고정밀 CNC 가공 솔루션으로 정밀도 향상

CNC 가공이란 무엇인가요?

CNC 101: CNC라는 용어는 '컴퓨터 수치 제어'를 의미하며CNC 가공 정의이는 일반적으로 컴퓨터 제어 장치와 공작 기계를 사용하여 블랭크 또는 가공물이라고 하는 재고품에서 재료 층을 제거하여 맞춤형 부품을 생산하는 절삭 제조 공정입니다. 이 공정은 금속을 포함한 다양한 재료에 적합합니다.플라스틱, 나무,유리, 폼 및 복합재로 사용되며 다음과 같은 다양한 산업에 적용됩니다.대형 CNC 가공, 통신용 부품 및 프로토타입 가공 및CNC 가공 항공우주 부품,다른 산업보다 더 엄격한 공차가 요구되는 분야입니다. CNC 가공 정의와 CNC 기계 정의 사이에는 차이가 있습니다. 하나는 프로세스이고 다른 하나는 기계입니다. CNC 기계(때때로 C&C 기계라고 잘못 불리는 경우도 있음)는 CNC 가공 작업을 자율적으로 수행할 수 있는 프로그래밍 가능한 기계입니다.

CNC 가공은 제조 공정 및 서비스로서 전 세계적으로 이용 가능합니다.유럽의 CNC 가공 서비스그리고 아시아, 북미, 그리고 전 세계 곳곳에서도 마찬가지입니다.

다음과 같은 삭감 제조 공정CNC 가공, 종종 대조적으로 표현됩니다.적층 제조 공정3D 프린팅과 같은, 또는 형성 제조 공정과 같은액상 사출 성형절삭 가공은 소재에서 재료 층을 제거하여 맞춤형 모양과 디자인을 제작하는 반면, 적층 가공은 소재 층을 조립하여 원하는 형태를 만들고, 성형 가공은 원재료를 원하는 모양으로 변형 및 배치합니다. CNC 가공의 자동화된 특성 덕분에 고정밀, 고정밀, 단순 부품 생산이 가능하며, 일회성 및 중량 생산 시 비용 효율성이 뛰어납니다. 그러나 CNC 가공은 다른 제조 공정에 비해 몇 가지 장점을 보여주지만, 부품 설계의 복잡성과 복잡도, 그리고 복잡한 부품 생산의 비용 효율성은 제한적입니다.

각 제조 공정에는 장단점이 있지만, 본 글에서는 CNC 가공 공정에 중점을 두고 공정의 기본 원리와 CNC 기계의 다양한 구성 요소 및 공구를 간략하게 설명합니다. 또한, 다양한 기계식 CNC 가공 작업을 살펴보고 기존 CNC 가공의 대안을 제시합니다.CNC 가공 공정.

CNC 가공 공정 개요

수치 제어(NC) 가공 공정에서 진화펀칭 테이프 카드를 활용한 CNC 가공은 다음과 같은 제조 공정입니다.컴퓨터화된 제어기계 및 절삭 공구를 조작하여 금속, 플라스틱, 목재, 폼, 복합재 등의 소재를 맞춤형 부품 및 디자인으로 성형하는 기술입니다. CNC 가공 공정은 다양한 기능과 작업을 제공하지만, 기본 원리는 거의 동일합니다. 기본적인 CNC 가공 공정은 다음 단계로 구성됩니다.

• CAD 모델 설계
• CAD 파일을 CNC 프로그램으로 변환
• CNC 기계 준비
• 가공 작업 실행

• CAD 모델 설계

  CNC 가공 프로세스는 사내 또는 외부에서 2D 벡터 또는 3D 솔리드 부품 CAD 설계를 만드는 것으로 시작됩니다.CAD/CAM 설계 서비스 회사.컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어설계자와 제조업체가 치수와 기하학 등 부품이나 제품을 생산하는 데 필요한 기술 사양과 함께 부품 및 제품의 모델이나 렌더링을 제작할 수 있도록 해줍니다.

  CNC 가공 부품의 설계는 CNC 기계 및 공구의 성능(또는 무능력)에 따라 제한됩니다. 예를 들어, 대부분의 CNC 기계 공구는 원통형이므로 CNC 가공 공정을 통해 가능한 부품 형상은 공구가 곡선 모서리 부분을 생성하기 때문에 제한됩니다. 또한, 가공되는 소재의 특성, 공구 설계, 그리고 기계의 워크홀딩 성능은 최소 부품 두께, 최대 부품 크기, 내부 캐비티 및 형상의 포함 및 복잡성과 같은 설계 가능성을 더욱 제한합니다.

  CAD 설계가 완료되면 설계자는 이를 STEP이나 IGES와 같은 CNC 호환 파일 형식으로 내보냅니다.

  CNC 가공 공차 표

  기계 공장에 부품을 지정할 때 필요한 허용 오차를 포함하는 것이 중요합니다.CNC 기계는 매우 정확하지만 일반적으로 + 또는 - .005인치(.127mm) 정도로 동일한 부품의 복제품 간에 약간의 차이가 남습니다.이는 사람 머리카락 너비의 약 두 배입니다.비용을 절약하기 위해 구매자는 다른 부품과 접촉하게 되어 특히 정확해야 하는 부품 영역에만 허용 오차를 지정해야 합니다.아래 표에 표시된 것처럼 다양한 가공 수준에 대한 표준 허용 오차가 있지만 모든 허용 오차가 동일한 것은 아닙니다.예를 들어 부품이 측정값보다 절대 클 수 없는 경우 +0.0/-0.5의 지정 허용 오차를 지정하여 약간 더 작을 수는 있지만 해당 영역에서 더 클 수는 없음을 나타낼 수 있습니다.

  표 1: CNC 가공의 선형 허용 오차

  

CAD 파일 변환

포맷된 CAD 설계 파일은 일반적으로 컴퓨터 지원 제조(CAM) 소프트웨어인 프로그램을 통해 실행되어 부품 형상을 추출하고 CNC 기계를 제어하고 툴링을 조작하여 맞춤형 설계 부품을 생산하는 디지털 프로그래밍 코드를 생성합니다.

여러 가지 CNC 기계를 사용했습니다.프로그래밍 언어, 포함G-코드그리고M-코드. CNC 프로그래밍 언어 중 가장 잘 알려진 언어는일반적인또는기하학적 코드, ~로 지칭됨G-코드는 공작 기계가 언제, 어디서, 어떻게 움직이는지(예: 언제 켜고 끌지, 특정 위치로 얼마나 빨리 이동할지, 어떤 경로를 선택할지 등) 제어합니다. M 코드라고 하는 기타 기능 코드는 생산 시작 시와 종료 시 기계 커버의 제거 및 교체를 자동화하는 등 기계의 보조 기능을 제어합니다.

CNC 프로그램이 생성되면 작업자는 이를 CNC 기계에 로드합니다.

기계 설정

작업자는 CNC 프로그램을 실행하기 전에 CNC 기계를 작동할 수 있도록 준비해야 합니다. 이러한 준비에는 공작물을 기계에 직접 부착하는 것,기계 스핀들, 또는 기계로나타난다또는 유사한 작업 고정 장치 및 다음과 같은 필요한 도구 부착드릴 비트그리고 엔드밀을 적절한 기계 구성요소에 연결합니다.

기계가 완전히 설정되면 작업자는 CNC 프로그램을 실행할 수 있습니다.

가공 작업 실행

CNC 프로그램은 CNC 기계에 대한 명령 역할을 합니다. 즉, 공구의 동작과 움직임을 지시하는 기계 명령을 기계에 내장된 컴퓨터로 전송하여 공작 기계를 작동하고 조작합니다. 프로그램을 실행하면 CNC 기계가 CNC 가공 프로세스를 시작하고, 프로그램은 맞춤형 부품이나 제품을 생산하는 데 필요한 기계 작업을 수행하면서 전체 프로세스에 걸쳐 기계를 안내합니다.

CNC 가공 프로세스는 회사가 자체 CNC 장비를 구입하고 유지 관리하는 데 투자하는 경우 사내에서 수행하거나 전담자에게 아웃소싱할 수 있습니다.CNC 가공 서비스 제공업체.

CNC 가공 작업 유형

CNC 가공은 자동차를 포함한 다양한 산업에 적합한 제조 공정입니다.항공우주, 건설 및 농업을 포함하여 자동차 프레임, 수술 장비, 비행기 엔진 등 다양한 제품을 생산할 수 있습니다.기어, 수공구 및 정원 도구. 이 공정은 기계, 화학, 전기 및 열 공정을 포함한 여러 가지 컴퓨터 제어 가공 작업을 포함하며, 이를 통해 공작물에서 필요한 재료를 제거하여 맞춤형 부품이나 제품을 생산합니다. 화학, 전기 및 열 가공 공정은 이후 섹션에서 다루지만, 이 섹션에서는 다음을 포함하여 가장 일반적인 기계식 CNC 가공 작업 중 일부를 살펴봅니다.

• 교련
• 갈기
• 선회

CNC 드릴링

드릴링은 다중 포인트를 사용하는 가공 공정입니다.드릴 비트작업물에 원통형 구멍을 생성합니다.CNC 드릴링일반적으로 CNC 기계는 회전하는 드릴 비트를 가공물 표면 평면에 수직으로 공급하여 드릴링 작업에 사용되는 드릴 비트 직경과 동일한 직경을 가진 수직 정렬된 구멍을 생성합니다. 그러나 특수 기계 구성 및 워크홀딩 장치를 사용하여 각도 드릴링 작업을 수행할 수도 있습니다. 드릴링 공정의 작동 기능은 다음과 같습니다.카운터보링, 카운터싱크, 리밍 및두드리기.

CNC 밀링

밀링은 회전하는 다점 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 기계 가공 공정입니다.CNC 밀링CNC 기계는 일반적으로 절삭 공구의 회전 방향과 같은 방향으로 절삭 공구에 공작물을 이송하는 반면, 수동 밀링에서는 절삭 공구의 회전 방향과 반대 방향으로 공작물을 이송합니다. 밀링 공정의 작동 방식에는 페이스 밀링(얕고 평평한 표면과 평평한 바닥의 홈을 공작물에 절삭하는 방식)과 주변 밀링(슬롯이나 나사산과 같은 깊은 홈을 공작물에 절삭하는 방식)이 있습니다.

CNC 터닝

CNC 선삭 및 다중 스핀들 가공 – 이미지 출처: Buell Automatics

선삭은 회전하는 공작물에서 재료를 제거하기 위해 단일 절삭 공구를 사용하는 기계 가공 공정입니다.CNC 터닝, 기계는 일반적으로CNC 선반 기계—회전하는 가공물 표면을 따라 절삭 공구를 선형 운동으로 이송하여, 원하는 직경에 도달할 때까지 원주 방향으로 재료를 제거하여 슬롯, 테이퍼, 나사산과 같은 외형 및 내형 특징을 가진 원통형 부품을 생산합니다. 선삭 공정의 작동 기능은 다음과 같습니다.지루한, 마주보기, 홈 파기 및실 자르기CNC 밀링 머신과 선반을 비교해 보면, 회전 절삭 공구를 사용하는 밀링 머신은 복잡한 부품에 더 적합합니다. 하지만 회전하는 공작물과 고정 절삭 공구를 사용하는 선반은 원형 부품을 더 빠르고 정확하게 제작하는 데 가장 적합합니다.