CNC 가공이란 무엇입니까?
CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공은 컴퓨터 제어 공작 기계가 고체 블록(공작물)에서 재료를 제거하여 원하는 모양을 만드는 절삭 가공 공정입니다. 레이어별로 재료를 추가하는 3D 프린팅과 달리 CNC 가공은 잉여 재료를 잘라내어 높은 정밀도, 우수한 표면 마감 및 강력한 기계적 특성을 제공합니다. 항공 우주, 자동차, 의료 기기, 전자 및 산업 자동화와 같은 산업에서 널리 사용됩니다.
일반적인 CNC 공정에는 밀링, 터닝, 드릴링 및 연삭이 포함됩니다. 밀링은 회전하는 다점 커터를 사용하여 재료를 제거하는 반면, 회전은 고정된 절삭 공구에 대해 공작물을 회전시킵니다. 5축 CNC 기계에는 회전축이 추가되어 단일 설정으로 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다.
CNC 가공용 공통 재료
올바른 재료를 선택하는 것은 부품 성능, 비용 및 가공성을 위해 매우 중요합니다. 아래는 가장 자주 사용되는 재료입니다.:
알루미늄 합금
알루미늄(예: 6061, 7075, 6082)은 가볍고 부식에 강하며 가공이 쉽습니다. 브래킷, 하우징, 방열판 및 구조 부품에 이상적입니다. 알루미늄은 우수한 열 전도성을 제공하며 표면 경도와 외관을 향상시키기 위해 양극 산화 처리할 수 있습니다.
스테인레스 스틸
스테인레스강(예: 304, 316)은 고강도, 우수한 내식성 및 우수한 내마모성을 제공합니다. 일반적으로 샤프트, 피팅 및 의료 기기에 사용됩니다. 그러나 알루미늄보다 가공이 더 어렵기 때문에 더 느린 속도와 더 견고한 설정이 필요합니다.
황동과 구리
황동은 가공이 쉽고 전기전도도가 좋아 나사산 이음쇠, 전기 커넥터, 장식용 부품에 많이 사용됩니다. 구리는 우수한 열 및 전기 전도성을 제공하지만 절단 시 끈적거릴 수 있습니다.
엔지니어링 플라스틱
POM(Delrin), 나일론, PTFE와 같은 플라스틱은 가볍고 자체 윤활성이 있으며 내화학성이 뛰어납니다. 부싱, 기어, 고정 장치에 사용됩니다. 플라스틱 가공에는 용융을 방지하기 위해 날카로운 툴링과 적절한 칩 배출이 필요합니다.
CNC 가공 공정
CNC 밀링
밀링은 3축, 4축 또는 5축 기계에서 수행할 수 있습니다. 3축 밀링은 공구를 X, Y, Z 방향으로 이동하므로 각기둥형 부품에 적합합니다. 5축 밀링은 X(A축) 및 Y(B축) 주위에 회전을 추가하여 공작물의 위치를 변경하지 않고도 언더컷과 복잡한 윤곽을 허용합니다. 이를 통해 설정 시간이 단축되고 정확도가 향상됩니다.
CNC 터닝
터닝은 샤프트, 슬리브, 풀리와 같은 원통형 부품에 사용됩니다. 고정 공구가 외경, 내경 또는 나사산을 절단하는 동안 공작물이 회전합니다. 라이브 툴링 기능을 갖춘 최신 CNC 선반은 밀링 작업도 수행할 수 있어 하나의 기계에서 완전한 부품을 생산할 수 있습니다.
와이어 방전가공
와이어 방전 가공(Wire Electrical Discharge Machining)은 얇은 와이어를 전극으로 사용하여 다이, 몰드 및 복잡한 모양에 자주 사용되는 전도성 재료를 높은 정밀도로 절단합니다. 이는 매우 미세한 표면 마감을 생성하고 엄격한 공차를 달성할 수 있습니다.
공차 및 표면 마감
표준 공차
CNC 가공에서는 일반적으로 작은 형상의 경우 ±0.005mm(0.0002인치), 큰 치수의 경우 ±0.1mm의 공차를 유지할 수 있습니다. 공차가 엄격하려면 신중한 도구 선택, 안정적인 고정 및 온도 제어 환경이 필요합니다. 설계자는 불필요한 비용을 피하기 위해 기능적으로 필요한 경우에만 공차를 지정해야 합니다.
표면 마감
표면 마감은 Ra(거칠기 평균)로 측정됩니다. 표준 가공 마감 범위는 Ra 0.8μm(미세)부터 Ra 3.2μm(거친)까지입니다. 후처리 옵션에는 비드 블라스팅, 양극 산화 처리, 분체 코팅 및 연마가 포함됩니다. 마감재 선택은 미적 측면과 마찰 및 마모와 같은 기능적 특성 모두에 영향을 미칩니다.
CNC 가공을 위한 설계 고려 사항
제조 가능성과 비용을 최적화하려면 다음 지침을 따르십시오.:
- 날카로운 내부 모서리를 피하십시오: 도구 접근을 허용하려면 캐비티 깊이의 최소 1/3 반경을 사용하십시오.
- 깊은 주머니를 최소화하세요: 깊은 공동에는 휘어질 수 있는 더 긴 도구가 필요하므로 정확도가 떨어집니다.
- 구배 각도 추가: 금형이나 고정 장치에서 제거해야 하는 부품의 경우 1~3° 드래프트가 릴리스를 향상시킵니다.
- 구멍 크기 표준화: 일반적인 드릴 및 탭 크기를 사용하여 공구 교체를 줄이세요.
- 벽 두께 고려: 얇은 벽(금속의 경우 0.5mm 미만)은 가공 중에 진동하여 마감이 불량하거나 파손될 수 있습니다.
품질검사
검사를 통해 가공된 부품이 필수 사양을 충족하는지 확인합니다. 일반적인 검사 도구에는 캘리퍼스, 마이크로미터, 높이 게이지, CMM(좌표 측정기) 및 광학 비교기가 포함됩니다. 공정 중 프로빙을 통해 부품이 기계에 있는 동안에도 중요한 치수를 확인할 수 있으므로 다시 고정하지 않고도 수정 조치를 취할 수 있습니다.
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