5축 CNC 기계란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

20세기 초 기계공이 부품과 구조를 제작하는 것이 얼마나 어려웠을지 잠시 상상해 보십시오. 당시 그들에게 사용 가능한 최고의 공작 기계는 끌, 망치 및 수동 선반 기계였습니다. 그러나 1952년 Richard Kegg가 최초의 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계를 개발한 후 모든 것이 바뀌었습니다.

그리고 그 이후로 CNC 가공 기술은 펀치 카드로 제어되는 단순한 3축 기계에서 보다 정교한 5축 CNC 기계로 진화하면서 계속 발전했습니다.

5축 CNC 기계는 가공할 수 있는 부품 크기와 모양에 대해 무한한 가능성을 제공하는 가공 기술입니다. 높은 정확도와 정밀도를 제공하며 최고의 기계 공장에서 귀하가 제안하는 거의 모든 디자인을 제조하는 데 크게 의존하고 있습니다.

이 기사에서는 5축 CNC 기계의 기본 사항을 다룹니다. 5축 CNC 기계가 무엇이며 어떻게 작동하는지 설명하는 것으로 시작하여 기존 유형의 CNC 기계에 비해 이점을 논의하겠습니다.

5축 CNC 기계란 무엇입니까?

5축 기계가 무엇인지 이해를 돕기 위해 먼저 CNC 가공에서 축 수가 무엇을 의미하는지 설명하겠습니다.

가공 축 수는 원하는 가공 부품을 생산하기 위해 CNC 절삭 공구(또는 공작물)가 이동할 수 있는 방향의 수를 나타냅니다. 예를 들어, 기존의 CNC 기계는 일반적으로 3축 수를 가지고 있습니다. 즉, 절삭 공구가 X, Y, Z축을 가로질러 X축에서 옆으로, Y축에서 수직으로, Y축에서 앞뒤로 움직일 수 있습니다. Z축(그림 1 참조).

5축 CNC 기계는 그림 1과 같이 공작물을 고정하는 테이블을 기울이고 회전할 수 있어 이러한 3개의 선형 축에 추가됩니다. 이 두 개의 새로운 회전 축은 일반적으로 A축(또는 틸팅 테이블 축) 및 C-축(또는 테이블 회전 축); 3축 CNC 기계보다 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다.

그림. 1 일반적인 5축 CNC 밀링 머신의 5축

5축 CNC 기계는 어떻게 작동합니까?

다른 모든 CNC 기계와 마찬가지로 5축 CNC 기계는 컴퓨터 명령에 의존하여 원하는 부품을 제작하기 위해 절삭 공구(및 공작물)의 움직임을 제어합니다.

5축 CNC 가공 프로세스는 설계자가 SolidWorks 및 Autodesk Inventor와 같은 CAD 도구를 사용하여 원하는 부품의 3D CAD(컴퓨터 지원 설계) 모델을 생성하는 것으로 시작됩니다. 다음으로, 기계공은 이 CAD 모델을 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어로 내보내 도면을 컴퓨터 프로그램(G 코드라고도 함)으로 변환합니다.

G 코드에는 선형 축(X, Y, Z축)을 따라 절삭 공구의 동작과 로터리 축(A 및 C축)을 따라 작업대의 동작을 제어하여 원하는 부품을 생산하는 일련의 명령이 포함되어 있습니다. .

5축 – 어디에서 왔습니까

그것은 모두 프랑스 철학자이자 수학자였던 르네 데카르트에게 귀결됩니다. 이야기는 뉴턴의 사과 이야기와 매우 유사합니다. 어느 날 데카르트는 침대에 누워 파리를 발견했습니다. 그것을 보았을 때 그는 X, Y, Z 변수로 표시되는 세 개의 숫자를 사용하여 방에서의 위치를 ​​설명할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 데카르트가 세상을 떠난 지 300년이 넘었다는 사실.

이제 나머지 두 개는 어디에서 왔는지 궁금할 것입니다. 공간에서 파리의 위치를 ​​설명하는 것 외에도 방향을 설명하는 것도 가능합니다. 따라서 X를 중심으로 회전하는 파리는 네 번째 축이 되고 다섯 번째 축은 Y를 중심으로 회전하는 파리가 됩니다. 일부에서는 Z축을 중심으로 회전하는 여섯 번째 축이 있다고 주장하기도 합니다.

5축 – 가능한 구성

5축 CNC 밀링 머신에 대해 선택한 구성에 따라 세 개의 회전 축 중 사용할 축이 결정됩니다. 트러니언형 기계와 회전식 기계의 두 가지 주요 구성이 있습니다.

트러니언형 5축 CNC 밀링 머신은 X축을 중심으로 회전하는 A축과 Z축을 중심으로 회전하는 C축을 사용하는 반면, 회전식 5축 CNC 밀링 머신은 B축을 사용합니다. Y축을 중심으로 회전하는 축과 Z축을 중심으로 회전하는 C축.

이 둘의 주요 차이점은 회전 축이 표현되는 방식입니다. 트러니언 스타일에서는 테이블의 움직임을 통해 발생하지만 5축 CNC 밀링 머신의 회전 회전 스타일에서는 회전 축을 통해 수행됩니다. 스핀들의 회전. 둘 다 각자의 장점이 있으므로 어떤 것을 사용할지는 주로 수행해야 할 작업에 따라 다릅니다.

5축 CNC 기계의 장점은 무엇입니까?

CNC로 생산되는 부품의 절반 이상이 5면 가공을 필요로 하기 때문에 점점 더 많은 제조업체가 CNC를 서비스에 포함하기로 결정합니다. 또한 5축 CNC 가공은 예를 들어 3축 가공과 비교할 때 다음과 같은 많은 이점을 제공합니다.

장점 #1 단일 설정

5축으로 인해 5축 CNC 기계를 사용하면 공작물을 한 번 설정할 수 있습니다. 그런 다음 기계는 원하는 부품을 만드는 데 필요한 모든 가공 작업을 처리합니다. 이는 복잡한 형상을 제작하기 위해 여러 기계 설정이 필요한 기존의 3축 기계와 상당히 다릅니다.

5축 CNC 기계의 단일 설정 특성으로 인해 복잡한 부품을 신속하게 가공하는 동시에 비용을 절감하고 기존 CNC 기계에서 흔히 발생하는 오류를 완화할 수 있습니다.

장점 #2 더 짧은 절단 도구와 더 나은 표면 조도

5축 CNC 기계의 네 번째 및 다섯 번째 축을 사용하면 공작물을 절삭 공구에 더 가깝게 가져올 수 있습니다. 즉, 진동에 덜 민감하고 더 나은 표면 조도를 얻을 수 있는 더 짧은 절단 도구를 사용할 수 있습니다.

장점 #3 더 나은 정밀도

이동 유연성으로 인해 5축 CNC 기계는 3축 기계보다 훨씬 더 정확합니다. 따라서 더 부드러운 부품을 생산할 뿐만 아니라 3축 기계에 비해 너무 복잡한 부품도 생산할 수 있습니다.

장점 #4 더 많은 비즈니스

5축 CNC 가공은 3축 가공이 적합하지 않은 많은 부품의 생산에 사용할 수 있습니다.

5축 CNC 가공을 사용하면 더 많은 이점이 있지만 이것이 가장 중요한 이점입니다.

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5축 CNC 가공 – 일반적인 용도

5축 CNC 가공은 효율성과 복잡한 형상을 생산할 수 있는 능력으로 인해 다양한 산업 분야에서 활용되는 부품을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 다음은 이 기술을 가장 일반적으로 활용하는 산업의 몇 가지 예입니다.

• 항공우주 – 이 산업은 모양이 매우 복잡하고 독특하기 때문에 매우 정밀한 기계가 필요합니다.
• 의료 – 5축 CNC 가공은 의료 장비 제조업체가 엄격한 의료 표준을 충족하기 위해 매우 정밀하게 제작해야 하는 기기, 임플란트 및 기타 장비를 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다. .
• 군사 – 필요한 부품을 생산하기 위해 5축 CNC 가공을 사용하는 또 다른 산업. 가능한 응용 프로그램에는 잠수함 부품, 고성능 엔진 부품, 터빈 및 압축기 블레이드, 스마트 무기, 센서, 스텔스 응용 프로그램 및 경우에 따라 핵무기가 포함됩니다.
• 에너지 장비 – 에너지 장비용 부품을 생산하려면 작업하기 어려운 재료를 사용해야 하는 경우가 많습니다. 5축 CNC 가공으로 전체 공정을 보다 쉽고 효율적으로 만들 수 있습니다.

5축 CNC 가공:Gensun의 도움

이제 5축 CNC 머시닝에 대해 적어도 어느 정도 알게 되었으므로 5축 CNC 기계를 사용하여 제안하는 거의 모든 디자인을 제조할 수 있습니다. 그렇죠? 절대 아닙니다!

의심할 여지 없이 5축 CNC 기계는 복잡한 부품의 제작을 단순화합니다. 그러나 모든 디자인이 5축 기계를 사용하여 만들 가치가 있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 3축 또는 4축 CNC 기계를 사용하여 고정밀 구멍, 컷아웃 및 중공을 제작하는 것이 더 나을 수 있습니다. 그렇기 때문에 제조에 뛰어들기 전에 항상 CNC 가공 전문가와 상담할 것을 권장합니다.

Gensun Precision Machining은 아시아와 전 세계에서 최고의 CNC 머시닝 서비스 제공업체입니다. 당사는 CNC 가공 전문가와 엔지니어를 보유하고 있을 뿐만 아니라 3축, 4축 및 5축 CNC 기계를 비롯한 다양한 고급 CNC 가공 기술을 보유하고 있습니다.

귀하의 프로젝트에 대해 알려주시면 귀하의 요구에 가장 적합한 가공 기술을 결정하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.