CNC 기계
산업 제조
5축 CNC 가공에 대해 자세히 알고 싶으십니까? 5축 CNC 공작 기계가 제조 능력을 높이는 데 어떻게 도움이 되는지 궁금하십니까?
이 5축 CNC 기계에 대한 필수 가이드를 읽고 작동 방식, 장점 및 사용 가능한 공작 기계의 유형을 확인해야 합니다.
항공 우주 공학, 의료, 국방, 로봇 공학 및 자동차 제조와 같은 첨단 산업의 점점 더 정교해지는 요구 사항을 더 잘 지원하기 위해 개발된 다축 CNC 공작 기계는 제조에 혁명을 일으켰습니다.
주요 이정표는 5축 CNC 공작 기계의 개발입니다. . 5축 머시닝 센터라고도 하는 이러한 기계의 기능과 유연성은 표준 3축 머시닝 센터보다 훨씬 뛰어납니다.
5축 CNC 기계가 귀하의 생산과 관련이 있는지 결정하는 데 도움이 되도록 이 문서에서는 이 기술과 관련하여 다음과 같은 자주 묻는 질문을 다룹니다.
5축 CNC 머시닝 기술은 CNC(Computer Numerical Control) 머시닝 센터를 사용하여 5개의 다른 축에 부품을 배치하거나 동기화하여 절삭 공구에 쉽게 접근할 수 있습니다. 이를 통해 3개의 기본 축(X, Y, Z)과 2개의 추가 회전 축(A 및 C 또는 B 및 C)으로 부품을 가공할 수 있습니다.
작동 방식을 보려면 아래 다이어그램을 참조하십시오.
여러 축에 걸친 부품의 움직임을 제어하면 절단 도구가 다방향으로 유연하게 움직일 수 있습니다. 따라서 대부분의 각도, 심지어 음의 각도까지 도달할 수 있으며 더 넓은 범위의 모양과 치수에서 표준 절단 도구를 최대한 활용할 수 있습니다.
3+2 축 버전 , 3개의 축을 동시에 제어할 수 있으며 나머지 2개의 축은 피스의 위치를 지정하는 데 사용됩니다.
작동 방식은 다음과 같습니다.
4+1 축 버전의 경우 , 4개의 축 중 하나를 동시에 제어할 수 있으며 나머지 1개의 축은 위치 지정에 사용됩니다.
작동 방식은 다음과 같습니다.
마지막으로 전체 5축 버전이 있습니다. 여기서 3축(선형)과 2축(회전)을 동시에 제어할 수 있습니다.
이 버전에서 축은 3개의 선형 축(일반적으로 X, Y 및 Z라고 함)과 2개의 회전 축(일반적으로 A 및 C라고 함)으로 구성됩니다. A 축은 틸팅 축이고 C 축은 회전 축입니다. 이러한 구성에서는 일반적으로 공작물이 장착되는 테이블 표면이 있습니다.
Trunnion 테이블이 있는 5축 CNC 공작 기계의 경우 이 테이블은 두 개의 회전 축이 있는 도구를 제공합니다.
모델에 따라 다양한 틸팅 각도를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 말해서 +/- 120°의 더 넓은 틸팅 범위를 가진 기계(M3-5AX 및 M4-5AX와 같이)는 예외적입니다. 이러한 테이블 디자인과 사용 가능한 범위는 공작물을 기울여 훨씬 더 복잡한 각도에 접근할 수 있도록 합니다.
D2-5AX와 같은 모델의 경우 테이블은 작업자의 시야에서 세로로 장착되며 오른쪽으로 +30°, 왼쪽으로 기울일 때 -110°의 틸팅 범위를 제공합니다.
3개의 선형 축(X, Y, Z)과 5축 기계의 회전하는 A-축 및 C-축과 함께 가공할 부품을 조작하고 절단에 가장 이상적인 각도와 위치로 이동할 수 있습니다.
더 큰 유연성과 적응성을 감안할 때 5축 공작 기계는 특정 가공 요구 사항에 따라 여러 산업 분야의 광범위한 가공 작업에 유용합니다.
다음은 가장 일반적인 7가지 응용 프로그램입니다.
5축 가공은 항공우주, 의료, 자동차, 일반 부품, 금형 및 다이, 석유 및 가스 산업에서 가장 널리 사용됩니다. 이러한 부품은 모양이 비정상적이거나 윤곽과 표면이 복잡하거나 특정 각도의 표면, 위치 및 위치가 있는 경향이 있습니다. 여기에는 항공기 또는 선박용 터빈, 임펠러, 5면 모두와 추가 특정 각도에서 작업이 필요한 조향 너클과 같은 부품이 포함됩니다.
동시 5축 가공 작업은 금형 및 금형 및 항공 우주 부품 제조 산업에서 일반적입니다. 다양한 축에서 부품을 배치하거나 이동할 수 있는 5축 공작 기계는 설계 엔지니어에게 가장 어려운 모양과 형태를 설계할 수 있는 더 큰 자유를 제공합니다. 따라서 작업할 부품이 더 복잡할 수 있으므로 거의 모든 산업 분야에서 더 나은 전체 엔지니어링 솔루션을 얻을 수 있습니다.
더 작지만 반복되는 볼륨으로 제조되는 공작물이 증가하고 있습니다. 오늘날 산업계는 대량 주문을 피하는 경향이 있으며 필요한 경우 적시에 반복할 수 있는 더 작은 로트를 선호합니다. 제조업체는 생산의 빠른 변경을 수용할 수 있도록 매우 유연해야 합니다. 이를 통해 제조업체는 값비싼 불필요한 재고를 피하고 가격 책정에 있어 보다 유연해질 수 있습니다.
5축 가공은 항공우주, 의료, 자동차, 석유 및 가스, 반도체 및 전자 산업과 같이 매우 복잡하고 정밀한 공작물이 필요한 회사에 이상적입니다. 이러한 분야의 제조업체는 부품을 정확하고 지속적으로 지속적으로 생산할 수 있도록 지원하기 위해 올바른 노하우와 올바른 장비가 모두 필요합니다.
올바른 기계, 우수한 CAD/CAM, 도구 및 숙련된 작업자/프로그래머를 통해 이러한 제조업체는 표준 제조 회사와 차별화하면서 수익성 있는 생산을 만들 수 있습니다.
가장 복잡한 부품을 제조하는 데 필요한 표준 및 더 적은 수의 클램핑 고정 장치를 갖춘 5축 CNC 공작 기계는 부품을 단 하나의 기계로 여러 공작 기계로 이동해야 하는 필요성을 대체합니다. 단일 설정 머시닝을 수행할 수 있는 기능은 특히 로트 크기가 줄어들고 부품이 복잡해지기 때문에 상당한 비즈니스 이점을 제공합니다.
다양한 공작 기계를 여러 번 설정할 필요가 없으므로 인적 및 기계 오류가 줄어듭니다. 이렇게 하면 단일 설정에서 5면 및 5축 가공 기능을 사용할 때 가공된 부품의 정확도가 향상됩니다. 이러한 기계에서는 표준 도구를 사용할 수도 있습니다. 이것은 특별한 도구(예:매우 긴 도구 또는 양식 도구)가 필요하지 않기 때문에 분명히 비용 절감으로 해석될 수 있습니다.
3+2 축으로 구성된 공작 기계는 표준 3 및 4 축 기계보다 개선된 반면, 4+1로 설계된 기계는 훨씬 더 나은 유연성을 제공합니다. 4+1 기계는 모든 산업에서 요구하는 모든 부품의 85%를 생산할 수 있는 것으로 추산됩니다. . 이것은 모든 종류의 작업을 처리해야 하고 너무 선택적인 작업을 할 수 없는 부품 제조업체에게 유익한 것입니다. 3+2축 기계(보통 2축 테이블 옵션이 추가된 표준 3축 머시닝 센터)는 시작 위치에 각각의 새 공구가 필요하며 부품 크기와 가공 복잡성이 제한됩니다. 터빈 휠, 타이어 몰드 섹션, 사람의 예비 부품 등과 같은 매우 복잡한 모양에는 완전한 5축 동시 기계가 필요합니다. 이들은 필요한 모든 부품의 나머지 15% 범위, 즉 100%를 덮을 수 있는 것으로 추정됩니다. 복잡한 가공 요구 사항에 대한 표준.
동시 5축 가공을 통해 CNC 공작 기계는 단순한 공작 기계로는 생산하기 어렵거나 불가능한 매우 복잡한 윤곽 표면에서 작업할 수 있습니다. 단일 설정으로 부품의 5면 주위를 가공한다는 것은 단일 설정으로 부품의 5면 모두에서 작업을 수행할 수 있다는 것을 의미하므로 준비 시간, 재조임 및 노력을 절약할 수 있습니다.
그 외에도 5축 가공을 사용하면 여러 기계에서 공작물을 이동할 필요가 없으므로 유연성과 정확도가 높아집니다. 이렇게 하면 다양한 클램핑 고정 장치와 설정이 필요하지 않습니다.
다음은 5축 머시닝 센터로 누릴 수 있는 몇 가지 장점입니다.
단일 설정 프로세스(일명 "Done-in-One")를 통해 준비 시간을 크게 줄이고 인력과 기계 효율성을 모두 높일 수 있습니다. 이는 또한 각 가공 단계에 대해 여러 설정 작업으로 인해 발생하는 인적 및 기계 오류를 줄입니다. 기계의 필요한 위치에 부품을 배치하는 데 사용되는 더 간단한 클램핑 장비는 시간과 비용을 절약하고 잠재적 오류를 줄입니다.
5축 가공으로 복잡한 형상과 디자인도 쉽게 처리할 수 있습니다. 여기에는 유압 시스템, 워터 펌프 하우징, 기어 박스 하우징, 기어 휠, 사출 금형, 오일 및 가스 장비, 의료 또는 수혈 장비 및 기타 여러 부품이 포함될 수 있습니다.
필요한 수동 설정의 양을 줄임으로써 다축 가공은 생산된 부품의 전체 정확도를 개선하는 데 도움이 됩니다.
화천 M2-5AX, M3-5AX, M4-5AX 및 D2-5AX 머시닝 센터와 같이 더 높은 기계적 품질로 제작된 5축 기계는 진동 감소, 더 부드러운 고품질 표면 및 일정한 정확도를 달성하기 위한 기반을 제공합니다. 전체 가공 주기 동안 고정된 상태로 유지되므로 기계 작업자가 부품을 다시 고정할 필요가 없습니다. 이렇게 하면 마감 품질이 크게 향상됩니다.
가장 거친 재료도 빠르고 효율적으로 제거하도록 특별히 설계된 4+1 또는 전체 5축 CNC 머시닝 센터는 수동 작업을 크게 줄여줍니다. 이는 가공의 효율성과 안정성을 높입니다.
인건비 상승, 훈련된 인력 부족, 공장 생산성 증대의 필요성을 감안할 때 운영 및 인력 비용에 대한 조사가 점점 더 중요해지고 있습니다. 이러한 공작 기계의 올인원 설정 덕분에 작업자는 다음 작업을 위해 부품을 다시 클램핑하고 다른 기계로 이동할 필요가 없습니다. 대신 추가 장비를 관리하는 데 집중할 수 있으므로 생산성이 향상됩니다.
부품 제조업체 및 계약 제조업체의 경우 5축 머시닝 센터에 투자하면 생산의 유연성과 민첩성이 향상됩니다. 여러 응용 프로그램을 통해 이러한 공작 기계를 사용하면 크고 작은 제조 주문 모두에 대해 기계를 최대화할 수 있습니다. 이러한 기능은 기능이 명확하게 제한된 저가의 표준 기계에는 없을 수 있습니다.
요컨대, 5축 CNC 공작 기계는 생산성과 수익성 모두를 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 경쟁업체와 차별화된 제조 능력을 제공합니다.
이제 5축 가공 도구의 장점에 대해 배웠으므로 다음 질문은 다음과 같습니다. 올바른 5축 CNC 공작 기계를 선택하는 방법은 무엇입니까?
이를 돕기 위해 고려할 수 있는 편리한 체크리스트를 제공했습니다.
CNC 제어의 처리 능력이 동시에 사용되는 축의 수를 계산, 계산 및 제어할 수 있을 만큼 충분히 높은지 확인하십시오.
4+1 축 기계에 대한 미리보기 기능은 최소 200개 블록이어야 합니다. 더 복잡한 4축 가공 시퀀스의 경우 400개 블록이 더 좋습니다. 완전한 5축 동시 작동을 위해서는 더 빠른 계산 CNC 제어가 필요합니다. 이것은 HAI 600 블록 표준이 있는 Fanuc 31i B5이거나 매우 높은 계산 속도를 제공하는 선택적 1000 블록 미리보기 기능일 수 있습니다.
기계 스핀들의 충분한 힘과 강성은 중요한 요소이며 종종 간과됩니다. 그러나 강력한 스핀들은 훨씬 더 견고한 기계적 설계의 지원이 필요합니다. 매끄럽고 오류 없는 절단을 보장하려면 5축 머시닝 센터의 핵심인 기계 스핀들이 가해지는 응력과 하중을 처리할 수 있을 만큼 강력할 뿐만 아니라 한계까지 여유가 있어야 합니다. 가공할 재료에 따라 최대 토크가 100Nm 미만인 11-15Kw의 덜 강력한 스핀들이 기계의 기능을 제한할 수 있습니다. 이러한 기계는 단기적으로는 더 저렴할 수 있지만 장기적으로는 그렇지 않습니다.
(화천의 새로운 4+1 또는 5축 머시닝 센터 D2-5AX는 처음부터 37Kw 및 310Nm 토크의 스핀들을 처리하도록 특별히 기계적으로 설계되었습니다. 이는 초기 기계 비용이 더 높을 수 있지만 적용 범위가 넓고 장기간 기간 절약은 더욱 비용 효과적임이 증명됩니다. 모든 화천 스핀들은 벨트가 없는 다이렉트 드라이브 시스템이며 자체 설계 및 제작됩니다.)
진동을 제거하기 위해 사용된 툴 홀더 시스템이 BBT 또는 HSK인지 확인하십시오. 언제든지 어떤 가공 조건에서도 스핀들과 툴 홀더 사이에 최상의 연결을 제공해야 합니다.
가공 요구 사항에 따라 일정한 절삭 이송 속도를 유지하거나 다양한 절삭 조건에 따라 속도를 변경할 수 있습니다. 이러한 맥락에서 각 상황을 더 잘 제어하여 절삭 이송 속도를 최적화할 수 있는 기계가 필요합니다.
(이를 위해 화천은 HECC(화천 효율 윤곽 제어), HTLD(화천 공구 하중 감지) 또는 OPTIMA(화천 절삭 이송 최적화 시스템) 시스템을 개발했습니다. 이 머시닝 소프트웨어 패키지는 모든 화천 머시닝 센터에 표준으로 제공됩니다. .)
공작 기계가 높은 수준의 공차와 내구성을 제공하도록 하려면 기계의 구성 및 설계 방식을 고려해야 합니다.
여기에는 일반적으로 두 단계가 있습니다.
(화천은 엄격한 기계 설계 및 시공 방법에 투자합니다. 우리는 기계의 기계적 우수성을 보장하기 위해 더 많은 부품을 주조하여 기계의 수명과 내구성을 보장합니다.)
특히 5축 CNC 공작 기계의 경우 모든 CNC 기계의 핵심으로서 스핀들과 프레임의 열 제어를 관리하는 것이 중요합니다. 그렇게 하면 이 중요한 메커니즘의 수명을 연장하는 데 도움이 될 뿐만 아니라; 또한 부품에 더 나은 품질과 정확성을 제공합니다. 스핀들의 과열을 방지하려면 스핀들 하우징과 스핀들 노즈를 효과적으로 냉각하는 것이 중요합니다. 집약적인 가공 작업 시 열 방지가 필요하므로 고속 및 긴 가공 주기 동안 모터와 베어링에서 발생하는 열을 줄이고 제어합니다.
빌트인 스핀들은 스핀들 하우징 내부에서 작동하는 모터를 가지고 있음을 기억하십시오. 따라서 스핀들 노즈를 포함한 스핀들 하우징이 섹션별로 효과적으로 냉각되는 것이 필수적입니다. 화천의 냉각 시스템은 세그먼트로 정의됩니다. 따라서 냉각 매체는 결코 "뜨거워"지지 않습니다. 이것은 언제든지 제어된 온도를 보장합니다. 둘째, 가장 중요한 것은 화천이 오일젯 베어링 윤활 및 냉각 시스템을 사용한다는 점입니다.
이것은 베어링이 과열되는 것을 방지할 뿐만 아니라 신선한 오일이 언제든지 시스템으로 유입되도록 합니다. 이것을 일부 제조업체가 사용하는 것과 대조하십시오:그리스 팩 또는 공기 오일 윤활 스핀들. 이것은 베어링에 안전한 온도 조건을 제공하지 않습니다.
보시다시피 5축 가공에는 고려해야 할 요소가 많이 있습니다. 사용 가능한 도구 유형에 사용되는 기술에서 처음 구매자에게는 선택이 어리둥절할 수 있습니다. 한국에서 CNC 공작 기계 제조의 선구자로서 70년에 가까운 경험을 바탕으로 우리는 업계 최고의 5축 CNC 공작 기계를 설계, 테스트 및 개선하는 데 강점을 집중해 왔습니다.
유연한 모듈식 VESTA-1000+ 수직형 머시닝 센터는 NC 로터리 테이블과 함께 설치하여 3+1 축을 동시에 제어할 수 있습니다. 2축 테이블을 추가하면 VESTA-1000+로 4+1축 제작이 가능합니다.
더 작고 복잡한 부품을 효과적으로 생산할 수 있는 VESTA-1000+는 4+1 가공 작업으로 공장을 돕습니다(사용된 테이블 및 기타 옵션에 따라 다름). 그러나 설계 및 제작된 4+1 또는 동시 5축 머시닝 센터를 대체할 수는 없습니다.
컴팩트하게 설계된 D2-5AX는 쉽게 자동화되는 중간 규모의 5축 머시닝 센터로 "고혼합-저용량" 생산에 이상적입니다.
D2-5AX의 주요 장점 :
화천의 풀 5축 머시닝 센터 시리즈는 가장 복잡한 모양과 디자인도 생산할 수 있도록 만들어졌습니다. 금형 및 다이 제조의 높은 표준을 충족시키거나 매우 복잡한 모양과 윤곽에 대한 요구를 충족하고 항공우주 또는 해양 산업에 사용되는 부품을 생산하도록 설계되었습니다.
당사의 최상위 모델 M4-5AX는 특수 용도를 위해 설계되었습니다. 인코넬, 티타늄 또는 내열 스테인리스강과 같은 극한 재료의 효과적인 가공을 위해 제작되었습니다. 최대 55Kw 전력의 내장형 스핀들을 사용하여 최대 1009Nm 토크 및 8,000rpm을 제공하며 420Nm의 12,000rpm 스핀들을 위한 옵션을 제공합니다.
기계의 Z축은 견고한 상자 가이드웨이로 설계되어 가장 가혹한 절단 조건에서도 스핀들의 힘이 제어 상태를 유지하도록 합니다. 화천에서 설계 및 제작한 2축 트러니언 테이블은 A + C 축에 대형 롤러 기어 드라이브를 사용합니다. 최대 28,500Kg의 전체 무게를 지닌 M4-5AX는 시장에서 쉽게 구할 수 없는 강력한 가공 기계입니다.
이 모델에서 가공된 부품은 테이블(X축)에 고정되고 머신 헤드는 Y 및 Z와 A 및 B 축을 제공합니다. 화천 SIRIUS 2500-5AX는 더블 칼럼 머시닝 센터로 주로 대형 부품이나 금형에 사용됩니다. 이러한 응용 프로그램의 경우 트러니언 테이블이 있는 기계가 너무 커서 제작하기에 비용이 많이 듭니다.
특정 크기와 무게의 더 큰 부품을 가공하려면 2축 밀링 헤드를 사용하는 것이 좋습니다.
5축 가공 및 이러한 작업에 사용할 수 있는 공작 기계에 대한 이 포괄적인 기사가 유용하기를 바랍니다.
5축 CNC 공작 기계는 공장에서 이전에는 수행할 수 없었던 작업을 수행할 수 있는 기회를 제공합니다. 현재 3축 가공을 사용하는 제조업체의 경우 4+1 또는 전체 5축 기계로의 진행이 생산 및 투자 계획의 다음 단계가 될 수 있습니다.
그러나 이러한 기계의 비용으로 인해 특정 생산 요구 사항에 가장 적합한 프로세스를 완전히 이해하는 것이 좋습니다. 또한 생산의 효율성과 수익성을 완전히 실현하려면 올바른 CNC 공작 기계를 선택해야 합니다.
5축 가공에 대해 더 알고 싶으시면 당사에 연락하여 논의하십시오. 귀하의 생산 요구 사항과 목표에 가장 적합한 기술에 대해 기꺼이 조언해 드리겠습니다.
CNC 기계
근거 5축 CNC 연삭기는 일반적으로 밀링 커터와 다른 종류의 공구 비트를 형성하고 연마하는 데 사용되는 커터 그라인더입니다. 일련의 연삭 도구를 사용하는 5축 CNC 도구 연삭기는 다양한 연삭 작업을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 표면 연삭, 원통형 연삭 또는 복잡한 형상 성형. 5축 CNC 연삭기는 제공하는 CNC 시스템의 높은 정밀도와 복잡한 작업으로 인해 점점 더 대중화되고 있습니다. CNC라는 용어는 Computer Numerical Control의 약자로, 5축 CNC 연삭기는 스톡 재료를 연삭하기 위해 절삭 공구를
컴퓨터 수치 제어(CNC)로 머시닝은 머시닝 산업에서 그 가치를 계속해서 증명해 왔으며, 기술은 계속해서 향상되었습니다. 기계가 생산 공정에서 한 가지 작업만 수행할 수 있는 시대는 지났고, 생산의 뮤지컬 체어에서 부품이 한 기계에서 다음 기계로 옮겨집니다. 그 대신, 단순히 지시에 따라 밀링, 회전, 드릴 및 그라인딩을 할 수 있는 기계가 있습니다. 그 결과 보다 효율적이고 정밀하게 제작된 보다 복잡한 부품이 생성됩니다. CNC 선반 가이드 확인 이 프로세스의 핵심은 보다 정교한 기계가 5축 및 6축(긴 E 포함)의