KR20110040848A - 레이저를 이용한 부품 기계 가공 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 방법 및 장치는 장파장 레이저에 의해 부품을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 효과를 중화시킨다. 기계 가공 대상 부품은 부품의 임의의 다른 요부를 휘게 하는 일 없이 부품을 유지하는 치구를 이용하여 기계 가공으로 인한 휨 응력의 반대 방향으로 예응력된다. 부품은 치구의 예응력된 위치에서 유지되는 동안에 기계 가공된다.

Description

레이저를 이용한 부품 기계 가공 방법 및 장치{PRE-PROCESS STRESS LOADING OF COMPONENTS FOR POST-PROCESS WARP CONTROL}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2008년 6월 18일자로 출원되고, 본 명세서에 전체가 참조로 합체되는 미국 특허 가출원 제61/073,644호를 우선권 주장한다.

본 발명은 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성에 의해 초래되는 휨 효과를 중화하는 장치 및 공정 기술에 관한 것이다.

장파장 레이저로 구성요소를 기계 가공할 때에, 많은 기계 가공 공정은 열전도이다. 이 열전도 물질 제거 공정은 열 영향부(heat affected zone) 및 용융부(molten zone)가 기계 가공 부품에 발생하게 한다. 커팅 공정 중에, 용융부가 확장되어 액체 상태로 천이된다. 열 영향부는 또한 확장되어 금속이 국부적으로 어닐링되는 곳에서 온도가 상승된다. 레이저가 금속 영역을 기계 가공한 직후에, 열 영향부와 용융부가 냉각되어 체적이 줄어든다. 냉각 구배가 균일하지 않기 때문에(즉, 열 영향부가 용융부보다 빨리 대기 온도로 냉각되기 때문에), 기계 가공 부품을 국부적으로 편향시키는 작은 변형부가 발생한다. 부품이 더 기계 가공됨에 따라, 변형부 편향이 서로 생성되어 일반적으로 휨(warp)으로서 알려진 부품의 큰 편향을 유발한다.

전술한 바와 같이 기계 가공된 부품의 매크로 휨은 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성에 의해 초래되는 휨 효과를 중화시키는 기법을 포함하는 본 발명의 실시예에 의해 처리된다.

휨 현상은 매우 반복될 수 있다. 일단, 금속 부품에서, 휨의 반대 방향으로 부품에 예응력을 주는 기술을 개발하는 것은 부품의 임의의 다른 요부를 휘게 하는 일 없이 부품이 적절하게 유지될 수 있는 한 비교적 간단하다. 구체적으로, 기계 가공 대상 부품은 부품의 임의의 다른 요부를 휘게 하는 일 없이 부품을 유지하도록 치구에 의해 기계 가공으로 인한 휨 응력의 반대 방향으로 예응력된다. 이어서, 부품은 치구에 유지되는 동안에 기계 가공된다.

부품이 고응력 집중을 유발하는 요부를 갖는다면, 그러한 영역을 보강하여 고응력 영역이 휘지 못하게 할 수 있다. 구체적으로, 요부 내에 정확한 끼워맞춤을 갖는 인서트가 치구 내에 배치되어 치구를 억제하고 치구가 휘지 못하게 할 수 있다. 대안으로서, 확장 가능한 인서트가 요부 내에 배치되어 그러한 정확한 끼워맞춤을 가질 때까지 확장될 수 있다.

특정한 실시예에 따르면, 부품은 알루미늄 등의 금속 재료의 얇은 평탄한 시트를 포함한다.

이들 실시예 및 다른 실시예의 상세 및 변경을 본 명세서에서 설명한다.

본 발명에 따르면, 기계 가공된 부품의 매크로 휨이 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성에 의해 초래되는 휨 효과를 중화시킬 수 있다.

도 1은 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하는 장치를 보여주는 도면이고;
도 2a는 장파장 레이저를 이용하여 기계 가공된 알루미늄 샘플의 평면도이며;
도 2b는 시험을 위해 커팅 및 실장된 도 2a의 알루미늄 샘플의 제1 부분의 평면도이고;
도 2c는 시험을 위해 커팅 및 실장된 도 2a의 알루미늄 샘플의 제2 부분의 평면도이며;
도 2d는 하향적(top-down) 관점에서 취한 제1 부분의 100배 확대 광학 영상이고;
도 2e는 하향적 관점에서 취한 제1 부분의 200배 확대 명시야 광학 영상이며;
도 2f는 제2 부분의 50배 확대 명시야 광학 영상이고;
도 2g는 제2 부분의 200배 확대 명시야 광학 영상이며;
도 2h는 하향적 관점에서 취한 제1 부분의 600배 확대 SEM 현미경 사진이고;
도 2i는 하향적 관점에서 취한 제1 부분의 600배 확대 SEM 현미경 사진이며;
도 3은 상부에 세팅된 오목한 휨 프로파일을 갖는 통상적인 부품의 단순화한 사시도이고;
도 4는 상부에 세팅된 볼록한 예응력 프로파일을 갖는 통상적인 부품의 단순화된 사시도이며;
도 5는 응력 집중 기하학적 형태와 재변형 인서트를 갖는 보강부를 구비한 통상적인 부품의 단순화된 사시도이고;
도 6은 확장 가능한 인서트를 갖는 대안적인 보강부의 사시도이며;
도 7은 도 6에 따른 확장 가능한 인서트의 단면도이다.

여기서의 설명은 동일한 참조 번호가 여러 도면에 걸쳐서 동일한 부품을 지시하는 첨부 도면을 참조하기로 한다.

도 1은 부품(12)을 기계 가공하는 데에 적합한 빔(15)을 생성하는 장파장 레이저(14)를 이용하여 부품(12)을 기계 가공하는 장치(10)의 관련 부분을 도시하고 있다. 여기에 설명되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장치(10) 및 관련 방법은 대부분 대략적으로 장파장 레이저(14)를 이용하여 부품(12)을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 효과를 중화시키는 것에 관한 것이다.

부품(12)은 얇은 평탄한 시트를 포함할 수 있거나 얇은 평탄한 시트 형태이고, 장파장 레이저(14)는 부품(12)을 통해 하나 이상의 구멍(18)을 커팅하도록 활용된다. 구멍(18)은 부품(12)의 상부면으로부터 하부면으로 연장되어 구멍(18)은 부품(12)에 의해 형성되는 평면에 대해 실질적으로 수직으로 연장된다.

장치(10)는 부품(12) 내에 또는 부품을 통해 하나 이상의 요부를 커팅하도록 장파장 레이저(14)를 활용하는 동안에 장파장 레이저(14)에 대해 부품(12)을 예정된 위치 및 프로파일로 유지하는 치구(16)를 포함한다. 치구(16)는 부품(12)의 대향 단부에서 부품(12)의 하부면과 상부면과 각각 맞물리도록 된 베이스부(17)와 압력판(19)을 포함한다. 즉, 부품(12)의 각 단부는 베이스부(17)와, 압력판(19) 중 하나 사이에 포획된다. 이 실시예에서, 부품(12)이 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 실질적으로 장방형인 경우에, 압력판(19)은 부품(12)의 대향 에지의 길이를 따라 연장된다. 베이스부(17)와 압력판(19)을 부품(12)에 대해 고정하는 데에 하나 이상의 클램프(21)가 활용된다. 치구(16)는 또한 베이스부(17)로부터 상방으로 연장되고 부품(12)과 맞물릴 수 있는 하나 이상의 핑거(23)를 포함한다. 이후에 설명되는 바와 같이, 부품(12)은 핑거(23)와 부품(12)의 하부면의 맞물림을 통해 예정된 프로파일로 유지된다.

베이스부(17)와 레이저(14)는 전체적으로 임의의 개수의 레이저 마이크로 가공 시스템에 통합된다. 예컨대, 베이스부(17)는 레이저 마이크로 가공 시스템의 베이스부에 착탈 가능하게 고정되고, 레이저(14)는 베이스부(17)에 대한 이동을 위한 갠트리 시스템(gantry system)에 의해 대략적으로 지지된다. 베이스부(17)는 또한 레이저(14)에 대한 이동을 위해 장착될 수 있다. 적절한 레이저 마이크로 가공 시스템은 미국 오레곤주 포트랜드 소재의 Electro Scientific Industries사에서 구매할 수 있고 모델 번호 5330, 5530, 5650 및 5800으로서 판매된다.

"장파장 레이저"라는 용어는 예컨대 적외선 파장 레이저를 포함하도록 정의된다. 제한이 아닌 일례로서, 장파장 레이저는 대략 750 나노미터(nm)보다 큰 파장, 보다 바람직하게는 대략 900 나노미터(nm) 내지 대략 800 마이크로미터(㎛)의 파장을 가질 수 있다. 특정한 실시예에서, 대략 900 나노미터(nm) 내지 대략 9000 나노미터(nm)의 파장이 바람직하다. 가장 바람직하게는(필수적은 아님), 대략 1000 나노미터(nm) 내지 대략 1100 나노미터(nm)의 파장이 사용된다. 일반적으로 장파장 레이저를 이용하여 금속 부품을 기계 가공하는 것, 특히 장파장 레이저를 이용하여 금속 재료에 비아를 커팅하는 것에 관한 추가 정보는 본 명세서에 전체가 참조로 합체되는 미국 특허 가출원 제2007/0291496호에서 얻을 수 있다.

평탄한 재료 시트에 관하여 사용될 때에 "얇은"이라는 용어는 1000 미크론(㎛) 미만, 보다 바람직하게는 100 미크론(㎛) 내지 1000 미크론(㎛)의 두께를 갖는 시트로서 정의된다. 재료 시트에 관하여 사용되는 "평탄한"이라는 용어는 제한의 의미로 고려되지 않는다. 구체적으로, 재료 시트는 최종 제품 또는 부품을 위한 임의의 원하는 외형을 가질 수 있다. 그 외형의 제품 또는 부품이 본 발명의 공정 및 장치를 이용하여 관련된 고응력 집중 요부의 어떠한 휨을 생성하는 일 없이 예응력된 외형 휨 방향 형태에서 레이저 가공 유발된 휨을 오프셋시키기에 충분히 벤딩될 수 있는 한, 본 발명의 범위 내에 있다고 고려된다.

제한이 아닌 일례로서, 얇은 평탄한 시트에 대해 사용된 "재료"라는 용어는 균질한 금속 재료, 보다 구체적으로 알루미늄 재료로서 정의된다. 그러나, 레이저 가공 유발된 휨을 받는 다른 재료가, 알루미늄 외에 다른 균질한 금속 재료, 합성 금속 재료, 수지 재료, 섬유 충전제를 포함한 수지 재료, 유리 섬유 충전제를 포함한 수지 재료, 복합 수지와 금속 재료, 복합 수지, 섬유 충전제 및 금속 재료, 및 그 임의의 조합으로부터 선택된 재료를 비롯하여 본 발명을 이용하여 처리될 수 있다는 것이 예상된다.

이하, 장파장 레이저(14)를 이용하여 부품(12)을 나타내는 알루미늄 샘플(22)에 기계 가공된 복수 개의 홀(20)을 도시하는 도 2a 내지 2i를 참조하여 휨 효과의 형성을 설명한다. 장파장 레이저(14)에 의한 알루미늄 샘플(22)의 기계 가공은 각각의 홀(20)을 둘러싸는 영역에 국부적인 열 영향부(24)와 용융부(26)의 형성을 유발한다. 커팅 공정 중에, 용융부(26)는 확장되어 액체 상태로 천이된다. 열 영향부(24) 또한 확장되어 알루미늄 샘플(22)의 금속이 국부적으로 어닐링되는 곳에서 온도가 상승한다. 장파장 레이저(14)가 알루미늄 샘플(22)에 홀(20)을 기계 가공한 직후에, 열 영향부(24)와 용융부(26)가 냉각되어 체적이 줄어든다.

장파장 레이저(14)에 의한 기계 가공 이후에, 홀에 인접한 재료의 냉각 구배가 균일하지 않아, 열 영향부(24)가 용융부(26)보다 빨리 대기 온도로 냉각된다. 이로 인해 부품을 국부적으로 편향시키는 작은 변형부(28)가 형성된다. 단일의 변형부(28)에 의해 유발된 편향은 사실상 중요하지 않다. 그러나, 부품이 더 많이 기계 가동됨에 따라, 변형부(28)에 의해 유발된 국부화된 편향이 서로 생성되어 일반적으로 휨 효과라고 칭하는 큰 매크로 수준의 편향이 부품에 생기게 된다.

도 2a는 장파장 레이저(14)에 의한 레이저 커팅 또는 가공 후에 알루미늄 샘플(22)의 평면도이다. 알루미늄 샘플(22)은 제1 부분(30)과 제2 부분(32)을 시료로서 준비함으로써 광학 및 SEM(scanning electron microscope) 촬상을 위해 마련된다.

제1 부분(30)은 완벽하게 손상되지 않은 홀(20)의 어레이를 포함하는 실질적으로 장방형의 시료를 제공하도록 알루미늄 시료를 통해 커팅하고 시료를 도 2b에 도시된 바와 같이 장착함으로써 촬상을 위해 준비된다. 이에 따라, 제1 부분은 하향적 또는 상향적 관점에서 검사에 적합하게 된다.

제2 부분(32)은 각각의 종방향 축선을 따라 복수 개의 홀(20)을 [긴 측면(34)을 따라] 이등분하는 긴 시료를 제공하도록 알루미늄 샘플(22)을 통해 커팅하고 시료를 도 2c에 도시된 바와 같이 장착함으로써 촬상을 위해 준비된다.

하향적 관점에서 제1 부분(30)의 100배 광학 영상이 도 2d에 도시되어 있다. 하향적 관점에서 제1 부분(30)의 200배 명시야 광학 영상이 도 2e에 도시되어 있다. 제2 부분(32)의 50배 명시야 광학 영상이 도 2f에 도시되어 있다. 제2 부분(32)의 500배 명시야 광학 영상이 도 2g에 도시되어 있다. 도 2d-도 2g에서, 열 영향부(24)와 용융부(26)를 확인할 수 있다. 암시야 광학 영상이 또한 이들 열 영향부와 용융부를 보여준다.

도 2h의 하향적 관점에서 제1 부분(30)의 600배 SEM 영상은 열 영향부(24)와 용융부(26)를 보여준다. 도 2i는 알루미늄 매트릭스에서 석출물(36)을 보여주는 제1 부분(30)의 600배 SEM 영상이다.

드릴링 가공 후에 알루미늄 샘플(22)의 샘플링 지점의 마이크로 경도 시험은 재료 열 영향부(24)와 용융부(26)의 경도값이 베이스 재료의 경도값 미만으로 감소된다는 것을 보여준다.

제한이 아닌 일례로서, 도 1, 도 3 내지 도 5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 부품(12)이 재료의 얇은 평탄한 시트(40)인 본 발명의 실시예가 설명되는데, 시트는 대부분의 외주 둘레에 림(42)을 갖고 시트에 기계 가공된 다수의 요부를 가질 수 있다. 구체적으로, 림(42)에 기계 가공된 요부(44)에 인접한 부품(12)의 영역에 높은 응력 집중이 생긴다. 예컨대, 요부(44)는 병렬 형태로 림(42)을 따라 배치된 복수 개의 정방형 또는 장방형 구멍을 포함할 수 있다.

부품(12)이 장파장 레이저(14)에 의해 기계 가공될 때에, 전술한 휨 효과는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 실질적으로 오목한 휨 프로파일(50)에 따라 부품(12)을 휘게 하는 경향이 있는데, 오목한 휨 프로파일(50)은 참조 목적을 위해 부품(12)에 인접하게 도시되어 있다. 오목한 휨 프로파일(50)은 부품에 예응력을 주는 일 없이 장파장 레이저(14)를 이용하여 부품(12)을 기계 가공한 다음, 부품(12)의 결과적인 오목한 휨 프로파일(50)을 측정함으로써 경험적으로 달성될 수 있다. 물론, 다른 공지된 방법을 이용하여 오목한 휨 프로파일(50)의 파라미터를 달성할 수 있다.

오목한 휨 프로파일(50)에 의해 나타나는 휨 효과를 중화시키기 위하여, 치구(16)는 오목한 휨 프로파일(50)을 기초로 한 크기 및 방향으로 부품(12)에 예응력을 주도록 구성된다. 구체적으로, 치구(16)는 부품(12)과 치구(16)의 직립형 핑거(23)의 맞물림(도 1)을 통해 도 4에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 부품(12)을 오목한 예응력된 프로파일(52)로 굴곡시키도록 구성된다. 볼록한 예응력된 프로파일(52)이 반대 방향에 있지만, 오목한 휨 프로파일(50)과 대략 동일한 크기를 갖는다. 부품(12)은 예응력된 볼곡한 프로파일(52)로 유지되는 동안 기계 가공된다. 부품(12)이 치구(16)로부터 해제되는 경우, 장파장 레이저에 의해 기계 가공 중에 도입된 응력은 치구(16)에 의해 가해진 예응력을 중화하여, 부품(12)이 명목상의 휘지않은 프로파일을 갖게 함으로써 휨 효과를 중화시킨다.

도 1에 도시된 부품(12)의 실시예에서, 2개의 핑거(23)는 부품(12)의 중앙부로부터 등간격으로 떨어져 있다. 2개의 다른 핑거(23)는 부품(12)의 중앙부로부터 유사하게 떨어져 있고 부품(12)의 길이를 따라 배치된다. 상이한 크기 및 형태의 부품들은 원하는 볼록한 예응력된 프로파일(52)을 기초로 하여 상이한 개수의 및/또는 상이하게 형성된 핑거(23)를 사용할 수 있다.

부품(12)이 볼록한 예응력된 프로파일(52)로 치구(16)에 의해 굴곡되는 경우에, 응력이 부품(12)에 생긴다. 특정한 경우에, 이들 응력은 요부(44)와 같이 고응력 집중을 유발하는 경향이 있는 부품(12)의 영역에서 부품(12)을 제조하는 재료의 항복 강도를 초과할 수 있다. 요부(44)가 휘지 못하게 하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 치구(16)에 보강부(60)가 제공될 수 있다.

요부(44)의 휨을 방지하기 위하여, 치구(16)의 보강부(60)는 치구(16)와 직접적으로 또는 간접적으로 관련된 하나 이상의 인서트(62)를 포함한다. 인서트(62)는 요부(44)의 고응력의 기하학적 형태에 대해 매우 정확한 끼워맞춤을 갖는다. 인서트(62)는 요부(44) 내에 배치되고, 요부(44)에 대한 인서트(62)의 정확한 끼워맞춤은 치구(16)에 의해 부품(12)에 유발된 응력이 요부(44) 근처에서 부품(12) 내에 재분배되게 함으로써, 요부(44)에 의해 유발된 응력 집중의 크기를 작게 한다. 이 방식으로, 인서트(62)는 요부(44)를 억제하여 요부(44)가 휘지 못하게 한다.

인서트(62)가 치구(16)의 보강부(60)에 제공되고 이에 따라 치구(16)와 직접적으로 또는 간접적으로 관련되는 것으로 설명하였지만, 이는 인서트(62)가 제공될 수 있는 단하나의 방식이 아니라는 것을 알아야 한다. 오히려, 인서트(62)는 요부(44)를 억제하고 요부(44)가 휘지 못하게 하는데에 적절한 임의의 방식으로 제공될 수 있다. 따라서, 인서트(62)가 임의의 적절한 방식으로 요부(44)에 대해 조립되는 것이면 충분하다.

대안적으로, 치구(16)의 보강부(60')에는 요부(44)를 보강하는 데에 필요한 정확한 끼워맞춤을 보장 및 향상시키기 위해 하나 이상의 확장 가능한 인서트(72)가 마련될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 도 5의 인서트(62)와 유사하게, 확장 가능한 인서트(72)는 요부의 높은 응력 형태에 매우 정확한 끼워맞춤을 제공하도록 의도되고 요부(44)에 배치되어 응력 집중의 크기를 감소시키고, 이에 따라 요부(44)를 억제하여 요부(44)가 휘지 못하게 한다. 그러나, 고정된 크기의 인서트(62)와 달리, 확장 가능한 인서트(72)는 그 크기가 약간 변경되게 하여 요부(44)와 매우 정확한 끼워맞춤을 갖도록 확장될 수 있다. 이 조절성은 확장 가능한 인서트(72)가 부품(12)에서의 제조 변경에도 불구하고 요부(44)와 정확한 끼워맞춤을 달성하게 하여, 더 큰 범위의 용인할 수 있는 설계 공차를 허용한다.

확장 가능한 인서트(72)를 확장 및 조절하기 위하여, 각 확장 가능한 인서트(72)는 확장 슬롯(74)을 갖는 테이퍼형 6면체의 형태로 제공될 수 있다. 확장 슬롯(74)은 확장 가능한 인서트(72)의 상부면(76)으로부터 대향된 바닥면(78)까지, 뿐만 아니라 확장 가능한 인서트(72)의 전방면(80)을 통해 연장된다. 확장 슬롯(74) 내에는 나사식 보어(82)가 형성되어 전방면(80)으로부터 확장 가능한 인서트(72)로 연장된다. 나사식 보어(82) 내에는 나사식 테이퍼부(84)가 형성되어, 세트 스크류(86)를 나사식 보어(82)의 테이퍼부(84) 내로 전진시키면 확장 슬롯(82)이 확장하게 됨으로써, 확장 가능한 인서트(72)의 제1 측면(88) 및 대향하는 제2 측면(90)이 서로 멀어지게 이동하여 요부(44)의 벽과 접촉하게 된다.

확장 가능한 인서트(72)에 더 큰 확장도를 제공하기 위하여, 확장 가능한 인서트(72)에 제1 수축 슬롯(92)과 제2 수축 슬롯(94)가 마련되어 확장 슬롯(74)에 대해 실질적으로 수직으로 배향될 수 있다. 제1 수축 슬롯(92)은 상부면(76)으로부터 바닥면(78)까지, 뿐만 아니라 제1 측면(88)을 통해 연장된다. 제2 수축 슬롯(94)은 상부면(76)으로부터 바닥면(78)까지, 뿐만 아니라 제2 측면(90)을 통해 연장된다. 이 방식으로, 제1 수축 슬롯(92)과 제2 수축 슬롯(94)은 세트 스크류(86)의 전진에 응답한 확장 슬롯(74)의 확장이 수축 슬롯(92, 94)의 수축을 유발하도록 구성된다. 따라서, 제1 수축 슬롯(92)과 제2 수축 슬롯(94)은 치구(16)의 대안적인 보강부(60')의 원치않는 변형을 유발하는 일 없이 확장 슬롯(74)의 고도의 확장을 허용한다.

기계 가공될 부품은 임의의 원하는 형태를 가질 수 있고 재료의 얇은 평탄한 시트로 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 또한, 높은 응력 집중을 갖는 요부는 임의의 원하는 형태를 가질 수 있고 도면에 도시된 것으로 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다.

본 발명을 특정한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않고, 오히려 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 변경 및 등가의 구조를 포함하도록 의도되고, 그 범위는 특허법에서 허용하는 그러한 모든 변경 및 등가의 구조를 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다는 것을 알아야 한다.

Claims (18)

1. 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하는 방법으로서,
   부품을 장파장 레이저에 의해 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 효과를 중화하는 것을 포함하는 부품 기계 가공 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 중화 단계는,
   부품의 임의의 다른 요부를 휘게 하는 일 없이 부품을 유지하는 치구에 의해 기계 가공으로 인한 휨 응력의 반대 방향으로 기계 가공 대상 부품에 예응력을 주는 것과,
   기계 가공으로 인한 휨 응력에 대항하는 방향으로 부품에 예응력을 주도록 치구에 유지되는 동안에 부품을 기계 가공하는 것
   을 포함하는 것인 부품 기계 가공 방법.
3. 제2항에 있어서, 요부가 기계 가공 단계 중에 휘는 것을 방지하도록 고응력 집중을 유발하는 요부를 보강하는 것을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
4. 제2항에 있어서, 고응력 집중을 유발하는 요부와 정확한 끼워맞춤을 갖는 인서트를 요부 내에 배치하여 요부를 억제하고 요부가 휘는 것을 방지하는 것을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
5. 제2항에 있어서, 확장 가능한 인서트를 고응력 집중을 유발하는 요부 내에 배치하는 것과,
   인서트가 요부와 정확한 끼워맞춤을 가질 때까지 확장 가능한 인서트를 확장시켜 요부를 억제하고 요부가 휘지 않게 하는 것을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 부품은 알루미늄의 얇은 평탄한 시트를 포함하는 것인 부품 기계 가공 방법.
7. 장파장을 이용하여 부품을 기계 가공하는 방법으로서,
   장파장 레이저에 의해 부품을 기계 가공하여 유발되는 마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 응력 프로파일을 결정하는 것과,
   예응력 프로파일에서 기계 가공 대상 부품에 예응력을 주는 것과,
   마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 효과가 중화되도록 예응력 프로파일로 유지되는 동안에 부품을 장파장 레이저로 기계 가공하는 것
   을 포함하고, 상기 예응력 프로파일은 휨 응력 프로파일에 대항하는 방향을 갖는 것인 부품 기계 가공 방법.
8. 제7항에 있어서, 부품에 예응력을 주는 것은, 부품의 임의의 다른 요부를 휘게 하는 일 없이 치구에서 부품을 예응력 프로파일로 유지하는 것을 포함하고, 부품의 기계 가공은 치구에서 부품을 유지하는 동안에 수행되는 것인 부품 기계 가공 방법.
9. 제7항에 있어서, 요부가 휘는 것을 방지하도록 고응력 집중을 유발하는 부품의 요부를 보강하는 것을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
10. 제7항에 있어서, 부품에서 고응력 집중을 유발하는 요부 내에 정확한 끼워맞춤을 갖는 인서트를 배치하여 요부를 억제하고 요부가 휘는 것을 방지하는 것을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
11. 제7항에 있어서, 확장 가능한 인서트를 고응력 집중을 유발하는 부품의 요부 내에 배치하는 것과,
    확장 가능한 인서트를 인서트가 요부와 정확한 끼워맞춤을 가질 때까지 확장시켜 요부를 억제하고 요부가 휘는 것을 방지하는 것
    을 더 포함하는 부품 기계 가공 방법.
12. 장파장 레이저를 이용하여 부품을 기계 가공하는 장치로서,
    장파장 레이저에 의해 부품을 기계 가공하여 유발된 마이크로 변형의 생성으로부터 생기는 휨 효과를 중화시키도록 구성된 치구를 포함하는 부품 기계 가공 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 치구는 기계 가공으로 인한 휨 응력의 반대 방향으로 부품에 예응력을 주는 것인 부품 기계 가공 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 치구는 부품의 임의의 다른 치구를 휘게 하는 일 없이 부품을 유지하는 것인 부품 기계 가공 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 부품은 고응력 집중을 유발하는 요부를 포함하고, 치구는 요부가 휘는 것을 방지하도록 요부를 보강하는 보강부를 더 포함하는 것인 부품 기계 가공 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 보강부는 요부를 억제하고 요부가 휘는 것을 방지하는 부품의 요부와 정확한 끼워맞춤을 갖는 하나 이상의 인서트를 포함하는 것인 부품 기계 가공 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 보강부는, 요부 내에 배치되고 확장 가능한 인서트가 요부와 정확한 끼워맞춤을 가질 때까지 확장되어 요부를 억제하고 요부가 휘는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 확장 가능한 인서트를 포함하는 것인 부품 기계 가공 장치.
18. 제12항에 있어서, 상기 부품은 알루미늄의 얇은 평탄한 시트를 포함하는 것인 부품 기계 가공 장치.

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