다.
도 8에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 5축 공작 기계용 표준시편(1)은 3차원 측정기(5)를 이용하여 가공시험을 실시할 수 있다.
즉 상기 3차원 측정기(5)의 테이블(5a)에 표준시편(1)의 올려놓고 정확정밀도 검사를 하게 되며, 정확성을 위하여 반복측정, 예컨대 3번 측정 후 평균치를 사용하게 된다.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 5축 공작 기계용 표준시편은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 - 표준시편 2 - 5축 공작 기계
3 - 헤드 유닛 3a - 주축
3b - 헤드베이스 4 - 지그
5 - 3차원 측정기 5a - 테이블
6 - 새들 7 - 램
7a - 가이드레일 10 - 밑면
10a - 상면 11 - 제1 Z축 구멍
11a - 제2 Z축 구멍 11b - 제3 Z축 구멍
12 - 제1 돌출원판 13 - 원형홈
14 - 제2 돌출원판 20 - 제1 측면
21 - 제1 사각홈 22 - 제1 센터구멍
23 - 제1 반원홈 24 - 제2 반원홈
25 - 개방면 30 - 제2 측면
31 - 제1 경사면 32 - 제2 경사면
33 - 제3 경사면 34 - 제2 센터구멍
35 - 제2 사각홈 40 - 제3 측면
41 - 제1 직각홈 50 - 제4 측면
51 - 제3 사각홈 52 - 제2 직각홈
52a - 경계면

Claims (7)

  1. 밑면이 편평하게 형성되고, 상기 밑면과 평행하게 형성된 상면 및 상기 상면과 교차하는 제1,2,3,4 측면이 형성된 다면체로서,
    상기 상면 중앙에 제1 Z축 구멍이 관통 형성되고, 상기 제1 Z축 구멍과 동심원으로 제1 돌출원판, 원형홈 및 제2 돌출원판이 순차적으로 형성되며, 상기 상면과 제1 측면이 만나는 모서리 중앙에 직각으로 제1 사각홈이 형성되고, 상기 제1 측면의 중앙에 제1 센터구멍이 관통 형성되고, 상기 제1 센터구멍을 중심으로 양측에 제1,2 반원홈이 형성되며, 상면과 제1,2 측면이 만나는 꼭짓점에 상기 상면에서 제2 측면으로 이어지는 제1,2,3 경사면이 형성되고, 상기 제2 측면의 중앙에 제2 센터구멍이 관통 형성되며, 상기 제2 센터구멍의 각 하부에 제1,3 측면까지 연장되는 제2,3 사각홈이 형성되며, 상면과 제3,4 측면과의 사이에 수평으로 제1 직각홈이 형성되고, 상기 상면과 제1,4 측면과의 사이에 수직으로 제2 직각홈이 형성된 5축 공작 기계용 표준시편.
  2. 청구항 1에 있어서.
    상기 다면체는 5축 공작 기계의 헤드 유닛을 통해 윗면이 면삭되어 편평하게 형성된 지그의 윗면에 조립되어 가공되는 5축 공작 기계용 표준시편.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상면에 직경이 서로 다른 제2,3 Z축 구멍이 형성된 5축 공작 기계용 표준시편.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 Z축 구멍은 제1,2 Z축 구멍보다 상대적으로 직경이 작게 형성되고, 한 쌍으로 구성되어 상기 제1 Z축 구멍을 중심으로 양측에 배치된 5축 공작 기계용 표준시편.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2 반원홈에서 밑면을 향해 개방면이 형성된 5축 공작 기계용 표준시편.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 경사면은 45° 각도로 형성된 5축 공작 기계용 표준시편.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2 직각홈 사이에 경계면이 형성된 5축 공작 기계용 표준시편.
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