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[제조백과] 절삭 가공 부품의 품질 검사에 대해 알아보자!

  • 품질검사
  • CNC부품
  • 안전
  • 절차

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2023-07-24

목차

    품질 검사는 제조과정에 있어 가장 중요한 부분을 차지한다고 해도 과언이 아닙니다.

    오늘은 CNC 부품의 품질 검사에 대해 소개해 보도록하겠습니다.

    CNC는 저번에소개해 드린 것 처럼, 컴퓨터를 사용한 자동화된 방식으로 기계를 작동시키는 것을 의미합니다. 이 CNC 기계를 구성하는 부품들은 생산과정에 있어 높은 정확도와 일관성을 보장받아야 합니다. 따라서 품질 검사는 가공에서 필수적인 과정으로 평가 받습니다.

     

    품질 검사의 정의

    그렇다면 품질 검사는 무엇을 의미할까요?

    품질 검사는 제품 및 부품이 고객 요구 사항이 표준에 부합하는지 확인하는 과정입니다. 이를 통해, 제조 공정에서 발생되는 결함을 식별하고 조치를 취할 수 있도록 만듭니다. 결국 품질 검사를 통해 제품의 안전성, 신뢰성, 성능, 내구성 등 다양한 항목을 보장할 수 있습니다. 이는 고객 만족도의 향상으로 이어지게 됩니다.

     

    품질 검사의 순서

    그렇다면 품질 검사는 어떤 과정을 거쳐 시행되는지 알아볼까요?

     

    1. 샘플추출: 대부분의 경우, 일일이 전체 생산량을 모두 테스트하는 것은 시간적으로 비효율적입니다. 때문에 품질 검사에서는 샘플링 기법을 사용하여 제조물품 중 일부를 선별하여 테스트하게 됩니다. 이를 통해 전체 생산품을 대표할 수 있는 통계적 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
    2. 품질 특성 결정: 제품이나 부품의 품질을 평가하기 위해 다음으로 품질 특성을 결정합니다. 예를 들어, 치수, 외관, 기능, 성능, 내구성 등을 포함할 수 있습니다. 품질 검사 과정에서 각 품질 특성에 대한 검사 방법과 기준을 정의하여 시행됩니다.
    3. 검사 방법 및 기준 설정: 품질 특성에 따라 적합한 검사 방법과 기준을 설정하는 과정에서, 측정 도구나 시험 장비 또는 시각 검사, 기계적 검사, 기능 검사 등을 사용하여 수행될 수 있습니다. 규정, 표준, 고객 요구 사항 등을 기반으로 검사 기준을 설정하게 됩니다.
    4. 검사수행: 위의 3가지 절차가 완료되면, 설정된 검사 방법과 기준에 준수하여 품질 검사를 수행합니다. 이는 자동화 장비를 사용해 측정, 시험, 또는 시각적 검사를 수행할 수도 있습니다. 품질 검사의 특성상 신뢰성이 중요한 부분을 차지합니다. 따라서 검사는 정확하고 일관된 방법으로 수행되어야 합니다.
    5. 결함식별 및 조치: 정밀한 과정으로 품질 검사를 시행했다 하더라도 결함이 발생할 수 있습니다. 만약 검사 과정에서 결함이 발견되면 해당 결함을 기록한 후, 조치 방안을 수립하게 됩니다.이때 결함의 종류와 정도에 따라 물품의 처리를 결정하게 됩니다.
    6. 품질데이터 분석: 품질 검사 과정에서 수집된 데이터를 기반으로생산과 정에서의 문제점을 분석한 후, 개선 방안을 도출하는 단계입니다. 이 경우 통계적 분석 기법이 사용될 수 있습니다.
    7. 지속적인개선: 품질 검사는 지속적으로 수행되어야 합니다. 이는 검사 결과를 분석하여 이후 생산 공정과 제품 품질 개선에 기여하게 됩니다.

     

    지금까지 일반적인 품질 검사의 의미와 과정에 대해 알아보았는데요 품질 검사의 특성상, 절차는 제조사와 제품에 따라 상이해진다는 특징이 있습니다. 이제부터 본격적으로 CNC 부품의 품질 검사에 대해 소개해 드리겠습니다. CNC 부품의 품질 검사는 일반적인 품질 검사와 비교했을 때 몇 가지 특징 을 가지고 있습니다.

     

    CNC 부품의 품질 검사

    CNC 부품의 품질 검사 특징

    이제부터 본격적으로 CNC 부품의 품질 검사에 대해 소개해 드리겠습니다.

     

    CNC 부품의 품질 검사 특징

    CNC 부품의 품질 검사는 일반적인 품질 검사와 비교했을 때 몇 가지 특징을 가지고 있습니다.

     

    • 정밀한측정 요구: CNC 부품은 매우 정밀한 치수를 요구합니다. 때문에 측정도구와 기술은 매우 정교하고 정밀해야 합니다. 이를 위해 보통 마이크로미터, 컬러링, 광학적측정 기기등의 측정도구 및 3D 측정 시스템이 널리 사용됩니다. 특히 마이크로미터는 품질 검사에서 중요한 역할을 하게 됩니다.
    • 대량 생산 및 고속 가공 고려: CNC 기계를 사용하는 경우 대량 생산이 이루어질 때가 많으며, 가공 속도가 굉장히 빠르게 이루어져 제품이 생산됩니다. 이에 맞춰 품질 검사는 시간 및 정확도 측면에서 효율적으로 시행되어야 합니다. 때문에 자동화 검사 시스템과 고속 데이터 처리 기술이 요구됩니다.
    • 다양한측정 요소: CNC 부품의 품질 검사에서는 길이, 직경,플랫 니스,평행도, 표면 마무리, 내부 결함 등 다양한 측정 요소가 고려됩니다. 구조가 복잡한 만큼 측정 요소가 다양해집니다. 이는 부품의 정확성, 기능, 상호 호환성 등을 평가하기 위한 중요한 요소입니다.
    • 비파괴검사 시술: CNC 부품은 내부 및 외부 결함을 가질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 비파괴 검사기술이 많이 사용됩니다. 비파괴 검사 시술에는 초음파,라디오 그래피,자기 입도 검사 등이 이용되며, 이를 통해 부품의 결함을 검출하고 평가하게 됩니다.

     

    지금까지소개해 드린것처럼 품질 검사는 CNC 부품 제조 공정에 있어 부품의 안정성, 신뢰성, 정확성을 보장합니다. 나아가 최종 제품의 품질 유지를 위해 필수적인 작업입니다.

     

    CNC 부품 품질검사의 순서

    제품이나 부품의 종류에 따라 품질 검사 과정은 상이해지겠지만, CNC 부품의 품질 검사는 보통 어떠한 과정을 거치는지소개해 드리겠습니다.

    1. 치수측정: CNC 부품의 치수는 제조 공정 중 가장 기본적인 품질 요소입니다. 부품의 치수를 정밀하게 측정하여, 설계에 필요한 정확한 크기 유지 여부 확인이 목적입니다. 이를 위해 일반적으로 마이크로미터 등을 사용하게 됩니다.
    2. 표면검사: CNC 부품의 표면 상태는 기능과 내구성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 표면의평탄 정도,균일성, 결함, 마모 등을 점검한 후, 부품이 제조 요구사항을 충족하는지 확인하게 됩니다.
    3. 기계적검사: CNC 부품의 특성상 기계적인 힘과 운동을 견딜 수 있어야 합니다. 이를 위해 강도, 경도, 인성, 굴곡, 틈새 등의 기계적 특성을 검사합니다.
    4. 기능검사: 당연히 CNC 부품의 기능은 설계 목적에 부합해야 합니다. 부품 작동에 문제가 없는지 또는 부품에 전기 신호를 가하거나, 부품을 다른 시스템에 장착하여 정상작동 여부를 확인합니다.

     

    품질 검사 도구

    아까 언급한 것처럼 마이크로미터는 CNC 부품의 품질 검사에서 중요한 역할을 하는데요, 이외에도 컬러링, 광학적측정 기기 등여러 방식들이 품질 검사에 많이 사용됩니다. 먼저 마이크로미터가 무엇일까요?

    마이크로미터는 길이, 직경, 두께 등 작은 치수를 정확히 측정하기 위한도구입니다. 기계 공학부터, 제조, 연구 개발 등 많은 산업 분야에서 필수적인 도구로 인정받고 있습니다. 마이크로미터는 보통 C형 마이크로미터라고 불리는 디지털 또는 아날로그 형식으로 제공됩니다.

    마이크로미터의 구조는 측정 도구를 보관 및 읽을 수 있는 스케일이 표시되는 메인 프레임부터, 측정 도구를 이동시키는 이동 이음쇠, 실제 치수를 측정하는 측정 도구, 측정 값을 표시하는 스케일 또는 디지털 디스플레이로 이루어져 있습니다.

    CNC 부품의 품질 검사에서 마이크로미터는 측정 도구로 사용됩니다. 치수 측정, 정밀도 검사, 결함 탐지, 조립 및 상호 호환성평가 등많은 역할을 수행하며, 이는 부품의 품질 유지에 크게 기여합니다. 다음으로 컬러링과 광학적 측정 기기에 대해 소개해 드리겠습니다.

    컬러링은 CNC 기계의 회전축에 부착되는 가공 도구를 고정하는 역할을 합니다. 부품을 가공하는 동안 안정성과 정확성을 확보할 수 있도록 하며, 부품의 위치와 정렬을 유지하는 역할을 수행합니다. 컬러링에는 다양한 종류와 크기가 있는데요 어떤 컬러링을 사용할지에 따라, 부품의 품질과 가공 결과에 영향을 미치게 됩니다.

    절삭 가공 품질 검사 도구

    광학적 측정 기기는 CNC 부품의 치수, 형상,표면 상태 등을 측정하는 데 사용됩니다. 여러 종류가 있는데요 다음과 같습니다.

     

    • 광학식 프로파일러: 부품의 표면 형상을 3D로 측정하고, 시각화하여 품질을 평가할 수 있습니다.
    • 비접촉식측정 시스템: 광학 원리를 이용하여 부품의 치수를 측정하는 기기로, 부품의 길이나 직경 및 각도 등을 측정하는 데 사용됩니다.
    • 광학식 현미경: 부품의 표면부터 내부까지 고해상도로측정하는 데 사용됩니다.
    • 광학식 3D 스캐너 : 부품의 형상을 3D로 스캔하여 디지털 모텔을 생성하는 기기입니다. 부품의 형상 정확성을 평가하거나 CAD 모델과의 일치성을 확인하는 데 사용됩니다.

     

    품질 검사는 제조 과정에 있어서 필수적으로 시행되어야 하는 과정 중에 하나입니다. 절차 역시 까다롭다고 느끼실수 있습니다. 하지만 제품의 질을 판단하는 아주 중요한 절차입니다.

     

    향후 품질에 대해서 실무 사례를 비롯해서 다양한 포스팅을 준비중이니 기대해주세요.

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