CNC 설계 마스터: 가공 규칙, 팁 & 제한 사항 완벽 가이드

CNC 가공 부품은 일반적으로 CAD 소프트웨어로 생성하여 DXF 파일로 저장한 설계도나 도면에서 시작하며, 이는 G-코드(CNC 프로그래밍 언어)로 변환되어 기계와 절삭 공구를 작동하고 제어합니다. 여기서는 단계, 방법, 규칙, 팁, 제한 사항을 포함한 CNC 가공 설계 가이드를 제공합니다.

가공에서 CNC란 무엇인가?

CNC는 Computer Numerical Control(컴퓨터 수치 제어)의 약자로, 특정 설계에 따라 공작물에서 소재를 제거하거나 프로그래밍에 따라 특정 가공 작업을 수행하는 컴퓨터화된 자동화 기계를 말합니다. 컴퓨터는 CAD 설계를 숫자(그래픽 좌표)로 변환하여 CNC 기계(밀링, 선반, 라우터 등)의 절삭 공구 움직임을 제어합니다.

CNC 가공 공정:

• CNC 부품 도면 설계
• 설계를 프로그래밍 언어로 변환
• CNC 기계에서 실행

CNC 설계 만드는 방법 – CNC 가공용 부품 설계 방법

1. 이상적인 CAD 모델 생성 시 참고할 스케치, 이미지, 사진, 아이디어 등 유용한 자료 검색, 수집, 분류
2. 부품 원점(Part Zero) 위치 결정, CAD 설계에 부품 배치, 원점(0,0,0)이 부품 원점에 오도록 설정
3. CNC 가공 부품의 초기 모델 생성
4. 치수, 필요 공차 등 필수 정보나 매개변수 추가

CNC 가공 설계 가이드 – CNC 설계 규칙 및 권장사항

CNC 부품의 특징과 매개변수에 대한 공통 표준은 없지만, 가공 가능성과 난이도를 고려하여 실제 상황에서 보통 다음과 같은 규칙과 권장사항이 적용됩니다.

1. 공차

공차는 허용 가능한 치수 오차나 경계를 제한하며, 부품의 소재와 형상과 관련됩니다. 표준 공차는 ±0.125mm(0.005")지만, 타이트한 공차는 ±0.0125mm(0.0005") 또는 0.0001"까지 달성 가능합니다.

2. 구멍 크기

표준 직경(1mm 초과) 권장. 드릴 비트 크기를 확인하고 드릴 비트로 구멍을 먼저 가공한 후 리밍이나 보링 공구로 마무리. 엔드밀로 비표준 직경 가공 시 최대 깊이(공칭 직경의 4배) 적용.

3. 나사 크기

권장 나사 크기는 M6 이상으로, CNC 나사 가공 공구로 절삭. 나사 길이는 공칭 직경의 1.5배에서 3배 사이가 적절.

4. 얇은 벽 부품

금속 얇은 벽 부품의 최소 벽 두께는 0.8mm, 플라스틱 부품은 1.5mm 권장. 소재 강성 확보와 가공 중 진동 감소, 정밀도 향상을 위해.

CNC 가공 설계 제한사항 & 팁 – CNC 설계 시 주의사항

CNC용 부품 설계 전, 프로세스를 가속화하고 많은 문제를 피하기 위해 익혀두면 좋은 팁들입니다.

1. 가공에서 소재를 제거하는 절삭 공구의 기하학을 고려하고, 설계한 특징이 CNC 기계의 가공 방식에 맞는지 확인.
2. Scan2CAD로 부품 설계 시 벡터 이미지의 스케일 정의 필수, 시스템 단위는 밀리미터로 설정. 벡터 라인을 최소 노드 수로 줄이고 최종 DXF 파일에 도면 부분만 내보내기. 스플라인과 아크 변환, 여백 제거, 하나의 일관된 절삭 경로 그리기. 중복 객체 삭제.
3. 공구 직경의 4배 이하로 캐비티 깊이 유지하여 가공 난이도와 공구 파손 가능성 감소.
4. 양각 텍스트보다 음각 텍스트가 소재 낭비 감소와 소형 특징 회피에 유리.
5. 특정 공차 사용 지양. 높은 정밀도 요구 시 시간과 인력 증가로 비용 상승.
6. CNC 프로그래밍에서 모든 치수와 점/선/면의 위치는 프로그래밍 원점 기준. 따라서 좌표 치수를 부품 도면에 직접 표시하거나, 가능한 같은 데이텀으로 치수 기입.
7. 프로그래밍 시 기하 요소 조건이 완전하고 정확해야 함.
8. CNC 가공에서 작업 절차는 종종 집약적이므로, 같은 데이텀 위치 결정이 매우 중요. 보조 벤치마크 설정 종종 필요.