CNC 픽스처링 마스터하기: 머시니스트가 알아야 할 10가지 필수 유형

가장 흔한 10가지 픽스처링 유형과 밀링 프로젝트에 가장 적합한 픽스처링이 무엇인지 이 CNC 픽스처링 개요에서 알아보세요.

워크홀딩과 픽스처링은 CNC 밀링에서 까다로운 측면일 수 있습니다. 디자이너들은 수십 년간 부품을 고정하는 다양한 방법을 배우고 공유해 왔습니다. 가장 흔한 10가지 픽스처는 CNC 바이스부터 셀프 픽스처링, 진공 워크홀딩까지 다양합니다.

NYC CNC의 John Saunders가 소프트 조부터 커스텀 픽스처까지 상위 10가지 CNC 픽스처링 유형을 분석한 비디오 시리즈를 만들었습니다. 그의 모든 동반 영상을 이 글에 포함해 각 픽스처링 유형을 더 자세히 살펴볼 수 있게 했습니다.

CNC 밀링이란?

시작하기 전에, 컴퓨터 수치 제어(CNC) 밀링이란 무엇일까요? CNC 밀링은 컴퓨터 제어와 회전 다점 절삭 공구를 사용해 공작물에서 소재를 연속적으로 제거해 특정 또는 맞춤형 부품, 제품, 픽스처를 만드는 가공 공정입니다. 따라서 이 공정은 전통적인 가공 공정보다 빠르고 정밀합니다. CNC 밀링이 금속 가공에만 국한되지 않는다는 점도 중요합니다.

엔지니어는 플라스틱, 유리, 목재 등도 다양한 용도로 가공할 수 있습니다. 밀링 공정은 CAD 소프트웨어에서의 2D 또는 3D 제품 설계로 시작합니다. 엔지니어는 파일을 CAM 소프트웨어에서 변환하고 밀링 준비합니다. 제품을 머신에 로드하면 물리적 생산이 시작됩니다.

픽스처링 유형

자, CNC 머신 내에서 소재를 픽스처링하는 최선의 방법들을 살펴봅시다. 바이스, 소프트 조, 진공 워크홀딩 등. 즐겨보세요!

1. 바이스 작업

목공이나 기타 주택 개조 프로젝트에 쓰이는 전통적인 바이스를 많은 분이 아실 겁니다. 전통 바이스는 클램핑된 객체에 파고드는 톱니나 이빨이 있는 경향이 있습니다. 반면 CNC 바이스는 정밀 평면 모서리를 사용합니다. CNC 바이스의 클램핑 힘은 전통 바이스보다 훨씬 강력합니다. CNC 바이스는 서로 맞물리는 두 개의 경사면을 사용합니다. 나사를 조이면 상단 삼각형이 이동 턱의 하단 삼각형을 밀어냅니다. 그 결과 강력하고 전방 및 하방으로의 클램핑 힘이 발생합니다.

2. 소프트 조

소프트 조는 표준 평평한 바이스 조로 고정하기 어려운 부품을 가공 중에 고정합니다. 다양한 CNC 프로젝트에 필요한 정확한 사양으로 소프트 조를 3D 프린팅하거나 밀링해 둥근 객체를 고정할 수 있습니다. 하지만 소프트 조 사용의 단점 중 하나는 바이스를 고정하는 두 나사를 수용해야 한다는 점입니다. 머시니스트는 소프트 조가 고정하는 소재의 직경, 공차, 크기 변화에도 주의해야 합니다. 불균등한 압력은 치명적 실패를 초래할 수 있습니다.

3. 둥근 부품과 척

5C 콜렛, 확장 맨드렐, 척은 CNC 바이스, 픽스처 플레이트, 4축에서 둥근 소재를 고정합니다. 5C 콜렛은 바이스 블록에 직접 슬라이드하며 1/16인치부터 1인치까지 둥근 객체에 사용할 수 있습니다. 확장 맨드렐은 제품이 미끄러져 들어가는 확장 가능한 코어입니다. 맨드렐이 내부에서 제품에 균일한 압력으로 바깥쪽으로 밀어냅니다. 척은 둥근 객체를 수직으로 고정하기에 완벽합니다.

4. 대형 부품

대형 부품은 보통 전통적인 6인치 바이스에 들어가지 않는 품목입니다. 따라서 CNC 머신 위에 바로 놓고 픽스처 플레이트, 모드 바이스, 기타 클램프로 쉽게 밀링할 수 있습니다.

5. 다중 부품 워크홀딩

다중 부품 가공 워크플로는 머시니스트가 여러 부품 주변으로 CAD와 CAM을 프로그래밍할 수 있게 합니다. 이는 CNC 머신이 여러 부품을 동시에 만들 수 있게 합니다. 또한 듀얼 스테이션 바이스는 1차와 2차 작업 프로그래밍 좌표를 허용합니다.

6. 커스텀 픽스처

커스텀 픽스처는 머시니스트의 고유한 필요에 맞춰집니다. Fusion 360을 활용하면 다른 바이스로 고정할 수 없는 제품을 위한 복잡한 워크플로를 만들어 커스텀 픽스처를 가공할 수 있습니다.

7. 진공 워크홀딩과 얇은 부품

진공 워크홀딩은 제곱인치당 약 14파운드의 유지력을 제공합니다. 다른 바이스 유형에서는 잘 고정되지 않거나 손상될 수 있는 얇은 부품을 고정하는 훌륭한 대안입니다.

8. 슈퍼글루 워크홀딩

일반적인 슈퍼글루 용도와 달리, 슈퍼글루 워크홀딩은 픽스처와 제품 사이에 테이프 층을 적용해 차별화됩니다. 이는 슈퍼글루가 CNC 머신과 제품에 묻지 않게 합니다. 이 고정 공정은 부품이 추가 클램핑 힘을 필요할 만큼 충분히 클 때 진공 워크홀딩과 결합할 수 있습니다.

9. 탭핑과 윈도우 가공

윈도우 가공은 제품/소재가 픽스처 역할을 하게 함으로써 2차 또는 3차 작업의 고정 스트림에 대한 픽스처링을 단순화합니다. 이는 탭핑으로 달성됩니다. 탭은 셀프 픽스처드 부품을 고정하는 마지막 조각입니다.

10. 4축 및 5축 작업

4축 및 5축 가공 중 소재는 CNC 머신 내에서 동적으로 움직입니다. 4축 가공에서는 보통 콜렛이나 척을 사용합니다. 소형 부품의 경우 트러니언이 다양한 회전 각도에 도달하는 데 도움이 됩니다. 제품을 자체 픽스처로 사용할 수도 있습니다. 커스텀 픽스처를 소재로 만들어 제품에 직접 부착해 머신 내에서 고정할 수 있습니다.

픽스처링은 모든 CNC 밀링 프로젝트의 핵심 요소입니다. 엔지니어링은 정밀함과 혁신에 뿌리를 두고 있으며, 픽스처링은 밀링 공정의 또 다른 중요한 단계입니다. 따라서 소재가 있는 곳에는 이를 클램핑해 가장 복잡한 디자인도 생산해낼 방법이 있습니다.

오늘 Fusion 360을 다운로드해 다음 CNC 프로젝트를 위한 다양한 픽스처링 기법을 탐색해보세요!