이상적인 CNC 공작기계 선택을 위한 7가지 필수 단계

다양한 모양, 크기, 속도, 기타 치수로 제공되는 CNC 공작기계는 정밀 엔지니어링과 제조 산업의 주력 장비입니다. 쇼플로어의 이 필수 기계들은 금형 & 다이부터 복잡한 의료, 자동차, 항공기 부품 제작까지 다양한 용도로 쓰입니다.

다양한 수준의 소프트웨어와 자동화로 무장해, 가공 공정 효율성과 궁극적으로 부품 품질을 크게 개선할 수 있습니다.

하지만 도전은 귀사에 맞는 올바른 CNC 공작기계를 선택하는 데 있습니다. 고려해야 할 광범위한 요소들 속에서, 가장 중요한 요소들로 어떻게 좁힐 수 있을까요?

시작하기에 유용한 체크리스트를 소개합니다.

#1 현재 기계 설정과 운영자 경험

 

먼저 공장의 현재 기계 설정이 어떤지, 엔지니어와 운영자들이 CNC 공작기계 사용에 얼마나 경험이 있는지 고려해야 합니다.

이미 기존 기계가 있다면, 그것들이 제조 목적에 여전히 적절한지 평가하고, 현재 격차가 어디인지 파악하고, 기계 수명을 평가하고, 기존 기계를 더 새로운 고성능 기계로 교체하는 비용 효율성을 평가해야 합니다.

기계 공구 운영자들의 전문성과 숙련도도 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 고도로 자동화된 스마트 기계는 제한된 기능의 단순한 공작기계보다 더 적은 인간 개입을 필요로 합니다.

#2 부품 난이도와 복잡성

CNC 가공에서 가장 큰 과제 중 하나는 생산할 부품의 복잡성과 정밀도입니다.

자동차, 방위, 항공우주, 의료 산업용 부품은 다양한 스핀들이 선택 가능하고, 여러 축을 통해 제어되며 조작, 절삭, 보링, 성형이 가능한 고급 CNC 기계를 요구할 수 있습니다. 이런 기계들의 예로는 3~5축 머시닝 센터와 2~8축 터닝 센터가 있습니다. 단일, 듀얼, 심지어 멀티 스핀들(대량생산) 설계도 가능합니다.

표준부터 고도로 복잡한 작업이나 배치 생산을 위해, 2~5축 수평/수직 CNC 선반이나 3~5축 밀링 머신을 고려할 수 있습니다.

Hwacheon에는 선택 가능한 수평 터닝 센터 레인지가 있습니다:

• CUTEX 레인지: 리니어 가이드웨이 시스템, 다양한 애플리케이션과 생산 니즈에 적합. 2~5축 가능.
• Hi-TECH 라인: 견고한 핸드 스크랩 박스 가이드웨이, 최고 정밀도로 가장 까다로운 소재 처리 가능.
• 복잡한 부품을 한 번 설정으로 완료해야 한다면 멀티축 터닝 센터가 올바른 선택입니다.

Hwacheon의 VT 레인지 같은 수직 터닝 기계는 부품 직경이 부품 길이보다 훨씬 큰 부품 가공에 가장 효과적입니다. 예: 기어 휠, 드럼, 디스크, 펌프 하우징, 엔진 하우징, 링 등.

빠른 턴어라운드로 다양한 부품과 기계 설정이 필요한 "고혼합 소량생산" 모드 생산에는, Hwacheon의 새로운 5축 머시닝 센터 D2-5AX가 Ø600mm 2축 테이블, 4+1에서 풀 5축, 4개 선택 가능 스핀들(옵션)로 놀라운 솔루션을 제공합니다.

금형 & 다이 애플리케이션에는, Hwacheon이 검증된 M2-5AX와 새로운 M3-5AX 5축 머시닝 센터를 제공합니다. 갠트리 설계 기계로 최고 정밀도, 정확도, 표면 마감을 보장합니다.

티타늄, 인코넬, 내열 스테인리스강 같은 가장 까다로운 소재에는, 최대 스핀들 토크 1009Nm까지의 새로운 M4-5AX가 5축 동시 절삭에서 최고 안정성과 효율을 보장합니다.

최대 8축의 Hwacheon T2 터닝 센터나 통합 툴 체인저가 있는 새로운 C1/C2가 "고혼합 소량생산" 생산 니즈에 이상적인 플랫폼을 제공합니다.

#3 가공할 소재

 

CNC 공작기계는 알루미늄, 구리, 금형강, 경화강, 티타늄, 인코넬을 포함한 거의 모든 소재 가공이 가능합니다. 가공할 소재 유형은 기계 설계와 선택할 스핀들에 영향을 주며, 실현 가능한 성능, 내구성, 하중 지지, 정밀도 수준에도 영향을 줍니다. 소재의 물리적 특성과 최적 절삭 조건도 최대 스핀들 속도, 피크 스핀들 모터 마력, 최대 스핀들 모터 토크 같은 공작기계 요소에 영향을 줍니다.

#4 리니어 모션(LM) 가이드웨이 또는 박스 가이드웨이

다음으로, 리니어 가이드(LM) 방식 시스템을 사용하는 CNC 공작기계를 선택할지, 더 강하고 견고한 박스 가이드웨이 설계를 선택할지 고려해야 합니다.

여기서 고려해야 할 4가지 주요 요소는: 속도, 강성, 하중 지지 능력, 공구 수명입니다.

LM 가이드웨이로 제작된 CNC 기계들은 더 빠르지만 경량 작업에 더 적합합니다. 반면 박스 가이드웨이 기계들은 더 강성이고 진동이 적으며, 대형 부품에 중절삭이 가능합니다. 하지만 보통 LM 가이드웨이 기계들보다 느립니다.

둘 중 선택할 때 스스로에게 물어보면 유용한 질문들:

• 가공할 소재는 무엇인가?
• 얼마나 많은 진동 감쇠가 필요한가?
• 희망하는 절삭 이송 속도는?
• 예상되고 필요한 공구 수명은?

#5 CNC 컨트롤 시스템 유형

 

 

올바른 공작기계를 선택할 때, 가장 실용적인 CNC 컨트롤 선택과 매칭해야 합니다. 이는 자동화 수준뿐만 아니라 제어할 축 수와 생산 공정 중 필요한 수동 개입에도 달려 있습니다.

CNC 컨트롤의 가장 예쁘고 큰 화면을 선택하는 것을 넘어, 다음 중요한 요소들을 고려해야 합니다:

• CNC 컨트롤의 신뢰성
• 컨트롤의 효과성
• 소프트웨어 안정성
• 사용자 친화성 - 이 컨트롤들을 다룰 운영자를 구할 수 있는가?

#6 부품당 비용

 

 

이를 결정하려면 고정 비용과 변동 비용 둘 다 고려해야 합니다:

• 고정 비용: 초기 자본 투자, 기계 감가상각, 대출 이자(있는 경우)
• 변동 비용: 자재비, 인건비, 공구비, 정비 및 서비스 비용, 예비 부품 비용

참고: 더 저렴한 기계를 선택한다고 해서 장기적으로 더 나은 생산 효율성이나 공장 수익성을 보장하지는 않습니다.

#7 공장 가용 공간

 

 

마지막으로 확실히, 쇼플로어에 새 공작기계를 수용할 수 있는 공간이 얼마나 있는지 고려해야 합니다.

당연하게도 이는 산업마다 다르며, 다음 요소들을 포함할 수 있습니다:

• 가용 바닥 공간 최대 활용
• 기계 간 작업자 이동 최소화
• 자재 흐름과 포인트 간 자재 이동 공간
• 생산성 증대
• 칩 처리
• 작업자 안전 조건
• 향후 확장 공간
• 가용 전원 포인트

한국에 기반을 두고 공작기계 제작 분야에서 66년 이상의 경험을 가진 Hwacheon Machine Tools는 세계 최초로 CNC 공작기계용 스마트 운영 시스템을 개발한 회사입니다. 금형 & 다이 애플리케이션에 사용되는 우리 SMART 기술은 CAD 파일을 기계로 보내고 버튼 네 번만 누르면 기계가 나머지를 수행하는 쉬운 방법으로 노동력 부족을 해소합니다. 흑연 전극 가공에 효과적이며 - 새로 - 금형 인서트와 금형 코어도 가공 가능합니다.

CNC 공작기계는 큰 투자입니다. 하지만 올바른 방법으로 선택하는 올바른 단계를 밟는다면, 분명 투자 가치가 있습니다. Hwacheon에 문의해 자세히 알아보세요.

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