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    1.NC란?  
 
 
 NC라는 것은 Numerical control의 약자로서 수치제어(數値制御)라고 한다. 수치제어란, “수치와 부호로 구성된 수치정보로써 기계의 운전을 자동제어”한다는 뜻이며. 수치제어 공작기계를 NC공작기계라고 한다. 가공할 도면을 파악하고, 그 제품이 가공되기 위하여 공구의 위치를 그것에 대응하는 수치와 기호로서 정보를 구성한 뒤 그 정보를 이용하여 기계를 자동으로 운전하는 시스템이다.
 
 
 
    2.NC의 역사  
 
   NC의 처음 시도는 1801년 프랑스의 Joseph Jaquard에 의하여 펀치카드의 지령으로 직물 기계의 무늬제작을 한 것이었으나 실제적으로 NC를 발명한 것은 미국의 John T. Parson이다.  그는 2차 세계대전 후 파슨즈라는 작은 회사를 경영하면서 미공군에 헬리콥터 날개의 윤곽을 검사하는 판게이지를 제작하고 있었는데, 이 검사게이지 제작에는 다수의 구멍을 정확한 위치로 구멍을 뚫고 구멍 연결몫의 튀어나온 부분(scallop)을 줄(file)로 갈아서 매끄러운 윤곽으로 완성해 갔는데, 이 일의 능률을 높이기 위해서 이 다수의 점 데이터를 펀치카드로 해놓고 그 카드로 기계를 제어한 것이 NC 공작기계를 고안하게 된 것이다.  
 
 
그 결과 1984년 미공군은 파슨즈 회사에 대하여 NC에 관한 가능성 여부를 컴토하였고, 1949년 미국 M.I.T 공과대학의 연구팀이 참가하여 3년 후에 밀링에 수치제어장치를 설치하여 최초의 진공관식 NC공작기계를 탄생시킨 것이다. 이와 같이 만들어진 NC 공작기계는 NC장치의 발달, 즉 전자분야의 발달과 더불어 급속한 발전을 거듭하게 되었다.
 
 
 
기술적 진보 미국 일본 한국
원리발명 1801 Joseph Jacquard    
기초연구
개시
1947 John T.Parsons : 미공군의 의뢰를 받아 NC의 가능성 조사 연구 1955 동경공대, 이케가이 : 선반에 대한 연구 1973 한국과학기술연구소 : 연구시작
시작품 완료 1952 M.I.T, Cincinnati社 :  “Hydrotel" milling machine 제작 1955 Giding & Lwis社 : NC milling machine 1957 후지쓰社 : NC turret punch press 발표
1958 마끼노, 후지쓰社 : NC milling mac
hine 오사카 샘플시장에 출품 1959 기계시험소 : NC jig boring machine 제작
1976 KIST : NC선반 발표
상품화 1956 Burgmaster社 : NC drilling machine 1959 히다찌, 후지쯔社 : NC milling machine
1960 新日本工作機械, 미쓰비시 전기 : NC boring machine
1977 화천기공 : NC 선반
1979 대우 : DMT20 일본 공작기계전시회에 출품
머시닝 센터 1958 Kearney & Trecker CO(Milwaukee-Matic) 1961 히다찌 제작소 : machining center 발표 1981 통일산업 : 국산머시닌쎈터 한국기계전 출품
군 제어 1965 IBM 1968 이께가이, 후지쯔 : 국철오미야공장에 FANUC 시스템 T완성 1981 KAIST 와 미국의 M.I.T, 일본의 日本工業技術員과 FMS를 위한 자동소프트웨어 공동연구 계획발표
군 관리 1968 영국 Molins社 : SYSTEM20 1969 미국 Sundstrands社 : OMNI Control 1970 후지쯔, 히다찌정밀기계,이께가이, 마끼노, 도시바기계, 오구마 : FANUC SYSTEM완성
 
 
 
    3. NC SYSTEM의 구성  
 
 
 NC 시스템의 구성은 일반적으로 콘트롤러에서 지령한 것을 서보모터가 구동하면서 그 위치를 비교검출하여 지령치와 검출치의 차이를 콘트롤러에 피드백시켜 그 양만큼 재지령하는 시스템으로 되어 있다.
 
   
4.NC공작기계의 서보기구 제어방식
 
 
 
  Open Loop System(개방회로 방식)  
     
   
     
 
검출기나 피드백 회로는 없고 스텝모터를 이용하여 지령 펄스로 구동하는 형식으로 스텝 모터의 정밀도와 볼스크류의 정밀도에 직접적인 영향을 받는다.
 
 
 
 
Semiclosed Loop System(반폐쇄 회로 방식)
 
     
   
     
 
 서보 모터에 위치 검출기와 속도 검출기가 부착되어 있어 서보모터의 회전량과 회전속도를 검출하여 지령된 값과 비교하여 회전시킨다.
 이 회로 방식의 기계 위치정도는 이송 나사의 정밀도에 달려있다.
 
 
 
 
Closed Loop System(폐쇄 회로 방식)
 
 
   
     
 
 기계의 이송 테이블에 직접 검출기를 붙여서 이동량을 검출하여 피드백 하는 형식이다. 반폐쇄회로 방식에 비하여 이송 기구 백래시량의 오차를 보완할 수 있는 형식이나 기계 본체의 공진이나 스틱슬립(stick slip)등이 서보 특성에 직접 영향을 줄 수 있다. 이 방식을 사용할 때에는 기계의 공진에 해당하는 진동수를 높이기 위하여 기계의 강성(剛性)을 높이고 마찰과같은 동력 손실 요인을 제어해야 한다.
 
 
 
 
Hybrid Servo System(복합 회로 방식)
 
     
   
     
 
 반폐쇄 회로와 폐쇄 회로 방식을 복합한 방식이다. 기계 제어계가 반폐쇄 회로 내에 포함되어 있지 않아 기계 진동이나 스틱슬립의 영향을 받지 않아 서보모터는 정확하게 회전할 수 있고 반폐쇄 회로에서 제어되지 않는 기계의 오차를 보정하여 정밀도를 향상시킬 수 있다.
 
 
   
5.NC제어
 
 
 
 
① Point to Point Control(위치결정제어)
 
     
   
     
 
  급속이송으로 공구의 최종 위치만을 제어하는 기능
 
 
 
Linearing Control(직선절삭제어)
 
     
   
     
 
  공구 이동 중에 1개의 축만이 제어되면서 X, Y, Z축에 평행하게 절삭 할 수 있도록 한 방식으로 공구보정, 주축의 속도변화, 공구의 선택, 이송속도 등의 보정기능이 필요하다.
 
 
Contouring Control(윤곽절삭제어)
 
     
   
     
 
 임의의 방향의 직선과 원호로 구성된다. 프로그램에서 선분의 경우는 그 종점의 좌표값치, 원호의 경우는 원호의 중심과 종점의 좌표값을 지령한다. 미세한 X, Y 방향의 직선운동을 한다.
 
 
④ 3D Sculpturing(곡면 절삭제어)
 
     
   
     
 
  3차원 곡면과 같은 형상을 가공하기 위해서 동시에 X, Y, Z축을 제어한다. 이것이 NC시스템의 가장 큰 장점이다
 
 
   
6.CNC
 
 
 NC 시스템의 Controller 기능을 Micro Computer 수준으로 향상시켜서 프로그램의 저장, 수정, 편집 등을 용이하게 하는 것을 CNC(Computerized Numerical Control)라 한다.
 
 
   
7.CNC의 장점
 
 
  1. 제품의 균일성 향상
  2. 생산성 향상
  3. 제조원가와 인건비 절감
  4. 작업자의 피로도 감소
  5. 고난이도의 제품을 높은 가공성으로 제작
  6. 특수공구 제작이 불필요하여 공구관리비 감소