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얇은 벽 부품 CNC 가공 최적화: 공정 및 지그 설계 전략

얇은 벽 부품 가공의 과제

드론 케이스, 전자 기기 인클로저 등 얇은 벽 조립체는 보통 벽 두께가 2mm 미만입니다. 이는 완제품의 경량화와 열 관리에 유리하지만, CNC 가공 중 구조적 강성이 부족해 조립 치수 불안정, 표면 조도 불량, 국부 또는 전체 변형이 발생하기 쉽습니다.

가공 후 변형

얇은 벽 부품은 공구 압력이나 클램핑 힘에 의해 쉽게 휩니다. 미세한 절삭력도 지지되지 않은 영역을 변형시켜 벽면 굽힘과 공구 편향을 유발합니다. 특히 얇은 모서리나 중공 캐비티 근처의 피처를 가공할 때 위험이 큽니다.

채터 마크(진동 자국)

질량과 강성이 낮아 고속 가공 시 진동이 쉽게 발생합니다. 이로 인해 표면에 채터 마크가 생기고, 공구 마모가 가속화되며 치수 정밀도가 떨어집니다.

실전 사례: 전자담배 알루미늄 합금 하우징

알루미늄 합금 전자담배 하우징 가공 사례를 통해 얇은 벽과 엄격한 공차가 생산에 미치는 영향을 살펴봅니다.

제품 사양

가공 요구사항

가공 난제

기존 가공 방식의 한계

프로파일 소재를 사용해 가공이 필요한 벽면에 균등한 여유량을 두고, 3+2축 로터리 테이블로 전면과 주변 구조를 먼저 가공한 뒤 파팅오프 후 3축 CNC로 배면 구조를 가공하는 방식입니다.

공정이 2단계로 '짧은' 장점이 있으나, 단점도 명확합니다:

기존 방식의 한계점

최적화된 가공 솔루션

1. 가공 순서 최적화

가공 순서를 다음과 같이 조정했습니다:

2. 블랭크 보강 리브 추가

블랭크 중공 캐비티 내부에 브리지 타입 연결 구조로 3개의 보강 리브를 추가해 외부 가공 중 강력한 지지력을 확보했습니다.

3. 예비 드릴링된 지그 홀

실린더 지그의 타이로드 텐셔닝 위치를 제공하기 위해 블랭크 중심에 호리병 모양 홀을 미리 드릴링했습니다. 이는 지그 로딩 자동화 수준도 향상시킵니다.

4. 안전한 파팅오프 및 부품 분리

CNC3에서 배면 가공 완료 후, 지그의 레드 마킹 면이 원주 방향으로 분포된 위치결정 및 내측 지지점을 제공합니다. 두 개의 실린더가 작동해 하나는 스크랩 영역을 잡고, 다른 하나는 완제품을 지지하여 완제품이 움직이지 않고 공구가 스크랩에 손상되지 않게 분리합니다.

5. 생산 효율 대폭 향상

기존 3+2축 5축 장비에서 수행하던 작업을 CNC1(3축)과 CNC2(4축)로 분산시켰습니다. 이로써 소량 배치 납기 능력이 크게 향상되어 일일 생산량이 기존 대비 300%에 달합니다.

얇은 벽 구조 부품은 강성 낮고 진동에 민감해 가공이 까다롭습니다. 형상이 다양해 각 부품마다 맞춤형 접근이 필요합니다.

프로파일 최적화, 공정 계획, 지그 설계를 통합한 이번 솔루션은 가공 품질과 안정적인 소량 배치 납기를 동시에 달성했습니다.

WayKen은 얇은 벽 구조를 포함한 금속 및 플라스틱 부품 CNC 가공 서비스를 제공합니다. 첨단 장비, 최적화된 공정, 엄격한 품질 관리를 통해 정밀도와 일관성을 보장하며, 고객이 시제품 제작부터 소량 생산까지 원활하게 진행할 수 있도록 지원합니다.

CNC 기계

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