주물 부품의 가공도를 3D로 지시한다

공작 기계의 베팅 등에 이용되는 주물 부품은 모래형 등에 녹은 주철을 흘려 넣어 제조하기 때문에 기계 가공 부품과는 다른 가공도가 필요합니다. 3D 모델을 사용한 가공 지시의 포인트 등에 대해 설명합니다.

주물 부품의 두 가지 형태

주물은 모래형 등으로 제조되기 때문에 치수 정밀도가 극단적으로 변동해 그대로는 기계 부품으로서 이용할 수 없지만 기계 가공으로 완성하면, 기계 부품으로서 이용할 수 있습니다. 따라서 주물 부품에는 주물도와 가공도의 두 가지 형태가 있습니다.

• 주물도
  
  모래형을 만드는데 필요한 도면이나 3D 모델로 주철이 식을 때의 수축률도 고려하여 전체적으로 크게 만들어집니다. 또한 나중에 기계 가공을 하는 부분에는 「가공해라」를 갖게 할 필요가 있습니다.
• 가공도
  
  주물 부품의 최종 형상을 나타냅니다. 설계 부문에서는 이 가공도로 설계나 도면 준비를 실시합니다. 따라서 주물도를 생략하고 주물 가게에 둥글게 던지고 있는 경우가 많이 보이지만 그 것이 원인인 결함도 발생하기 쉬워집니다.

3D 모델의 가공도

아래 그림은 기본적으로 설계 부서가 작성하는 최종 형상의 3D 모델의 예입니다.

	주물 가게는 이 모델의 치수 정밀도 등으로부터 기계 가공면을 추측해 모래형을 작성합니다만, 명확한 가공면의 지시가 없기 때문에 결함이 발생하는 경우가 있습니다.
	왼쪽 그림과 같이 3D 모델에 주석을 기입하여 가공면을 명시적으로 지시할 수도 있습니다. 그러나 가공면이 다수 존재한다면 주석을 보기 어려워지는 경우가 있습니다.
	왼쪽 그림과 같이 3D 모델에서는 가공면을 색 정보로 표현할 수도 있습니다. 주물이나와 가공면을 리얼하게 표현하는 CG 기능 등을 활용하면 주석과 대상면이 결합하지  않고 가공면이 명확해집니다.

3D 모델 주물도

3D CAD에는 구성 기능이 있어 하나의 부품 파일로 여러 부품 변형을 관리할 수 있습니다. 그 기능을 이용함으로써 주물도와 가공도를 3D모델로 작성할 수 있습니다.

위 그림과 같이, 왼쪽의 주물도와 오른쪽의 가공도를 1개의 부품 파일 내에서 작성할 수 있습니다.

주물 부품 작성 요령

3D CAD에서 주물 부품을 작성할 때의 포인트를 설명합니다.

① 가공도 최초 작성

설계자는 기계 부품으로 주물 부품을 생각하기 때문에 우선 가공도부터 모델링합니다.

② 가공면을 지시한다

3D 모델에서 색상과 노트를 이용하여 가공면을 명확하게 지시합니다. 또한 지시 방법은 사내와 주물 가게 사이의 규칙을 정하는 것이 필요합니다.

③ 주물도를 마지막으로 작성

부품에 주물도의 구성을 잡고 처음에는 주물 수축분의 스케일로 모델을 늘립니다. 그 후 가공면을 모두 덮도록 「가공하기」를 추가 모델링합니다. 이 때 기계 가공에 최적으로 가공하는 것이 중요합니다.

요약

주물 부품의 가공도를 3D로 지시하면 주물도를 포함하여 중앙 관리할 수 있습니다. 이것으로 가공 공정의 명확화 등 정보 공유에 의해 소통의 오류를 없애므로 설계 품질 향상을 기대할 수 있습니다.