CNC 가공을 위한 정확한 기술 도면 작성법: 단계별 완벽 가이드

Hubs 플랫폼에서 커스텀 CNC 부품 견적 요청 시 3D CAD 파일만 제출하면 됩니다. 최신 CNC 가공 시스템은 CAD에서 부품 지오메트리를 직접 해석할 수 있어 기술 도면 같은 추가 문서가 항상 필요한 것은 아닙니다.

하지만 기술 도면은 견적 요청에 필수는 아니지만 제조 현장에서 여전히 매우 중요하고 널리 사용됩니다. 기술 도면은 설계자, 엔지니어, 제품 개발자와 머시니스트 간의 기술적 요구사항 소통을 개선합니다. 기술 도면을 제공하면 더 나은 부품을 소싱하고 비용 절감에도 도움이 될 수 있습니다.

이 기사에서는 CNC 주문에 기술 도면(가공 도면)을 언제 포함해야 하는지, 부품 소싱을 최대한 활용하기 위해 무엇을 포함해야 하는지 설명합니다. Hubs 엔지니어들이 검증한 기술 도면 가이드라인과 모범 사례도 포함되어 있습니다.

위 이미지는 잘 설계된 완전한 치수의 기술 도면으로 이 가이드를 활용하는 데 유용한 예시입니다. 여기를 클릭해 고해상도 버전을 다운로드하고, 여기에서 CAD 파일을 다운로드하세요.

기술 도면이 부품 소싱에 여전히 중요한 이유는 무엇인가요?

CAD 파일이 CNC 머신에 전달할 수 있는 내용이 꽤 포괄적이지만, 기술 도면에는 3D CAD 파일이 전달할 수 없는 정보가 여전히 포함되어 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 내부 또는 외부 나사산
• 표준을 초과하는 공차가 있는 형상
• 특정 마감 요구사항이 있는 개별 표면(표면 거칠도 등)

설계에 이런 형상이 포함되지 않더라도 CNC 주문 시 3D CAD 파일과 함께 기술 도면을 포함하는 것이 일반적으로 좋은 관행입니다. 보통 3D CAD 파일은 CNC 머신 프로그래밍에 사용되고, 도면은 가공 과정 전반에서 참조 자료로 사용됩니다.

대부분의 CNC 서비스 제공업체는 이 CNC 터닝 및 밀링 도면에서 직접 부품을 제조할 수도 있습니다. 어떤 경우에는 CAD 파일보다 도면을 선호하기도 합니다. 그 이유는:

• 일부 서비스 제공업체는 2D 도면에서 부품 지오메트리를 빠르게 해석하도록 훈련되어 있습니다.
• 2D 블루프린트에서 부품의 주요 치수, 기능, 핵심 형상을 더 쉽게 식별할 수 있습니다.
• 부품 제조 비용을 더 쉽게 평가할 수 있습니다.

보시다시피 기술 도면은 커스텀 부품 소싱의 중요한 부분이 될 수 있으며, 이를 작성하는 데는 많은 표준과 모범 사례가 있습니다. 도면이 모든 기술적 요구사항을 명확히 전달한다면 어떤 제도 기법을 사용하든 상관없습니다.

Hubs의 프로 팁

위 예시 도면의 모델은 완전한 치수가 기입되어 있습니다. 이를 권장하지만 필수는 아닙니다. 3D CAD 파일이 기본 치수를 전달하기 때문입니다. 시간을 절약하려면 기술 도면에서 측정하길 원하는 가장 중요한 형상과 나사산만 주석 처리하세요.

기술 도면의 구조는 무엇인가요?

기술 도면은 일반적으로 다음과 같은 핵심 구성요소로 이루어집니다:

• 타이틀 블록
• 부품의 아이소메트릭/그림 뷰
• 부품의 주요 정투영 뷰
• 단면도 또는 상세도
• 제조업체 참고사항

타이틀 블록

타이틀 블록에는 제작하려는 부품에 대한 기본 정보가 포함됩니다. 부품명, 소재, 마감 및 색상 요구사항, 설계자 이름, 회사 등입니다. 이 기본 정보를 기입하는 것은 제조업체에게 부품의 주요 기능을 알리는 데 필수적입니다.

타이틀 블록에는 청사진의 척도, 치수 및 공차에 사용된 표준 같은 기타 기술 정보도 포함됩니다.

타이틀 블록 안이나 근처에 보통 투영각이 표시됩니다. 투영각은 도면에서 뷰가 배열되는 방식을 결정합니다. 일반적으로 ASME 표준(미국, 호주)은 제3각 투영을, ISO/DIN 표준(유럽)은 제1각 투영을 사용합니다. 이 글 처음의 예시 블루프린트는 ISO/DIN 표준을 사용합니다.

그림(아이소메트릭) 뷰

기술 도면에 부품의 3D 그림 뷰를 하나 이상 추가하는 것을 권장합니다. 이는 도면을 한눈에 이해하기 쉽게 만듭니다. 아이소메트릭 뷰는 깊이의 착시와 부품 지오메트리의 왜곡 없는 표현을 결합합니다(수직선은 수직으로 유지되고 수평선은 30도 각도로 그려짐).

주요 정투영 뷰

부품 지오메트리에 대한 대부분의 정보는 주요 정투영 뷰에서 전달됩니다.

이는 3D 물체의 2D 묘사로, 바운딩 박스의 외부 측면에서 한 번에 한 면씩 볼 때 부품의 정확한 모양을 나타냅니다. 부품의 에지만 이런 방식으로 그려져 치수와 형상을 더 명확하게 전달할 수 있습니다.

대부분의 부품에 대해 두세 개의 정투영 뷰면 전체 지오메트리를 정확하게 설명하기에 충분합니다.

단면도

단면도는 부품의 내부 디테일을 보여주는 데 사용됩니다. 주요 정투영 뷰의 절단선은 부품이 어디서 단면으로 잘리는지 보여주며, 단면도의 해치 패턴은 원자재가 제거된 영역을 나타냅니다.

기술 도면에는 각 절단선을 해당 단면도와 연결하는 두 글자(예: A-A, B-B 등)로 여러 단면도를 가질 수 있습니다. 절단선의 화살표는 방향을 나타냅니다.

일반적으로 단면도는 정투영 뷰와 일직선상에 배치하지만, 공간이 부족하면 도면의 다른 곳에 배치할 수도 있습니다. 부품은 전체 폭(위 예시처럼), 절반 폭, 또는 각도로 단면할 수 있습니다.

Hubs의 프로 팁

숨겨진 내부 형상의 에지도 정투영 뷰에서 파선으로 표현할 수 있지만, 단면도가 더 명확성을 더해줍니다.

상세도

상세도는 주요 정투영 뷰에서 복잡하거나 치수 기입이 어려운 영역을 강조하는 데 사용됩니다. 일반적으로 원형 모양으로(혼동을 피하기 위해 오프셋 배치) 주요 도면과 연결하는 단일 문자로 주석 처리됩니다(예: A, B 등).

상세도는 도면의 아무 곳에나 배치할 수 있고 나머지 도면과 다른 축척을 사용할 수 있습니다. 단, 이것이 명확히 전달되어야 합니다(위 예시처럼).

제조업체 참고사항은 무엇이며 왜 필요한가요?

기술 도면에 제조업체 참고사항을 추가하는 것은 매우 중요합니다. 견적 받기에는 필수는 아니지만 블루프린트 자체에 포함되지 않은 추가 정보를 전달합니다.

이처럼 겉보기엔 추가적이지만 필수적인 정보에는 모든 날카로운 에지 디버링(제거) 지시사항과 전체 표면 마감 요구사항이 포함됩니다. 이 도면 섹션을 사용해 도면의 부품과 상호작용하는 다른 CAD 파일이나 다른 구성요소를 참조할 수도 있습니다.

제조업체 참고사항은 텍스트 대신 기호를 자주 사용합니다. 예를 들어 표면 거칠도는 일반적으로 기호로 주석 처리됩니다.

Hubs의 프로 팁

단 하나의 표면만 특정 표면 거칠도 마감을 요구한다면 도면의 참고사항이 아닌 도면 자체에 주석 처리해야 합니다. Hubs에서 가공되는 부품의 표준 표면 거칠도는 Ra 3.2µm(125µ인치)입니다. Ra 1.6µm(64µ인치)와 0.8µm(32µ인치) 마감도 가능합니다.

7단계로 기술 도면 준비하기

기술 도면 작성 시 다음 7단계를 따라 최상의 블루프린트를 준비하세요.

1단계

가장 중요한 뷰를 정하고 관련 정투영 뷰를 도면 중앙에 배치하며 치수 기입을 위한 충분한 공간을 남겨둡니다.

2단계

부품에 내부 형상이 있거나 복잡하고 치수 기입이 어려운 영역이 있으면 단면도나 상세도 추가를 고려하세요.

3단계

모든 뷰에 보조선(Construction lines)을 추가하세요. 보조선에는 중심선(대칭면/축 정의), 센터 마크, 센터 마크 패턴(홀 중심이나 원형 패턴 위치 정의)이 포함됩니다.

4단계

CNC 도면에 치수를 기입하세요. 가장 중요한 치수부터 시작합니다(다음 섹션에서 더 많은 팁 제공).

5단계

모든 나사산의 위치, 크기, 길이를 명시하세요.

6단계

표준 공차보다 더 높은 정밀도가 필요한 형상에 공차를 추가하세요. Hubs는 금속에 ISO 2768-m 또는 -f, 플라스틱에 -m을 따릅니다.

7단계

타이틀 블록을 채우고 표준 관행을 초과하는 모든 관련 정보와 요구사항(표면 마감, 디버링 등)이 추가 참고사항에 언급되도록 하세요. 도면이 준비되면 PDF로 내보내 견적 빌더의 주문에 첨부하세요.

이제 기술 도면의 기본 구조에 익숙해졌으니, 치수, 주석, 공차 추가의 구체적인 내용을 더 깊이 살펴보겠습니다.

기술 도면에 핵심 치수를 어떻게 추가하나요?

3D CAD 파일과 기술 도면을 모두 주문에 포함하면 제조업체는 주로 기술 도면의 치수를 확인합니다. 제조 공정에서 오류를 피하기 위해 도면의 모든 중요한 형상을 철저히 치수 기입하는 것을 권장합니다.

완전한 치수 기입을 권장하지만, CNC 가공 서비스 제공업체가 측정하길 원하는 형상과 나사산만 치수 기입해 시간을 절약할 수도 있습니다.

모델 치수 기입을 돕는 몇 가지 팁:

1. 부품의 전체 치수부터 배치하세요.
2. 기능적 목적상 가장 중요한 치수를 추가하세요. 예를 들어 예시 도면에서 두 구멍 사이의 거리는 필수적입니다.
3. 다른 형상들에 치수를 추가하세요. 좋은 관행은 예시처럼 모든 치수를 동일한 베이스라인(데이터럼)에서 시작해 배치하는 것입니다.
4. 치수는 해당 형상을 가장 명확하게 설명하는 뷰에 배치해야 합니다. 예를 들어 나사 구멍의 치수는 이 뷰에 포함되지 않습니다. 상세도에서 더 명확하게 설명되기 때문입니다.
5. 반복되는 형상의 경우 현재 뷰에서 해당 형상이 반복되는 총 횟수를 표시하며 하나만 치수 기입하세요. 예시에서 카운터보어가 있는 두 개의 동일한 구멍을 콜아웃의 2x로 지정했습니다.

도면 치수 기입 주제를 더 깊이 탐구하고 싶으신가요? MIT의 유용한 기사를 확인하세요.

기술 도면에 홀 콜아웃을 어떻게 추가하나요?

홀은 CNC 가공 부품에서 흔한 형상입니다. 보통 드릴로 가공되어 표준화된 치수를 가집니다.

종종 카운터보어(⌴)와 카운터싱크(⌵) 같은 2차 형상도 포함됩니다. 각 개별 형상에 치수를 기입하는 대신 콜아웃을 추가하는 것을 권장합니다.

아래 예시에서 콜아웃은 카운터보어가 있는 두 개의 동일한 관통 구멍을 정의합니다. 깊이 기호(↧)를 사용해 도면에 추가 치수를 기입하지 않아도 됩니다.

기술 도면에 나사산을 어떻게 추가하나요?

부품에 나사산이 포함되면 기술 도면에서 명확히 식별하고 정의해야 합니다. 나사산은 직경 치수 대신 표준 나사산 크기(예: M4x0.7)로 정의해야 합니다. 상세한 나사산 콜아웃을 제공하는 것을 권장합니다. 이는 도면에 명확성을 더하고 파일럿 홀과 길이가 다른 나사산 지정을 가능하게 합니다.

이 경우 첫 번째 작업으로 파일럿 홀의 치수(적절한 직경은 표준 표에서 확인 가능)를 정의하고, 두 번째 작업으로 나사산의 치수(및 공차)를 정의해야 합니다.

Hubs의 프로 팁

3D CAD 파일에 "모델링된" 나사산 대신 "외관용" 나사산을 항상 추가하세요.

기술 도면에서 공차를 어떻게 지정하나요?

공차는 부품의 특정 치수에 대한 허용 가능한 값의 범위를 정의합니다. 공차는 부품의 기능에 대한 이야기를 전달하며, 다른 구성요소와 상호작용하는 형상에 특히 중요합니다.

공차는 다양한 형식으로 제공되며 CNC 도면의 모든 치수(선형, 각도)에 적용할 수 있습니다.

쌍방향 공차(양측 공차)는 가장 단순한 공차로 기준 치수를 중심으로 대칭입니다(예: ±0.1mm). 단방향 공차(서로 다른 상한/하한)와 끼워맞춤 공차도 있으며, 기술 표에서 정의됩니다(예: 6H). 위 예시에서는 평탄도 공차(⏥)가 정의되었습니다.

Hubs의 프로 팁

공차는 기술 도면에서 최적의 부품 기능을 위해 표준 값을 초과해야 할 때만 필요합니다. Hubs에서는 금속에 ISO 2768-m 또는 -f, 플라스틱에 -m을 따릅니다.

공차를 정의하는 더 고급 방법은 GD&T(기하공차)입니다.

기하공차(GD&T)란 무엇인가요?

기하공차(GD&T) 시스템은 표준 치수 및 공차 적용보다 어렵지만 엔지니어링 의도를 더 명확히 전달하므로 우월한 것으로 간주됩니다. GD&T를 사용하면 더 느슨한 공차를 정의하면서도 주요 설계 요구사항을 충족할 수 있으며, 품질을 개선하고 비용을 절감할 수 있습니다.

위 예시에서 진위치(⌖)를 사용해 이 구멍 패턴의 공차를 정의했습니다. 다른 일반적인 기하공차로는 평탄도(⏥)와 동심도(◎)가 있습니다.

GD&T 시스템을 부품 설계에 적용하는 방법은 다음과 같습니다:

이 콜아웃은 공칭 직경 10mm의 8개 구멍과 직경에 대한 ±0.1mm 공차를 정의합니다. 즉, 이 직경을 어디에서 측정하든 측정 결과는 9.9~10.1mm 사이여야 합니다.

진위치 공차는 도면의 이론적으로 정확한 치수로 정의된 위치 중심을 가진 이상적인 실린더 내에 구멍의 중심축이 항상 있어야 함을 의미합니다. 이 실린더의 직경은 0.1mm입니다.

이는 구멍 중심이 설계된 위치에서 벗어나지 않음을 실질적으로 보장해 부품이 어셈블리의 나머지와 맞물릴 수 있게 합니다.

중요 어셈블리와 설계 후기 단계(예: 양산 단계)에서 부품에 GD&T 정보를 추가할 것을 권장합니다. 둘 다 더 높은 계측 요구사항을 가지며 일회성 시제품의 비용을 증가시킵니다.

자주 묻는 질문

CNC 가공에 기술 도면이 필요한가요?

부품에 나사산, 공차, 특정 표면 마감이 포함된 경우 기술 도면이 필요합니다.

기술 도면에는 무엇을 포함해야 하나요?

표준 기술 도면에는 타이틀 바, 부품 뷰(정투영 뷰, 단면도, 아이소메트릭 뷰 포함), 좌표 세부사항, 모든 요구사항, 추가 주석 같은 필수 정보가 포함되어야 합니다.

기술 도면에 제조업체 참고사항이 필요한가요?

제조업체 참고사항은 기술적으로 필수는 아니지만, 블루프린트 자체에 담기지 않을 정보를 전달하는 데 중요할 수 있습니다.

견적 빌더에 기술 도면을 어떻게 추가하나요?

견적 빌더의 부품 사양 섹션에서 "첨부파일 업로드"를 클릭해 기술 도면 PDF를 쉽게 업로드할 수 있습니다. CAD 파일과 체크아웃에서 선택한 부품 사양이 기술 도면보다 우선시됨을 유의하세요. 자세한 내용은 도움말 센터를 참조하세요.