2021년에 주목해야 할 5가지 CNC 가공 동향

컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계 가공은 컴퓨터 제어와 공작 기계를 사용하여 재료 층을 제거하고 원하는 부품을 생산하는 감산 제조 공정으로 가장 일반적으로 사용되는 제조 기술 중 하나입니다. 그러나 실제로는 18세기에 개발된 기술을 기반으로 합니다.

18세기 중반 산업화가 시작되면서 CNC 가공의 기술적 선구자가 되었습니다. 그러나 냉전이 되어서야 기술이 자동화되고 CNC 가공 방식이 완전히 실현되었습니다. 마침내 1952년 Richard Kegg는 최초의 현대식 CNC 밀링 머신으로 간주되는 "Cincinnati Milacron Hydrotel"을 개발했습니다.

CNC 밀링 기술은 빠르게 발전하는 컴퓨터 및 제조 기술과 함께 계속 발전하고 매년 새로운 응용 프로그램을 찾습니다. 그리고 "스마트" 기술의 붐과 COVID-19 대유행(소비자 행동에 대한 지속적인 영향)을 포함한 혼란 속에서 제조업체는 비용을 절감하면서 생산성과 유연성을 개선하는 방법을 점점 더 모색하고 있습니다.

이 과제는 새로운 기술의 광범위한 채택을 필요로 하며, 그 중 일부는 내년에 업계 전체에 적용될 것입니다. 이 5가지 트렌드는 곧 다가올 것이며 2021년 CNC 가공의 방향을 형성할 것이 거의 확실합니다.

1. 비용 절감을 위한 더 많은 축

기존 CNC 기계는 3축의 선형 동작을 특징으로 합니다. 많은 기계에 이동 베드가 포함되어 있지만 커터 자체가 이동하더라도 3축 밀링 센터는 그대로 유지됩니다. 일반적으로 3축 기계에서 베드는 두 축을 따라 선형으로 이동하고 스핀들은 세 번째 축을 따라 위아래로 이동합니다. 4축 기계는 회전축을 통합하여 보다 세밀한 절단이 가능합니다.

일반적으로 4축 로터리는 기계 테이블에 장착되고 부품은 4축 로터리의 면에 장착됩니다. 따라서 4축 기계는 복잡한 형상의 의료 기기 및 부품 제조에 매우 적합합니다.

마지막으로 5축 기계는 밀링 능력의 정점을 나타냅니다. 이 기계는 미세 가공을 가능하게 하며 타의 추종을 불허하는 속도로 매우 상세한 절단을 생성할 수 있습니다. 3개의 선형 축과 2개의 회전 자유도로 구성됩니다. 4축 및 5축 CNC 기계는 수년 동안 상업적으로 이용 가능했지만 최근에야 많은 제조업체에서 재정적으로 접근할 수 있게 되었습니다.

또한 기존 CNC 기계를 개조하여 더 많은 축을 포함할 수 있습니다. 더 큰 기울기와 회전을 허용하는 트러니언을 추가하여 3축 기계를 5축 기계로 쉽게 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 장비의 기능이 향상되어 더 적은 수의 설정으로 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다.

각 설정에는 추가 작업, 재료, 시간 및 오류 가능성이 필요하다는 점을 고려하면 설정이 적을수록 직접 비용 절감 효과가 나타납니다. 동시에 다축 기계의 확산으로 인해 소형 CNC 기계의 가격이 전반적으로 낮아지고 있어 소규모 작업과 취미 활동가가 밀링 작업에 더 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다.

2. 툴링을 위한 범용 솔루션

고정하기 어렵거나 쉽게 변형될 수 있는 프로젝트를 제자리에 고정하는 데 사용되는 진공 고정 장치 또는 진공 플레이트는 전통적으로 각 프로젝트에 대해 맞춤 제작되었습니다. 결과적으로 비용이 많이 들고 대부분의 제조 팀은 꼭 필요한 경우가 아니면 사용을 기피하는 경향이 있습니다.

그러나 Pierson SmartVac 및 Blue Photon UV 워크홀딩 시스템과 같은 범용 베이스의 도입으로 여러 작업을 위해 단일 부품을 맞춤 구성할 수 있게 되었습니다. 맞춤형 고정 장치에 대한 턴키 방식의 대안으로 이러한 도구를 사용하면 이전 비용보다 훨씬 적은 비용으로 특정 부품을 생성할 수 있습니다.

Matrix Innovations는 범용 소프트 죠의 형태로 유사한 솔루션을 만들었습니다. 이 솔루션은 사용자 정의가 가능하고 반복 작업에도 사용할 수 있습니다. 진공 테이블과 재사용 가능한 소프트 죠를 함께 사용하면 복잡한 CNC 가공 프로젝트를 훨씬 더 저렴하게 완료할 수 있습니다.

3. 로봇 사용 증가

로봇은 CNC 가공에 오랫동안 사용되어 왔지만 협동 로봇 또는 "코봇"이 널리 채택된 것은 최근의 일입니다. 코봇은 산업용 로봇과 달리 인간 작업자와 긴밀하게 협력하도록 설계되었습니다. 직관적으로 작동하도록 프로그래밍되어 있으며 수동 동작으로 의도한 작동을 가르칠 수도 있습니다.

로봇 비전 시스템의 발전으로 코봇 채택이 빠르게 가속화되고 있습니다. Tesla 자동차에 자동차와 보행자를 인식할 수 있는 비전 시스템이 있는 것처럼 비전 시스템은 협동로봇에 부착되어 기계 공장에서 부품을 보고, 인식하고, 선택하고 배치하도록 가르칠 수 있습니다.

이 로봇은 최소한의 프로그래밍 및 교육이 필요하기 때문에 매우 다양하며 사전에 상당한 시간 투자가 거의 필요하지 않습니다. 이 기술은 작업자의 생산성을 높이는 동시에 인적 오류 가능성을 줄여 장기적으로 비용을 절감하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다. 또한 기계 학습 기능이 로봇 시스템에 점점 더 많이 내장됨에 따라 일부 전문가들은 협동로봇이 가까운 장래에 훨씬 더 효과적인 직장 공동 작업자가 될 것이라고 예측합니다.

4. 인력 교육의 발전

장비 제조업체는 점점 더 3D CAD 뷰어를 표준 기계 플랫폼에 설치하고 있습니다. 이 화면은 작업 설정 및 진행을 위한 기본 시각적 가이드 역할을 하며 문제 해결 비디오를 포함하도록 구성할 수도 있습니다.

CNC 가공 장비에 이 소프트웨어를 통합하면 제조업체는 인력 교육을 개선할 뿐만 아니라 기존 직원의 효율성과 효율성을 높일 수 있습니다. 게다가 이 기술은 초기 비용이 많이 들지만 운영자 오류를 줄여 장기적으로 비용 절감 효과를 높일 수 있습니다.

5. CAD/CAM 소프트웨어의 발전

지난 5~10년 사이에 CAD/CAM은 점점 더 대중화되었습니다. 한때 엄청나게 비쌌던 소프트웨어는 이제 더 저렴할 뿐만 아니라 더 쉽게 접근할 수 있고 직관적이며 사용자 친화적이고 강력합니다. 이 업그레이드된 CAD/CAM 소프트웨어는 효율성과 정확성을 높이고 훨씬 더 혁신적인 워크플로를 가능하게 합니다.

또한 CAD/CAM 소프트웨어는 기계 플랫폼, 모델 기반 정의(MBD) 소프트웨어, 3D 보기 시스템 등과의 수많은 통합을 제공합니다. 이러한 통합은 사용자 오류 가능성을 줄이고 CAD/CAM 소프트웨어의 접근성을 높입니다.

CNC 가공의 미래

CNC 머시닝의 이러한 발전은 2021년과 그 이후에 이 기술을 보다 쉽게 ​​접근할 수 있고 더 안정적으로 만들 것을 약속합니다. 또한 이러한 추세로 인해 맞춤형 프로젝트를 더 쉽고 저렴하게 신속하게 완료할 수 있게 됨에 따라 CNC 가공은 그 어느 때보다 뛰어난 민첩성을 제공하게 될 것입니다.>

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