Machine

순서 목차 

2005년 05월20일 

발표자 : 염 규 용 

㈜ 화 천 기 공 

☞ 화천기공㈜ 소개 

☞ 공작기계란 

☞ 공작기계 구조 

☞ Controller 발전형태 

☞ 금형가공의 변천 

☞ 최신공작기계 동향 

☞ 금형가공에 편리한 기능 소개 

☞ 2004 JIMTOF 소개 

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화천기공㈜ 

화천기공㈜ 

생산품목 

공작기계 

(질문) 유치원생 : 

공작기계의 종류와 기 종류에 대한 설명을 부탁 드려요 

(답변)지식의 달인 : 

1. 선반 

소재를 회전시키고 공구는전.후진시켜공작물을가공(?) 

2. 드릴링 머시인 

구멍을 뚫는 기계 

3. 보링 머시인 

이왕에 있는 구멍을 넓히는 기계 

4. 셰이퍼 

고정된 소재를 공구가 왕복운동으로 소재를 깎는 기계 

5. 밀링 머시인 

고정된 소재를 회전하는 공구로 평면 혹은 곡면을 깎는 기계(?) 

6. 연삭기 

회전하는 숫돌로 소재를 갈아내는 기계 

출처 : 본인의 글입니다. 

그 외 공작기계 : 기어가공기, 플레이닝기, 슬로팅기, 브로우칭기, 띠톱기계, 키홈가공기, 래핑기, 전용기 

특수 가공기 : 방전가공기, 와이어 컷 방전가공기, 레이저 가공기, 초음파 가공기, 전해 가공기, 

1. 1952년 화천기공㈜ 창립 

2. 계열사 

-. 화천기계(서울,창원) 

-. 화천기공(광주) 

-. 화천기공 주조 사업부(광주) 

-. 화천기어(SMI) 

-. CHK(크로스 휠러 코리아) 

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3. 화천기공㈜ 

년 매출액 : 1,050 억원(화천기공) 

4. 1차벤더회사수/직원수 

-. 회사수 : 200 여개 

-. 직원수 : 1,800 여명 

엠파스에서 공작기계라고 쳐봐 

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공작기계 종류 

1. 선반 

(T/C Turning Center) 

범용선반 : 화천 HL-460 

CNC선반 : 화천 CUTEX-160 

2. 드릴링 머시인 

(Drilling Machine) 

화천 레디얼 머신 

5. 밀링 머시인 

(Milling Machine M/C Machining Center ) 

3. 보오링 머시인 

(Boring Machine) 

6. 연삭기 

(grinding machine) 

범용 밀링 : 화천HMT1100 CNC 밀링 : 화천SIRIUS-650 화천 HGS-126A 

방전 가공 [放電加工, EDM Electro Discharge Machining] 

방전가공(放電加工) : 두전극사이에방전을일으킬때생기는 

물리적 ·기계적 ·전기적 작용을 이용해서 가공하는 방법 

금속전극 사이에 전압을 가하면 전극 사이에 방전이 일어나는데〔그림 1〕, 

방전에 의해 전극이 소모되어가는 현상을 이용해서 구멍뚫기·조각·절삭 

등을 하는 방법. 

이 원리를 이용해서 소련의 라자렌코 부부는 1943년 금속절삭에 성공했다. 

방전가공은 보통 등유(kerosine)나 탈이온수 속에서 행해지며, 

가열에 의한 재질의 변화가 없다. 

전극 사이의 전압은 1μm 당 20V이며, 전극의 형상 그대로 절삭할 수 있다. 

〔그림 2〕와 같이 전극에 금속 세선(細線)을 사용해서 실톱처럼 자유롭게 

형상을 절삭할 수 있는 와이어컷 방전가공기도 만들어지고 있다. 

이러한 방전가공기는 초경합금과 같은 난가공성재료의 절삭에 유용해서 

현재 중요한 공작기의 하나가 되었다. 

또한 방전을 이용한 분말의 소결(燒結)이나 방전에 의한 압력을 

이용한 변형가공 등이 시도된다 

4. 셰이퍼 

(Shaper) 

Shaper 작업 

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공작기계란 

공작기계 = 工作機械 = Machine Tool 

철(鐵)·알루미늄·플라스틱 등 각종 공업재료를 필요한 형상(形狀)과 치수, 

정밀도(精密度) 및 표면품위(表面品位)를 가진 부품(部品)으로 가공하는 기계. 

공작(工作) : 工(장인공, 공교할공) 作(지을작, 일으킬작) 

조선시대 각 관청소속 장인(匠人)들에게 준 종 9 품 관직. 인원은 공조(工曹)에 2명, 상의원(尙衣院)에 3명, 군기시(軍器寺)에 2명, 선공감 

(繕工監)에 4명 있었으며, 교서관(校書館)·사섬시(司贍寺)·조지서(造紙署)에서는 서로 협의하여 교대로 2명을 임명했다. 이들은 잡직의 

말단직으로 기능 종목에는 제한을 두지 않고 여러가지 수공업 기술자들을 필요에 따라 채용하였다. 체아직(遞兒職)으로 1년에 4교대, 

즉 3개월씩 윤번제로 근무하였으며, 근무일수가 900일이 되면 1계급씩 진급하여 종 6 품이 되면 퇴직하였다. 조선후기에는 한 때 전부 

폐지되었다가 다시 직무 없이 녹(祿)만 받는 산료직(散料職)으로 재편되었다 

기계(機械) : 基(베틀, 틀) 械(기구, 형틀) 

동력장치를 부착하고 작업을 하는 도구. 독일의 F. 루르는 이라 정의하였다. 로프나 체인 등은 미는 힘에 대해서는 저항하지 않 

으나 잡아당기는 힘에 대해서는 저항하므로, 기계의 일부로서 사용할 수가 있다. 액체도 용기에 밀봉시키면 압축에 대해 저항하므로 이 

것도 기계의 일부가 될 수 있다. 드라이버·끌·톱·대패 따위는 상대운동을 하지 않으므로 일반적으로 기계라고 하지 않고 도구(道具)라고 

한다. 특별히 노기스·마이크로미터·전압계와 같이 측정 등을 목적으로 하는 것은 기기(機器)라고 불러 구별하는 경우도 있다. 20세기에 

들어와서부터는 전자공학이 눈부시게 발전함에 따라 전자식 기계가 발달·보급되었으므로 기계라는 말을 엄밀하게 정의한다는 것은 어 

렵게 되었다 

레오나르도 다 빈치는 여러 가지 도구의 설계도를 그렸다. 

그는 인체·자연의 움직임을 과학적으로 고찰하고 

수많은 공구나 병기의 기계화를 생각했다. 

사진은 그의 설계도를 기초로 복원한 기중기 모형, 

밀라노 레오나르도다빈치박물관 소장 

공작기계란 : 본문 , 발달 

1769년 와트가 발명한 증기기관은 각종 생산현장에 

도입되어 광산·탄광개발이 추진되었다. 

사업가 볼튼은 볼튼-와트 상회를 설립하였고 와트는 

1784년 복동식증기기관을 완성했다. 뮌헨 독일박물관 소장 

18세기 영국의 수력을 응용한 아크라이트의 

방적기계는 섬유공업의 생산능력을 높여 

산업혁명의 계기가 되었다 

본문: 

철(鐵)·알루미늄·플라스틱 등 각종 공업재료를 필요한 형상(形狀)과 치수, 정밀도(精密度) 및 표면품위(表面品位)를 가진 부품(部品) 

으로 가공하는 기계. 다만 현재로서는 목재나 석재를 가공하는 것은 제외한다. 공작기계는 근대공업국의 기반으로서 중요한 기계이 

고 또한 각종 기계·전기기기(電氣機器)·화학장비 등의 부품을 만든다는 점에서 또는 

라고도 불린다. 공작기계는 소재(素材)에서 부품을 만들 때, 잘라낸 부스러기를 내는 것과 부스러기를 내지 않는 것으로 크게 나뉘는 

데, 전자를 좁은 뜻의 공작기계로 부르며 절삭가공(切削加工) 공작기계라고도 한다. 

발달: 

공작기계의 기원은 아주 오래되었는데, BC 5세기 말엽에 이미 피들드릴이라 불리는 구멍뚫는 장치[穿孔裝置]가 사용되었다. 이 장치 

에는 둥근 막대기에 끈을 1∼2번 묶어 그 양끝을 활에 단단히 매듭지어 왕복운동을 시킴으로써 막대기를 회전시키는데, 이 회전에 의하 

여 공작물을 마멸(磨滅)시켜서 구멍을 뚫었다. 선반(旋盤)의 원형(原型)은 BC 1세기경에 발명되었다고 하지만 기록에 남아 있는 보다 

오래된 선반은 BC 300년경에 고대 이집트에서 사용된 것인데, 이 선반에서는 한 사람이 끈을 왕복시켜서 공작물(둥근 막대기)을 회전 

시키고 다른 한 사람이 손으로 붙이를 들고 세공(細工)하였다. 이 막대기의 회전을 이용하여 공작물에 여러 가지 세공을 하는 것은 그 

후에도 계속되었으며, 혼자서 일을 할수있도록공작물의 회전방법에 대한 연구가 계속되었다. 그 대표적인 예가 13세기경의 보르선반 

과 17∼18세기경의 로즈선반인데, 모두 회전동력(回轉動力)은 인력(人力)에 의하여 부여되어 가구나 실내장식품의 복잡한 장식부품 가 

공에 많이 사용되었다. 로즈선반은 그것 자체도 실내 장식품이었다. 산업혁명은 공작기계의 발달에 커다란 영향을 주었으나, 한편 공작 

기계도 산업혁명 추진에 많은 공헌을 하였다. 그 대표적인 예가 수차(水車) 곧 물레방아에 의한 회전동력을 사용한 E.C. 윌킨슨의 중고 

반인데, J. 와트의 증기기관을 실용화하는 데 큰 장애였던 실린더의 가공용으로서 1775년에 만들어졌다. 윌킨슨의 중고반은 구시대 공 

작기계의 마지막이 되었으며, 동시에 근대공작기계로의 발돋움을 할 수 있는 기반이 되었다. 90년대 H. 모즐레에 의하여 만들어진 선반 

은 근대공작기계의 선구라고 할 수 있다. 이 선반은 산업혁명에 의하여 실용화된 증기동력(蒸氣動力)을 사용하여, 그때까지 목제(木製) 

였던 구조를 강제(鋼製)로, 그리고 공작기계의 특징인 모성원칙(毋性原則)을 고려한 구성으로 되어 있어서 그 형태는 현재의 것과 큰 차 

가 없다. 근대공작기계의 초기의 발전은 영국에서 이루어졌고, 모즐레와 그의 제자들의 많은 공헌으로 입삭반(入削盤)·형삭반(形削盤)· 

평삭반(平削盤) 등이 개발되었다. 발달의 중심은 미국 및 독일로 옮겨갔고, 현재와 같은 전동기직결운전(電動機直結運轉)이 이루어지면 

서, 연삭반(硏削盤)·치절반(齒切盤) 등이 개발되었다. 20세기에 들어서자 보다 좋은 성능의 제품을 만들어내기 위하여 공작기계는 급속 

한 발전을 이루었고 치차연삭반(齒車硏削盤)·호닝반(盤) 등이 개발되었다. 동시에 가공시간을 단축하기 위하여 고속도강(高速度鋼)이나 

초경합금(超硬合金) 등의 인물재료(刃物材料)나 쾌삭강(快削鋼)과 같은 공작물 재료도 새로이 개발되었다. 항공기의 복잡한 부품을 정 

밀도(精密度)가 높게 가공하기 위하여 1950년대에 등장한 수치제어기술(數値制御技術)은 그때까지 인간이 조작(操作)하는 것을 전제로 

한 공작기계의 무인운전(無人運轉)을 가능하게 하였으며, 공작기계기술에 커다란 영향을 끼쳤다. 미국에서 개발된 이 수치제어기술은 

부품을 가공하는 데 필요한 기계 운동에 관한 정보를 수치부호화(數値符號化)하여 자동운전을 하게 하는 것으로서 수치제어를 이용한 

공작기계를 수치제어공작기계, 또는 NC공작기계 (NC;numerical control)라고 부른다 

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공작기계란 : 구조구성 , 종류 

구조구성(構造構戒) 

공작기계에는 수많은 종류가 있고 그러한 기계들은 

외견상으로 매우 다른 모양을 하고 있다. 그러나 기본적으로는 

① 본체구조(本體構造) 

② 구동구조(驅動構造) 

③ 주축구조(主軸構造) 

④ 안내면구조(案內面構造) 

⑤ 제어장치(制御裝置) 

⑥ 지그 및 취부구(取附具)로 구성되어 있다. 

최근 널리 보급되고 있는 수치제어공작기계에서는 공구(工具) 및 공작물의 자동교환장치, 잘라진 부스러기, 절삭유제처리(切削油劑處 

理) 시스템을 부가하는 경우가 많다. 본체구조는 기계 각부의 중량이나 가공하여야 될 부품의 중량 또는 가공할 때에 생기는 힘 등을 지 

탱하고, 공작기계의 골격을 형성한다. 구동구조와 주축구조 및 안내면구조는 각종 형상창성운동(形狀創成運動)을 시키기 위한 것이다. 

제어장치는 공작기계의 운전·정지의 제시 또는 운동정보의 지령(指令) 등을 말한다. 지그·취부구는 가공에 필요한 공구(工具)나 공작물 

을 공작기계에 장치하는 데 사용된다 

종류 

공작기계는 시대에 따라 인간사회가 필요한 물건을 생산할 수 있도록 발달해 왔다. 따라서 필요성이 없어져서 소멸해 간 종류가 있는 

반면 새로이 출현하는 종류도 있다. 증기기관차의 동륜(動輪)을 가공한 동륜선반(動輪旋盤)은 전자의 경우이고, 교외선(郊外線) 차량 

용 차륜연삭반(車輪硏削盤)은 후자의 예이다. 공작기계의 종류는 매우 많고 현재 널리 사용하고 있는 대표적인 종류는 약 50개 정도 

된다. 공작기계는 사용범위, 또는 기계의 구조·형태에 따라 분류되며, 사용범위에 따라 분류하면 범용(汎用)공작기계·단능(單能)공작 

기계·전용(轉用)공작기계·만능(萬能)공작기계로 나뉜다. 범용공작기계는 광범위한 가공능력과 다양한 가공기능을 가지며, 단능공작기 

계는 범용공작기계가 갖는 가공기능 중에서 어느 1가지를 주로 한다. 전용공작기계에는 특수한 부품을 가공하는 것과 대량생산되는 

특성부품의 특정가공을 하는 것이 있다. 만능공작기계는 많은 수의 범용공작기계를 1대 기계에 집약한 것으로서, 선박·광산에서 응급 

수리용으로서 사용된다. 선반·연삭반·보르반(盤) 등에 일반적으로 사용되고 있는 공작기계의 분류 및 명칭은 기계의 구조·형태에 따른 

분류방법에 의한 것으로서 이들 기계에 수치제어장치가 붙은 경우에는 수치제어선반·수치제어플라이스판 등으로 불러서 종류를 구분 

하고 있다. 그러나 수치제어공작기계가 급속하게 발달함에 따라 머시닝센터나 터닝센터처럼 종래 방법으로 분류할 수 없는 종류가 나 

타났는데, 이것은 공작기계와 수치제어장치가 유기적으로 하나가 되었기 때문이다. 

밀링머신 (Machining Center M/C) 

개요 

테이블 위에 일감을 고정시키고, 많은 절삭날을 가진 

밀링커터(milling cutter;밀링머신에서 사용하는 회전식 절삭공구)를 

회전시켜 일감에 이송을 주면서 절삭하는 공작기계. 

본문 : 

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테이블 위에 일감을 고정시키고, 많은 절삭날을 가진 밀링커터(milling cutter;밀링머신에서 사용하는 회전식 절삭공구)를 회전시켜 

일감에 이송을 주면서 절삭하는 공작기계. 프라이스반(盤)이라고도 한다. 밀링머신에서는 밀링커터나 부속품과 부속장치를 사용하는 

방법에따라여러가지가공을할수있다. 평면은물론불규칙하고 복잡한 면을 깎거나, 드릴의 홈, 기어의 치형을 깎기도 한다. 여러 

가지 모양의 일감을 깎으려면 이에 해당되는 밀링커터도 일감의 모양·치수·재질 등에 따라 여러 가지가 필요하다. 밀링머신은 범용성 

이 풍부하고 가공정밀도도 높기 때문에 선반·드릴링머신과 함께 현재 가장 널리 사용되고 있는 공작기계의 하나이다. 또 그 크기·가공 

능력에 따라 많은 종류로 나뉘는데, 특히 공구와 공작물에 상하 상대운동을 위한 구조상의 차이에 의해 니형(무릎형)과 베드형으로 

구분된다. 공작물을 위·아래로 움직이도록 하는 것이 니형이고, 가공공구를 위·아래로 움직이도록 하는 것이 베드형이다. 니형 밀링머 

신은 주축이 수직인 직립형과 수평형으로 나뉘고, 다시 수평형 밀링머신 중에서 테이블이나 주축헤드 등이 회전하는 것을 만능밀링 

머신이라 한다. 또 램형 밀링머신이라 해서 기둥 위의 램에 주축헤드가 붙어서 그 램이 앞뒤로 왔다갔다 하는 것도 있는데, 주축헤드 

가 좌우로 기울어진 것, 램이 평면내에서 회전하는 것 등이 있다. 베드형 밀링머신에도 니형과 같이 주축의 방향에 의해 직립형과 수 

평형이 있다. 베드형 중에서 주축의 상하운동 및 가공물의 전후운동을 반고정으로 하고, 테이블의 좌우운동을 주체로 하는, 대량 생 

산에 적당한 것을 생산밀링머신이라 한다. 니형 밀링머신은 기둥·니·새들·테이블의 기본구조 요소로 이루어지며, 테이블과 새들을 위 

에 얹은 니가 상하로 움직이고, 니 위의 새들은 전후로 움직이고, 새들 위의 테이블은 좌우로 움직여서 공작물의 3차원운동을 가능하 

게 하고 있다. 주축은 기둥 속에 장치되어 있다. 이 밀링머신의 특징은 조작성이 좋은 것이며, 각종 부속장치를 설치하여 광범위한 가 

공을 할 수가 있어서 가장 많이 사용되고 있다. 일반적으로는 작은 부품의 가공을 대상으로 하며, 제작 개수는 중량생산 이하이며 복 

잡한 절삭면이나 많은 절삭면을 가지는 경우에 알맞다. 베드형 밀링머신은 니형에서처럼 니의 상하운동을 하지 않고 주축헤드에 의 

해 상하운동을 하며, 테이블은 마루 위에 고정시킨 베드 위를 왕복운동하는 구조이다. 중량물의 가공에 알맞고 정밀도도 안정되어 있 

다. 이 밖에 특수한 밀링머신으로는 플레이너의 바이트 대신에 주축헤드를 장치한 종류가 있다 

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선반 (Turning Center T/C) 

개요 

선삭가공(旋削加工)을 하는 공작기계의 하나 

본문 : 

선삭가공(旋削加工)을 하는 공작기계의 하나. 

공작기계 중 가장 기본적이며 중요한 것으로서 용도도 다양하다. 

주축에 공작물을 고정시키고 주축을 회전시켜 공작물을 돌리면서, 

공구대에 장치된 공구(바이트)에 절삭깊이와 이송을 주어 공구를 적당한 방향으로 이동시켜가며 

공작물을 주로 원기둥모양으로 깎는 공작기계이다. 

일반적으로 선반이라고 하면 보통선반(engine lathe)을 가리키나, 그 밖에도 〔표〕와 같이 많은 기종이 사용되고 있다. 

선반의 크기는 베드 위의 스윙(베드에 닿지 않고 회전할 수 있는 공작물의 최대지름), 주축과 심압축의 센터 사이의 최대거리(양 센 

터 사이에 수용할 수 있는 공작물의 최대길이), 왕복대 위의 스윙(왕복대에 닿지 않고 회전할 수 있는 공작물의 최대지름), 베드의 길 

이 등을 사용해서 표시한다 

수치제어공작기계 [數値制御工作機械] NC ( numerical control ) 

개요 

수치제어장치에 의해 제어되는 공작기계 

본문 : 

수치제어장치에 의해 제어되는 공작기계. 

일반적으로 NC(numerical control)공작기계라고 한다. 1 

952년 매사추세츠공과대학에서 시험 제작한 NC프레이스반(盤)이 처음이었으나 현재는 각종 공작기계가 NC화 되어 있다. 

NC장치는 천공테이프(punch tape) 또는 자기테이프(magnetic tape)에 기억된 가공치수·가공조건 등의 수치정보를 정보처리회로 

에 순차적으로 입력하여 해독시킨다. 

그리고 지령 펄스열(pulse train)로 변환한 뒤 그것을 실제 구동장치인 서보기구(servo mechanism)에 입력시킨다. 

그 결과 지령대로 운동이 실현되어 절삭이 행해진다. NC공작기계의 제어상 기능은 위치결정제어와 연속윤곽제어의 

2가지로 분류된다. 

위치결정제어란 공구의 최종위치만을 제어하는 것으로 이동중의 공구를 공작물에 접촉하지 않고 시점(始點)에서 종점까지 경로에 

상관없이 이동시켜 그 종점위치에 정지시키는 제어이다. 

이 제어에서는 이동속도의 고속성과 정지위치의 정확도가 중요하다. 연속윤곽제어란 공구가 이동하는 중에 절삭가공을 겸하는 것이 

며 제어축수(制御軸數)가 2축일 경우는 곡선, 3축 이상일 경우는 곡면을 절삭할 수 있다. 

NC서보기구에는 오픈루프방식·세미클로즈드루프방식·클로즈드루프방식 등이 있으므로 요구되는 가공정밀도에 따라 골라 쓰게 된 

다. 또 구동용 서보모터는 펄스·직류·교류의 3종류가 있으나 점차 교류서보모터로 바뀌어가고 있다. 

NC테이프 작성은 간단한 가공일 경우 수동으로, 또는 간이형 NC테이프 자동작성장치로 만든다. 최근 대화형 CNC(computerized 

NC)장치가 개발되어 이 장치에 설치된 디스플레이 위에서 프로그램을 작성하게 되었다. 

한편 복잡한 형상가공의 경우, 높은 효율과 정확도가 필요하므로 APT(automatically programming tools)·EXAPT(extension APT) 

등 자동프로그램언어가 쓰인다. 

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NC공작기계에 무인화기능(無人化機能)·적응제어기능 등을 부가하고 이 NC공작기계 여러 대를 전자계산기로 제어하는 DNC(direct 

NC)시스템을 핵심으로 하는 로봇·무인반송차 등으로써, 생산·가공의 무인화와 융통성을 목적으로 하는 FMS(flexible manufacturing 

system)가 나오고 있다 

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공작기계의 공작기계의 정의 정의 

기계를 만드는 기계라고도 하며, 기계공업의 기초가 되는 중요한 기계이다. 

일반적으로는 기계공작의 기초가 되는 절삭·연삭 등과 같이 절삭 칩(chip)을 내면서 

금속 등의 재료를 가공하여 필요한 모양을 만들어 내는 기계를 말한다. 

해당 그림을 클릭하시면 

동영상을 볼 수 있습니다. 

공작기계의 공작기계의 분류 

분류 

최신 정밀공작기계 

선반, 선반 , 밀링머신, 밀링머신 , 드릴링 머신, 머신 , 

플레이너, 플레이너 , 연삭기, 연삭기 , 브로칭 머신, 머신 , 

전용기, 전용기 , 보링머신 

칩발생공작기계 

절삭 

공작기계 

전기적 가공 

공작기계 

방전 가공기, 가공기 , 전해 연삭기, 연삭기 , 

플라즈마 가공기 

자동화, 자동화 , 무인화, 무인화 , 고속 고효율화 

단조기계, 단조기계 , 햄머기계, 햄머기계 , 프레스, 프레스 

압연기, 압연기 , 관 압연기, 압연기 , 정밀 단조기 

전단기, 전단기 , 프레스, 프레스 , 인발기 

칩이 없는 공작기계 

비절삭 

공작기계 

냉간 

열간 

가공 

가공 

공작 

공작 

기계 기계 

굽힘프레스, 

굽힘프레스 , 프레스, 프레스 , 인발기, 인발기 , 

냉간 압연기, 압연기 , 냉간 단조기 

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공작기계의 공작기계의 특성 특성 

일반 기계공업의 가공 공정에 투입되는 중심설비 

기계 공업의 생산력은 공작기계의 기술적 수준 여하에 크게 의존 

•CNC 선반 

높은 공차 정밀도 

(Accuracy) 

풍부한 융통성 

(Flexibility) 

공작기계의 특성 

우수한 가공 능률 

(Efficiency) 

TTC-10 

TTC-8 

안전성 

(Safety) 

Horizontal Multi-Axis 

Vertical Twin Spindle 

CUTEX-160 

6” 척, 12 TURRET 

6000 rpm 

12 Turret 

1.8” 봉재경 

CUTEX-240A,B(SMC),C 

8”,10”척, 12,10 TURRET 

5000,3500 rpm 

2”,2.5” 봉재경 

6” SMC 

Hi-TECH 200A,B,C 

8”,10” 척, 12,10 TURRET 

5000,3500 rpm 

2”,2.5” 봉재경 

Hi-TECH 300 Series 

10” 척, 12 TURRET 

3200 rpm 

Hi-TECH 400 Series 

12”∼15” 척, 12 TURRET 

2500 rpm 

Hi-TECH 700 

15 ~ 24” 척 

2000 rpm 

Hi-TECH 250A 

8” / 6”척Sub-spindle 

3500 / 6000rpm 

2”, 2.5” 봉재경 

Y-축, C-축, 

1-Turn mill 

Hi-TECH 250B 

8” / 6”척Sub-spindle 

3500 / 6000rpm 

2”, 2.5” 봉재경 

Y-축, C-축, 

2-Turn mill 

VT-350 

10” 척 

2500 rpm 

VT-350(G) 

10” 척 

2500 rpm 

GANG TURRET 

VT-450 

12” 척 

3000 rpm 

VT-550 

15” 척 

2000 rpm 

TW-210 

10” 척 

4000 rpm 

Gantry Loader 

Stocker 

10” 척 

2000 rpm 

8” 척 

5000 rpm 

Oval Turn 

HOT-2000, 3000 

3000 rpm 

PISTON 가공기 

Ultra Precision 

UP-II 

Speclal 척 

10,000 rpm 

2006-03-09 

15

•Machining Center 

C Type Bridge Type 

Vertical M/C 5AX M/C 

SIRIUS-850 

#50, 8,000min -1 

X 2,000 

Y 850 

Z 750 

SIRIUS-650 

#50, 8,000min -1 

X 1,300 

Y 650 

Z 650 

SIRIUS-1250 

#50, 8,000min -1 

X 2,500 

Y 1,250 

Z 750 

SIRIUS-700 

#50, 8,000min -1 

X 1,100 

Y 700 

Z 650 

Horizontal M/C 

AF-5000 

#40, 25,000min -1 

X 660 

Y 660 

Z 510 

공작기계의 공작기계의 구조 구조 ((예예) ) Machine Machine Center Center 

SIRIUS-550 

#40, 10,000min -1 

X 1,150 

Y 550 

Z 550 

SIRIUS-7040 

#40, 10,000min -1 

X 1,500 

Y 700 

Z 650 

SIRIUS-7050 

#50, 10,000min -1 

X 1,500 

Y 700 

Z 650 

SIRIUS-UL/G 

#40, 12,000min -1 

20,000min -1 

X 1,020 

Y 600 

Z 550 

M2-5AX 

#40, 20,000min -1 

Table Size : Φ500 

Maximum Work Size 

: Φ 600xH432(300Kg) 

Slant Type C - Type Bridge Type 

구 분 

Slant Type 

C - Type 

Bridge 

Type 

SIRIUS-UL/G SIRIUS-650/850(N) SIRIUS-700/1250 

내 용 (특 · 장점) 

1. 동일한 설치면적에서 강성은 유지하면서 설치 공간(Space)을 최소화 하였슴. 

2. 고압 Coolant 사용 가능 구조. 

3. 가공에 따른 가공물의 무게 변화로 인한 이송축의 부하를 분산시켜 절삭 성능 향상. 

1. 가공물의 Loading/Unloading의 접근성이 용이하다. 

2. 작업자(고객)들이 선호하는 구조 범용성 

1. 스핀들과 슬라이드면 과의 거리가 짧아, 

1) 강력 절삭이 가능. 

2) Deep Hole의 고정도 가공 가능. 

2. 열 대칭형 이중 컬럼 기계구조로 기계에 안정성을 부여. 

3. 장시간 연속 가동에도 고정도의 중절삭을 가능케 함 

4. Chip 처리 용이한 구조 

5. Y축의 진직성 우수 

적용 

2006-03-09 

17 

2006-03-09 

18

공작기계의 공작기계의 구조 구조 ((예예) ) Machine Machine Center-- Center Slant Slant type type 

SIRIUS-UL 

SIRIUS-UL 

• 고성능 스핀들(20,000 rpm:opt) 

카트리지형 고속주축 

특수 윤활유와 안정된 Jet 윤활 

4 

• 독창적인 ATC 

• 높은 신뢰성과 내구성 

(공구 보유수 30 개) 

• 신속한 공구 교환 

Chip to Chip : 5초 

Tool to Tool : 1.5초 

1 

테이블 

• 가공영역과 공구교환 영역의 

완벽한 분리로 인하여 

1) 고속 가공시 간섭을 최소화 하였으며 

2) 고압 Coolant 사용이 가능하게 되었으며 

3) 안정된 고정도 가공을 가능케 하였음 

공작기계의 공작기계의 구조 구조 -- 기계 기계 외형도 외형도 

SIRIUS-UL 

SIRIUS-UL 

외형도 

외형도 

모타 볼 스크류 

헤드프레임 

컬럼 

스핀들 

ATC 슬라이드 

베이스 

넓은 가공 영역 

(1100 X 600) 

• 안정된 기계구조와 다양한 편리성 

( 경사형 구조의 고강성 Frame) 

2 

3 

• Table 2축 제어 

다양한 형상 가공을 가능 

(로타리 테이블 320mm) 

5 6 

편리한 조작반 

180도 회전 / 분리형 MPG 핸들 

2006-03-09 

뒷면 :강전반 

조작반 

19 

2006-03-09 

20

공작기계의 공작기계의 구조 구조 ((예예) ) Machine Machine Center Center -- C C Type Type 

SIRIUS-850 

SIRIUS-850 


• 캠 구동방식으로 고속화 

• RANDOM 선출 방식 채택 

비 절삭시간 단축/생산성 향상 

• 모든 구동이 CAM과 Geared 

모터를 사용하여 고속화 실현과 

계절에 따른 유온의 변화에 영향을 

받지 않는 안정된 작동 보장 

• 각축 이송의 편이성 

각축 이송부는 직경이 큰 

볼스크류와 정밀 앵큘러 콘택트 

볼베어링을 채택하였고, 

• 직결 연결 방식에 의한 

AC 서보모터는 장시간 사용에도 

높은 위치 정도를 실현함. 

3 

6 

새들 

컬럼 


SIRIUS-850외형도 


ATC 

테이블 

모타 

헤드 


베이스 

1 

• 고출력 스핀들 모터 : 30/25kw 

저속에서는 강력절삭이 가능한 고 토오크 발휘 

고속 사상가공에서도 탁월한 성능을 발휘 

광출력 빌트인 모타 

2 

2006-03-09 

• 고성능의 안정된 주축 

고속회전 : #50, 8000 rpm (opt; 12,000) 

고속 회전시 진동을 최소화한 주축은 가공면의 품질을 

향상시키고, 공구수명을 연장시켜, 고정도 금형가공을 

가능케 합니다. 

4 

• 접근성이 우수하고 

넓은 테이블 크기 (2150X850) 

5 

7 

8 

• 대형 금형의 고품위 가공 

넓고 안정된 스트로크 : 2000/850/750 

• 부드러운각축이송 

각 슬라이드면은 Air 부상 구조에 의한 

무게 보상시스템으로 고부하 가공에서도 

고정도를 유지 

• 급이송 속도(X/Y/Z) : 16 m/min 

21 

2006-03-09 

22

공작기계의 공작기계의 구조 구조 ((예예) ) Machine Machine Center--Bridge Center Bridge Type Type 

SIRIUS-1250 

SIRIUS-1250 

• 고성능 주축 

고속 카트리지 스핀들 

#50, Max 8000 rpm (opt, 12,000) 

Jet 윤활방식의 안정된 주축 냉각시스템 


가공영역과 공고 수납공간을 4 

완벽하게 분리 하였으며, 

또한, 공구교환영역을 가공영역과 

분리하여 가공 공간의 효율성을 

증대시켰다. 

• 부드러운각축이송 

각 슬라이드면은 Air 부상 구조에 

의한 무게 보상시스템으로 

고부하 가공에서도 고정도를 유지 

• 급이송 속도(X/Y/Z) : 16 m/min 

6 

3 

ATC 




테이블 


헤드 

컬럼 

8 

베이스 

새들 

1 

• 고출력 스핀들 모터 : 30/25kw 

저속에서는 강력절삭이 가능한 고 토오크 발휘 

고속 사상가공에서도 탁월한 성능을 발휘 

광출력 빌트인 모터 

2 

• 고강성 기계구조 

슬라이드 

7 

• 최고의 절삭영역 

-. 스트로크 : 2500/1250/750 

-. 테이블 크기 : 2800X1250 

2006-03-09 

• 편리한 작업성 

개폐와 여닫이 타입의 기계 카바 구조는 작업자의 

기계 접근성을 용이하게 하고 공작물의 착탈 작업을 

안전하고 손쉽게 수행토록 설계되었음. 

• 완벽한 칩, 절삭유의 처리장치 

테이블 양쪽 측면에 Coil Conveyor를 부착하여, 가공중 비산되는 

Chip과 절삭유를 Coolant Tank로 회수하여 작업 환경을 청결히 유지하고, 

완벽한 Chip 처리를 실현하였음. 

5 

Slant 슬라이드 

대칭형 컬럼 

Box형 베드 

진진성 향상 

열변위 대응 

23 

2006-03-09 

24

주축 (Spindle)에 대한 이해…….. 

Spindle lubrication 

SIRIUS-650 

JET 윤활 방식 

냉 

각 

장 

치 

SIRIUS-UL/G,700,850,1250 

회전하는 A/C 볼 베어링의 ball에 대량의 oil 을 

직접 분사하여 가열된 열을 식히고, Oil을 회수하고 

회수된 Oil은 Oil cooler를 통해 Oil을 냉각시켜, 

다시 볼 베어링에 순환 분사를 하는 시스템 

주축 (Spindle)에 대한이해…….. 

Built Out Spindle 

SIRIUS-UL/G, 700, 850, 1250 

저점도스핀들오일 

2006-03-09 

Low Viscosity (1.5 cSt) 

HWACHEON Specified Spindle Oil 

< Hi-Yun 적용 > 

THERMAL DEFORMATION 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

THERMAL DEFORMATION BY SPINDLE OIL 

10 

200 

63 60 

38 41 

VG10 Hi-YUN 

Built In 방식에서 문제시 되는 모터의 열 발생에 

따른 열변위를 최소화하여, 고속, 고정도의 연속 

가공을 위해 채용한 주축 방식으로써, 

특히금형가공시타사장비와차별화될수있는 

세일즈 포인트. 

구조적으로는 스핀들과 모터를 분리하여, 

모터에서 발생하는 열을 원천적으로 차단하여, 

열변위에 따른 간섭을 최소화 하였다. 

X 

Y 

Z 

25 

2006-03-09 

26

공작기계의 공작기계의 가공 가공 축축 개념 개념 

2축 

동시 2축 

선반 

3축 

동시 3축 

선반 

밀링 

동시 3축 겸 

5면 가공 

C 

동시 3축 

겸4축, 5축 

5축 겸 

동시5축 

밀링 밀링 밀링 

Z축 

Y축 

B 

잠시 ! 

홀쭉이와 뚱뚱이 

발전 형태 

A 

X축 

복합다축가공기 

선반 

밀링 

2006-03-09 

27 

2006-03-09 

28

공작기계의 공작기계의 동작 동작 

NC指令 

NC 

Program 

NC 지령 

(NC Program) 

Controller의 발전 

1952 년 

미국 MIT 

1977 년 

한국 화천기계 

WNCL300발표 

개념도 (흐름도) 

ナノCNCシステム(Nano 

ナノCNCシステム( Nano CNC System) System 

ナノ補間 (Nano Interpolation) 

ナノ制御(Nano Control) 

極めて滑らかなサーボ 

位置指令 HRV制御 

Servo HRV 

control 

AIナノ高精度輪郭制御 

AI Nano High Precision Contour Control 

AIナノ輪郭制御 

AI Nano Contour Control 

位置を精密に演算 

Calculate position precisely 

1958 년 

미국 카넬&트 

레카 (Kearney 

& Trecker) 

ATC개발 

M/C 

나노보간 

(Nano Interpolation) 

위치를 정밀하게 

연산 한다 

1985 년 

FANUC 0M 

,6M완성 

Very smooth position 

command 

부드러운 

위치지령 

Servo HRV 

제어 

고속, 고응답 

High speed & high Response 

1958 년 

일본 히타치, 후 

지쓰, 마키노 

NC밀링(화낙) 

개발 

高速・高応答 

High speed & high response 

• (1956) 

•民間における日本最初のNCの開発に成功 

•(1958) 

•FANUC NCの商用1号機を(株)牧野フライス製作所へ納入 

•(1972) 

•富士通(株)より分離、当社設立 

•(1978) 

•韓国の貨泉機工社との共同出資により、KOREA NUMERIC CORPORATIONを開設 

(1985) 

•FANUC 0 series完成 

*FMS (Flexible Manufacturing System) : 유연 생산 시스템 ) 

*DNC (direct numerical control ) : 直接數値制御 

1959 년 

일본 이케가이, 

히타치정기 

오쿠마, 도시바, 

모리, 마작 

현재(한국) 

화낙 18M,16M 화낙 

0iM,21iM,18iM, 

16iM 

サーボアンプ αiシリーズ 

SERVO AMPLIFIER αi Series 

Servo 

Amp 

동력 전달 

수치 전류치 

1965 년 

미국 IBM 

DNC개발 

Servo 

Motor 

현재(일본) 

화낙 

39iM,31iM,32iM 

2006-03-09 

ACサーボモータ 

αisシリーズ 

AC SERVO MOTOR 

αis Series 

1968 년 

영국 모린 

스社 

FMS원형 

System24 

개발 

1956 민간자본 일본최초 NC (FANUC社) 

29 

2006-03-09 

30

가공의 효율을 증진시키는, Option 부품에 대한 설명 

※상세설명 : 

다음페이지 

CAD/CAM 

Data 

NC 지령 

(NC Program) 

Data server 

DNC 

NC 

Data 용량 

Remote 

buffer 

Memory 

나노보간 

(Nano Interpolation) 

위치를 정밀하게 

연산 한다 

NC Data 

처리속도 

RISC 

Engine 

(64 bit) 

RISC Engine 

미사용 

(32 bit) 

C N C 

Option 대응 

특징 Fast Fast Data Data Server Server (18i-B) 

● TCP/IP Ethernet IEE802.3 base 

● 100 BASE-TX지원 (10BASE-T/100BASE-TX 자동인식) 

● Host file 표시기능 

● 충실한 보수기능 (Ping command송신기능,통신 error 상태표시) 

● 고 신뢰성의 ATA Flash card 장착 

통신기능 향상 

DATA 저장 매체 

HOST내 FILE표시 

100 BASE-TX지원 

전송속도 

복수 HOST access 

고 신뢰성 ATA Flash card 장착 

가격 

기억용량 

주위온도 

진동 

수명 

전송속도 향상 2.5배 

전송속도 

HARD DISK 

저가 

2GB 

5 ~ 53도 

진동에 약함 

18MC 

HARD DISK 

- 

- 

- 

- 

소모품(평균수명5년) 

18 MC DATA SERVER 

78Kbps 

18I-MB 

ATA FLASH CARD 

OK 

OK 

2.5배 향상 

OK 


고가 

0 ~ 58도 

진동에 영향 없음 

쓰기반복30만회(평균수명20년) 

HAI (Al Nano 

고정도 윤곽제어 ) 

600 Block 선독 

Smoothing 보간 

(NURBS) 

HECC 

과부하 검출기능 

HAI (Al Nano 

윤곽제어 ) 

180 Block 선독 

화천표준256MB(Option 512Mb, 1GB) 

18i –MB DATA SERVER 

196Kbps 

2006-03-09 

31 

2006-03-09 

32

Data 용량 

전송 속도 

NC 천공테이프 

RS232C 

DNC 

Memory 

~ 1990년 

NC data작성 

Flopy Disk 단말기 

RS232C 

DNC 

Remote 

buffer 

Memory 

• Standard comparison Data 1/2 

Time (min.) 

10.00 

9.00 

8.00 

7.00 

6.00 

5.00 

4.00 

3.00 

2.00 

1.00 

0.00 

Data Server 

Hard Disk 

RS232C 

DNC 

Remote 

buffer 

Memory 

Data Server 


RS232C 

DNC 

Remote 

buffer 

Memory 

2006-03-09 

Data Server 


LAN 

DNC 

Remote 

buffer 

Memory 

~ 1994년 ~ 2002년 ~ 현재 2005 ~ 

64 bit RISC Board ? 

(*) 64bit RISC Board 사용이 요구되는 NC-data 정도 

X-Y-Z 

Feed Distance (mm) 

Non-Con. 

Standard 

Used-RISC 

32bit 

64bit 

X/Y/Z 동시 지령 

Non-Con. Standard Used-RISC 

0.010 8.641 1.790 0.952 

0.050 3.678 0.427 0.242 

0.100 0.595 0.247 0.146 

0.250 0.268 0.149 0.109 

0.500 0.161 0.112 0.109 

1.000 0.137 0.105 0.109 

0.01 0.05 0.10 0.25 0.50 1.00 

33 

2006-03-09 

400 400 / / 0.25 0.25 = 1600 

9초 9초 / / 1600 = 0.0056초 

34

FANUC 

고속 고정도 기능비교 

기능명칭 18/16C 18/16C 18/16iA 16iA 18/16iA 18/16iB 18/16iB 

(RISC) (RISC) (RISC) 

AI 윤곽제어 O - O - - - - 

AI Nano윤곽제어 - - - O - O - 

AI 고정도윤곽제어 - O - - O - O 

AI nano 고정도윤곽제어 - - - - - - O 

최대절삭이송속도(M/분) 7.5 30 15 30 60 30 150 

선독 Block 수 40 180 40 180 180 180 600 

Block Overlap수 5 5 5 5 5 5 5 

Nano보간 X X X O X O O 

자동코너감속 O O O O O O O 

가속도에 의한 속도제어 O O O O O O O 

원호반경에 의한 Clamp O O O O O O O 

절삭부하에 의한 속도제어 X O X X O X O 

보간전 벨형가감속 O O O O O O O 

NURBS 보간 X O X X O X O 

FANUC 

Performance 

M64 Series 

4축제어 

동시4축제어 

적용 CNC Series 

M65 Series 

8축제어 


FS0i Series 

4축제어 


FS16/160 Series 

18축제어 

동시8축 

고속 고정도 가공 

RISC & Data Server 

FS18/180 Series 

10축제어 


고속.고정도 가공 

RISC & Data Server 

(현재 적용 CNC) 

FS0 Series 

4축 제어 


Best seller CNC 

현재 

적용 

FS16/160i,18/180i 

FS16/160i,18/180i 

21/210i 

21/210i 

Series 

Series 

초소형.초박형 

초소형.초박형 

CNC 

CNC 

A 

A 

Series 

Series 

B 

B 

Series 

Series 

(Alpha 

(Alpha 

I 

I 

Motor적용 

Motor적용 

고속.고정도 

고속.고정도 

가공) 

가공) 

FS21 Series 

4축제어. 


2006-03-09 

01.10.09 

제어개발팀 35 

01.10.09 

FS15/150i 

FS15/150 Series Fanuc 

24축제어 최상위 기종 

동시24축 

초고속.고정도 가공 

대형기계 

5면가공 

최대 6계통제어 

Price 

2006-03-09 

제어개발팀 36

공작기계의 공작기계의 발전형태 발전형태 

2006-03-09 

범용 카피 밀링 

고속, 고효율가공 동시5축 및 복합가공기 

제1세대 -2D 

Drawing 

z 

등고선 모드에 의한 황삭가공 

제2세대 – 2.5D 

Wire Frame 

y 

x 

제3세대 – 3D 

Surface 

* 같은 높이를 유지하며 X Y , 동시 2 축만으로 가공하는 절삭방법 

* 황삭 가공시는 경사 또는 헬리컬 approach 사용 

경사 approach 

제4세대 – 3D 

Solid 

37 

2006-03-09 

38

고객 요구 사항들의 변화. 

기계 장비와 

Controller의 

발전 

고객은 작업의 높은 능률과 SMART한 효과 (결과물:가공물)를 원한다. 

Tool의 

재질,코팅, 

형상가공 기술의 

발전 

시대적인 상황 

< 가공 방법의 변천 > 

최근의 발전 추세 

가공방법의 변천 

(低 절입, 高 이송) 

CAD/CAM의 고속화 

기능의 향상 및 

일반화 

Step 1 Step 2 Step 3 

Controller의 발전 

가공 경로 

① 

피삭재 

⑦ 

구 분 

② 

③ 

⑤ 

⑥ 

④ 

사용공구 

사용 FEED 

(이송속도) 

사용 

회전수 

가공방법 

코너 

加減速 

기계적 특징 

고속 가공의 필요 조건 

FANUC 0M 

과거 가공 방법 

하이스(高速度鋼, high speed steel ) 

초경(超硬合金, hard metal, 

Carbide Material) 

50 ~ 1,000 mm/min 

200 ~ 3,000 min -1 

• 高 절삭, 低 이송 

• 한,양방향 Scan, Copy 가공 위주 

50 ~ 1,000 mm/min 

① ~ ⑦까지 가공 중 비교적 

일정한 절삭속도 유지 

• 고 강성이 필요 

FANUC 18M 이상 

고속,고효율 가공 방법 

초경(超硬合金, hard metal, 

Carbide Material) 

1,000 ~ 5,000 mm/min 

5,000 ~ 30,000 min -1 

• 低 절삭, 高 이송, 일정 절입량 유지 

• 등고선, 3D OFFSET 가공 위주 

1,000 ~ 5,000 mm/min 

① ~ ⑦까지 가공 중 전체적으로 

코너부에 加減速이작용 

고 RPM, 고 이송, 고 제어능력이 필요 

(코너 가감속 제어 기능이 중요) 

2006-03-09 

39 

2006-03-09 

40

Tool의 발전과 가공 방법의 변화 

Tool의 변화에 따른 가공 방법의 변화 

사용공구 

사용 회전수 

가공 방법 

가공 

결과 

구 분 

시간 

조도 

精度 

가공 경로 

과 거 

HSS, Roughing END Mill 

200 min -1 ~ 3,500 min -1 

공구경 ( D50 ~ D2) 

高 절입, 低 회전수, 低 이송 

• 많은 시간 소요 무인화 불가 

Tool의 발전과 가공 방법의 변화 

• 절입 깊이를 작게 

이송은 빠르게…… 

• 조도및정도불량( 0.1) 

• 하이스 공구 마모가 빠르고 많음 

Copy 및 형상 따라 가공 Scan 가공 

• 날 끝의 온도상승을 

억제 

현 재 

CARBIDE 코팅 END MILL 

(TiAlN = 티타늄질화 알루미늄) 

600 min -1 ~ 20,000 min -1 

공구경 ( D50 ~ D2) 

低 절입, 高 회전수, 高 이송 

• 시간 단축과 무인화 가능 

• 조도및정도향상 

• 초경공구의 마모가 적음 

적은 절입에 일정한 부하량 유지 등고선 가공 

과거 현재 과거 현재 

종래가공 

[MRR 동일] 

차이점 

고속가공 

대 절삭면적 소 

불량 칩처리성 양호 

이송속도 소 

고 절삭온도 저 

이송속도 대 

대 절삭저항 소 

감소 공구수명 증가 

절삭면적 

불량 표면조도 양호 

절삭면적 

기계강성 중요사항 제어기술 

많다 기계부하 적다 

과 거 현 재 과거 (Scan) 현재 (등고선) 

주축관통(Spindle through) Chip을 효과적으로 배출 등고선가공- 절삭 부하를 일정하게 유지 

2006-03-09 

41 

2006-03-09 

42

CAD/CAM의 발전에 따른 금형 제작 프로세스의 변화 

과거 금형 제작 공정 

제품 설계 

금형구조설계 

현재 금형 제작 공정 

제품 설계 

금형구조설계 

3D Modeling 

작업 

3D Modeling 

작업 

Solid Model에 의한 

3차원 설계 

CAM 작업 

금형 NC Data 

전극용 NC Data 

CAM 작업 

금형 NC Data 

전극용 NC Data 

NC 가공 

금형가공(황삭,중삭) 

전극가공 

(동전극 Graphite) 

열처리 

Hrd50~60 

많은 양의 Data를 

한꺼번에 처리하여야 한다. 

NC 가공 

열처리 

Hrd50~60 

방전가공 

금형가공(황삭,중삭) 3차원 

전극가공 

측정작업 

(동전극 Graphite) 사상작업 

(연마작업) 

등고선 모드를 이용한 

고속가공 


Solid Model에 의한 3차원 설계 ; 금형제품 설계, 금형구조 설계, 3D Modeling의 통합 

제1 세대-2D 

Drawing 

2D 평면상에 

Drawing 한 것 

Line, Circle, arc, 

text, Point 

z 

제2 세대– 세대– 3D 

Wire Frame 

y 

x 

3D 공간에 

곡선으로 나타낸 것 

- 선 data 라고도 함 


Surface 

Wire Frame 등을 

수학적인 공식 하에 

연결한 것 

- 면 data 라고도 함 

Solid 

방전가공 

3차원 

측정작업 

사상작업 

(연마작업) 

조 립 


조립 

2006-03-09 

43 

2006-03-09 

Surface 내부에 대한 정보 

등을 가지고 있음 

중량, 부피, 표면적, 관성 

모멘트,,등의 물성치를 계 

산할 수가 있다. 

그로 인하여 간섭, 

Simulation 등이 가능하다 . 

44


정 

의 

장 

점 

단 

점 

제 

품 

Wire Frame 

공간상에 점들을 지정하고 

이것을 연결함. 

정의는 이러한 방법으로 

생성된 edge로 정의 

최소의 정보만으로 원하는 

형상을 구현 

시스템 구축이 쉽다. 

구현하려는 모델은 형상이 간단하고 명 

확해야만 한다. 

경계 정보나 또는 부피에 대한 

정보가 없다. 

물성치 계산과 해석이나 가공으로의 연 

장 작업이 불가능하다. 

스케치나 도면 생성의 수준 

와이어 프레임의 에지를 수학적으로 넓 

이를 부여하는 것. 

부드러운 곡면을 생성하거나 또는 NC 

tool path 경로를 생성하기 위하여 많이 

사용 

자동으로 Tool-Path를 생성을 할수있 

다. 

(2D, 2.5D의 경우에는 wire-frame으로 

처리를 할 수 있고, 3D의 경우에는 솔리 

드로 처리를 할 수도 잇다.) 

컴퓨터 내에서 가상적인 목-업을 만들 

어실사화할수있다. 

물성치 계산이 불가능하다. 

(중량, 관성 모멘트... ) 

만일 모든 면이 논리적으로 닫혀있다면 

부피나 표면적은 계산을 할수있을것 

이다. 

CATIA, UG, Alias... 

공작기계 공작기계 와와 CAD/CAM CAD/CAM 연관 연관 - 생각(?) 해볼부분 

M/C 

Cad/Cam 

Tool 

Surface 

Solid 

서피스를 이용하여 일정 영역을 닫고, 

부피에 대한 정의를 하는 것. 

서피스의 정보에 제품 내/외부의 정보를 

추가로 가지고 있음 

물성치 계산을 할 수 있다. 

FEA에서 솔리드 메시를 생성할 수 있다. 

부품간 간섭 검사를 할 수 있다. 

서피스 모델러와 마찬가지로 가상적인 

목업을 생성하고 실사화 할수있다. 

NC tool-path 생성 및 시뮬레이션을 해 

볼 수 있다. 

많은 정보를 가지고 있고, 논리적으로 

완전히 채워진 모델만 허용을 함. 

많은 정보를 가지고 있다는 것은 가상 

메모리, 파일 크기, 속도등에서 한계를 

드러낼 경우가 많다 

UG, Pro/E, Solid Edge, SolidWorks, 

Parasolid 

Controller는 무엇을? 

• 0M, 18M, 18iM 

• Data Server , DNC 

• HAI Function 

CAM 정도 얼마나 ? 

• 가공모드 

• Tolerance 

사용공구 어떤 것 을 ? 

• 공구 선택 

• 절삭 회전수 

• 절삭 Feed 

2006-03-09 

45 

2006-03-09 

46

금형 가공 흐름 Soft Ware의 효율적인 사용 

설 

계 

+ CAM작 

업 

자 

현 

장 

(NC) 

특 징 

★사무실근무 

★ NC작업경험이 없거나 적음 

★설계모델링CAM작업의 

연속적인 사고 방식 

★ 가공조건 무시 CAM-data생성 

★가공공정중요성결여 

★현장 근무 

★ NC작업 경험이 많음 

★ CAM-data를 수령하여 

NC-Brain을 사용하여 

RPM,FEED등을 수정하여 가공 

★ 2.5D CAM사용 가능, Hole가공 

★ NC-data외주 의존 

공작기계 공작기계 와와 CAD/CAM CAD/CAM 연관 연관 

설계 

CAM 

NC 

NC 

설계 

설계작업 설계작업 설계작업 

CAM 

CAM작업 CAM작업 

일방통행 일방통행 

지능형 M/C사용 NC작업자 작업 

설계 

현재 2005년 ~ 2015년 ~ 

NC 

설계팀 

가공팀 

2006-03-09 

47 

2006-03-09 

48

공작기계기술의 공작기계기술의 방향 방향 

환경 대응화 & IT 화 

• 에너지 사용의 합리화 

• 시스템통합화 및 인공지능화 

• 고속화, 네트워크화 

로봇에 의한 무인화 

• 조립 및 성능평가의 자동화 

• 데이터의 자동 D/B화 

• 자기 진단 시스템 화 

각 분야의 상호 발전 

新 고속가공 

• 고속화 및 고정밀화 

• 납기 단축 

• 원격제어로 통한 A/S 

• 작업의 단순화 

• 보수의 용이성 강화 

☞기계적인안정된구조 

☞ 고속 RPM의 스핀들 

☞빠른이송제어가능 

- Controller의 발전 

☞공구의발전 

☞ CAD/CAM의 발전 

- Hare ware (PC) 

-Soft Ware 

공정집약 복합화 기술 

• 효율적이고 능률적인 작업 가능 

• 신기술의 축척 및 신뢰성 향상 

• 다품종에 따른 대응화에 유리 

초정밀화 

• 다양한 시장성 

• 첨단부품생산에 적용 

(우주항공, 반도체, 광학제품 등) 

• 오차의 최소화 

2006-03-09 

49 

2006-03-09 

50

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 -- II 

복합 및 다축 가공기의 일반화 

• 3차원 형상의 다양한 형상 가공가능 

• 여러 공정을 통한 가공기법을 탈피, 한 공정을 

통한 가공 가능 

• 공구가 직접 닫기 어려운 부분까지 가공 가능 

• 밀링가공, 선삭가공, 드릴가공 등 여러 공정을 

한번에처리할수있다. 

• 생산성 향상과 고정밀도로 개발 및 생산이 활발 

• 다품종 생산에 적용 용이 

• 최근 나노급 복합가공기 개발 

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 -- II II 

5축 가공기의 일반화 

Work설치회수를 줄임으로서 설치시간 단축과 

재설치를 줄임으로 반복 설치 정도 향상 

Ball선단 중심(절삭속도가 제로)을 피하여 

가공함으로 정삭면의 정도, 조도 향상 

피삭재 간섭부위를 회피 시킴으로 공구길이를 

최단으로 사용 절삭효율의 대폭적인 향상 

Flat를 사용하여 경사면의 효율적인 가공 

항공 부품 

선박 부품 

발전 설비 

5축 금형산업 적용 

병렬식 구조의 고속가공기 

복합 터닝센터 

2006-03-09 

51 

2006-03-09 

52

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – 55축축 가공 가공 Sample Sample 

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – III III 

Network 기반의 상용화 

Inter Net 

㈜화천기공 개발 품목 

Inter Net 

SERVER 

• 무인 가공 실행時 불안감 해소와 무인 가동율 향상으로 

작업효율UP 납기단축 Cost Down 

• 사무실 및 작업장 이외의 장소에서 모니터링 가능 

• 문제 발생시 빠른 대처로 인한 

기계손상 및 불량 가공 방지 

• 무인 가공으로 인력낭비 방지 

Inter Net을 Net 통한 Remote Control System 

IMPELLER 가공 장면 

2006-03-09 

53 

2006-03-09 

54

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – IV IV 

NC 활용기술 및 가공기술의 최적화(HECC 

최적화 HECC Function) 

목적 : 가공 목적에 따라서 가공모드를 선택 하여 사용 

전체적인 가공시간을 단축 금형납기단축 Cost Down 

으로 이어지는 효과를 가져오는 획기적인 기술임 

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – VV 

황삭 정도중심 

정삭 정도중심 

가공정도 

UP 

가공효율 

Down 

가공선택 

가공시간 

정도 

적용 

공구수명 

9.0 

8.0 

느림 

(1.0배) 

좋음 

정삭 

나쁨 

황삭 시간중심 

정삭 시간중심 

가공정도 

Down 

가공효율 UP 

7.0 

표 

준 

6.0 

5.0 

4.0 

㈜화천기공 개발 품목 

황삭 시간중심 

정삭 정도중심 

가공정도 

UP 

가공효율 UP 

3.0 

2.0 

빠름 

(약2~3배) 

NC 활용기술 및 가공기술의 최적화(공구파손 

최적화 공구파손 자동검출 Function) ㈜화천기공 개발 품목 

나쁨 

황삭 

좋음 

각 공구마다 과부하를 상대적수치로 지정함 으로서 공구마모, 파손 등 돌발 상태시 

검출 가능으로 공구, 홀더, 기계의 파손을 방지 

1.0 

Cost Down 

2006-03-09 

55 

2006-03-09 

56

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – VI VI 

초정밀 가공용 공작기계 

초정밀 기계 기술 분야는 정보산업, 반도체, 기계 산업 등 미래 전략 산업의 경쟁력을 지원 

21세기 고부가 가치 산업으로의 육성을 위해 연구력을 집중 

반도체, 우주 항공 부품, 렌즈가공 및 의료용 기구 가공 

고속 Spindle 장착 & 리니어 모터 장착으로 고정밀 쾌속가공 

Nano단위가공가능 

최신 최신 공작기계의 공작기계의 기술 기술 동향 동향 – VII VII 

고강성 구조의 Structure! 

•Magazine(30 Tool) 

•Chip to chip time (5 sec) 

•Tool to tool time (1.5 sec) 

2 Axis Control 

•Rotary table available 

초정밀 선반 

High speed spindle Torque / Power 

Nano급 Nano 반도체 부품 Sample 

고속 Spindle 장착 

ATC •고속 Spindle 장착 

•20,000 RPM 이상 

•저진동, 저변위 

•Jet Lubrication 

2006-03-09 

홈 간격 : 50 Nano 

(반도체 반도체 부품) 부품 

Pitch 간격 : 500 um 

(반도체 반도체 부품) 부품 

57 

2006-03-09 

58

향후 향후 과제 과제 및및 방향 방향 

화천기공 

화천기공 

• 고강성초고속이송계의개발및국산화 

• 열변위 문제의 극복 

• 다양한 산학연구의 공동화 추진 

• 교육기관및User 대상NC 교육및기술지도 

• 세계 시장을 겨냥한 다양한 기종의 기계 개발 

• 우수인력 양성 및 개발(각 연구기관 학교간 원활한 교류) 

• 고강성초고속Spindle의개발및국산화 

• NC 활용다양한User Service 장치및프로그램개발제공 

• Controller & NC System의 국산화 개발 

• 측정 장비의 국산화 

• 다축 및 복합 가공기 개발의 국산화 

세계최고의 제품과 서비스, 화천공작기계의 자랑입니다. 

화천기공㈜의 품질은 "고객이 만족하는 서비스"를 말합니다. 

즉, 물리적인 제품에 대한 품질 뿐만이 아니라, 영업, A/S, B/S등 제품과 관련 있는 모든 업무와 프로세스가 

화천기공㈜의 품질입니다. 

이러한 품질에 대한 정의를 바탕으로 품질향상을 위하여 우리 화천기공㈜은 항상 고객우선으로 품질향상을 지향하고 

있습니다. 

국내영업부는 고객이 원하는 모든 사양의 제품을 가장 효율적이며 동시에 가장 저렴하게 공급을 할 수 있도록 항상 

연구를 하고 있어, 공작기계의 영업 뿐만이 아니라,오랜 경험의 Know-How를 축적하여 기술, 서비스를 제품과 함께 

판매하고 있습니다. 

저희는, 이제 공작기계제품만을 판매하고 있는 것이 아니라 공작기계에 혼을 담아 판매하고 있습니다. 

품질과 기술, 기술 , 서비스는 화천공작기계가 최고입니다. 

최고입니다 

2006-03-09 

59 

2006-03-09 

60

Parallel Kinematics Machine (PKM) 

미래 공작기계 

지능형 자동CAM 

가공 상향 표준화 Soft Ware 

(NC - Brain) 

TOOL(공구) 

NC-data산출 

공정 자동 설정 

Data 최적화 

강성 

최대 Spindle 

최대 Feed 

Controller 및 

연산능력 

Clamp등 간섭부 

재질 형상 

모양 길이 

날수 재질 

코팅 

3D Model 

Enter 결과 

2006-03-09 

61 

2006-03-09 

62

Die & Mold Technical Data 

Model : SPEKER COVER MIDDLE FRONT 

Machine : M2 

Material : KP4M 25*200=5000EA 

Work piece size : 444.28 x 40.58 x 39.09 

Cutting Fluid : Oil Mist 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi-Finish 

Finish 

Total 

Tool 

N 

(min 

F 

(mm/min) 

R0.5 Ball 18,000 1500 

R0.4 Ball 18,000 1200 

R0.4 ball 18,000 1200 

Φ0.6 E/M 18,000 500 

R0.4 ball 18,000 1000 

Φ0.6 E/M 18,000 500 

Φ0.6 E/M 18,000 300 

Φ0.6 E/M 18,000 300 

25 x 200 = 5000EA 

-1 ) 


Model : Cellular Phone 

Machine : SIRIUS-UL (20,000 min -1 ) 

Material : NAK80 (H R C42) 

Work piece size : 150X70X40 

Cutting Fluid : Oil - Mist 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi-Finish 

Finish 

Total 

Time(분) 

2H 54M 

3H 34M 

13H 35M 

33H 40M 

2H 5M 

11H 38M 

1H 31M 

5H 21M 

73H 57M 

비고 

3일1H57M 

Tool 

N 

(min 

F 

(mm/min) 

Time(분) 비고 

R2.0 Ball 15,500 3600 56M G105 R1.0 

R1.0 Ball 18,000 2400 33M G105 R3.0 

R1.0 Ball 18,000 1800 1H 21M 

R1.5 Ball 18,000 2400 1H 2M G105 R7.0 

R0.5 Ball 18,000 1500 14M 

R0.3 Ball 18,000 800 15M 

-1 ) 

4H 21M 

2006-03-09 

63 

2006-03-09 

64


Model : M415A Button Engraving Cavity 

Machine : SIRIUS-UL 20,000 min -1 

Material : NAK80 

Work piece size : 40x30x30 

Cutting Fluid : Mist 

Cutting 

Process 

Rough 

Finish 

Tool 

R0.1 

Flat D0.1 

N 

(min -1 ) 

18000 

18000 

Total 

Ad 

(mm) 

0.01 

0.003~ 

0.005 


F 

(mm/min) 

F100 

F15 

Model : M415A Button Engraving Core 




Cutting Fluid : Mist 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Finish 

Finish 

Tool 

R1.0 

R0.5 

R0.3 

R0.1 

Flat D0.1 

N 

(min -1 ) 

18000 

18000 

18000 

18000 

18000 

Total 

Ad/Pitch 

(mm) 

0.1 

0.2/0.08 

0.05 

0.01 

0.005 

F 

(mm/min) 

F3600 

F2000 

F1200 

F100 

F15 

Time 

21M 35S 

6H 13M 

6H 35M 

Time 

3M 3S 

4M 8S 

16M 18S 

53M S50 

12H 14M 

13H 43M 

2006-03-09 

65 

2006-03-09 

66


Model : Cavity 5x 

Machine : M2-5AX 




No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Rest 

Machining 

Finish 

Total Cutting Time 

Tool 

Ball 5.0R 

Ball 5.0R 

Ball 3.0R 

Ball 2.0R 

Ball 3.0R 

Ball 1.5R 

S 

(min -1 ) 

4,000 

6,000 

12,000 

15,000 

12,000 

18,000 

F 

(mm/min) 

2,400 

3,600 

4,500 

4,500 

4,500 

4,500 


Model : Core 5x 





No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Rest 

Machining 


Tool 

D32*10R 

Ball 4.0R 

Ball 3.0R 

Ball 2.0R 

Ball 1.0R 

Ball 0.5R 

S 

(min 

1,500 

-1 ) 

8,000 

12,000 

13,000 

15,000 

20,000 

F 

(mm/min) 

2,800 

3,600 

4,500 

4,000 

2,000 

1,500 

Ad 

0.5 

0.6 

0.6 

0.1 

0.2 

Ad 

1.0 

0.6 

0.15 

0.15 

0.1 

0.1 

Rd 

5.0 

Rd 

16 

- 

- 

- 

Time 

(min.) 

50 

15 

15 

130 

3H30M 

Time 

(min.) 

44 

15 

90 

50 

3H19M 

2006-03-09 

67 

2006-03-09 

68


Model : Pocket Sample 





No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Rest 

Machining 


Tool 

D32*1R 

Ball 6.0R 

Ball 3.0R 

Ball 6.0R 

Ball 3.0R 

Ball 2.0R 

Ball 3.0R 

Ball 1.0R 

Ball 0.5R 

S 

(min 

1,500 

5,000 

11,000 

-1 ) 

5,000 

12,000 

12,000 

13,000 

15,000 

20,000 

F 

(mm/min) 

1,500 

4,000 

6,000 

6,000 

4,000 

4,000 

4,000 

2,000 

2,000 


Model : Punch 



Work piece size : D100x125H 


No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Rest 

Machining 


Tool 

Ball 2.0R 

Ball 1.0R 

Ball 1.0R 

Ball 0.5R 

Ball 0.2R 

S 

(min 

15,000 

-1 ) 

18,000 

18,000 

20,000 

20,000 

F 

(mm/min) 

2,400 

1,600 

1,600 

800 

400 

Ad 

0.8 

0.5 

0.3 

1.5 

0.15 

0.15 

0.2 

0.1 

0.05 

Ad 

0.15 

0.15 

0.1 

0.07 

0.04 

Rd 

16 

- 

- 

- 

- 

- 

Rd 

1.0 

- 

- 

- 

Time 

(min.) 

30 

19 

5 

15.4 

15 

8 

80 

15 

30 

3H37M 

Time 

(min.) 

50 

240 

260 

91 

196 

13H56M 

2006-03-09 

69 

2006-03-09 

70


Model : Iron Mold A 

Machine : SIRIUS-UL 20,000min -1 




No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Rest 

Machining 


Tool 

Ball 3.0R 

Ball 2.0R 

Ball 2.0R 

Ball 2.0R 

S 

(min 

13,000 

-1 ) 

14,000 

15,000 

15,000 

F 

(mm/min) 

3,600 

3,600 

2,400 

2,400 


Model : Iron Mold B 

Machine : SIRIUS-UL 20,000min -1 




No 

1 

2 

3 

4 

Cutting 

Process 

Rough 

Semi 

Finish 

Finish 

Rest 

Machining 


Tool 

D50*B1.0 

Ball 2.0R 

Ball 2.0R 

Ball 2.0R 

Ball 0.5R 

S 

(min 

1,200 

13,000 

-1 ) 

13,000 

13,000 

18,000 

F 

(mm/min) 

1,200 

3,600 

3,600 

2,400 

1,200 

Ad 

0.3 

0.3 

0.15 

0.15 

Ad 

0.5 

0.2 

0.5 

0.1 

0.1 

Rd 

3.0 

- 

- 

- 

Rd 

30 

2.0 

- 

- 

- 

Time 

(min.) 

80 

13 

92 

1 

3H 6M 

Time 

(min.) 

67 

8 

104 

15 

3H 6M 

2006-03-09 

71 

2006-03-09 

72

3D NANO CUTTING SURFACE 

H W A C H E O N 

0.3㎛ 0.6 ㎛ 0.9㎛ 1.2㎛ 1.5㎛ 1.8㎛ 2.1㎛ 2.4㎛ 

Micro Drill Cutting 

Model : 0.2D and 0.3D Micro Drill Sample (9216HOLE) 


Material : A6065 


Cutting Fluid : Coolant 

Cutting Process 

Center 

Drill 

Tool 

R0.1 Ball 

Φ0.2 x 3 

N 

(min -1 ) 

18000 

18000 

Number of Hole : (16*16*9)*4 = 9216 EA 

0.2 & 0.3D Micro Drill 

Just Used One Drill 

Depth 2.7 & 4.7mm 

Tool Life : Up to 9000 hole 

Cutting Process 

Center 

Drill 

Tool 

R0.1 Ball 

Φ0.3 x 5 

N 

(min -1 ) 

18000 

18000 

Number of Hole : (16*16*9)*4 = 9216 EA 

2006-03-09 

T158 

73 

2006-03-09 

T159 

74

감 사 

합니다. 

합니다 

2006-03-09 

75

Machine

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