CNC 가공에 대한 간략한 인사이트

컴퓨터 수치 제어 가공이라고도 하는 CNC는 공장 장비에 기술과 방법을 지시하는 사전 프로그래밍된 제조 공정으로 널리 사용됩니다. 이러한 유형의 가공은 CNC 연삭, 선반 가공, CNC 라우팅에 이르기까지 여러 복잡한 절차에 선호됩니다. 실제로 CNC 가공을 사용하면 3차원 절삭이 수월합니다.

무엇보다도 CNC 공정은 바퀴, 레버, 버튼을 통해 사람이 직접 명령을 내리는 수동 작업과는 대조적으로 작동합니다. 일반인에게는 이 컴퓨터 수치 제어 가공이 일반 장비처럼 보일 수 있지만, 소프트웨어 콘솔과 프로그램이 CNC 용도에 적합하게 만들어 줍니다.

CNC 가공이란 무엇인가요?

CNC 시스템은 해당 기계와 도구에 위임된 이진 명령과 그래픽 지침에 따라 작동합니다. 이 시스템은 로봇처럼 다차원적인 작업을 효율적으로 수행하여 정확하고 기능적인 제품을 생산합니다.

다차원 작업에서 오류가 발생하더라도 코드 생성기에는 결함이 없는 경우가 많으며, 모든 책임은 제어 시스템의 배치에 있습니다.

수치 제어 기계는 지시를 받기 위해 펀치 카드를 사용하는 반면, CNC 기계는 정보를 입력하기 위해 작은 키보드가 필요합니다. CNC 프로그래머가 코드를 입력하거나 편집하는 동안 데이터는 메모리 카드에 보관됩니다. 제조업체는 광범위한 계산 용량을 확보해야 하며, CNC 프로그래머는 요구 사항에 따라 수정할 수 있도록 모든 데이터에 액세스할 수 있어야 합니다. (린치, 2022)

CNC 가공의 역사적 배경

CNC 기계의 발명은 NC(수치 제어) 기계의 아이디어에 깊이 뿌리를 두고 있습니다. 1949년 존 T. 파슨스는 더 나은 움직임을 위해 펀치 카드에 직접 작업하는 데 사용되는 NC 기계를 설계했습니다.

파슨스의 NC 기계는 1952년 CNC 가공의 개념을 창안한 연구팀의 기반이 되었습니다. MIT(매사추세츠 공과대학교)의 J.F. Reintjes가 이끄는 이 팀은 최초의 CNC 기계 프로토타입을 설계했습니다. 이후 이들은 Richard Kregg와 협력하여 시장에 최초의 상업용 CNC 기계를 출시했습니다. 신시내티 밀라크론 하이드로텔이라는 이름을 가진 이 회사는 컴퓨터 수치 제어 기계의 첫 번째 제조업체가 되었습니다.

CNC 기계는 큰 비용을 들이지 않고도 복잡한 형상과 정밀하고 반복 가능한 부품을 제조할 수 있도록 설계되었습니다. 제조업체는 기존 밀링으로는 불가능했던 복잡한 형상을 자유롭게 개발할 수 있습니다. 실제로 비선형 곡선의 가공은 90% 이상의 정확도로 가능합니다.

CNC 기계의 종류

1940년 발명된 이후 컴퓨터 수치 제어 기계는 먼 길을 걸어왔습니다. 기술 발전으로 아날로그 제어가 디지털 버전으로 대체되면서 성능과 효율성이 향상되고 대량 생산이 가능해졌습니다.

오늘날 대부분의 CNC는 자동화되어 있으며 특히 홀 펀칭, 레이저 절단 및 초음파 용접과 같은 다양한 전자 작업에서 완벽함을 입증했습니다. 제조업체는 생산 요구 사항에 따라 적합한 유형의 CNC 가공을 선택하기만 하면 됩니다.

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CNC 밀

컴퓨터 수치 제어 밀 숫자 또는 문자 기반 명령을 읽을 수 있어야 여러 기계에서 작업할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 언어는 G-코드 또는 제조 팀에서 만든 고유한 매체일 수 있습니다. 기본 CNC 밀은 X, Y, Z와 같은 3차원 이미지를 쉽게 읽을 수 있지만, 생산에서 다차원 기계가 필요한 경우 시중에 판매되는 고급 밀이 있습니다.

선반

원형 제품의 경우 다음과 같이 효율적으로 작동할 수 있는 기계는 없습니다. CNC 선반 인덱서블 도구로. 빠른 속도와 정밀도가 중요한 복잡한 설계 작업에서 성능이 입증되었습니다. 그러나 제어 시스템은 CNC 밀링과 유사하기 때문에 제조업체가 원할 때 언제든지 CNC 밀링에서 CNC 선반으로 쉽게 업그레이드할 수 있습니다. 실제로 CNC 선반은 G 코드 또는 고유한 독점 명령으로도 작동하지만, X축과 Z축의 2개 축에서 작동합니다.

플라즈마 커터

이 커터는 플라즈마 토치가 금속을 절단하기에 충분한 에너지와 속도를 내기 때문에 금속 재료 작업에 이상적입니다. 전기 아크와 압축 공기 가스의 조합이라고도 하는 플라즈마 커터는 많은 고강도 작업을 맡기고 있습니다.

전기 방전 기계 또는 EDM

전기 방전 기계 스파크 가공 및 다이 싱킹이라고도 합니다. EDM은 전기 스파크를 사용하여 원재료를 원하는 모양으로 변환합니다. 두 전극이 충돌하여 전류를 생성하면 재료가 필요한 공작물로 절단됩니다. 실제로 제조업체는 두 전극 사이의 거리를 쉽게 늘리거나 줄여 전기장을 각각 강화하거나 약화시킬 수 있습니다.

워터젯 커터

EDM 및 플라즈마 커터와 마찬가지로 워터젯 커터도 금속 및 화강암과 같은 단단한 커팅 작업을 담당합니다. 워터젯 커터는 이름에서 알 수 있듯이 물을 커팅제로 사용하고 모래 또는 연마재와 결합하여 성능을 향상시킵니다. 워터젯 커터는 열에 약한 재료, 즉 광업 및 항공우주 산업에서 특히 중요합니다. 재료의 고유한 특성에 변화가 없도록 재료를 조각하고 절단하는 데 필요합니다.

CNC 가공 시스템의 유형

CNC 가공은 이송 속도, 조정 및 속도와 같은 해당 기계의 동작 제어를 극대화하는 것이 주요 목표인 G 코드 언어에서 작동합니다.

실제로 최소한의 인력으로 반복적인 주기로 소프트웨어를 통해 CNC 공작 기계의 위치와 속도를 사전 프로그래밍하는 것은 매우 쉽습니다. 제조업체는 2D 또는 3D CAD 다이어그램을 개발하고 이를 컴퓨터 코드로 변환하여 CNC 시스템에서 읽을 수 있도록 하기만 하면 됩니다.

이러한 유형의 가공은 플라스틱 및 금속 제조에 특히 유용합니다. 다음 세부 사항에 따라 적합한 CNC 프로그래밍을 선택하기만 하면 됩니다:

개방형 또는 폐쇄형 가공 시스템

개방형 또는 폐쇄형 루프 시스템을 통한 위치 제어를 보장하는 것이 정말 중요합니다. 개방형 루프에서는 신호가 한 방향, 즉 모터와 CNC 컨트롤러 사이로 흐르지만 폐쇄형 루프에서는 어느 방향에서든 피드백을 쉽게 받을 수 있습니다. 이러한 효율성 덕분에 제조업체와 가공 시스템은 특히 위치 및 속도에서 가능한 한 많은 오류를 최소화할 수 있습니다.

여기서 언급할 만한 사실은 작업이 두 축, 즉 X축과 Y축에서 수행된다는 것입니다. 도구는 기능적으로 서보 모터 또는 스테퍼 모터를 사용하여 G 코드의 지시에 따라 움직임을 복제합니다. 최소한의 속도와 힘으로 제한된 CNC 기계의 움직임에는 개방형 루프 시스템이 이상적이며, 폐쇄형 루프는 산업용 목적에 적합합니다. 폐쇄 루프 시스템은 금속 가공과 같은 고강도 작업을 처리하기 위해 더 높은 정확도, 속도 및 일관성을 보장합니다.

자동화된 CNC 가공

새로운 기술 덕분에 사전 프로그래밍된 소프트웨어를 통해 생산량을 극대화할 수 있게 되었습니다. 오늘날 제조업체는 운영을 수행하기 위해 대규모 인력을 채용할 필요가 없습니다. 제조업체는 CNC 프로토콜을 통해 CAD 설계를 통해 자동화된 생산을 시작할 수 있습니다. CAD 또는 고급 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어로 입력되는 이러한 다이어그램에는 치수가 명확하게 언급되어 있습니다. 그런 다음 이 다이어그램은 CAM 또는 컴퓨터 지원 제조 소프트웨어의 도움을 받아 완제품으로 효율적으로 변환됩니다.

때로는 제조 과정에서 제품의 품질 저하를 방지하기 위해 커터나 드릴과 같은 공작 기계를 사용해야 할 수도 있습니다. 제조업체는 여러 CNC 가공 기능을 갖춘 장비를 사용하거나 로봇 손과 함께 여러 대의 기계를 설치하여 작업을 처리할 수 있습니다. 이를 위해서는 로봇이 부품을 한 곳에서 다른 곳으로 옮기도록 지시하는 별도의 프로그램이 필요합니다.

다양한 CNC 가공 공정

산업 요구 사항에 따라 CNC 제조업체는 CNC 가공이 다양하고 효율적으로 작동하는 여러 공정을 발견했습니다. 그 중 몇 가지를 살펴보겠습니다:

CNC 터닝

CNC 선반은 플라스틱과 금속을 원하는 크기와 모양으로 성형하기 위해 CNC 선삭에 사용됩니다. 이러한 선삭은 의료 기기, 자동차, 전자, 항공 우주 등과 같은 산업에서 높은 정밀도를 약속하는 견고한 CNC 선삭 부품을 생산하는 데 입증된 효과가 있습니다.

팁: 팁: "CNC 터닝 서비스“.

CNC 밀링

CNC 밀링은 큰 금속 또는 플라스틱 블록을 다양한 형상의 작은 조각으로 절단하는 공정을 말합니다. 이 감산 공정은 3축, 4축, 5축 기계에서 작동하여 0.01mm의 공차를 가진 부품을 생산합니다. 제조업체는 축이 많을수록 절삭 각도와 복잡한 부품을 더 잘 가공할 수 있다는 한 가지 규칙만 기억하면 됩니다. 프로토타입 제작부터 맞춤형 제품까지, 고품질의 고정밀 제품에 적합한 CNC 밀링 가공기를 선택해야 합니다.

팁: 팁: "CNC 밀링 서비스“.

와이어 컷 & EDM

이러한 유형의 CNC 절단 공정에는 몰리브덴, 구리 또는 흑연 와이어를 사용하여 원하는 날카로운 모서리, 언더컷, 심지어 조각에서 폐기물을 제거할 수 있습니다. 실제로 EDM은 신속한 툴링과 몰딩에 널리 사용됩니다. 더 나아가 다음과 같은 범주로 나뉩니다:

• 러프 컷(첫 번째 패스): 특정 디자인을 구현하기 위해 거친 표면에서 작업하는 것으로 알려진 러프 컷 EDM은 0.002(+/-)의 공차를 제공한다는 자부심을 가지고 있습니다. 첫 번째 패스에서 90%의 정확도로 표면 마감 요구 사항을 충족하는 데 이상적인 공차 수준입니다.
• 마무리 컷(두 번째 패스): 더 나은 결과를 위해 최대 0.0005(+/-)의 허용 오차를 가진 2단계 공정으로 마무리 절단이 등장합니다. 표면 마감도 72µin으로 예상되며, 육안으로는 차이를 구분할 수 없습니다.
• 세분화된 세부 정보(세 번째 패스): 이 방법은 항공 우주 및 의료 기기 부품과 같은 민감한 응용 분야에서 최고급 마감과 섬세한 와이어 절단을 달성하는 데 이상적입니다. 이 3단계 공정을 통해 제조업체는 마감 품질을 35µin까지 낮춰 뛰어난 제품을 만들 수 있습니다.

CNC 연삭

평평한 표면이나 둥근 공작물을 작업하려면 CNC 연삭이 완벽한 선택으로 판명되었습니다. 또한 이러한 제품의 허용 오차는 생산 수요에 따라 0.005mm(+/-)입니다.

팁: 자세히 알아보기 "CNC 연삭“.

스위스 가공

복잡하거나 얇은 부품의 경우 제조업체는 절단 효율성 때문에 스위스 가공을 선택해야 합니다. 이 공정은 좁은 공간과 홀더 근처에서 소재를 쉽게 절단하여 왜곡을 방지할 수 있습니다.

스위스 머시닝은 플라스틱 및 금속 소재의 시제품 제작부터 양산까지 전체 공정을 처리할 수 있습니다. 이렇게 개발된 제품은 더 오랜 기간 동안 원하는 기능을 약속합니다.

CNC 라우팅

CNC 라우팅은 일부 금속 또는 플라스틱 부품과 함께 EVA, EPS 폼, 심지어 목재와 같은 부드러운 소재에서도 작동합니다. 이 기계는 공차가 좁고 모서리가 날카로운 제품을 만들 수 있습니다.

CNC 가공의 다중 축

산업화는 CNC 가공 기술, 방법 및 프로세스에 큰 변화를 가져왔습니다. 다축 CNC 가공의 적용으로 복잡한 형상과 놀라운 제조 정밀도를 따라 날카롭고 복잡한 모양을 간단하게 만들 수 있게 되었습니다.

다축 CNC 가공이라고도 하는 이 최신 가공 시스템을 통해 제조업체는 가장 간단한 단계를 통해 복잡한 형상을 생산할 수 있습니다.

이 다축 개념은 기존의 X, Y, Z축 가공과 달리 공작물이나 공구에 더 많은 축을 배치하여 여러 축으로 움직일 수 있다는 것이 장점입니다. 이를 통해 제조업체는 단순한 가공 기술로는 불가능한 현대적이고 세련된 디자인을 만들 수 있습니다.

사람들은 다축 CNC 가공을 다음과 같은 범주로 나누며, 각 범주에 따라 응용 분야에 따라 중요한 의미를 갖습니다:

3축 CNC 가공

3축 가공은 세 가지 메커니즘을 중심으로 돌아가는 일반적인 공정입니다. 위아래로 스핀들링하는 것으로 시작하여 측면 이동과 앞뒤로 이동합니다.

3축 가공은 전통적인 절단 원리에 따라 작동하는 세 개의 X, Y, Z 축에 집중하여 균일한 조각을 절단합니다. 그러나 접근하기 어려운 부분에서는 작동하지 않으며 기계가 하나의 부품을 여러 번 작업해야 하므로 결국 생산성과 효율성이 떨어집니다.

4축 CNC 가공

3축 가공의 한계를 고려할 때 4축 및 5축 가공은 훌륭한 대체품이 될 수 있습니다.

4축 CNC 가공은 동일한 메커니즘을 따르지만, 작업을 좀 더 쉽게 만들어주는 추가 축이 있습니다. 작업 시 스핀들은 공작물을 고정된 상태로 유지하면서 앞뒤, 좌우, 위아래 세 축으로 움직입니다.

4축 가공에서는 스핀들이 A축(또는 X축)을 따라 이동하여 컷아웃 또는 구멍 드릴링과 같은 상황을 처리합니다. 이 추가 축은 또한 생산의 정확성과 효율성을 높여줍니다.

5축 CNC 가공

2개의 축을 추가한 이 3축 CNC 가공 버전은 놀라운 성능과 만족도를 약속합니다.

5축 가공 시스템에서는 절삭 공구와 스핀들이 세 축에서 작동하는 반면, Z축(C축이라고도 함), Y축(B축), X축(A축)에서 추가 회전이 이루어집니다. 시스템은 요구 사항에 따라 회전 축 중 두 개를 활용할 수 있습니다.

5축 가공은 다음과 같이 세분화됩니다:

3 + 2축 CNC 가공

5축 가공의 하위 유형으로 알려진 3+2축 가공은 5축과 3축의 중간 정도에 속하며, 매우 효과적이고 유익한 제조 방법입니다. 때로는 위치 5축 가공이라고도 합니다.

3+2축 가공의 가장 큰 장점은 테이블이나 스핀들의 회전으로 공구의 위치가 변경되지 않는다는 점입니다. 따라서 절삭 공구가 완벽하게 절단되지 않고 복잡하고 불규칙한 모양을 만드는 데 도움이 됩니다.

4 + 1축 CNC 가공

이 5축 가공 구성에서는 고정 축, 즉 고정된 위치에 있는 한 축의 기판이 작동합니다. 4+1축은 1개의 회전축과 3개의 병진축을 사용하기 때문에 가장 간단한 형태의 5축 가공으로 알려져 있습니다.

한 가지 언급할 만한 사실은 제조업체가 이동의 안정성 때문에 표면 각도를 쉽게 결정할 수 없다는 것입니다. 이렇게 표면에 의존하는 가공은 속도와 효율성을 떨어뜨리기 때문에 원통형 형상에는 적용이 제한적입니다.

동시 5축 CNC 가공

이 표면 의존형 가공 시스템에서는 절삭 공구가 기판 위에 배치되어 절삭 공구가 3개의 기본 축으로 움직일 수 있습니다. 반면에 공작물도 3개의 회전축을 따라 회전하므로 밀링 또는 절삭 공구가 접근하기 어려운 영역을 절단할 수 있습니다.

팁: 팁: "4축 및 5축 CNC 가공 서비스“.

CNC 가공에 사용되는 재료

CNC 가공 산업은 창의성과 혁신을 발휘할 수 있는 다양한 분야 중 하나로 부상했습니다. 제조업체는 이를 통해 150개 이상의 플라스틱 및 금속 유형으로 작업하여 고객의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

자료	설명
구리	구리는 가소성과 함께 뛰어난 전기 및 열 전도성을 제공합니다. 실제로 구리는 부식에 강하고 연성이 있으며 용접이 용이합니다.
알루미늄	알루미늄은 무게 대비 강도가 매우 뛰어난 연성 금속입니다. 제조업체는 모든 유형의 작업을 선택할 수 있습니다.
스테인리스 스틸	탄소 형성이 낮기 때문에 스테인리스 스틸은 산업 분야에 적합한 소재입니다. 또한 10% 크롬이 함유되어 있습니다.
플라스틱	경제성, 빠른 가공 속도, 다양한 선택권을 갖춘 CNC 제조업체는 플라스틱으로 매우 다양한 제품을 생산할 수 있습니다.
티타늄	티타늄은 부식에 대한 내성, 극한의 온도 및 화학 반응을 견디는 능력으로 잘 알려져 있습니다. 그 비결은 놀라운 무게 대비 강도에 있습니다.
황동	황동은 특히 마찰이 적고 황금빛 황동 외관 및 전기 전도성 때문에 사용됩니다.

팁: 가장 포괄적인 "CNC 가공 재료“.

왜 CNC 가공을 선택해야 할까요? 주요 이점

CNC 정밀 가공은 기존 가공 방법보다 비용이 조금 더 들 수 있습니다. 그러나 장기적으로 볼 때 이 프로세스가 제공하는 이점을 고려하면 상당한 투자 가치가 있습니다.

높은 정확도

엄격한 공차는 정밀 가공으로 만들어진 최종 제품이 매우 정확하다는 것을 직접적으로 나타냅니다. 정밀 가공은 일반적으로 다른 부품과 결합해야 하는 부품에서 수행됩니다. 따라서 이러한 특정 부품이 나중에 완벽하게 작동하려면 높은 정확도가 필수적입니다.

높은 반복성

반복성이라는 개념은 현대 제조업의 핵심 초석 중 하나입니다. 특정 공정을 통해 제조된 각 부품은 최종 사용자에게 다른 부품과 유사하게 보입니다. 이 복제본에서 벗어나는 것은 일반적으로 결함으로 간주됩니다. 이러한 점에서 정밀 가공은 매력적입니다. 고정밀 CNC 가공을 사용하면 모든 부품을 원본과 동일하게 만들면서 편차를 최소화할 수 있습니다.

낮은 생산 비용

정밀 가공으로 편차가 없기 때문에 불량 부품이 더 적게 생성됩니다. 결과적으로 이 공정을 통해 부품의 불량률을 크게 줄일 수 있습니다. 결과적으로 재료비가 절감됩니다. 또한 컴퓨터를 이용한 자동화된 제조 공정은 인건비를 절감할 수 있습니다. 인건비와 재료비가 함께 절감된다는 것은 CNC 가공이 다른 어떤 대안보다 생산 비용이 저렴하다는 것을 의미합니다.

속도와 효율성

정밀 가공에는 기존 선반에서 수동으로 제조하는 것보다 더 빠르게 부품을 만들 수 있는 고속 로봇 공학이 사용됩니다. 또한 이러한 부품은 높은 정확도와 엄격한 공차로 완성되므로 2차 가공이 필요하지 않습니다. 따라서 생산 시간이 단축되고 작업 현장의 생산성과 효율성이 향상됩니다.

복잡한 가공 기능

CNC 기계는 3D 표면 밀링, 헬리컬 절삭 및 동시 다축 가공과 같은 복잡한 가공 작업을 수행할 수 있습니다. 미리 작성된 프로그램에 따라 공구와 공작물의 움직임을 정확하게 제어할 수 있어 복잡한 모양과 구조의 가공이 가능합니다.

안전

CNC 기계는 사람의 노동력을 컴퓨터 수치 제어로 대체하고 절단 과정에서 발생하는 인적 오류의 위험 요소를 제거하여 작업자가 기계를 사용할 때 직면하는 잠재적 위험을 크게 줄여줍니다. 또한 작업자는 CNC 설계 작업과 같은 기술 집약적인 직종으로 이동할 수 있습니다.

인적 오류 줄이기

CNC 공작 기계의 작동은 컴퓨터에 의해 제어되기 때문에 가공 품질에 대한 인적 요인의 영향이 줄어듭니다. 피로, 일관되지 않은 조작 및 판단과 같은 인적 오류는 종종 가공 결과의 불량으로 이어집니다. CNC 공작 기계를 사용하면 이러한 오류가 줄어들고 가공의 일관성과 정확성이 향상됩니다.

높은 유연성

CNC 기계는 미리 작성된 프로그램을 변경하여 다양한 가공 요구에 맞게 조정할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 장비를 크게 변경하거나 조정할 필요 없이 동일한 기계에서 다양한 부품을 가공할 수 있습니다.

CNC 가공의 응용 분야

널리 사용되고 있는 CNC 가공으로 가공할 수 있는 부품의 종류에는 어떤 것이 있을까요? 주요 공작물은 박스형 부품, 복잡한 표면, 불규칙한 모양의 부품, 디스크/슬리브/플레이트 부품, 특수 가공 작업 등 5가지로 분류할 수 있습니다.

1. 박스형 부품

박스형 부품은 일반적으로 여러 개의 보어 시스템, 내부 캐비티, 정의된 길이/너비/높이 비율을 가진 부품을 말합니다.

이러한 부품은 공작 기계, 자동차, 항공기 제조 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 특히 엄격한 기하학적 치수 및 공차(GD&T)가 있는 보어 시스템과 평면의 멀티 스테이션 가공, 특히 공차가 큰 가공이 필요합니다.

더 많은 워크 스테이션을 가공하거나 공작물의 각도를 완성하기 위해 가공 테이블을 여러 번 회전해야 하는 경우 일반적으로 수평 보링/밀링 머시닝 센터를 선택합니다.

가공할 스테이션 수가 적고 스팬이 크지 않은 경우, 한쪽 끝에서 가공하는 수직 머시닝 센터(VMC)를 선택할 수 있습니다.

2. 복잡한 표면

복잡한 표면은 기계 제조 산업, 특히 항공우주 산업에서 특히 중요한 위치를 차지합니다.

특히 복잡한 표면은 일반적인 가공 방법으로는 구현하기 어렵거나 불가능합니다. 전통적인 방법은 정밀 주조를 사용하는 것으로, 정확도가 낮다고 생각할 수 있습니다.

일반적으로 복잡한 표면 부품에는 다양한 임펠러, 풍력 터빈, 구형 표면, 곡선 성형 금형, 프로펠러 및 추진기, 기타 자유형 표면 등이 있습니다.

주요 하위 유형:

캠 및 캠 메커니즘

기계 정보 저장 및 전송의 기본 요소인 캠과 캠 메커니즘은 다양한 자동 기계에 널리 사용됩니다. 이러한 부품을 가공할 때 복잡성에 따라 3축, 4축 또는 5축 동시 머시닝 센터를 선택할 수 있습니다.

일체형 임펠러

일체형 임펠러와 같은 부품은 항공 엔진용 컴프레서, 산소 발생 장비용 익스팬더, 단일 스크류 공기 압축기 등에 자주 사용됩니다. 이러한 프로파일의 가공은 4축 이상의 동시 머시닝 센터를 통해서만 수행할 수 있습니다. 이러한 프로파일의 경우 머시닝 센터를 4축 이상 연결하여 완료할 수 있습니다.

금형

사출 금형, 고무 금형, 진공 발포 금형, 다이캐스팅 금형 등과 같은 금형.

구형 표면

머시닝 센터에서 구형 표면을 밀링할 수 있습니다. 3축 밀링은 볼 노즈 엔드밀을 사용한 비효율적인 근사치로 제한되는 반면, 5축 밀링은 플랫 엔드밀을 사용하여 구형 프로파일에 접근하는 효율적인 엔벨로프 가공을 가능하게 합니다.

머시닝 센터로 복잡한 표면을 가공할 때는 프로그래밍 작업량이 많으며 대부분 자동 프로그래밍 기술이 필요합니다.

03. 불규칙한 모양의 구성 요소

불규칙형 부품은 불규칙한 모양을 가진 부품으로, 대부분 점, 선 및 표면 가공이 혼합되어 필요합니다.

이러한 부품은 일반적으로 강성이 낮습니다. 클램핑 공정에서 변형되기 쉽고 제어하기 어려우며 가공 정확도를 보장하기 어렵습니다. 일부 특수한 경우에도 일반 공작 기계로는 가공 부품을 완성하기 어렵습니다.

머시닝 센터로 불규칙한 모양의 부품을 가공할 때는 합리적인 공정 방법을 사용해야 합니다. 예를 들어 머시닝 센터의 단일/이중 설정을 사용하여 공정을 최적화하여 다중 작업 하이브리드 기능을 활용합니다.

04. 디스크/슬리브/플레이트 부품

디스크, 슬리브 및 플레이트형 부품은 키홈, 방사형 구멍 또는 끝면에 분산된 구멍 패턴과 곡면이 있는 디스크/슬리브 또는 샤프트 부품을 말합니다. 예를 들어 플랜지형 샤프트 슬리브, 키홈이 있거나 끝이 사각형인 샤프트, 다양한 모터 커버와 같이 광범위한 홀 가공이 필요한 플레이트 부품 등이 있습니다. 끝면 홀 패턴과 곡면이 있는 디스크형 부품은 수직 머시닝 센터를 사용하는 것이 좋으며, 방사형 홀이 있는 부품은 수평 머시닝 센터를 사용할 수 있습니다.

05. 특수 처리

머시닝 센터의 기능을 숙달한 작업자는 금속 표면에 텍스트, 선 또는 패턴을 조각하는 등 적절한 고정 장치와 전용 툴링을 활용하여 특수 공정을 수행할 수 있습니다.

머시닝 센터 스핀들에 고주파 EDM 전원 공급 장치를 장착하면 금속 표면에서 라인 스캔 표면 담금질을 수행할 수 있습니다.

머시닝 센터에 고속 연삭 헤드를 장착하면 소형 모듈 인벌 류트 베벨 기어는 물론 다양한 곡면과 표면을 연삭할 수 있습니다.

CNC 가공 표준 및 공차

정밀 가공 서비스를 받으려면 CNC 가공 표준과 그 공차의 중요성을 이해해야 합니다. 공작물의 선형 및 각도 측정의 경우 ISO 2768-1을, 표면 거칠기의 경우 ISO 2768-2를 따릅니다. 제조업체는 신뢰할 수 있고 정확한 결과를 얻기 위해 필요한 공차에 대해 확실히 알고 있어야 합니다.

아래는 가공 공정의 치수 변화를 보여주는 CNC 가공 공차 차트입니다. 이를 통해 엔지니어와 기계공은 표면 마감, 기하학적 특징 및 치수와 같은 매개변수의 허용 한계를 명확하게 파악할 수 있습니다. ^[1].

선형 치수 범위(mm)	F(양호)	M(중간)	C(거친)	V(매우 거칠게)
0.5 ~ 최대 3	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.2	–
3개 이상 최대 6개	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.3	+/- 0.5
6 이상 최대 30	+/- 0.1	+/- 0.2	+/- 0.5	+ 1.0
30개 이상 최대 120개	+/- 0.15	+/- 0.3	+ 0.8	+ 1.5
120 이상 최대 400	+ 0.2	+ 0.5	+ 1.2	+ 2.5
400 이상 최대 1000	–	+ 0.8	+ 2.0	+ 4.0
1000 이상 최대 2000	+ 0.5	+ 1.2	+ 3.0	+ 6.0
2000 이상 최대 4000	–	+ 2.0	+ 4.0	+ 8.0

일방적 허용 오차

이름에서 알 수 있듯이 일방적인 허용 오차는 한 방향으로만 허용됩니다. 포지션 또는 마이너스일 수 있습니다. 예를 들어, 0.00 / - 0.07mm의 일방향 공차는 제품이 0.07mm 미만일 수 있지만 지정된 치수를 초과해서는 안 된다는 것을 의미합니다.

실제로 여러 공작물을 함께 맞추는 프로젝트의 설계에는 일방향 공차가 적용됩니다. 이렇게 하면 측정값이 항상 동일하게 유지되므로 모든 부품이 필요에 따라 결합될 수 있습니다.

양방향 허용 오차

양측 공차에서 필요한 외형 치수와의 차이는 양수 또는 음수 등 무엇이든 될 수 있으므로 부품이 측정값보다 작거나 클 수 있습니다. 예를 들어, 양측 공차가 +/- 0.06mm인 경우 제조된 부품이 0.6mm 더 길거나 짧을 수 있음을 의미합니다. ^[2].

기하학적 치수 및 공차

다른 가공 공차에 비해 더 정확하고 철저합니다. GD&T는 지정된 측정값과 합리적인 편차를 모두 고려합니다. 또한 공차뿐만 아니라 기하학적 치수를 강조하여 보다 원활한 생산을 보장합니다.

일반적인 가공보다 더 진보되고 복잡한 가공 공차 시스템으로 알려져 있으며, 측정값과 적절한 편차를 강조합니다. 또한 GD&T는 실제 위치, 평탄도 수준 및 중심성과 같은 가공 부품의 기하학적 특징을 묘사합니다. 기하학적 치수 및 공차를 통해 제조업체는 원하는 측정값에 따라 직경을 지정할 수 있습니다.

팁: 종합 가이드에 대해 자세히 알아보기 "기하학적 치수 및 허용오차".

일방적 허용 오차

이름에서 알 수 있듯이 측정은 한 번에 더 길거나 짧을 수 있습니다. 예를 들어 +/-0.06mm의 허용 오차는 제조된 부품의 크기가 더 작아질 수 있음을 나타냅니다. 특히 기계를 유용하게 만들기 위해 다른 구성 요소에 맞아야 하는 부품에 적합합니다.

허용 오차 범위 제한

한계 허용 오차에서는 여러 값이 항상 특정 범위 내에 있어야 부품을 유용하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어 범위가 13~13.5인 경우 측정값은 상한(13)과 하한(13.5) 내에 있어야 합니다.

팁: 팁: "CNC 가공 공차“.

올바른 CNC 가공 공급업체를 선택하는 방법은?

풍부한 경험과 기술 전문성을 갖춘 제조업체를 선택하세요. 정밀 부품 가공에는 고도의 기술과 지식이 필요합니다. 관련 전문 지식을 보유한 제조업체만이 고품질의 제품을 제공할 수 있습니다. 웹 사이트 또는 영업 담당자와의 직접 상담을 통해 가공 경험과 역량을 평가하세요.

최신 기계와 효율적인 처리 능력을 갖춘 제조업체를 선택하세요. 정밀 가공에는 최첨단 장비와 공정이 필수적입니다. 완벽한 장비 구성은 제품의 정확성과 안정성을 보장하며, 효율적인 생산 능력은 적시 납품을 보장합니다.

품질 관리 시스템과 표준을 구현하는 제조업체에 우선순위를 두세요. 엄격한 품질 관리는 정밀 가공 규정 준수를 위해 매우 중요합니다. 강력한 품질 보증은 장기적인 시간 절약을 촉진하므로 ISO 인증 또는 이와 유사한 인증을 받은 제조업체를 선택하세요.

비용 효율성을 제공하는 제조업체를 선택하세요. 기술 집약적인 산업임에도 불구하고 가격은 여전히 주요 고려 사항입니다. 여러 제조업체로부터 견적을 받아 비용뿐만 아니라 포함된 서비스 및 애프터서비스도 비교하세요.

팁: 자세히 알아보려면 클릭하세요.CNC 가공 비용". 자격을 갖춘 "CNC 가공 서비스“.

자주 묻는 질문(FAQ)

참조

[1] JLCCNC. (nd). CNC 가공을 위한 ISO 2768 공차 표준. JLCCNC.com에서 가져옴: https://jlccnc.com/help/article/ISO-2768-Tolerance-Standards-for-CNC-Machining

[2] Lynch, M. (1997, January 4). 핵심 CNC 개념 1 - 컴퓨터 수치 제어의 기초. 모던 머신 샵. https://www.mmsonline.com/articles/key-cnc-concept-1the-fundamentals-of-cnc