5축 기계에서 3+2 가공이 정확도와 효율성을 높이는 이유

더 쉽고 빠른 셋업부터 더 엄격한 공차와 더 나은 제어 옵션까지, 5축 시스템에서 3+2 가공을 수행하면 오늘날 제조업에서 가장 정확하고 효율적인 부품 제작을 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

5축 기계에서 3+2 가공을 사용하는 데는 많은 이유가 있습니다. 귀 공장이 5축 머시닝 센터 구매를 정당화했던 의료용 임플란트 대형 계약이 끝났고 새로운 일을 찾고 있을 수도 있습니다. 현재 별도 작업으로 가공되는 두 부품 특징 간의 진위 위치(true position) 요건을 맞추기 어려울 수도 있습니다. 아니면 3축 머시닝 센터에서 완료를 기다리는 부품들이 지겨울 수도 있습니다. 상황이 어떻든 5축 기계를 3+2 작업에 사용하는 것이 귀하가 내린 최고의 결정일 수 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

3+2 가공의 이점 합산

확신이 필요하신가요? 5축 기계에서 3+2 가공으로 달성할 수 있는 셋업, 공차, 금속 제거, 유연성을 검토해 보겠습니다.

부품이 직교(orthogonal)하고 6개 면 모두 가공이 필요하다고 가정하면(대부분 밀링 부품에 공통), 5축 기계는 셋업과 부품 핸들링의 2/3를 제거합니다. 작업 횟수가 줄어들면 고정구도 줄어들고, WIP(재공품)도 감소하며, 부품이 공정 중 스크랩 통으로 들어갈 가능성도 줄어듭니다. 또한 제조 공정 중 분실 부품을 예상한 과잉 생산도 줄어듭니다. 5~6개의 여분 부품 대신 이제 하나면 충분합니다.

공작물의 다른 면에 있는 특징 간의 기하 공차는 같은 작업에서 완료할 때 더 쉽게 유지할 수 있습니다. 부품을 원하는 각도로 기울일 수 있는 능력은 공구를 더 짧게 만들 수 있어 더 강성해지며, 이는 공구 수명과 부품 품질을 개선하면서 금속 제거 능력을 높입니다. 단일 작업에서 공작물의 여러 면으로 쉽게 회전할 수 있으므로 가공 단계 순서에 더 큰 유연성이 생깁니다. 교차 특징의 디버링도 훨씬 간단해집니다.

5축 머시닝 센터의 3+2 '포지셔닝 모드'는 90도 이동만으로 제한되지 않습니다. 작업해 온 유압 매니폴드의 경사 구멍을 추가 셋업이나 고정구 없이 완료할 수 있습니다. F-16 밸브 바디의 어색한 27도 나사 보스나 방금 견적 낸 금형의 테이퍼 및 언더컷 면도 마찬가지입니다. '진정한' 5축 작업을 절대 하지 않더라도 이러한 특징은 5축 머시닝 센터에서 쉽게 생산할 수 있습니다.

3+2 가공: 정확성을 위한 준비

명확한 이점에도 불구하고 일부 공장은 5축 동시 가공 기계에서 3+2 가공 전략을 추구하는 것을 꺼립니다. 예를 들어, 공장에서 가장 유능하고 기술적으로 진보한 기계를 이런 방식으로 사용하는 것이 과잉 투자로 여겨질 수 있습니다. 특히 3축 수직 머시닝 센터에 틸트-로터리 트러니언 테이블을 설치하는 것과 비교하면 그렇습니다.

그러나 5축 머시닝 센터는 트러니언이 있든 없든 3축 사촌들에게 없는 제어 기능을 제공합니다. '자동 튜닝' 기능으로 체적 정확도가 보장되어 운동학적 부정확성을 자동으로 보상하고 조정합니다. 공구 중심점 제어와 공구 벡터 입력이 프로그래밍을 단순화하고, 동적 작업 오프셋이 셋업을 단순화합니다. 첨단 제어 장치로 5축 기계는 동시 모드든 아니든 다면 가공에 단순히 더 적합합니다.

좋습니다, 그런데 이제 뭘까요? 워크홀딩과 공구 홀더는 어떨까요? 3+2로 가기로 결정한 후 공구에 더 많은 투자를 해야 할까요? 좋은 소식은—스핀들 테이퍼가 동일하다면—현재 3축 VMC에 있는 모든 공구 홀더를 5축 기계에서도 사용할 수 있다는 것입니다. 바이스, 고정구, 척도 마찬가지지만 몇 가지 주의사항이 있습니다.

공구 시간: 3+2 가공에 필요한 것

공구 홀더부터 시작합시다. 어떤 새로운 공작 기계를 구매하든 고품질 툴링으로 잠재력을 극대화할 기회를 활용해야 합니다. HSK나 유사한 듀얼 컨택트 스핀들을 사용할 수 있다면 반드시 구하세요. 현대적 인터페이스의 더 높은 속도와 정확성이 추가 툴링 비용을 충분히 상쇄합니다.

더 깊이 알아보기. "고성능 머시닝의 교훈: 공구 홀더를 잊지 마세요"를 확인하세요.

또한 지금이 여러분이 사용해 온 사이드락과 콜렛 척을 슈링크 핏이나 유압 홀더로 교체하여 기계의 능력에 발맞출 완벽한 시기일 수 있습니다.

워크홀딩 측면에서 삶은 훨씬 쉬워졌습니다. 공작물 바닥 1/8인치 정도를 잡고 부품을 충분히 들어 올려 모든 면에 완전히 접근할 수 있는 다양한 5축 바이스들이 있습니다. 부품이 완료되면 희생 소재를 잘라내고 부품 바닥에 남은 부분을 가공하면 됩니다.

거기서 더 나아가 새로운 5축 바이스에 제로 포인트나 비교 가능한 퀵체인지 클램핑 및 포지셔닝 시스템을 장착해 보세요. 3축 VMC에서는 전체 테이블을 부품으로 채울 수 있지만, 3+2 가공에서는 일반적으로 한 번에 하나의 공작물을 가공합니다. 제로포인트 시스템은 부품을 기계에 빠르고 쉽게 넣고 뺄 수 있게 하며, 셋업 시간도 줄여줍니다.

귀 공장에서 3+2 가공을 어떻게 활용하나요? 5축 기계에서 사용하나요? 여러분의 팁과 요령을 공유해 주세요.