CNC 기계
산업 제조
CNC(Computer Numerical Control) 가공은 제조 분야에서 점점 보편화되고 있습니다. CNC 기술은 고품질 부품의 대량 생산을 위한 다목적 자동화 수단을 제공합니다. CNC 가공 공정이 제공하는 높은 수준의 정확도와 반복성은 대부분의 제조업체에 이상적인 도구입니다.
일반적으로 CNC 머시닝은 설계를 수행하기 위해 공작물에서 재료를 제거하는 많은 환원 프로세스 중 하나를 나타냅니다. CNC 프로세스는 컴퓨터 제어를 사용하여 처음부터 끝까지 전체 가공 프로세스를 처리하여 궁극적으로 일관되게 정밀한 부품을 생산합니다. CNC 머시닝 장비는 동일한 지침 세트를 반복해서 따를 수 있어 동일한 부품의 소규모 또는 대규모 생산 실행을 용이하게 합니다.
CNC 기계는 여러 종류와 복잡성 수준으로 제공됩니다. 일부 기계는 한 번에 여러 도구를 보유하거나 X, Y 및 Z축을 따라 작업하여 어느 측면이나 어떤 각도에서나 초과 재료를 제거할 수 있습니다.
CNC 가공은 거의 모든 산업 및 응용 분야의 부품 및 구성 요소를 만드는 데 사용됩니다. 여기에는 항공 우주 산업 및 대형 부품에 대한 가공 작업이 필요한 기타 고도로 복잡한 산업이 포함됩니다. 제조업체는 다음과 같은 기질에 이 프로세스를 사용할 수 있습니다.
CNC 가공은 자동화된 기능으로 인해 특히 유리합니다. 자동화를 통해 기계는 자체적으로 작동할 수 있으므로 정확한 부품을 생산하는 데 인력이 덜 필요합니다. 숙련된 기계공과 노동력의 증가하는 산업 부족은 최근 몇 년 동안 CNC 기술 발전의 주요 원인이었습니다.
일반적으로 제조 공정에는 세 가지 유형이 있습니다.
CNC 가공의 전신인 수치 제어(NC) 가공은 천공 테이프 카드와 기본적인 명령을 사용했습니다. CNC 가공은 더 복잡한 명령을 따르고 더 다양한 제어를 사용합니다. 이 시스템은 모두 제거하는 절단 및 성형 도구를 지시하지만 CNC 가공 장비는 복잡한 CAD 또는 CAM 설계에서 나오는 복잡한 맞춤형 지침 세트를 따를 수 있습니다.
다른 CNC 가공 장비는 다른 도구, 기능 및 작업을 처리할 수 있습니다. CNC 가공 프로세스에는 일반적으로 다음과 같은 일반적인 단계가 포함됩니다.
CNC 가공 프로세스가 시작되기 전에 제조업체는 제품 디자인을 만들어야 합니다. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 상세한 2차원(2D) 또는 3차원(3D) 모델을 생성할 수 있습니다. 이러한 설계 파일에는 부품의 형상, 치수 및 기타 기술 사양과 같은 세부 정보가 포함됩니다. CAD 소프트웨어는 가공 공정의 한계와 선택한 재료의 속성을 설명합니다.
예를 들어 설계에 원통형 도구로 형성된 구멍이 포함된 경우 CAD 소프트웨어는 설계가 주어진 기판에 대해 너무 복잡할 때 이를 설계 엔지니어에게 알리거나 선택한 프로세스의 제한으로 인한 잠재적 문제를 식별할 수 있습니다. 이러한 자동화된 검사는 CAD/CAM 설계 서비스와 엔지니어가 렌더링 과정에서 발생할 수 있는 많은 오류를 방지하여 프로토타이핑 단계를 보다 효율적으로 수행하는 데 도움이 됩니다.
설계가 완료되면 설계 사양을 CNC 기계가 따를 수 있는 방향으로 변환해야 합니다. CAD 파일은 CAM(컴퓨터 지원 제조) 소프트웨어를 통해 실행됩니다. 이 프로그램은 CNC 기계가 제조 과정에서 도구를 지시하는 데 사용하는 프로그래밍 코드를 생성합니다. 이 소프트웨어는 또한 작업자가 초기 공작물의 치수와 방향이 올바른지 확인하는 데 사용할 수 있는 부품 형상에 대한 정보를 가져옵니다.
이러한 CNC 호환 명령어 세트는 일반적으로 STEP 또는 IGES의 두 가지 파일 유형 중 하나에 있습니다. 여기에는 각각 공작 기계 기능의 특정 영역을 처리하는 G 코드 및 M 코드와 같은 프로그래밍 언어가 포함됩니다. G 코드 작업은 속도, 이동 방향 및 이동 거리와 같은 도구의 실제 작업에 중점을 둡니다. M 코드 작업은 전원 켜기 및 끄기 및 기타 보조 기능과 같은 기타 작업에 중점을 둡니다.
인간 작업자는 수동 제조보다 자동화 제조에서 훨씬 작은 역할을 하지만 여전히 기계가 관리할 수 없는 중요한 작업을 처리합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
장비가 준비되고 프로그램이 시작되면 CNC 가공 장비가 단계를 실행하고 공작물에 대한 가공 작업을 수행합니다. 프로그램은 추가 작업자 입력 없이 처음부터 끝까지 필요한 환원 프로세스를 완료할 수 있습니다. 지침이 완료되면 부품은 마무리 및 포장 프로세스를 계속할 수 있습니다.
CNC 가공은 가능한 작업 및 프로세스의 매우 광범위한 범주입니다. CNC 가공 작업 중 드릴링, 밀링 및 터닝이 가장 일반적입니다.
드릴링 프로세스는 원하는 구멍의 직경과 동일한 크기의 직경을 가진 비트를 사용합니다. 가공 장비는 회전 드릴 비트를 가공물에 수직으로 삽입하여 미리 정해진 길이의 구멍을 뚫습니다. 더 복잡한 장비는 각진 구멍을 생성할 수 있으며 드릴링 도구는 다음과 같은 기능을 제공할 수 있습니다.
밀링 공정은 회전하는 절삭날에 대해 재료를 이동시켜 공작물에서 재료 절단을 제거합니다. 도구에는 여러 절단 지점이 있으며 각 도구는 회전하여 길이와 모양이 다른 날카로운 절단 표면을 제공합니다. 공작물을 밀링 공구에 대고 누르면 기존 모서리에서 얇은 스트립이나 재료 절단이 제거됩니다. 이렇게 하면 얕은 절단부, 넓은 절단부 또는 평평한 바닥 공동을 만들어 부품을 형성할 수 있습니다. 주변 밀링 공정은 슬롯이나 나사산을 조각의 일반적인 모양으로 만들기 위해 더 깊게 절단할 수 있습니다.
선삭 공정은 절삭 공구 대신 공작물을 회전시킵니다. 여기에는 보링, 홈 가공 및 페이싱과 같은 절단 공정이 포함됩니다. 회전하는 공작물에 정밀하게 적용된 단일 지점 절단 도구를 사용하여 공작물에서 초과 재료를 절단합니다. 선반가공은 지정된 지름을 가진 원통형 부품을 생성합니다. 회전은 부품의 내부 및 외부 모서리 모두에 선형 피쳐를 생성할 수 있습니다. 이러한 기능은 다음과 같습니다.
많은 제조업체는 단일 공작물에서 부품 또는 구성 요소를 생성하기 때문에 가공 공정을 선호합니다. CNC 가공에는 몇 가지 추가 이점이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
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이들은 하나의 패키지에서 정밀도와 생산성을 모두 제공하는 높은 토크, 높은 RPM 시스템입니다. 한 가지 예는 550mm Toyoda CNC 4축 수평 밀링기입니다. 이 최첨단 시스템은 30HP 모터를 통해 최대 15,000RPM의 스핀들 속도를 제공합니다. 30인치 작업 큐브와 분당 2400인치 위치 지정을 통해 알루미늄, 강철 및 플라스틱과 같은 재료를 최대 정확도로 고속으로 통과할 수 있습니다. 또한 Inconel, Invar, Monel 및 다양한 초합금과 같은 가공하기 어려운 재료로 작업할 수 있습니다.
그러나 이것은 우리의 많은 정밀 가공 시스템 중 하나일 뿐입니다. 또한 최대 64인치 x 32인치 x 25인치의 공작물을 수용할 수 있는 4개의 CNC 수직 밀, 다중 팔레트가 장착된 2개의 수평 밀링, 자동 바 피드, 서브 스핀들 및 라이브 툴링이 있는 고출력 CNC 선반을 운영합니다. 노련한 기계 기술자 팀의 손에 의해 이러한 고정밀 기계 가공은 ±0.0005" 이내의 공차를 제공할 수 있습니다. 이러한 모든 기능과 리소스는 모든 툴링 및 고정 장치의 사내 제작으로 보강되어 생산성을 훨씬 더 잘 제어할 수 있습니다.
거의 50년 동안 제조업체로 일하면서 우리는 기계 가공으로만 구성되는 프로젝트 요구 사항이 거의 없다는 것을 배웠습니다. 서비스 제공에 더 많은 가치를 추가하기 위해 다음과 같은 부가 가치 서비스도 제공합니다.
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CNC 기계
항공 우주 산업에서는 가공 부품에 대한 수요가 많습니다. 실제로 보잉 747은 600만 개 이상의 부품으로 구성되어 있습니다. 이처럼 다양한 엔지니어링 재료를 필요로 하는 부품이 많기 때문에 최첨단 제조 방식과 기술이 필요합니다. CNC 가공은 항공 우주 산업에서 가장 널리 사용되는 제조 방법 중 하나입니다. 이 제조 방법에 대해 적어도 어느 정도 알고 있을 가능성이 높지만 다음은 CNC 가공 항공우주 부품에 대해 모를 수 있는 5가지 사항입니다. #1 – 경량 금속으로 만들어진 부품은 항공기 성능에 매우 중요합니다. 알루미늄과
어떤 후처리기를 선택해야 할지 모르십니까? 완벽한 로봇 후처리기를 선택하는 5단계는 다음과 같습니다. 후처리 프로세서는 오프라인 프로그래밍 소프트웨어와 로봇 사이의 다리입니다. 올바른 후처리기를 선택하면 프로그램이 기본적으로 작동합니다. 실제 로봇은 시뮬레이션에서와 똑같이 움직입니다. 그러나 잘못된 후처리기를 선택하면 로봇이 이상하게 움직이거나 잘못된 방향으로 움직이거나 전혀 움직이지 않을 수 있습니다. RoboDK는 선택할 수 있는 다양한 후처리기를 제공합니다. 후처리기의 작동 방식, 올바른 후처리기를 선택하는 방법, 제공된