정밀 CNC 가공은 필요한 높은 정밀도를 제공함으로써 제조를 크게 개선했습니다. 정밀 가공은 인건비를 절감한다는 연구 결과가 있습니다. 20%에서 30%까지 일반 기계 방식과 비교하여

아시아 태평양 지역은 현재 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다(2022년 기준 35.9% 이상). 마찬가지로 전 세계 CNC 기계 시장은 2021년부터 2028년까지 7.3%의 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다.

이 가공 기술은 속도, 정확성, 설계 유연성 및 엄격한 공차에 대한 표준을 정립했습니다. 50%는 가공 작업자가 인정하는 것처럼 매끄러운 마감으로 정밀한 형상을 만드는 데 도움이 됩니다.

전 세계의 많은 제조 산업은 고정밀 가공에 의존하고 있으며, 이를 위해서는 전문 디자이너와 전문 엔지니어 간의 파트너십이 필요합니다. 디자이너는 레이아웃을 생성하고 이를 제조 지침으로 전환하는 역할을 담당합니다.

이 글에서는 정밀 가공에 대한 이해, 적절한 소재 선택 시 고려 사항, CNC 가공 프로세스 및 그 적용에 대해 다룹니다.

정밀 CNC 가공의 이해

CNC 가공은 속도, 정밀도, 엄격한 CNC 공차를 유지하는 능력으로 인해 매우 정확한 제조 공정의 정점을 나타냅니다. 이 프로세스를 통해 금속, 목재, 유리 및 기타 재료로 정확한 형상을 만들 수 있습니다. 각 전문 제조업체의 핵심은 정밀한 엔지니어링 관행에 기반한 경쟁력 있는 생산 환경입니다. 이 프로세스를 이해하고 CNC 가공에서 프리즘을 달성하는 방법을 알아보세요.

CNC 가공 프로세스

CNC 가공은 컴퓨터 코드를 사용하여 기계의 움직임을 제어하는 최신 제조 기술입니다. 금속 부품을 만들 때나 부품이 동일해야 할 때 널리 사용됩니다. CNC 가공 방법에는 프로그래밍된 명령어를 사용합니다. 이러한 명령은 절삭 공구의 움직임을 제어하여 복잡한 형상을 정확하고 반복적으로 생산할 수 있도록 합니다.

CNC 기계의 핵심 구성 요소 

CNC 가공은 생산에 필요한 엄격한 공차를 만들기 위해 다양한 구성 요소가 함께 작동하는 복잡한 작업일 수 있습니다. 이러한 부품은 여러 가지 중요한 부품으로 구성되며, 그 중 일부는 다음과 같습니다:

1. 스핀들
2. 축
3. 도구 교환기
4. 제어 장치

스핀들

이 부품은 절삭 공구 또는 공작물을 고정하고 회전시켜 CNC 가공 공정에서 중요한 역할을 합니다. 속도와 파워에 따라 재료 제거의 효율성이 결정됩니다.

축

CNC 가공에는 절삭 공구가 여러 방향으로 움직일 수 있도록 하는 다양한 축이 포함됩니다. 이 다축 프로세스를 통해 복잡한 디자인과 정밀 가공된 부품을 생산할 수 있습니다.

도구 교환기

공구 교환장치는 여러 절삭 공구 사이를 자동으로 전환하여 생산성을 높이고 수동 개입을 줄여줍니다. 이 핵심 구성 요소는 다양한 형상의 정밀 부품을 생산하는 데 필요합니다.

제어 장치

제어 장치는 CNC 프로그래밍 언어(G코드 및 M코드)를 해석하고 기계의 움직임을 지시합니다. G-코드 프로그래밍은 공구의 위치와 속도를 제어합니다. M-코드는 절삭유 제어 및 공구 교환과 같은 보조 기능을 관리합니다.

CNC 프로그래밍 언어

1. G-코드

CNC 가공에 사용되는 기본 프로그래밍 언어로, 공구의 경로 속도와 움직임을 결정합니다.

2.  M-코드

M-코드는 스핀들 켜기 또는 공구 교환과 같은 기계별 기능을 관리하여 G-코드를 보완합니다. 이는 효율적인 운영과 정밀한 부품 생산에 매우 중요합니다.

CNC 가공에서 정밀도를 얻는 방법은 무엇입니까?

현대 제조업의 일부인 CNC 가공은 정확하고 세밀한 부품을 만들기 위해 정밀한 가공 방법에 의존합니다. 정밀도를 위한 CNC 밀링 가공에서 정밀 가공의 필수적인 측면을 살펴보겠습니다.

공작 기계 정확도 및 보정

CNC 가공의 정밀도 기술은 도구의 정확도와 보정에 따라 달라집니다. 기계를 올바르게 작동하려면 정기적인 유지보수와 정밀한 보정이 필수적입니다. 이를 통해 오류를 줄이고 고품질의 부품을 생산할 수 있습니다.

절삭 공구 선택 및 유지 관리

재료와 용도에 맞는 절삭 공구를 올바르게 선택하고 유지 관리하면 효율적인 재료 제거와 표면 마감 품질을 보장할 수 있습니다. 연마 및 마모된 공구 교체와 같은 정기적인 공구 유지보수를 통해 결함을 방지하고 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

안전한 가공을 위한 워크홀딩 기술

안전한 작업 고정 절차는 절단 중 원치 않는 이동을 방지하여 오류를 일으킬 수 있습니다. 공작물을 제자리에 고정하는 데는 여러 가지 방법이 사용됩니다. 여기에는 바이스, 클램프 및 기타 특정 고정 장치가 포함됩니다. 이러한 방법은 특정하고 정확한 모양으로 슬리팅 및 절단하고 제품의 형태를 보존하는 데 도움이 됩니다.

냉각수 선택 및 적용

적절한 절삭유 선택은 정밀도에 영향을 줄 수 있는 열과 마찰을 줄여줍니다. 올바른 절삭유를 선택하면 공구 수명과 표면 조도를 유지하고 과열을 방지할 수 있습니다. 알루미늄 CNC 가공 공정 및 기타 정밀 작업의 치수 정확도를 보장합니다.

정밀 CNC 가공을 위한 재료 선택

정밀 CNC 가공 공정은 일반적으로 금속, 플라스틱, 목재 등 다양한 범주로 분류되는 광범위한 재료를 처리합니다.

알루미늄이 정밀 CNC 가공에 일반적으로 선택되는 이유

알루미늄은 CNC 가공 공정에서 광범위하게 사용되는 소재입니다. 알루미늄은 상대적으로 가볍고 강하며 쉽게 가공할 수 있고 부식에 강하며 매우 범용적입니다. 이러한 특성 덕분에 알루미늄은 수많은 자동차, 항공우주, 건설 및 산업 분야에 유용하게 사용됩니다.

가벼우면서도 강력한

알루미늄은 가벼우면서도 강하다는 독특한 조합을 제공합니다. 이러한 특성 덕분에 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 무게와 강도 요소가 중요한 애플리케이션을 제작하는 데 이상적입니다.

뛰어난 가공성

알루니문은 가공 가능한 기능 중 하나로 인해 CNC 가공에 유리합니다. 기계가 부품을 빠르게 절단하고 복잡한 모양을 만들며 가공 시간과 공구 마모를 줄여 정밀하게 마무리할 수 있습니다.

우수한 내식성

이 소재는 우수한 내식성을 제공하는 천연 산화물 층을 생성합니다. 이는 습기와 화학 물질에 노출된 환경에서 특히 유용합니다. 이 기능은 유지보수 필요성을 줄여 부품의 수명을 연장합니다.

다양한 합금의 활용성

알루미늄은 다양한 용도에 따라 각기 다른 특성을 가진 다양한 유형으로 제공됩니다. 따라서 엔지니어는 프로젝트에 가장 적합한 유형을 선택하여 우수한 성능과 비용 효율성을 보장할 수 있습니다.

정확한 CNC 밀링을 위한 알루미늄 합금의 이해

정밀 CNC 가공에 완벽한 소재를 선택할 때는 널리 사용되는 알루미늄 합금을 이해하는 것이 중요합니다. 각 합금에는 다양한 기능 및 성능 요구 사항에 기여하는 고유한 특성이 있습니다.

6061 T6 알루미늄에 집중하세요: 특성, 응용 분야

6061 T6 합금은 기계적 특성이 우수하여 정밀 CNC 가공에 널리 사용됩니다. 강도가 높고 내식성이 뛰어나며 가공성이 우수합니다. 이 합금은 구조 부품 및 정밀 기계 부품에 사용됩니다.

6061 T6 알루미늄 대 7075

7075 알루미늄 합금은 6061 합금보다 강하기 때문에 고응력 응용 분야에 이상적입니다. 6061보다 가공성이 떨어지고 가격이 더 비쌉니다. 하지만 6061은 강도, 기계 가공성, 비용 면에서 더 나은 균형을 제공합니다.

6063 알루미늄에 대한 간략한 언급      

6063 알루미늄은 우수한 마감 특성으로 인해 건축 분야에 자주 사용되는 일반적인 합금입니다. 6061보다 강도가 낮고 응력이 높은 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

자료 선택 시 추가 고려 사항

재료 선택에는 부품 기능, 무게 제약, 비용 등의 추가 고려 사항이 포함되어 있어 프로젝트의 완성도를 높일 수 있습니다. 이러한 고려 사항을 통해 선택한 소재가 기술 및 경제적 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

부품 기능 및 강도 요구 사항

부품의 기능 및 구조적 요구 사항은 고유한 특성에 따라 달라지는 적절한 소재에 따라 달라집니다. 응용 분야마다 다양한 수준의 강도와 내구성이 필요하므로 6061과 7075와 같은 합금을 선택하는 데 영향을 미칩니다.

무게 제약

무게 제약은 항공우주 및 자동차 애플리케이션을 제작할 때 가장 중요한 요소입니다. 알루미늄의 가벼운 특성은 강도나 성능의 저하 없이 전체 부품의 무게를 줄여줍니다.

비용 요소

특정 물체에 적합한 소재를 선택할 때는 비용 요소가 중요합니다. 다용도 합금 소재는 비슷한 기능을 가지고 있지만 7075와 같이 더 비싼 소재도 있습니다. 재료 비용과 특정 이점의 균형을 맞추는 것이 프로젝트의 실현 가능성을 높이고 예산 준수를 보장합니다.

정밀 금속 부품의 가공 공정

엔지니어들은 항공우주, 자동차, 전자 등 다양한 산업에 매우 적합한 정밀 금속 부품을 제작하기 위해 CNC 가공 공정을 선호합니다. 이 공정에는 컴퓨터로 제어되는 기계를 발전시켜 엄격한 공차와 복잡한 형상을 구현하는 것이 포함됩니다.

정밀 부품에 사용되는 CNC 가공 공정의 유형

CNC 가공은 정밀 가공된 부품을 만들기 위한 여러 가지 공정을 제공하며, 각 공정은 다양한 애플리케이션과 규정 준수 수준의 기준을 충족합니다.

3축 밀링: 기본 원리 및 기능

3축은 CNC 가공에서 가장 간단한 밀링 유형입니다. 세 축을 따라 공작물을 움직여 다양한 특징과 모양을 만듭니다. 이 프로세스를 통해 평평한 표면, 슬롯 및 드릴 구멍이 있는 부품을 생산합니다.

4축 및 5축 밀링: 복잡한 형상을 위한 이점

4축 및 5축 밀링 기능은 추가 축을 따라 회전 이동하기 때문에 3축보다 높습니다. 이러한 프로세스를 통해 3개 이상의 축이 필요한 복잡한 형상과 복잡한 디자인을 쉽게 제작할 수 있습니다.

CNC 터닝: 회전 부품에 적합

CNC 선삭 공정에서는 절삭 공구가 하나 또는 두 개의 축을 따라 이동하면서 부품이 회전하여 원통형 또는 원뿔형 모양을 만듭니다. 이 방법은 샤프트, 부싱 및 기타 원형 부품과 같은 회전 부품을 생산하는 데 도움이 됩니다.

가공 중 정밀도에 영향을 미치는 요인

CNC 가공 금속 부품에서 정밀도를 달성하려면 부품의 최종 품질과 정확도에 영향을 미치는 여러 요소를 거쳐야 합니다.

도구 경로 최적화

공구 경로를 잘 계획하여 최적화하면 절삭 공구가 가장 효율적인 경로를 따라 이동하여 사이클 속도를 높이고 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 불필요한 움직임을 최소화하고 일관된 절삭력을 생성하여 정밀도를 높입니다.

이송 속도 및 절단 속도

이송 속도와 절삭 속도는 일치하는 부품 품질에 영향을 미칩니다. 이송 속도는 절삭 공구가 소재에 진입하는 방식입니다. 절삭 속도는 소재 표면에서 공구가 움직이는 속도를 나타냅니다. 적절한 밸런싱 기술은 재료를 효율적으로 제거하고 공구 마모를 방지하는 데 도움이 됩니다.

공구 처짐 및 진동 최소화

높은 정확도와 정밀도로 최종 부품을 제작하려면 공구의 휨과 진동을 최소화하는 것이 중요합니다. CNC 가공 시 이러한 측면을 무시하면 과도한 힘, 고르지 않은 표면, 치수 오류가 발생할 수 있습니다. 따라서 견고한 톨 홀더를 사용하고, 절삭 조건을 최적화하고, 올바른 공구를 선택하면 예기치 않은 오류가 발생할 가능성을 줄일 수 있습니다.

정밀 가공 부품의 응용 분야

정밀 가공 부품은 정확성, 신뢰성, 고품질 애플리케이션이 필요한 수치 플랫폼에서 매우 중요합니다. 알루미늄 CNC 가공은 일반적으로 엄격한 사양과 성능 요구 사항을 충족하는 복잡한 맞춤형 부품을 만드는 데 가장 많이 사용됩니다.

정밀 CNC 가공에 의존하는 산업 분야

• 항공우주 및 방위
• 자동차 및 운송
• 의료 기기 및 전자 제품
• 프로토타이핑 및 제품 개발

항공우주 및 방위

항공우주 및 방위 산업은 정밀 가공을 활용하여 항공기 부품, 엔진 부품 및 복잡한 조립품을 만들고 극한의 조건에서 안전과 성능을 보장합니다.

자동차 및 운송

제조업체는 자동차 및 운송 부문을 위한 내구성과 기능성이 뛰어난 부품을 만들기 위해 정밀 CNC 매칭 방식을 채택합니다. 엔진 부품, 변속기 제품 및 기타 핵심 요소에 적용됩니다.

의료 기기 및 전자 제품

의료 및 전자 산업에서는 정밀 가공을 통해 의료용 임플란트, 수술 기구, 전자 하우징, 방열판 등을 만듭니다.

프로토타이핑 및 제품 개발

프로토타이핑 및 제품 개발은 CNC 가공을 활용하여 맞춤형 프로토타입과 소량 생산 부품을 제작하므로 신제품을 신속하게 프로토타이핑하고 재평가할 수 있습니다.

정밀 가공 부품의 예

• 항공기 부품, 엔진 부품
• 의료용 임플란트, 수술 기구
• 전자 하우징 및 방열판
• 맞춤형 프로토타입 및 소량 생산 부품

항공기 부품, 엔진 부품

까다로운 작동 조건에서 고정밀 엔진 및 항공기 부품은 항공우주 산업에서 제품의 안전성을 높이고 적용성을 향상시킵니다.

의료용 임플란트, 수술 기구

정밀 CNC 가공이라는 공정을 통해 만들어진 의료용 임플란트 및 기구와 같은 도구는 최고의 안전 조치와 성능을 제공합니다.

전자 하우징 및 방열판

CNC 가공 공정은 전자 하우징과 방열판에 필요한 정밀 가공을 제공하여 민감한 부품을 보호하고 열 방출을 효과적으로 관리합니다.

맞춤형 프로토타입 및 소량 생산 부품

정밀 CNC 가공은 평가를 위한 상세하고 정확한 모델이기 때문에 맞춤형 프로토타입과 소량 생산 부품을 추가로 생산할 수 있습니다.

결론:

정확하고 신뢰할 수 있는 부품을 제조하기 위해서는 높은 정확도가 필수적입니다. 바로 이 부분에서 고정밀 CNC 가공이 중요한 역할을 합니다. 이 기술은 가공의 용이성, 높은 정확도 등 여러 가지 장점이 있습니다. 항공기 부품 및 엔진, 임플란트와 같은 의료용, 하우징 부품과 같은 전자 제품용 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 향후 정밀 CNC 가공의 발전에는 향상된 자동화와 최적화 및 고급 재료에 대한 AI의 통합이 포함될 수 있습니다. 의심할 여지 없이 CNC 가공의 발전은 더욱 정교하고 정확한 제조 전략을 만들어낼 것입니다.