CNC CAD 설계:제품 설계자를 위한 개요

회전하는 원통형 도구를 사용하여 공작물을 자동으로 절단하는 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계는 제조 산업에 완전히 혁명을 일으켰습니다. 이 제조 기술은 기존 제조 기술에서 흔히 발생하는 인적 오류를 제거합니다. 또한 더 높은 정확도와 정밀도 및 더 높은 생산 속도를 제공합니다.

그러나 CNC 기계로 제조할 때 공작물 절단을 바로 시작하는 것은 아닙니다. 제품 설계자는 먼저 CAD(Computer-Aided-Design) 소프트웨어에서 모델을 설계해야 합니다. 그리고 CNC 기계를 위한 정확하고 효율적인 3D CAD 설계를 생성하려면 몇 가지 필수적인 CNC CAD 설계 팁을 알아야 합니다.

이 기사에서는 CNC CAD 설계에 유용한 팁을 제공합니다. 공동, 내부 모서리, 구멍, 텍스트 및 벽을 생성하기 위한 몇 가지 디자인 규칙을 다룰 것입니다. 또한 CNC 밀링을 위한 3D 디자인을 준비하는 과정도 설명합니다.

CNC CAD 설계를 위한 5가지 규칙

CNC 가공 프로세스는 빼기입니다. 공작물에서 재료의 일부를 제거하여 원하는 제품을 형성합니다. 이러한 빼기 특성으로 인해 가공할 수 있는 기능 유형에 몇 가지 제한이 있습니다.

예를 들어, 절삭 공구로 접근할 수 없는 표면을 가공하는 것은 거의 항상 불가능합니다. 그리고 이러한 표면에 접근할 수 있는 특수 절단 도구를 찾은 후에도 원하는 벽 두께와 캐비티 크기를 달성하는 데 여전히 어려움을 겪을 것입니다. 그러나 제품 개발 프로세스의 컴퓨터 지원 도면 단계에서 다음 팁을 준수하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.

#1 공동 설계

엔드밀 도구

엔드밀 도구(CNC 밀링 캐비티에 사용)는 일반적으로 직경의 약 3-4배의 절단 길이를 갖습니다. 따라서 캐비티 깊이를 캐비티 너비의 최대 4배로 설계하는 것이 좋습니다. 이는 공구 처짐 및 진동으로 인한 가공의 부정확성을 방지하는 데 도움이 됩니다.

그러나 디자인 기능에 더 큰 깊이가 필요한 경우 특수 도구를 사용하여 공동을 만드는 것을 고려할 수 있습니다.

다양한 유형의 CNC 절단 도구에 대해 자세히 알아보십시오.

#2 내부 모서리 설계

CNC 기계의 빼기 특성으로 인해 캐비티의 내부 모서리 사이에 둥근 모서리(또는 필렛)가 생성됩니다. 제품 설계자는 CAD 도면의 모든 내부 모서리에 내부 모서리 반경 치수를 포함하여 이러한 둥근 모서리를 설명합니다.

내부 코너 반경 치수는 앞에서 언급한 캐비티 깊이 요구 사항을 충족하는 사용 가능한 엔드밀 도구의 크기에 따라 다릅니다. 또한 내부 모서리 반경을 캐비티 깊이의 1/3 이상으로 설계하는 것이 좋습니다.

그러나 디자인의 기능에 더 작은 내부 모서리 반경(또는 날카로운 90° 각도)이 필요하다고 가정합니다. 이 경우 CAD 모델에서 모서리 반경을 줄이는 대신 T-본 언더컷을 포함하는 것이 좋습니다.

#3 구멍 설계

CNC 기계 공장은 일반적으로 드릴 비트를 사용하여 구멍을 만듭니다. 이 드릴 비트는 0.5mm에서 38mm 범위의 표준 크기(또는 직경)로 제공됩니다. 표준 드릴 비트 크기와 유사한 치수를 갖도록 구멍을 설계하는 것이 좋습니다. 따라서 추가 도구가 필요하지 않으므로 제조 비용이 절감됩니다.

그러나 설계 기능에 비표준 직경의 구멍이 필요한 경우 기계공은 엔드밀 도구를 사용하여 이러한 구멍 형상을 생성합니다. 따라서 공동 설계에 대해 언급한 것과 동일한 요구 사항이 여기에도 적용됩니다.

#4 벽 디자인

CNC 제조용 벽체를 설계할 때 벽 두께에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 얇은 벽은 일반적으로 가공 시 진동으로 인해 정확하게 제작하기 어렵기 때문입니다.

금속 부품의 경우 최소 벽 두께가 0.8mm이고 플라스틱의 경우 1.6mm가 되도록 벽을 설계하는 것이 좋습니다. 플라스틱에 대한 더 높은 벽 두께 치수 요구사항은 가공 작업 중 금속보다 연화 및 휘어지기 쉽기 때문입니다.

#5 텍스트 및 레터링 디자인

텍스트와 글자는 CNC 가공으로 달성하기가 매우 쉽습니다. 하지만 한 가지 주의할 점은 양각 텍스트 대신 새겨진 텍스트가 있는 부품을 설계하는 것이 비용 효율적이라는 것입니다. 이는 CNC 기계가 각인된 텍스트보다 각인된 텍스트를 얻기 위해 더 적은 양의 재료를 제거하기 때문입니다.

또한 텍스트 및 글자가 있는 부분을 디자인할 때 글꼴 크기가 22포인트보다 큰 Sans-serif 글꼴(Arial, Avenir, Verdana 등)을 사용하는 것이 좋습니다.

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CNC 가공을 위한 CNC CAD 설계 모델 준비

CNC CAD 설계 규칙은 최적화된 3D CAD 모델을 구현하는 데 도움이 되므로 모든 CNC 기계 공장에서 부품을 정확하고 비용 효율적으로 생성할 수 있습니다. 그러나 CNC 기계는 이러한 3D 모델을 이해하지 못합니다. 따라서 이러한 모델을 CNC 기계와 호환되는 형식으로 변환해야 합니다.

CNC 기계에 허용되는 형식은 dxf 파일 형식입니다. 대부분의 CAD 소프트웨어를 사용하면 파일을 dxf 파일 형식으로 저장할 수 있으며, 이 파일은 CAM 프로그램으로 가져와서 CNC 프로그래밍 언어(G 코드라고도 함)로 변환할 수 있습니다. 그런 다음 G 코드는 절단 도구와 공작물의 작동을 자동화하여 제품을 만듭니다.

CNC 제조 서비스:Gensun이 도와드립니다

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