필렛 vs. 챔퍼: CNC 및 3D 프린팅을 위한 올바른 모서리 선택 방법

필렛과 챔퍼의 차이점은 무엇인가요?

CNC 머신이나 3D 프린터를 사용하여 제조될 제품 설계를 만들려는 경우 이 생각이 들었을 것입니다. 구글이나 빙과 같은 즐겨찾는 검색 엔진을 검색하면 필렛을 둥근 모서리로, 챔퍼를 부품의 경사진 모서리로 설명하는 수많은 답을 찾을 수 있을 것입니다.

하지만 이 질문에 대한 답은 가공 부품의 모양을 넘어섭니다. 제품 설계자로서 이러한 특징의 기능적 차이와 이러한 특징이 이상적인 설계 시나리오를 먼저 이해해야 합니다.

이 글은 이 모든 것과 그 이상을 다룹니다.

필렛과 챔퍼의 차이점은 무엇인가?

필렛은 부품의 응력을 줄이고 모서리에서 급격한 변형을 방지하는 데 도움이 되는 설계(또는 부품)의 둥근 모서리를 설명합니다. 반면 챔퍼는 설계 또는 부품의 경사지거나 각진 모서리(보통 45° 또는 60°)입니다.

그림 1. 필렛 vs. 챔퍼

필렛처럼 챔퍼도 날카로운 모서리를 완화하고 응력 집중을 줄이며 가공 부품의 하중 지지 능력을 향상시킵니다. 그러나 챔퍼는 필렛처럼 응력을 더 넓은 표면에 분산시킬 수 없기 때문에 더 높은 응력 집중(또는 더 낮은 응력 저항)을 가집니다.

그림 2. 챔퍼 모서리는 필렛 모서리보다 응력 저항이 낮음

필렛과 챔퍼 모두 부품의 미관을 개선합니다. 그러나 챔퍼 모서리는 제품 설계 측면에서 더 관대합니다. 제조 비용 증가와 부품 기능성에 대해 걱정하지 않고 거의 모든 부품에 쉽게 통합할 수 있습니다.

필렛 생성 시 염두에 두어야 할 2가지 사항

#1 CNC 가공 바닥 모서리

내부(또는 오목한) 필렛과 외부(또는 볼록한) 필렛이 있는 캐비티가 있는 직육면체 부품이 있는 아래 그림을 고려해 보세요.

그림 3. 내부 및 외부 필렛을 보여주는 가공 부품

이러한 바닥 모서리(오목 필렛)는 볼 엔드 밀과 같은 특수 공구가 필요하므로 CNC 머신으로 제작하기 특히 어렵습니다. 이는 제조 비용을 증가시킬 뿐만 아니라, 볼 엔드 밀이 취약하고 더 느린 절삭 속도로 사용되므로 리드 타임도 더 많이 소요될 가능성이 높습니다. 따라서 정사각형 바닥 특징을 구현하는 것이 더 나을 수 있습니다.

하지만 설계 기능에 바닥 모서리 필렛이 필요한 경우 적층 3D 프린팅 공정을 사용하여 부품을 만드는 것을 고려해 볼 수 있습니다.

관련 글: CNC 가공 vs. 3D 프린팅: 상황에 가장 적합한 것 선택 방법

#2 수직 벽 사이의 내부 모서리를 필렛으로 설계

CNC 밀링의 감산적 특성은 캐비티의 수직 벽 사이에 항상 둥근 모서리(또는 필렛)를 생성합니다. 그림 4와 같습니다.

그림 4. 수직 벽의 내부 모서리에 필렛을 보여주는 CNC 가공 부품

이 필렛의 크기는 밀링 작업에 사용된 엔드 밀 공구의 크기에 따라 달라집니다. 예를 들어, 크기(또는 직경)가 0.8mm인 엔드 밀 공구는 반지름 크기가 0.4mm까지 작은 필렛을 만들 수 있습니다. 따라서 이 엔드 밀 공구를 사용하여 캐비티를 만들려는 경우 반지름 크기가 0.2mm인 필렛을 달성할 수 없습니다.

마찬가지로 수직 벽이 곡면(또는 경사진 벽)과 만나는 영역에서 필렛을 설계할 때도 엔드 밀 공구 크기를 고려해야 합니다. 그림 5와 같습니다.

그림 5. 수직 벽과 경사면의 필렛

엔드 밀 공구는 직경의 표준 배수 길이로 제공된다는 점을 명심하세요. CNC 머신 공구를 최대한 활용하려면 직경의 3~5배 길이의 엔드 밀 공구를 사용하는 것이 좋습니다.

CNC 절삭 공구 유형에 대해 자세히 알아보세요.

필렛과 챔퍼 생성: Gensun 정밀 가공이 도와드립니다

이제 필렛 vs. 챔퍼의 기능적 차이를 이해하셨으니, 높은 응력 집중을 줄이고 미관을 개선하기 위해 제품 설계에 어떤 것을 포함할지 쉽게 결정할 수 있습니다. 그러나 부품 제작의 성공은 여전히 주로 가공 파트너에 달려 있습니다.

Gensun 정밀 가공은 아시아 전역에서 CNC 가공 서비스를 제공하는 선도적인 업체입니다. 부품을 처음부터 올바르게 완성할 수 있는 고도로 자격을 갖춘 엔지니어와 기계 조작자 팀을 보유하고 있습니다.

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