CNC 가공 소개

CNC 가공은 절삭 가공 공정에 널리 적용됩니다. CNC 가공에서 CAD 파일에서 설계된 형상으로 최종 부품을 생성하기 위해 다양한 절삭 도구를 사용하여 원자재가 고체 재료 스톡에서 제거됩니다. 이러한 CNC 재료에는 금속과 플라스틱이 모두 포함됩니다. CNC 머시닝은 높은 공차와 우수한 특성을 가진 최종 부품을 생산할 수 있으며, 특히 일회성 및 반복성이 높은 소량 생산에 적합합니다. 3D 프린팅에 비해 CNC 머시닝은 뺄셈 방식으로 인해 여전히 몇 가지 자연스러운 제한이 있습니다.

CNC 가공 방법

CNC 가공 방법에는 CNC 밀링과 CNC 터닝의 두 가지 주요 방법이 있으며, 각 방법은 고유한 특성을 가진 다양한 제조 형상에 장점이 있습니다. 5축 가공, 3축 가공과 같은 다른 가공 방법은 이러한 기본 방법의 조합으로 정의할 수 있습니다.

CNC 밀링 공정

CNC 밀링가장 널리 사용되는 CNC 기계 기계 아키텍처로 일반적으로 CNC 가공 용어와 동의어입니다. CNC 밀링 공정에서 가공되지 않은 금속 블록은 CNC 머신 베드에 장착되고 회전 절삭 공구는 최종 형상을 위해 불필요한 재료를 제거합니다. 다음과 같은 기본 CNC 밀링 프로세스:

  1. CNC 기계 운영자는 CAD 모델의 기술 도면을 CNC 기계(G 코드)에서 해석할 수 있는 일련의 명령으로 전송합니다.
  2. 재료 블록 또는 공작물을 플랫폼에 놓고 원하는 크기로 자릅니다. 정확한 위치 지정 및 정렬은 정확한 CNC 부품 제조의 핵심이므로 이러한 목적을 달성하려면 터치 증명과 같은 특수 계측 도구가 필요합니다.
  3. 수천 RPM의 고속으로 특수 절단 도구는 원하는 형상으로 재료를 제거합니다. 일반적으로 디자인된 부품을 생성하기 위해 여러 패스가 필요합니다. 먼저 블록 재료에서 블록을 신속하게 제거하여 더 낮은 정확도로 형상을 근사화한 다음 최종 부품을 생성하기 위해 하나 이상의 마무리 패스가 필요합니다.
  4. 뒷면의 슬롯과 같은 절단 도구로 한 번의 설정으로 도달하기 어려운 복잡한 기능을 가진 모델의 경우 요구 사항에 따라 최종 부품이 생성될 때까지 부품을 뒤집고 위의 단계를 반복해야 합니다.

밀링 공정 후 부품 마감을 위해 디버링이 필요합니다. 디버링은 날카로운 모서리에서 작은 결함을 제거하는 수동 프로세스입니다. 기술 도면에 더 높은 허용 오차가 지정된 경우 임계 치수도 검사할 필요가 없습니다. 마침내 부품을 사용하거나 후처리할 준비가 되었습니다.

대부분의 CNC 밀링 시스템에는 X, Y 및 Z 축의 일반적인 3 선형 각도가 있습니다. 5도의 고급 시스템은 A 및 B 축으로 베드 또는 도구 헤드에 더 많은 회전을 추가합니다. 5축 CNC 가공은 여러 기계 설정 없이 복잡한 기하학적 부품을 생산할 수 있습니다.

CNC 터닝 프로세스

CNC 터닝회전척에 고정된 절삭공구를 이용하여 블록의 재료를 제거하는 공정입니다. 마지막으로 중심 축을 따라 대칭으로 부품을 생성합니다. 일반적으로 선삭 부품은 밀링 부품보다 저렴한 비용으로 더 빠르게 생산할 수 있습니다. CNC 터닝의 주요 단계는 다음과 같습니다.

  1. G 코드는 설계된 CAD 모델에서 생성된 다음 적절한 직경 크기의 실린더 스톡 재료를 선택하고 CNC 기계에 로드합니다.
  2. 재료 스톡은 고속으로 회전하고 고정된 절단 도구는 라인을 추적하고 최종 설계 형상이 될 때까지 재료를 점진적으로 제거합니다. 중심축의 구멍 형상은 센터 드릴 및 내부 절삭 공구로 제조할 수 있습니다.
  3. 복잡한 부품을 뒤집거나 이동해야 하는 경우 절단 프로세스를 반복하여 필요한 최종 형상을 만듭니다. 그렇지 않으면 처리된 부품을 사용 또는 후처리를 위해 절단할 수 있습니다.

CNC 터닝 시스템은 원통형 부품 생산에 적용되는 선반이라고도 합니다. 또한 CNC 밀링 도구를 장착할 수 있는 CNC 현대식 다축 CNC 터닝 센터로 비원통형 부품을 생산할 수도 있습니다. 이 시스템은 CNC 터닝의 높은 생산성과 CNC 밀링 기능을 결합하여 캠축 및 압축기 임펠러와 같이 회전 대칭이 더 느슨한 다양한 형상을 생성합니다.

CNC 밀링 및 터닝 시스템이 흐릿하므로 보다 일반적인 제조 공정이기 때문에 CNC 밀링에 중점을 둘 것입니다.

CNC 기계 매개변수

CNC 기계 작업자는 G 코드 생성 프로세스에서 가공 매개변수를 결정합니다. 빌드 크기와 정확도는 정상입니다.

CNC 기계는 빌드 크기가 크고 CNC 밀링 시스템은 최대 2000×800×100mm의 치수를 생산할 수 있으며 CNC 터닝 시스템은 최대 500mm의 직경을 생산할 수 있습니다.

CNC 가공은 가공된 부품에 높은 정확도와 엄격한 공차를 제공할 수 있습니다. 우리의 표준 공차는 ± 0.125mm의 정확도이며 엄격한 공차는 ± 0.025mm의 정확도를 달성할 수 있습니다.

CNC 기계 매개변수

CNC 기계 작업자는 G 코드 생성 프로세스에서 가공 매개변수를 결정합니다. 빌드 크기와 정확도는 정상입니다.

CNC 기계는 빌드 크기가 크고 CNC 밀링 시스템은 최대 2000×800×100mm의 치수를 생산할 수 있으며 CNC 터닝 시스템은 최대 500mm의 직경을 생산할 수 있습니다.

CNC 가공은 가공된 부품에 높은 정확도와 엄격한 공차를 제공할 수 있습니다. 우리의 표준 공차는 ± 0.125mm의 정확도이며 엄격한 공차는 ± 0.025mm의 정확도를 달성할 수 있습니다.

CNC 절단 도구

CNC 기계는 다양한 절단 도구를 사용하여 다양한 형상을 생성하며 CNC에서 가장 일반적인 가공 도구를 소개합니다.

밀링 도구일반 3가지 유형 포함: 플랫 헤드, 황소 헤드 및 볼 헤드. 이러한 다양한 엔드밀 도구는 슬롯, 홈, 캐비티 및 다양한 기능 세부 사항이 있는 기타 수직 벽 제조에 적용됩니다. 볼 헤드 도구는 곡률 및 자유 형상이 있는 표면을 생성하기 위해 5축 CNC 가공에도 널리 사용됩니다.

비표준 직경의 경우 구멍을 생성하는 데 일반적으로 사용되며 나선형 경로에 평평한 헤드 엔드 밀 통행료가 적용될 수 있습니다.

슬롯 커터절삭날보다 샤프트 직경이 작기 때문에 슬롯 커터가 수직 벽 측면에서 재료를 제거하는 과정에서 T-슬롯 및 기타 언더컷을 생성할 수 있습니다.

나사 구멍 생산에 적용되므로 회전 및 선형 속도의 정밀한 제어가 필요합니다. 수동 태핑은 여전히 ​​일부 기계 센터에서 널리 적용됩니다.

평면 밀링 커터크고 평평한 표면에서 재료를 제거하는 데 매우 효과적인 도구입니다. 일반 공구보다 직경이 더 크기 때문에 더 적은 수의 패스와 더 적은 시간으로 더 넓은 영역을 가공할 수 있습니다. 평면 밀링은 블록 치수를 준비하기 위해 초기 사이클을 가공하는 경우가 많습니다.

기하학적 복잡성 및 설계 제한 사항

CNC 가공은 3D 프린팅과 달리 설계 자유도가 더 높지만 여전히일부 제한, 복잡성이 높은 부품은 제조 단계와 최종 비용을 증가시킵니다.

CNC의 주요 제한 사항은절삭 공구의 기하학. 절삭 공구는 원통형 프로파일을 가지고 있기 때문에 슬롯의 내부 모서리와 같은 것은 둥글다.

도구 액세스또 다른 주요 CNC 가공 제한 사항인 블록 재료는 공구 도달 영역에서만 제거할 수 있습니다. 3축 CNC 기계 시스템과 마찬가지로 모든 기능은 위 방향에서 직접 접근할 수 있도록 설계되어야 합니다. 5축 CNC 기계 시스템은 도달하기 어려운 영역에 들어가기 위해 부품과 도구 사이의 각도를 조정할 수 있기 때문에 보다 복잡한 부품을 생성할 수 있습니다.

얇은 벽이나 미세한 형상은 CNC 기계로 만들기 어렵습니다. 얇은 벽은 가공 과정에서 진동과 절삭력으로 인해 부서지기 쉽습니다. 최소 벽 두께는 금속의 경우 0.8mm, 플라스틱의 경우 1.5mm를 권장합니다.

CNC 가공 특성

CNC 머시닝은 모든 엔지니어링 재료를 포함한 광범위한 재료 영역에서 우수한 재료 특성을 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 3D 프린팅과 달리 CNC 가공 부품은 벌크 재료로서 완전한 등방성 물리적 특성을 가지고 있습니다. CNC 가공은 프로토 타이핑 및 대량 생산에서 금속과 함께 널리 사용됩니다. 플라스틱은 낮은 강성과 용융 온도 때문에 생산하기가 더 어렵습니다.

CNC 가공 재료

CNC 가공 재료비용은 매우 다양하며 금속 재료의 경우 알루미늄 6061이 가장 경제적인 옵션이며 플라스틱의 경우 ABS가 가장 저렴합니다. 또한 재료의 물리적 특성은 CNC 전체 비용에도 영향을 미칩니다. 예를 들어 경금속 스테인리스강은 알루미늄보다 가공하기가 훨씬 더 어렵습니다.

재료형질
알루미늄 6061좋은 강도 대 중량 비율
우수한 가공성
낮은 경도
스테인레스 스틸 304우수한 기계적 특성
구그 내식성
상대적으로 가공 난이도
황동 C360높은 연성
우수한 가공성
좋은 내식성
ABS좋은 충격 저항
좋은 기계적 성질
용제에 민감
나일론좋은 기계적 성질
높은 인성
열악한 내 습성
POM고강성
우수한 열적, 전기적 특성
상대적 취성

후처리 및 표면 마감

CNC 가공 부품은 항상 눈에 띄는 도구 자국을 남깁니다. 후처리는 표면 마감을 개선하고 마모, 부식 또는 내화학성을 향상시키며 외관을 최적화하는 효과적인 방법입니다. 아노다이징, 비드 블라스팅 및 분말 코팅을 포함한 당사의 주요 후처리 방법.

CNC 가공의 이점

  1. CNC 가공은 높은 정확도와 반복성을 제공하여 고급 응용 분야에 이상적입니다.
  2. CNC 재료는 엔지니어링 응용 분야에 적합한 완전 등방성 물리적 특성을 가지고 있습니다.
  3. CNC 가공은 중소량 부품 생산에 가장 효과적인 제조 방법입니다.

CNC 가공의 한계

  1. 빼기 방법으로 인해 CNC 가공은 특정 형상 제조에 대해 비용이 많이 들거나 불가능합니다.
  2. CNC 머시닝은 3D 프린팅보다 초기 비용이 높으며 특히 플라스틱 재료의 저가 프로토타이핑에 적합합니다.
  3. CNC 기계를 작동하려면 전문 지식이 필요하며 3D 프린팅(2~5일)보다 리드 타임(10일)이 더 깁니다.