CNC 워크홀딩 방법 – CNC 머시닝을 위해 공작물을 로드하는 가장 좋은 방법 찾기

CNC 가공 부품을 만들 때 먼저 공작물을 로드하고 유지하는 가장 좋은 방법을 파악하는 것이 중요합니다. 이 단계는 공구 경로를 플로팅하기 전에 진행되며 프로세스에서 중요한 역할을 합니다.

워크 홀딩 및 로딩은 CNC 가공 프로세스의 중요한 측면입니다. 공작물은 기계의 작업 표면에서 얼마나 잘 세워지고 안정적으로 유지되는지에 달려 있습니다. 따라서 기계공과 엔지니어는 공작물을 안정적으로 유지하기 위한 수많은 솔루션을 생각해 냈습니다.

이 기사에서는 워크홀딩을 위한 가장 눈에 띄는 몇 가지 방법을 살펴보고 각각의 장단점을 평가할 것입니다.

T 슬롯

워크홀딩에 중요한 T-슬롯은 T의 크로스바가 테이블 밑면 또는 테이블 내부에 있는 T자형 컷아웃을 제공합니다. 이렇게 하면 너트가 슬롯에 끼워져 볼트 또는 클램프를 삽입하기 위한 이동 가능한 위치를 제공할 수 있습니다.

클램프에는 다양한 유형이 있으며 각각 장단점이 있습니다.

접착제

작업 테이블에 베이클라이트 블록을 추가하는 것은 특히 프로토타입 가공에서 널리 사용되는 워크홀딩 방법입니다. 공작물은 베이클라이트 테이블에 쉽게 접착될 수 있으며 대부분의 중국 프로토타이핑 회사는 이러한 방식으로 작업을 수행합니다.

접착은 여전히 ​​워크홀딩을 위한 매우 쉽고 인기 있는 솔루션입니다. 평평한 재료와 불규칙한 모양의 재료 모두에 유용할 수 있습니다. 워크홀딩 탭이 필요하지 않으면서 잠재적으로 카펫 테이프보다 더 높은 강도를 제공할 수 있습니다. 베드에서 부품을 제거하려면 페인트 스크레이퍼 또는 수동 필링이 필요합니다. 접착제는 프로토타입 가공 및 플라스틱에 특히 유용합니다.

접착제를 적절하게 바르려면 작업물의 수평을 유지하기 위해 균일한 층을 놓아야 합니다. 빠르고 저렴하며 효과적인 워크홀딩 옵션이지만 사용되는 재료에 따라 다르게 작동합니다. 예를 들어, 뜨거운 접착제는 때때로 거품 및 나무와 같은 재료에서 덩어리를 제거합니다. 손상을 방지하는 가장 좋은 방법은 접착제를 선택적으로 바르고 심미적으로나 기능적으로 중요하지 않은 부분에 바르거나 제거하기 쉬운 얇은 층에 사용하는 것입니다.

마찬가지로 접착제는 금속에서 더 빨리 경화됩니다. 금속을 가공할 때 접착제가 너무 빨리 경화되는 것을 방지하는 한 가지 방법은 재료를 침대에 고정된 비금속 폐기물 위에 올려놓는 것입니다. 접착제가 저절로 경화되는 것이 아니라 양쪽 표면에 달라붙을 수 있도록 재료가 맨 위에 있어야 합니다.

장점:여러 조각을 한 번에 테이블에 붙일 수 있으므로 작업자의 작업량이 줄어듭니다. 플라스틱 또는 알루미늄 프로토타입을 만드는 효율적인 방법입니다.

단점:작업물이 벗겨질 가능성이 있습니다. 또한 분리 시 부품이 손상될 수 있습니다.

볼팅

볼트는 T형 테이블을 직접 사용하여 가공을 위해 공작물을 고정하는 좋은 방법입니다. 솔직히 알루미늄 블록을 추가하는 것이 더 나은 아이디어입니다. 필요할 때마다 나사 구멍을 쉽게 만들 수 있기 때문입니다. 나사 구멍은 클램프와 함께 연결되어 더 나은 레벨링과 안정성을 제공합니다.

볼트 체결 재료에 사용되는 품목에는 T-너트, 스터드 및 플랜지 너트가 있습니다. 볼트와 너트는 작업 표면에 T-슬롯 대신 나사산 인서트가 있는 경우 특히 유용할 수 있습니다. 이러한 경우 볼트를 삽입물에 끼워 다양한 디자인의 클램프를 제자리에 고정할 수 있습니다.

장점:볼팅은 공작물을 고정하는 매우 안정적인 방법이므로 매우 강력하게 절단할 수 있습니다. 복잡한 기하학은 유지하는 데 문제가 되지 않습니다.

단점:볼트를 사용하려면 프레임으로 사용할 추가 재료가 필요합니다. 낭비되는 재료는 대용량 부품을 가공할 때 중요할 수 있으며 로딩 시간이 상당합니다. 프레임에서 부품을 절단할 때 힌지 자국이 문제를 일으킬 수 있습니다.

바이스

기계공은 공작물을 고정할 때 바이스를 표준 방법으로 자주 사용합니다. 바이스는 일반적으로 도구가 재료를 처리할 때 두 개의 턱 사이에 고정된 끝에서 조각을 고정합니다. 모서리가 직선인 조각에 특히 유용하지만 모서리가 둥근 조각에도 적용할 수 있습니다.

바이스 유형에 따라 둥근 모서리를 가공하려면 공작물을 지지하기 위해 밀링할 수 있는 소프트 죠의 도움이 필요할 수 있습니다. 최신 바이스는 퀵 스위치 베이스로 설계되어 기계 기술자가 CNC 기계에서 공작물을 로드할 수 있습니다. 부품이 완료되면 다음 배치를 빠르게 로드할 수 있습니다. 바이스는 또한 CNC 작업장에서 선호하는 옵션입니다.

장점:바이스를 사용하면 고속으로 절단할 수 있으며 반복 부품을 만들 때 공작물을 쉽게 찾을 수 있습니다. 대용량 CNC 부품을 만드는 효율적인 방법입니다. CNC 기계에 여러 개의 바이스를 놓아 한 번에 여러 부품을 만들 수도 있습니다.

단점:부품에는 평행 표면이 있는 일반 형상이 있어야 합니다. 그렇지 않으면 맞춤형 턱이 필요합니다.

클램프

CNC 가공 중 워크홀딩에 사용할 수 있는 클램프에는 여러 가지 유형이 있습니다. 여기에는 콤비네이션 클램프, 플라이어 및 C 클램프가 포함됩니다.

콤비네이션 클램프 또는 '빌딩 블록 클램프'는 표준화된 디자인, 다양한 기능, 다양한 사양 및 크기를 가진 일련의 구성요소로 구성됩니다. 이러한 공작 기계 클램프는 처리 요구사항에 따라 빌딩 블록처럼 조립할 수 있습니다. 결합형 클램프는 특성상 설계 및 제조 측면에서 시간 효율적이므로 소량 생산 주기에 적합합니다. 결합된 클램프는 높은 위치 정확도, 큰 클램핑 유연성, 반복 사용, 에너지 및 재료 절약, 낮은 사용 비용의 장점도 있습니다. 약간 복잡한 모양이 필요한 소규모 생산 작업에 적합합니다.

클램프의 또 다른 장점은 특정 구성 요소를 개선하고 공작물의 특정 요구 사항에 따라 교체할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 결합된 정밀 플랫 플라이어 사용 더 많은 융통성, 더 높은 표준화, 더 쉬운 사용 및 더 안정적인 클램핑을 제공할 수 있습니다. 이러한 유형의 정밀 플랫 플라이어는 빠르고 쉬운 설치 및 클램핑의 이점이 있습니다. 생산 준비 시간을 단축하고 소량 생산 효율을 높일 수 있습니다.

C-클램프와 같은 더 간단한 클램프 철물점에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 이들은 저렴하고 사용하기 쉽지만 단순성에는 단점이 있습니다. 재료를 한쪽 면에만 고정하면 때때로 반대쪽에서 들어올려질 수 있으므로 가공하기 전에 재료가 평평한지 확인하는 것이 중요합니다. 마찬가지로 재료에서 조각과 부품을 자르는 것은 까다로울 수 있으며 여러 클램프와 재료를 고정하는 다른 수단이 필요할 수 있습니다. 더 많은 작업을 수행하는 프로젝트의 경우 워크플로를 더 쉽게 만들기 위해 다양한 유형의 클램프가 선호됩니다.

이러한 클램프를 개선하는 다른 방법으로는 부드러운 클램프 베이스 사용이 있습니다. 또는 특수 자성 재료를 사용합니다. 후자는 전자기 영구 고정 클램프에 사용됩니다. , CNC 공작 기계 및 머시닝 센터의 가공 효율성을 향상시키는 데 유용합니다. 기존 클램프의 위치 지정 구성 요소 및 클램핑 요소는 많은 공간을 차지할 수 있지만 전자기 영구 클램프는 재료 고유의 자기력을 사용하기 때문에 이러한 공간을 차지하는 구성 요소가 없습니다. 이를 통해 다양한 가공 작업의 번거로움을 줄이고 공작 기계를 방해할 수 있는 방해 부품을 최소화할 수 있습니다. 그러나 자석의 흡입력이 절단력에 저항할 수 있을 만큼 충분히 좋은지 확인해야 합니다.

유압 및 공압 클램프  추가 전원을 사용하여 유압 또는 공압 구성 요소를 통해 공작물을 적절하게 배치, 지지 및 압축합니다. 결과적으로 공작 기계 및 절삭 공구의 공작물을 조정하여 상호 위치를 정확하고 신속하게 결정할 수 있습니다. 또한 콤팩트한 구조, 다중 스테이션 클램핑, 고속 중절삭 및 자동 제어와 같은 다른 이점을 가져올 수 있어 재료 처리 속도가 빨라집니다. 이는 CNC 공작 기계, 머시닝 센터 및 유연한 생산 라인에 이상적인 추가 유틸리티를 제공합니다.

진공 테이블

진공 테이블은 부품 아래의 진공과 위에서 아래로 밀어내는 대기압 사이의 차이로 인해 발생하는 억제력을 생성하여 공작물을 고정합니다. 진공 테이블은 CNC 라우터에서 수행되는 평판 작업에 가장 적합한 솔루션인 경우가 많습니다.

이러한 테이블은 매우 정확하고 유연하며 효율적일 수 있습니다. 다양한 재료에 적용할 수 있으며 클램핑할 수 없는 재료(예:첨단 복합 재료 또는 고급 합성 재료)에 특히 유용합니다. 또한 클램프 및 기타 솔루션이 할 수 없는 방식으로 장애물을 최소화하는 동시에 설정 및 전환을 훨씬 더 효율적으로 수행할 수 있습니다.

그러나 진공 테이블에는 단점이 있습니다. 다른 형상을 가진 부품은 추가 준비가 필요하기 때문에 진공 테이블은 평평한 재료 조각에 가장 적합합니다. 특정 작은 부품은 진공이 이를 유지하기에 충분한 표면적이 없을 수도 있지만, 보다 균일하거나 집중된 하향 당김이 있는 고급 유형의 진공 테이블은 이러한 항목을 관리할 수 있습니다.

장점:진공 테이블은 로딩 시간이 매우 빠르며 고정할 수 없는 재료에 적합합니다.

단점:대부분의 진공 테이블은 단순하고 평평한 부품에만 적합합니다.

자기 테이블

마그네틱 테이블은 마그네틱 베이스를 사용하여 적절한 금속으로 만든 공작물을 고정합니다. 대부분의 금형 캐비티가 강철로 만들어지기 때문에 금형 제작 산업에서 널리 사용되는 솔루션입니다. 그러나 일반 CNC 가공 작업을 위한 강철 공작물에도 사용됩니다.

대부분의 마그네틱 테이블은 전자기식이므로 가공이 완료되면 자력을 멈출 수 있습니다. 빠른 설정이 가능하고 물리적 클램프나 기타 장치가 필요하지 않기 때문에 절삭 공구 접근이 용이합니다. 경량 또는 중가공에 적합하지만 알루미늄과 같은 비자성 가공물에는 사용할 수 없습니다.

장점:마그네틱 테이블은 전체 절단 접근을 허용하고 신속하게 설정할 수 있습니다. 그들은 또한 매우 안전하고 안전합니다.

단점:마그네틱 테이블은 자성 금속에만 사용할 수 있으므로 알루미늄이 지배적인 제조 영역에서 사용이 제한됩니다.

맞춤형 지그

대용량 부품을 밀링할 때 표준 워크홀딩 방법으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 이 경우 부품을 CNC로 가공하기 위해 맞춤형 지그를 만드는 것이 좋습니다. 몇 초만 단축하면 대량 생산 시 큰 차이를 만들 수 있습니다.

지그는 공구 경로를 안내하고 제품 품질을 크게 향상시킬 수 있지만 절대적인 안정성이 필요한 경우에만 필요합니다. 공작물은 일반적으로 지그에 미끄러지거나 떨어뜨리고 하나 또는 두 개의 퀵 클램프로 제자리에 고정됩니다.

워크홀딩용 지그를 맞춤 제작하는 데는 뚜렷한 장점이 있으며 다양한 방식으로 제작할 수 있습니다. 높은 강성과 엄격한 기하학적 허용 오차가 필요한 지그는 CNC 가공을 사용하여 가장 잘 만들 수 있는 반면 곡선 부품에 맞게 설계된 고정 장치는 FDM 또는 SLS 3D 인쇄를 통해 더 쉽게 생산할 수 있습니다.

장점:맞춤형 지그는 초대형 또는 불규칙한 공작물에 맞게 조정할 수 있으므로 설정 시간이 단축되고 안정성이 보장됩니다.

단점:처리 시간이 길어지고 지출이 늘어납니다. 지그는 다른 일반적인 부품에 맞지 않습니다.

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