복잡한 CNC 가공: 알아야 할 모든 것

오늘날의 제조업계는 정밀도와 자동화에 크게 의존하고 있습니다. 이를 가능하게 하는 가장 강력한 도구 중 하나는 복합 시스템입니다. CNC 가공.

이 공정은 컴퓨터로 제어되는 절삭 공구를 사용하여 진행됩니다. CNC G-코드 금속, 플라스틱 또는 세라믹을 정밀한 부품으로 성형하는 데 사용됩니다. 단순한 모양을 만들든 매우 정교한 디자인을 만들든 상관없이, CNC 정밀 가공 모든 것을 할 수 있습니다.

맞춤형 CNC 가공을 통해 정밀한 공차를 요구하는 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다. 고성능 및 고정밀 부품 생산을 위해 CNC 가공이 필요한 기업으로는 항공우주, 의료, 자동차 산업 등이 있습니다.

이 글에서는 복잡한 설계 부품을 위한 정밀 가공 설정 과정을 단계별로 안내하고, 이 강력한 기술의 핵심 원리를 설명합니다.

시작하자!

 

복잡한 부품 가공에 CNC 가공을 사용하는 이유는 무엇일까요?

CNC 가공 프로그래밍

정밀하고 작은 부품을 제작하는 데에는 복잡한 CNC 가공이 최적의 선택입니다. 이러한 부품은 곡선형 부품, 좁은 공간, 여러 접합면 등으로 구성되는 경우가 많습니다. 따라서 가장 중요한 단계는 최적의 CNC 기계를 선택하는 것입니다.

간단한 작업뿐만 아니라 복잡한 작업도 처리할 수 있도록 제작된 장치들이 있습니다. 단순한 형태는 기계가 다음과 같은 작업을 수행할 수 있도록 합니다. 3축 작동합니다. 복잡한 부품의 CNC 가공 종종 다음과 같은 재료를 사용해야만 만들 수 있습니다. 5축 머신 또는 밀링 선반 센터기계 선택은 각 부품의 크기, 모양, 허용 오차 및 재질 유형을 기준으로 해야 합니다.

설계 엔지니어들은 가능한 한 부품을 단순하게 유지하려고 노력합니다. 구조가 단순할수록 생산성이 향상되고 비용이 절감되며 효율성이 높아집니다. 하지만 부품이 복잡해야 할 경우에는 첨단 CNC 가공을 통해 탁월한 결과를 보장할 수 있습니다.

 

3축 CNC 가공: 단순 부품 가공에 최적입니다.

항공기 부품 CNC 가공

3축 가공은 일반적인 CNC 가공 방식입니다. 주요 공정은 두 가지가 있습니다. CNC 밀링 및 CNC 터닝기계의 X, Y, Z축 방향 이동은 어떤 방법을 사용하더라도 가능하지만, 이러한 절삭 과정 동안 부품은 받침대를 벗어나지 않습니다.

3축 가공은 신뢰성이 높고 비용이 가장 저렴합니다. 다양한 제품 제작에 적합합니다. 복잡한 정밀 가공 부품 같은 기능 각도와 구멍. 설정은 간단하고, 실행도 복잡하지 않습니다.

하지만 3축 가공기는 일부 복잡한 형상을 만들 수 없습니다. 특정 부위에 도달하거나 정확한 형상을 구현하려면 재료의 위치를 ​​조정해야 합니다. 이는 더욱 발전된 유형의 가공기가 담당하는 부분입니다.

5축 CNC 가공: 복잡한 부품 가공에 최적

5축 CNC 가공은 직선이 아니거나 평평하지 않은 부품을 제작하는 데 가장 적합한 방식입니다. 일반적인 축 외에 추가로 두 개의 축을 중심으로 부품을 회전시키기 때문입니다. X, Y, Z 세 가지.

이 기술은 기계가 한 번의 작동으로 부품의 모든 영역에 접근할 수 있으므로 부품 제작을 멈추고 재설정할 필요가 없습니다. 이 기계는 세부 사항이 많은 부품 제작 시간을 단축하고 정확도를 높입니다.

5축 가공은 절삭 공구 또는 테이블을 두 개의 추가 축을 따라 회전시켜 한 번의 설정으로 부품의 여러 면에 접근할 수 있도록 합니다. 결과적으로 거친 부분이 줄어들고 정밀하게 접합되는 부분이 늘어나는데, 이는 항공우주 및 의료 장비 분야 모두에서 필수적인 요소입니다. 이러한 기능 덕분에 5축 가공은 다양한 분야에 적합합니다. 윤곽 가공복잡한 곡선 프로파일과 자유형 표면에는 정밀한 다축 공구 경로가 필요합니다.

단점은 무엇일까요? 장비 가격이 비싸고, 제대로 작동시키려면 전문가가 필요하다는 점입니다. 하지만 이러한 장비는 까다로운 CNC 가공 작업에 있어서 독보적인 정밀도를 자랑합니다.

밀턴 머신

제 분기

밀링 및 선삭 복합기는 하나의 기계로 부품의 밀링과 선삭 작업을 모두 수행하도록 설계되었습니다. 선삭 작업 시에는 부품이 회전하고, 밀링 작업 시에는 고정된 위치로 이동합니다.

이러한 하이브리드 공구는 복잡한 CNC 가공, 특히 부품을 여러 번 가공해야 하는 경우에 이상적입니다. 한 번의 설정만으로 최소한의 조작으로 작업을 완료하고, 속도를 높이며, 정밀한 공차를 보장합니다.

밀링 선반 기계는 상당히 발전된 장비임에도 불구하고, 기업들이 복잡한 부품을 더 빠르고 저렴하게 완성할 수 있도록 해줍니다.

관련 항목: 3축 CNC 기계와 5축 CNC 기계 비교

복잡한 CNC 가공 시 고려 사항

복잡한 CNC 가공을 다룰 때는 모든 것이 중요합니다. 시간과 예산은 신중한 계획에 따라 결정됩니다. 가공 장비의 특징, 도구, 설정 방법, 그리고 부품의 정밀도 요구 사항까지 꼼꼼히 검토해야 합니다.

치수 및 부품 크기

부품 치수 기입 도면 도구

큰 부품이라고 항상 더 복잡한 것은 아닙니다. 날카롭거나 깊은 모서리가 많은 작은 부품보다 크고 평평한 부품을 자르는 것이 더 간단한 경우가 많습니다. 

정밀 가공이 필요한 경우, 특히 세밀하고 작은 부품을 제작할 때는 엄격한 공정 관리가 필수적입니다. 모든 측정값은 공정 전반에 걸쳐 안정적이어야 합니다. 그 결과, 고속 절삭이나 열로 인한 오차 발생 가능성이 줄어듭니다.

절삭 공구 선택

공구 종류는 가공할 부품의 크기와 깊이에 따라 결정됩니다. 큰 공구는 한 번에 많은 양의 재료를 절삭할 수 있지만, 좁은 모서리 부분에는 적합하지 않을 수 있습니다. 또한, 공구 길이는 회전 속도, 스핀들 각도, 헤드의 크기에 맞춰야 합니다. 

작업이 복잡할 경우, 공구 길이가 짧으면 진동을 줄이고 더 깔끔한 작업을 할 수 있습니다. 또한, 짧은 공구는 더욱 매끄러운 곡면과 정확한 모서리 형상을 구현하는 데 도움이 되는데, 이는 작업에 매우 중요합니다. 필렛 가공 모서리를 둥글게 만들어 응력 집중을 줄입니다.

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베벨 vs. 챔퍼

총 처리 시간

부품이 복잡할수록 수행해야 하는 단계가 많아집니다. 각 단계는 시간을 추가하며 공구 교체, 고정 장치 설정, 부품 정렬 또는 공차 검증 등을 포함할 수 있습니다. 각도 구멍과 언더컷이 있는 부품에는 5축 모션 또는 밀링-선삭 기능이 필요할 수 있습니다. 이러한 장비는 모든 면에서 작동하기 때문에 각 사이클에 필요한 시간을 단축시켜 줍니다. 더 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.언더컷 가공

공차 및 정확도

정밀도를 높이는 것은 항상 더 어렵고 추가 비용이 발생합니다. 따라서 날카로운 공구와 다양한 저속에서도 높은 정밀도를 제공하는 기계를 사용해야 합니다. 

공차는 복잡한 부품에 필요한 정밀한 맞춤을 설정합니다. 작은 오차라도 나중에 문제를 야기할 수 있습니다. 열 조건, 가공 금속의 종류, 절삭 공구의 상태 또한 중요한 요소입니다. 필요한 공차가 클수록 가공 시간이 길어지고 공구 교체 횟수가 늘어나므로, 공차를 정할 때는 부품의 용도를 고려해야 합니다.

 

복잡한 CNC 가공을 위한 표면 마감

The 표면 처리 마감 처리란 제품을 더욱 매력적이고 내구성이 뛰어나며 기능적으로 만들기 위해 마무리 작업을 하는 것을 의미합니다. 복잡한 CNC 가공에는 다양한 마감 처리 방식이 있으며, 각 방식은 고유한 장점을 제공합니다. 부품에 가장 적합한 마감 처리 방식은 설계와 사용 목적에 따라 결정됩니다.

비드 블라스팅

비드 블라스팅 처리된 부품

숙련된 작업자는 비드 블라스팅을 수동 공정으로 사용합니다. 이 공정을 통해 복잡한 부품에 매끄러운 무광 또는 새틴 마감 처리를 할 수 있습니다. 또한, 가공으로 생긴 선이나 미세한 공구 자국을 제거하고, 작은 결함을 가려주며 표면을 더욱 균일하게 만들어 줍니다. 다만, 비드 블라스팅은 아주 얇은 재료만 제거하는 공정이므로, 이 방법을 선택하기 전에 항상 공차를 확인해야 합니다.

거울 연마

자동차 조명의 거울 광택 작업

밝고 반짝이는 코팅을 원한다면 미러 폴리싱을 사용하세요. 미세한 분말을 사용하는 이 기술은 차량을 매끄럽고 윤기 있게 만들어줍니다. 복잡한 CNC 가공에서 매끄러운 마감이나 세련된 결과를 원할 때 이 기술을 선택하는 것이 좋습니다. 또한 표면을 매끄럽게 하여 세척 시간을 단축시켜 줍니다. 미러 폴리싱의 매력적이고 유용한 특성은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

전해 연마

전해연마 처리된 부품

전해연마는 전류를 이용하여 표면을 연마하고 세척하는 공정입니다. 복잡한 부품을 전해액에 담그면 전류가 표면의 최상층을 제거합니다. 이 공정은 내식성을 향상시키고 기계적 연마로는 접근하기 어려운 내부 표면을 매끄럽게 해줍니다. 다른 도구로는 연마하기 어려운 부분에 특히 유용합니다. 전해연마를 통해 부품의 세균 번식 가능성을 줄일 수 있기 때문에 의료 분야에서 널리 사용됩니다.

아노다이징 처리

양극 산화 처리 제품

아노다이징 처리는 부품에 보호막을 형성하고 다양한 색상을 제공합니다. 전기화학적 공정을 통해 산화막이 형성되어 뛰어난 내마모성 및 내식성을 제공합니다. 또한 일반적으로 전기 전도성이 낮습니다. 이 코팅은 마모와 부식을 방지합니다. 아노다이징 처리를 통해 복잡한 CNC 가공에서 디자인 가능성이 넓어집니다. 검정색, 빨간색, 파란색 등 다양한 색상을 선택할 수 있습니다. 특히 경질 아노다이징은 내구성이 뛰어나고 수명이 길어 널리 사용됩니다.

 

CNC 기계를 사용하여 복잡한 부품을 가공하는 방법

베어링, 패스너 및 기어 가공

복잡한 부품을 제작하는 첫 번째 단계는 철저한 계획 수립과 적절한 CNC 기계 선정입니다. 원활한 제조 공정을 위해 저희가 제시한 단계를 따르십시오.

1단계: 부품 설계

첫 번째 단계는 부품의 명확한 도면을 작성하는 것입니다. 표준 CNC 설계 방식을 사용하여 정확하고 완벽한 도면을 만드십시오. 이렇게 하면 가공 중에 발생할 수 있는 문제를 예방할 수 있습니다.

2단계: CAD 파일 내보내기

그 후, 디자인을 적절한 형식으로 내보내세요. CAD 및 CAM 파일입니다. 일반적으로 세 가지 형식을 찾을 수 있습니다. STEP, IGS 및 PARASOLID. 파일에는 형상 정보가 포함되어 있습니다. STL 파일은 단순성 때문에 3D 프린팅에 널리 사용되지만, 단위나 상세 데이터는 포함하지 않습니다. OBJ 파일은 텍스처와 색상을 포함할 수 있지만, STL 파일처럼 형상을 정밀하게 표현하지 못할 수도 있습니다. STEP 또는 IGS 파일. 

3단계: 그림을 PDF 파일로 보내주세요

필수 사항은 아니지만, 엔지니어링 도면을 PDF 파일로 공유해 주시면 도움이 됩니다. 특히 부품에 필요한 경우 더욱 그렇습니다. 꽉 끼는 사이즈, 작은 사이즈 또는 나사 구멍PDF 파일에 중요한 정보를 표시해 두면, 기계를 조작하는 사람이 당신의 요구 사항을 더 명확하게 알 수 있습니다.

4단계: 무료 견적 요청

모든 파일 준비가 완료되면 해당 파일을 정밀 가공 업체로 보내주십시오.

검토를 위해 제출해 주시면 팀에서 모든 파일을 검토합니다. Boda은 복잡한 부품에 대한 다양한 CNC 가공 작업을 지원합니다. 견적서에는 납기 및 프로젝트 비용이 포함되어 있습니다.

맺음말

요약하자면, 공통적인 것은 CNC 가공 기술밀링, 터닝, 라우팅과 같은 가공은 복잡한 부품을 정밀하게 제작하는 가장 좋은 방법입니다. 우수한 업체를 선택하는 것은 매우 중요합니다. CNC 머시닝 서비스 정확한 도면을 갖는 것은 훌륭한 결과를 얻는 데 핵심입니다.

적절한 CNC 가공 공정을 사용하면 부품의 복잡성과 관계없이 뛰어난 표면 마감을 얻을 수 있습니다. 모든 것은 필요에 맞는 CNC 기계를 선택하는 데 달려 있습니다.

프로린 테크(Boda Tech)의 숙련된 엔지니어들은 복잡한 CNC 가공 프로젝트를 처리할 수 있는 기술과 지식을 갖추고 있습니다. 저희 서비스에 대해 궁금한 점이 있으시면 언제든지 문의해 주세요. 최대한 빨리 여기를 클릭해주세요.!

 

FAQ's

Q1. CNC 가공에 가장 적합한 강성 소재는 무엇입니까?

텅스텐은 가공하기 가장 어려운 재료 중 하나입니다. 밀도가 높고 취성이 강하여 공구 사용이 어렵고 가공 속도를 저하시킵니다. 텅스텐 가공에는 특수 공구, 저속 회전, 그리고 세심한 취급이 필요합니다. 인코넬, 경화강, 티타늄 등도 가공하기 어려운 재료입니다.

Q2. CNC 가공 비용은 어떻게 계산하나요?

CNC 가공 비용은 기계 가동 시간, 재료비, 인건비, 후가공 비용을 모두 더하여 계산합니다. 먼저 기계의 시간당 요금에 부품 제작에 걸리는 시간을 곱합니다. 그런 다음 재료비, 작업자 인건비, 표면 처리 비용을 포함합니다. 이렇게 총액을 계산하면 부품당 대략적인 비용을 알 수 있습니다.

Q3. 5축 CNC 가공은 시간당 비용이 얼마나 드나요?

5축 CNC 가공 비용은 일반적으로 시간당 75달러에서 200달러 사이입니다. 가격은 기계 품질, 부품의 복잡성, 작업자의 숙련도에 따라 달라집니다. 고정밀 부품이나 항공우주 부품은 더 비쌀 수 있으며, 간단한 작업의 경우 비용이 더 저렴할 수 있습니다.

Q4. 다섯 가지 공통적인 특징은 무엇입니까? CNC 기계의 종류는 무엇인가요?

가장 일반적인 CNC 기계 5종은 다음과 같습니다.

• 절삭 및 성형용 CNC 밀링 머신
• 원형 부품 가공용 CNC 선반
• 목재 및 플라스틱과 같은 연질 재료용 CNC 라우터
• 금속판용 CNC 플라즈마 절단기
• CNC EDM 기계는 경질 금속에 대한 정밀 가공에 적합합니다.

각각은 서로 다른 유형의 부품과 재료에 사용됩니다.

Q5. 가장 일반적인 CNC 프로그래밍 언어는 무엇입니까?

G코드는 가장 널리 사용되는 CNC 언어입니다. 기계에게 이동, 절삭 및 공구 교체 방법을 알려줍니다. 거의 모든 CNC 기계가 G코드를 사용하며, 대부분의 CAD/CAM 소프트웨어는 부품 설계로부터 G코드를 자동으로 생성할 수 있습니다.