CNC 가공, 신기술 도전 속에서도 빛나는가? 작은 나사 테스트로 본 진실

CNC 가공은 제조 산업에서 수년간 주류 제조 방식으로 자리 잡아 왔습니다. 하지만 최근 적층 제조(AM) 등 새로운 부품 가공 방식이 등장하며 그 지위가 도전받고 있습니다. CNC 가공이 영광을 이어갈 수 있을까요? 신기술의 장점이 CNC 가공을 능가할까요?

작은 나사 하나를 가공하는 과정을 통해 CNC 가공이 대체될 가능성인지 답해보겠습니다.

CNC로 나사 가공하는 방법

현재까지 CNC 가공은 여전히 주류 나사 가공 방식이며, 특히 CNC 가공 공장이 머시닝 센터로 업그레이드된 지금은 더욱 그렇습니다.

CNC 머시닝 센터로 공작물 가공 시 이점은 잘 알려져 있습니다. 하지만 CNC 머시닝 센터의 조작과 프로그래밍엔 아직 베일에 싸인 부분도 있습니다. CNC 가공으로 나사를 만드는 세 가지 방식: 나사 밀링(Thread Milling), 탭 가공(Tap Processing), 픽 가공(Pick Processing)이 있습니다.

나사 밀링 공법

나사 밀링은 나사 밀링 공구로 대구경 나사 가공과 난삭재 나사 구멍 가공에 사용됩니다. 특징:

1. 공구는 일반적으로 초경 소재, 고속, 고정밀, 고효율
2. 동일 피치면 좌나사/우나사 구분 없이 동일 공구 사용 가능 → 공구 비용 절감
3. 스테인리스강, 구리 등 난삭재 나사 가공에 특히 적합. 칩 배출과 냉각 용이, 가공 품질과 안전 보장
4. 공구 전단 가이드 없어 짧은 나사 바닥 구멍이나 언더컷 없는 구멍의 블라인드 홀 가공에 편리

나사 밀링 공구는 머신 클램프 초경 인서트 밀링 커터와 일체형 초경 밀링 커터 두 종류. 머신 클램프 타입은 나사 깊이가 블레이드 길이 미만인 구멍뿐 아니라 블레이드 길이 초과 구멍도 가공 가능. 일체형 초경 밀링 커터는 나사 깊이가 공구 길이 미만인 구멍 가공용.

CNC 머시닝 센터 탭 가공 공법

소구경 나사 구멍이나 구멍 위치 정밀도 요구 낮을 때 적합. 일반적으로 나사 바닥 구멍 드릴 직경을 나사 바닥 구멍 직경 공차 상한에 가깝게 설정해 탭 가공 여유량 감소, 탭 부하 감소, 탭 수명 연장.

가공 소재에 맞는 적절한 탭 선택 필요. 탭은 밀링 커터, 보링 커터에 비해 가공 소재에 매우 민감. 탭은 관통홀 탭과 블라인드 홀 탭으로 구분. 관통홀 탭은 전단 가이드가 길어 전방 칩 배출. 블라인드 홀 가공 시 나사 가공 깊이 보장 안 됨. 블라인드 홀 탭은 후방 칩 배출용으로 전단 가이드 짧음. 차이 주의. 플렉시블 탭핑 척 사용 시 탭 생크 직경과 사각 폭이 탭핑 척과 동일해야 함. 강성 탭핑 시 탭 생크 직경이 스프링 콜릿 직경과 같아야 함.

탭 가공 프로그래밍은 비교적 단순, 모두 고정 사이클로 파라미터 값만 추가하면 됨. 단, CNC 시스템마다 서브프로그램 포맷이 달라 파라미터 값 대표 의미가 다를 수 있음 주의.

3D 프린팅이 CNC 가공을 대체할 것인가?

3D 프린팅은 적층 제조로 물질 적층을 통해 객체 제조. CNC 공작기계는 감산 제조로 물질 제거로 객체 제작. CNC 공작기계는 매우 성숙한 제조 장비로 전통 제조에 널리 활용. 3D 프린팅은 새로운 제조 이론으로 기술 아직 연구개발 중.

지속가능발전 추구 현대에 3D 프린팅은 자원 절약과 활용에 큰 장점, 복잡한 객체 제조에 더 효율적.

나사 하나 만드는 데 3D 프린팅 쓰면 편리(다만 시간 조금 더 걸림). 하지만 짧은 시간에 대량 나사 제작하려면? 비현실적. 3D 프린팅 작동 원리와 기술 특성상 대량 생산에 부적합.

3D 프린팅 대비 CNC 가공은 설정된 가공 프로그램에 따라 CNC 머신이 연속 가동하므로 안정성 우수. CNC 가공 비용이 3D 프린팅보다 낮아 나사 가공에 더 유리.

3D 프린팅과 CNC 가공의 차이점

• 생산 범위: 3D 프린팅 가공 가능 범위가 CNC보다 넓음. 높은 자유도로 CNC 불가능한 난해/불가능 형상 구현 가능.
• 발전 수준: CNC 가공 산업은 스핀들, 공구 인터페이스, 제어 시스템 등 성숙한 표준 보유. 3D 프린팅 분야엔 그런 확립된 표준 없음.
• 제품 크기: 3D 프린팅은 초대형 부품 제작 어려움. CNC는 대형 가공 가능.
• 공정 유형: 3D 프린팅은 모델을 쌓아 올리는 적층 제조. CNC는 원자재를 지속 절삭·제거하는 감산 제조.

적층 제조가 나쁘다거나 CNC 가공이 나쁘다고 단정할 수 없지만, 제조 기업 입장에서 CNC 가공이 주는 이점이 적층 제조보다 큼(맞춤형 제품 판매 기업 제외).

따라서 CNC 가공은 여전히 제조 산업에 남아 입지를 굳건히 할 것이라 봅니다.

JTR은 CNC 가공 서비스와 3D 프린팅 서비스를 모두 제공하는 전문 제조사입니다. 귀사 제품이 CNC 가공에 적합한지 3D 프린팅에 적합한지 불확실하면 연락 주세요. 또는 직접 제품 CNC 가공을 완료해 드릴 수도 있습니다. JTR의 CNC 가공 역량은 신뢰할 만합니다.