5축 CNC 가공이란?

절삭 가공에서는 특정 생산 요구 사항에 가장 적합한 기계를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 재료 선택에서 형상, 설정 시간 등에 이르기까지 올바른 기계는 생산 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있습니다. 의료 산업에서 높은 공차가 필요하고 복잡한 형상으로 구성될 수 있는 부품은 종종 5축 cnc 가공을 사용합니다. 이렇게 하면 여러 축을 해당 데이텀으로 가공할 때 필요한 복잡한 부품 설정의 수를 줄일 수 있습니다.

CNC 가공의 축

5축 CNC 가공은 부품이나 도구가 동시에 이동할 수 있는 경로입니다. 주축인 X, Y, Z는 1500년대 수학자이자 철학자인 르네 데카르트가 처음 제안한 기본 데카르트 좌표계의 일부입니다. 이것은 3차원 공간을 설명하는 데 사용되며 서로 다른 방향으로 가는 3개의 수직선으로 나타낼 수 있습니다. 세 축은 각 축을 따라 길이를 측정하는 기준점으로 사용되는 원점이라고 하는 중심의 한 점에서 교차합니다.

마지막 두 축인 A와 B는 이해하기 더 어렵습니다. 이 두 축은 주 X축과 Y축을 중심으로 회전하며 주축 아래로 움직이는 객체의 일부로 볼 수 있습니다. Z축을 중심으로 회전하는 C라는 추가 축도 존재하지만 일반적으로 CNC 가공 공정에서는 사용되지 않습니다.

5축 CNC 기계의 성능은 어느 정도입니까?

5축 CNC 기계는 매우 정확한 결과를 생성합니다. 이 고급 CNC 기계는 알루미늄, 강철, 황동 및 폴리머로 복잡한 공작물을 생성할 수 있습니다. 그리고 이것은 모두 공작물에 대해 5가지 종류의 고유한 동작을 사용하여 수행됩니다. 예를 들어, 공작물의 두 가지 회전 동작 외에도 X, Y 및 Z 축을 따라 가공된 빌릿 알루미늄. 이러한 추가 동작은 향상된 유연성과 정밀도를 제공합니다. 이것은 기존의 3축 기계에서는 불가능합니다. 5축 가공은 매우 복잡하고 공기역학적인 부품을 생산할 수 있으며, 이러한 유형의 가공은 랜딩 기어, 격벽 등을 생산하는 데 사용되었습니다.

무거운 재료 제거 또는 경량화는 항공 우주 및 자동차 설계에서 일반적인 기술입니다. 경량화로 5축 가공에 대한 수요가 증가했습니다. 그리고 이러한 산업뿐만 아니라 다른 산업에서도 수요가 증가하고 있습니다. 3축 가공은 황삭 과정에서 무게를 쉽게 제거할 수 있지만, 그 기술은 최소한의 부품 설정과 고정밀이 요구되는 특정 부품에 필요한 깨끗한 마무리를 제공할 수 없습니다.

사이클 시간 단축은 3축 또는 4축 CNC 가공 및 2D 가공에 비해 5축 CNC 가공의 또 다른 주요 이점입니다. 5축 CNC 기계는 한 번의 설정으로 복잡한 모양을 조작할 수 있습니다. 설정이 적을수록 각 부품 데이텀 간의 공차 문제가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 설정 수를 줄이면 리드 타임이 단축됩니다. 따라서 소량의 부품이 생산 프로세스를 통해 빠르게 이동할 수 있으며 고객의 응답성이 높아집니다. 부품이 작업 고정물로 이동하는 것을 최소화함으로써 부품당 평균 40분을 절약할 수 있습니다. 프로토타이핑 및 소규모 배치 생산의 경우 이러한 시간 절약은 상당한 비용 절감을 의미합니다. 단일 설정으로 5축 기계는 재료를 가공하고 각 축 내에서 가공할 자유도를 360도 생성할 수 있습니다.

비품 및 조그 감소

5축 기계는 기본적으로 모든 표면을 가공할 수 있습니다. 이것은 다중 설정 또는 특수 지그 및 고정 장치의 필요성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 절단 헤드의 동작 범위와 추가 회전 축으로 인해 이 기계는 부품의 5면에 도달할 수 있습니다. 이것은 필요한 재고정이 적고 불필요한 설정이 적다는 것을 의미합니다. 이는 사이클 시간을 절약할 뿐만 아니라 비용과 작업자 오류를 절약합니다. 또한 여러 설정을 사용하면 부품을 이동할 때마다 항상 잘못된 정렬이 발생할 가능성이 있습니다.

5축 기계로 부품당 인건비 절감

5축 기계를 선택하면 기계 작업자가 부품을 만질 때마다 발생하는 시간 낭비와 후속 비용을 제거할 수 있습니다. 부품을 다시 고정하는 데 걸리는 시간을 줄이면 인건비도 절감됩니다. 즉, 작업자가 부품을 터치해야 하는 시간이 적을수록 비용이 낮아집니다.

5축 CNC 가공 시스템 선택의 이점

고급 시스템은 기존의 3축 기계보다 우수한 것으로 간주되며 그 인기는 매년 계속 증가하고 있습니다. 추가 A 및 B 축은 무한한 수의 제조 기능을 확장합니다. 절단 헤드와 도구는 이제 거의 모든 가능한 위치에서 공작물에 접근할 수 있습니다. 이는 전체 시스템을 재배치할 필요 없이 손쉬운 가공을 보장합니다. 부품이 재배치되지 않는 한 축이 5개 미만인 기계에서는 불가능합니다.

또한 필요한 재배치 작업량이 줄어들기 때문에 제품에 대한 자재 취급이 줄어듭니다. 이는 시간 절약 및 인적 오류 및 생산 비용 감소로 이어집니다. 이제 추가 축을 사용하여 복잡한 부품을 생성할 수 있으며 5축 기계를 사용하여 3개의 축만 필요한 작업을 더 빠르게 완료할 수 있습니다. 이는 절단 도구가 절단 표면에 접선 상태를 유지하기 때문에 각 패스에서 더 많은 재료가 제거됩니다.

이 공정의 또 다른 이점은 개선된 표면 마감입니다. 부품의 방향이 다르기 때문에 제품이 절삭 공구에 더 가까워지기 때문입니다. 이는 공구의 진동을 줄이고 전반적으로 매끄러운 표면 마감으로 이어집니다. Autodesk의 PowerMill과 같은 설계 소프트웨어는 최적화를 높이고 수동 연마를 최소화하기 위해 방대한 도구 경로 라이브러리를 제공하여 이 프로세스를 완료하는 데 도움이 될 수 있습니다.

5축 CNC 기계는 최대 5개의 다른 축을 동시에 사용할 수 있는 다용도 제조 기계입니다. 3개의 선형 축과 2개의 회전. 가공 능력은 일반 3축 CNC 기계보다 다양합니다. 5축 CNC 기계는 여러 설정을 제거하는 방식으로 장착할 수 있으므로 지속적인 감독의 필요성을 줄이고 효율성을 높이며 단일 설정 가공 또는 "Done-In-One"을 달성할 수 있습니다. 5축 CNC 기계는 모든 기계 작업장에 추가된 주력 제품입니다. 효율적으로 활용하면 추가 설정 없이 완전한 부품을 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 가동 중지 시간이 크게 줄어듭니다.

다양한 산업에 대한 5축 가공의 이점

• 자동차 산업

자동차 산업은 품질과 일관성에 대한 중요한 요구 사항과 함께 대량 생산을 요구합니다. 각 구성 요소는 안전한 차량에 대한 특정 허용 오차 내에 맞아야 합니다. 자동차 산업의 대부분의 구성 요소는 스탬핑, 플라스틱 사출 및 주조와 같은 저가의 대량 공정을 사용하여 만들어집니다. 그러나 이러한 경제적이고 빠른 기술에는 고도의 고정밀 툴링이 필요하며 이것이 5축 가공에 이상적인 상황입니다.

• 의료 산업의 5축 가공

항공 우주 산업과 마찬가지로 의료 산업도 품질에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 특정 의료 부품은 유해한 품질 문제가 있는 경우 개인의 건강 또는 생존율에 직접적이고 즉각적인 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 의료 구성 요소는 환자에게 이식할 수 있도록 이국적인 재료로 기계 가공된 유기적 모양을 가지고 있습니다. 5축 CNC는 이러한 유형의 재료를 가공하고 이러한 임플란트의 유기적 형태를 처리할 수 있습니다. 임플란트 외에도 의료용 임펠러 및 CT 스캐너 구성 요소와 같은 다른 의료 관련 응용 분야에서도 5축이 필요합니다.

• 에너지 산업의 5축 가공

에너지 산업은 다른 산업의 주요 구성 요소입니다. 그것은 거대하고 다양한 고급 기능과 기술을 통합합니다. 발전소에서 태양광 발전 시스템 및 융합과 같은 훨씬 더 이국적인 기술에 이르기까지 고급 구성 요소에 대한 요구 사항이 있습니다. 엔지니어링, 재료 과학 및 제조에 대한 이러한 까다로운 사양은 이러한 집중적인 요구 사항 때문입니다. 그리고 고급 부품을 안정적으로 생산할 수 있는 가공 시스템이 필요하며, 이것이 바로 5축 기계가 빛나는 부분입니다.