CNC 공작 기계 정확도를 개선하는 방법

가공에서 가장 중요한 작업 중 하나는 새 CNC 공작 기계가 정확하고 정밀한지 확인하는 것입니다. 그러나 사용할 수 있는 옵션, 구성 및 가격이 어마어마하게 많다는 점을 감안할 때 공장에 적합한 도구를 어떻게 선택합니까?

이 기사에서는 새 공작 기계를 구입할 때 CNC 기계의 정확도, 반복성 및 공차를 최적화하는 데 필요한 단계별 프로세스를 안내합니다.

새로운 CNC 공작 기계에 투자할 시기

새로운 제조 기회나 작업을 사용할 수 있다고 상상해 보십시오. 수행해야 할 작업을 이해하기 위해 엔지니어의 도면을 확인하고 특정 부품을 가공하기 위한 순서와 프로세스를 계획하기 시작합니다.

기존 기계를 살펴보고 기계 작업자의 기술 숙련도를 확인하여 이 부품을 제작할 수 있는지 확인합니다.

불행히도 현재 CNC 공작 기계에는 부품을 만드는 데 필요한 공차가 없습니다. 사양이 낮거나 너무 오래되어 이 새로운 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

이러한 상황이 발생하면 보다 새롭고 현대적인 기술에 대한 투자를 시작할 수 있습니다.

CNC 공작 기계 공급업체 이야기

이 시점에서 새 CNC 기계를 구입하는 비용과 각 부품의 제조 비용을 비교해야 합니다.

현재 장비에 지출한 비용을 기억하고 수익을 극대화하기 위해 가능한 한 낮은 예산을 설정합니다.

10년 전에는 수직형 머시닝 센터에 미화 80,000-100,000달러를 지출했을 것입니다. 좋습니다. 새 CNC 기계에 대한 예산을 미화 75,000달러로 설정하기로 결정했습니다. 시장에서 구할 수 있는 것이 무엇인지 봅시다.

몇 주가 지나면서 다양한 공작 기계 영업 사원에게 연락합니다. 그들은 귀하의 예산에 맞는 다양한 CNC 기계를 제공하면서 열성적으로 귀하에게 관심을 기울입니다.

일부는 가격이 저렴합니다. 다른 사람들은 조금 더 높습니다. 그러나 다른 것들은 더 비쌀 수 있습니다.

이 판매원들이 한 모든 약속은 그들의 기계가 당신의 현재 기계보다 더 새롭고 더 낫다는 사실에 달려 있습니다. 그러나 이러한 공급업체 중 어느 것도 세부정보를 고려하지 않습니다. 및 엄격한 허용 오차 가공된 부분의.

그런데 어느 날 특정 영업사원이 당신을 찾아옵니다. 당신이 그에게 당신의 새로운 직업의 그림을 보여주면서 당신의 구체적인 요구 사항을 알려주면 그는 그것을 자세히 살펴보고 잠시 동안 연구합니다.

그런 기계 부품이 "잡기 어려울 수 있다"고 언급하면서 그는 좋은 도구 홀더와 절삭 도구가 있는 기계가 필요할 것이라고 제안했습니다. .

그는 또한 온도 조절 특히 작업장과 전체 기계의 온도가 중요합니다. 그는 또한 귀하의 새 CNC 기계에 선형 유리 저울, 레이저 측정 도구가 필요하다고 덧붙였습니다. 및 터치 프로브 가공된 부품을 측정하고 자동 오프셋 수행 .

판매원은 자신의 CNC 기계가 귀하의 현재 장치 및 경쟁업체보다 낫다고 설명합니다. 예상 가격을 물어보면 최종 사양에 따라 미화 150,000-200,000달러를 제시합니다.

이것은 설정 예산보다 충격적으로 높습니다! 판매자가 당신을 털려고 했다고 상상할 수도 있습니다.

그러나 당신은 또한 그가 설명한 것에 대해 생각하기 시작했고 그것이 의미가 있다는 것을 깨달았습니다. 결국 다른 공급업체는 이러한 요소에 대해 이야기한 적이 없습니다. 그들은 축 XYZ, 가격 및 기계의 가용 재고에만 관심이 있었고 필요한 경우 추가 할인을 제공했습니다.

시장에서 잘 알려진 평판 좋은 브랜드의 다른 공급업체에 연락합니다.

방문하는 동안 그는 2차 영업 사원의 요점을 대부분 언급하고 반복했습니다. 그는 또한 그의 공작 기계가 시장에서 최고로 평가되는 Linear Drive 시스템을 사용한다고 설명했습니다.
그의 CNC 기계 가격은? 충격적인 USD 280,000-310,000 – 이는 기계 크기, 스핀들 속도 및 CNC 제어가 비슷하지만 두 번째 공급업체보다 훨씬 높습니다.

이제 누구를 믿어야 할까요?

CNC 가공 표준 및 정확도 이해

방금 설명한 일이 전 세계에서 매일 발생합니다. CNC 공작 기계에는 다양한 범주, 품질 표준 및 수준이 있습니다. 올바른 선택을 하려면 차이점을 알아야 합니다.

공작 기계 공급업체는 +/- 1.5미크론 이하의 허용 오차를 약속할 수 있지만 다른 위치 또는 국가의 공급업체는 다른 표준을 채택할 수 있습니다.

예를 들어, JIS 표준(주로 일본산 CNC 기계에서 사용)과 VDI 표준(유명한 유럽 제조업체에서 사용하고 한국의 화천 공작 기계에서 사용) 사이에는 큰 차이가 있습니다.

이러한 표준은 특히 아시아 태평양 지역에서 공작 기계의 정확도 수준을 측정하고 비교하기 위해 이미 30년 이상 사용되어 왔습니다.

차이점과 이러한 차이점의 중요성을 이해하려면 최종 조립이 완료된 후 CNC 기계를 측정할 때 CNC 공작 기계 제조업체가 사용하는 프로세스를 배우고 이해해야 합니다.

CNC 공작 기계에서 "마더 머신"의 역할

고품질 CNC 기계를 제공하는 모든 평판이 좋은 공작 기계 제조업체는 "Mother Machine"을 사용하여 중요한 부품을 만듭니다. 이들은 종종 몇 미크론 이내에서 가장 높은 공차를 달성할 수 있는 기계입니다. 그러한 기계의 비용은 종종 매우 높으며 수백만 달러에 이를 수 있습니다.

최종 사용자가 기본 표준 수직형 머시닝 센터에 대한 견적/제안을 USD 70,000-100,000(X =1000, 10-12,000rpm 스핀들 포함)로 받고 이 기계가 동일하거나 심지어 "on 종이"가 값비싼 "마더 머신"보다 정확도가 더 높기 때문에 극도로 회의적일 필요가 있습니다!

그러한 주장은 사실이기에는 너무 좋습니다.

드라이브 시스템, 가이드 웨이 및 볼 나사가 정확도에 미치는 영향

선형 드라이브 시스템은 어떻습니까? 정말 필요한가요?

이러한 시스템은 공작 기계가 더 빠른 속도를 달성하도록 돕기 위해 오래전에 설계되었습니다. 화천공작기계는 18년 전 수평형 머시닝센터를 설계하고 구축한 경험이 있습니다.

오늘날에도 선형 구동 시스템에 대한 수요는 여전히 존재합니다. 그러나 표준 CNC 기계는 비용과 복잡성으로 인해 이러한 시스템을 생략하는 경우가 많습니다.

선형 구동 시스템은 우수한 공차와 정확도를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 우수한 품질의 볼 나사 및 선형 롤러 가이드 또는 솔리드 박스 가이드웨이(경화, 연삭 및 손으로 완벽하게 긁힘)가 있는 최신 기계는 장기적 정확도와 안정성에서 더 나은 결과를 제공할 수 있습니다.

따라서 모든 축에 고품질 볼 나사가 있는 CNC 머시닝 센터와 손으로 긁어낸 단단한 가이드 방식은 선형 드라이브 버전과 동일하거나 유사한 정확도를 달성할 수 있습니다.

CNC 기계 공차에 영향을 미치는 요소

10미크론 미만 범위의 부품에서 허용 오차를 달성하는 것은 실제로 어려운 일입니다. 그렇게 하려면 공작 기계의 공차에 영향을 미치는 다음 요소를 고려하십시오.

• 방/작업장 온도
• 변하는 온도와 변화하는 실내/작업장
• 작업장의 안정적인 온도를 불안정하게 만들 수 있는 문, 게이트, 에어컨 시스템으로 인한 통풍
• 기계 온도가 이른 아침(교환원이 처음 시작할 때)에서 점심 시간으로, 휴식 시간에서 저녁으로 변경된다는 점에 유의하세요.
• 장시간 고속으로 작동하는 스핀들(스핀들 하우징, 노즈 및 베어링의 냉각 시스템에 주의)
• 기계 제작에 사용되는 재료(주물 재료의 품질)
• 기계 설계(기계 본체와 부품에 열이 고르게 분포되어 있습니까?)
• 작업 시작 전 기계 보정
• 정기 유지보수
• 및 기타 여러 사항

공작 기계의 성능이 저하되지 않도록 화천은 모든 CNC 기계에 독일의 유명 회사에서 만든 Linear Roller Guide Ways를 사용합니다. 여기에는 머시닝 센터의 화천 VESTA 라인이 포함됩니다. 각 레일에 사용되는 블록/슈즈의 크기와 개수는 개별 기계의 크기와 목적에 따라 다릅니다.

Linear Roller Guide Way의 가격은 브랜드, 유형, 크기, 품질 등급 및 원산지에 따라 크게 다를 수 있습니다.

참고:이러한 요소는 종종 컴퓨터 사용자가 직접 처리하거나 관리할 수 있습니다.

CNC 기계 부품 공차에 영향을 미치는 요소

기계 외에도 기계 부품의 공차에 영향을 미치는 다음 요소도 고려하십시오.

• 부품의 재료
• 부품 클램핑(미크론 공차 작업에는 미크론 클램핑이 필요함)
• 2-3축 또는 최대 5축 가공(더 많은 축을 사용하면 기계에서 더 많은 공차를 허용할 수 있음)
• 부품의 모양 – 원형, 정사각형, 직사각형 또는 기타 모양
• 가공 중 열 – 절단 중 충분한 절삭유 사용
• 재료를 한 번에 과도하게 제거하면 부담이 됩니다. 따라서 훌륭한 마무리 작업을 계속하기 전에 이 스트레스를 풀어야 합니다.
• CNC 기계 측정 시스템의 분해능)
  • a) 인코더
  • b) 직접 측정 시스템(미세함 - 더 높은 정확도를 달성할 수 있음)
• 귀하의 도구(고품질 도구는 양질의 작업을 제공함)
• 공구 홀더 품질 및 표준
• CNC 프로그램뿐만 아니라 절단 방식 및 방법
• 및 기타 여러 사항

참고:이러한 요소는 종종 컴퓨터 사용자가 직접 처리하거나 관리할 수 있습니다.

기계 제작, 주조 및 CNC 기계 정확도에 영향을 미치는 기타 요소

위의 사항 외에도 CNC 공작 기계 자체와 관련된 다른 요소도 고려해야 합니다. 화천공작기계와 같은 회사의 경우 다음 요소를 고려합니다.

• 최고의 주조 품질(자체 주조 공장에서 주조)
• Bridge Type 구조로 설계되어 기본부터 최고의 정밀도 구현
• 독일 품질의 롤러 가이드 웨이 – 품질, 표준 및 눈금 면에서 최고의 볼 나사로 더 좁은 피치와 일반 직경보다 큽니다(선택적으로 수냉식).
• 모든 축에서 가장 높은 해상도의 선형 유리 스케일
• 온도 변화를 고르게 분산시키기 위해 전체 기계 본체를 특수 온도 폼으로 감싸
• 머신 베드, 프레임 및 스핀들 하우징의 온도 센서는 온도 변화에 빠르고 정확하게 반응하고 보상합니다.
• 별도의 절연 및 분리 가능한 덮개에서 작동하는 2칩 컨베이어 - 기계 본체로의 열 및 진동 전달을 방지하기 위해 진동 흡수 패드에 장착됨
• 진동을 피하기 위해 기계의 기계적 구조 내에서 각별히 주의하여 장착 및 장착된 케이블 및 파이프
• 기계 베드에 영향을 미치는 냉각수 열을 피하기 위해 장비 후면에 위치한 냉각수 탱크(또한 세척 및 유지 관리가 용이함)
• 20-32-45,000rpm에서 사용 가능한 직접 내장형 모터 스핀들, BBT 40 / HSK-A63 ~ HSK-E40 및 HSK-E32
• 고품질 냉각 및 여과 시스템을 갖춘 스핀들 냉각 시스템
• 효과적이고 균일한 냉각을 위해 작은 부분으로 분할된 스핀들 하우징과 노즈. 이렇게 하면 대부분의 다른 기계에서 볼 수 있는 위에서 아래로 오일이 흐르는 것을 방지할 수 있습니다.
• 새로운 온도 제어 오일이 직접 주입된 베어링 - 베어링이 뜨거운 오일에서 계속 작동하지 않도록 합니다.
• 기계에 로드된 표준 자동화 소프트웨어. 화천의 경우 다음이 포함됩니다.
  • a) HSDC – 화천 스핀들 변위 제어 시스템
  • b) HTDC – 화천 열변위 제어 시스템
  • c) HFDC – 화천 프레임 변위 제어 시스템
• 전 세계 모든 시장과 산업에서 입증된 CNC 제어 시스템 및 모터/증폭기 패키지

참고:이러한 요소는 공작 기계 제조업체에서 관리해야 합니다.

공작기계 고객에게 돌아가기...

이제 고객에게 돌아가 보겠습니다. 그는 새로운 가공 주문을 받았지만 현재 사용 가능한 기계로는 요구 사항을 충족할 수 없다는 것을 깨달았습니다.

그는 가능한 한 적게 지출할 것인가 아니면 시장에서 구할 수 있는 최고급 CNC 공작 기계에 투자할 것인가?

답은 그 중간 어딘가에 있습니다.

사실 더 높은 가공 정확도와 표준을 달성하려면 CNC 공작 기계에 더 많은 투자가 필요합니다.

그러나 아무리 정교하고 좋은 CNC 공작 기계라도 주변 환경이 배치와 맞지 않거나 이러한 최고급 공작 기계가 기본 표준 기계처럼 작동하면 원하는 결과를 얻을 수 없습니다!

주변 및 작업장 환경

작업장 주변과 환경은 문제의 기계에 적합해야 합니다.

깨끗하고 작업장에 진동이 없고 온도가 제어되는지 확인하십시오.

CNC 기계 작업자는 부품 제작 시 엄격한 공차를 달성하는 데 필요한 매우 기본적인 요구 사항과 주의를 이해해야 합니다. 그렇게 하지 않으면 새로운 투자가 필요한 것을 제공하지 못하게 됩니다. 저희가 가이드로 제공한 체크리스트를 사용해도 됩니다.

고품질 도구 홀더

또한 다른 기계에서 실행되는 오래된 도구 홀더를 재사용하는 것이 현명하지만 어리석은 일임을 이해해야 합니다. 그렇게 하면 새 기계를 망가뜨리고 수명을 단축할 수 있습니다. 마치 새 차를 사지 않고 오래된 차량의 타이어를 사용하지 않는 것과 같습니다!

따라서 가장 정확한 클램핑 및 반복성을 제공하려면 클램핑 장비를 적절하게 선택해야 합니다.

결론

대량 생산된 CNC 기계는 항상 평균적인 결과를 제공합니다. 그것이 바로 그들이 만든 이유입니다.

사내에서 설계되고 세심하게 제작된 공작 기계는 가장 높은 요구 사항에도 적합합니다. 당연히 여기에는 일정한 비용이 따릅니다.

공학에는 지름길이 없습니다. 모든 사람이 가장 높은 수익을 얻기 위해 값싼 투자를 하고 싶어하지만 올바른 도구와 장비 없이 투자하는 것은 어려울 뿐만 아니라 불가능한 경우가 많습니다.

모든 점을 고려하고 고려하면 X-travel이 1m이고 Y-travel이 600mm인 3축 CNC 수직 머시닝 센터가 잘 갖춰져 있고 이러한 엄격한 공차와 우수한 성능을 달성하도록 지정되어 있습니다. 필요) 가격 범위는 USD 180,000 ~ USD 200,000입니다.

이러한 도구는 십(10) 마이크론 이하에서 필요한 품질과 허용 오차를 확실히 제공할 것입니다.

화천 공작 기계 - 높은 CNC 기계 정확도를 위한 선택

한국의 화천은 74년 이상 동안 공작 기계의 선두주자로 알려져 있습니다. 우리 회사는 특히 정밀 부품 제조 산업뿐만 아니라 품질 금형 및 다이에서 강합니다.

위에서 그린 상황과 같이 새 부품을 제조하는 데 필요한 요구 사항에 맞게 화천의 SIRIUS UM+ 또는 SIRIUS UL+를 고려해야 합니다. 이 새롭고 향상된 CNC 공작 기계는 고품질 SIRIUS 라인을 기반으로 하며 매우 경쟁력 있는 가격으로 시장에서 최고로 간주됩니다.