CNC 공작기계 유형 완벽 가이드: CNC 가공 시스템 종합 분류

CNC 가공은 프로그래밍된 소프트웨어가 동작을 지시하는 제조 공정으로, CNC 공작기계 분류는 장비 유형과 수행 가능 작업을 나타냅니다. CNC 공작기계는 몇 가지 유형이 있을까요? 다음 내용에서 각 CNC 공작기계 유형을 소개하며, 그들 간의 차이점을 확인할 수 있습니다.

CNC 공작기계 분류 – CNC 공작기계 유형

CNC(컴퓨터 수치 제어) 공작기계는 프로그램 제어 시스템을 갖춘 자동 공작기계로, 복잡, 정밀, 소량, 다품종 CNC 가공 부품 가공 및 생산 목적을 달성할 수 있습니다. CNC 공작기계는 다양한 유형이 있으며, 다른 기준에 따라 다음과 같은 범주로 분류할 수 있습니다.

1. 기능(가공 부품)별

기능이나 가공 부품 유형에 따라 CNC 공작기계는 5가지로 분류: CNC 밀링 머신, CNC 선반, CNC 드릴링 머신, CNC 플라즈마 커터, CNC 연삭기.

• CNC 밀링 머신: 형상, 슬롯, 구멍, 노치, 그루브, 포켓, 특수 면 생성, CNC 밀링 부품 제조 공정 수행. 회전 절삭 공구로 고정 공작물에서 소재 제거
• CNC 선반: 원통형 객체 제조, CNC 터닝 부품 생산 공정 수행. 소재 블록이 스핀들에서 고속 회전하는 동안 절삭 공구가 형상 가공
• CNC 드릴링 머신: 공작물에 구멍 가공, 공구가 드릴 위치 빠르고 정확하게 위치. 정교한 드릴링 머신은 리밍, 카운터보링, 탭핑도 가능
• CNC 플라즈마 커터: 플라즈마 토치 탑재, 금속 절단용. 전도성 소재를 고온 플라즈마 제트로 절단
• CNC 연삭기: 회전 숫돌로 연마/강판하여 원하는 형상 생성, 밀링 머신과 선반보다 프로그래밍 쉬움

2. 운동 유형별

운동 기준 분류: 점대점 시스템과 윤곽 제어 시스템.

• 점대점 시스템: 소재와 공구가 고정된 상대 위치에 배치, 커터 공정 완료 후 후퇴까지 유지. 드릴링, 보링, 탭핑 머신 포함
• 윤곽 제어 시스템: 공작기계가 부품 윤곽 따라 소재 절삭, 연속 경로로 작동. 선반, 밀링, 라우팅 머신 포함

3. 축 수별

축 수 기준 분류: 일반적으로 5그룹으로 나눔 – 2축, 2.5축, 3축, 4축, 5축 기계.

• 2축 CNC 기계: 2개 축만 접근, 예: 선반 기계, 공구 2방향 이동(X, Z)
• 2.5축 CNC 기계: 3축 시스템이지만 3차원 이동 아님. X, Y축 먼저 위치 이동 후 제3축 작동. 드릴링, 탭핑 머신 등
• 3축 CNC 기계: X, Y, Z 3축 동시 3차원 이동. 가장 널리 사용되고 다용도, 높은 정밀도 달성, 자동/대화형 작동, 슬롯 밀링, 홀 드릴링, 샤프 에지 절삭 가능
• 4축 CNC 기계: 3축 기계에 A축 또는 B축 회전 추가. 수직/수평 머신 일반 예. 4축 가공에서 추가 축으로 밀링 수행, X/Y/Z 작동은 3축과 동일, A/B축 회전은 X축 기준
• 5축 CNC 기계: 3축 기계에 A축, B축으로 Y, Z 방향 추가 회전. 회전은 베드와 스핀들 움직임(피벗 포인트)에 의해 제공. 5축 기계는 고급 CNC 기계로 다차원 회전과 공구 이동으로 언더컷과 딥 포켓 접근성 향상, 탁월한 마감과 속도로 정밀하고 복잡한 부품 생성 가능. 항공우주 부품, 인공 뼈, 티타늄 부품, 오일/가스 기계 부품, 군수품 등 고급 용도에 주로 사용

4. 제어 루프별

제어 루프 기준 분류: 개루프 시스템과 폐루프 시스템.

• 개루프 CNC 기계: 컨트롤러 시스템과 모터 간 통신이 단방향. 공정 단순: CNC 소프트웨어가 사용자 목적에 따라 필요한 스텝과 방향 신호로 정보 생성, 컴퓨터가 컨트롤러로 릴레이, 컨트롤러가 모터 구동, 피드백 없음. 개루프 CNC 기계는 스테퍼 모터 사용
• 폐루프 CNC 기계: 모터 출력을 모니터링하는 피드백 시스템 보유, 위치/속도/가속도 오차 보정 가능. 피드백은 CNC 컨트롤러나 컴퓨터로 반환, 전자가 더 일반적. 신호 발생기나 컴퓨터로 피드백되는 시스템은 보통 고급 기계에 존재