DFM(Manufacturability) 체크리스트를 위한 최고의 CNC 설계

CNC 가공은 공정이 매우 다양하고 반복 가능하며 신뢰할 수 있기 때문에 가장 널리 사용되는 제조 방법 중 하나입니다. 또한 목재 및 플라스틱에서 폼 및 금속에 이르기까지 광범위한 재료와 호환됩니다. 설계 단계 전반에 걸쳐 DFM에 집중하는 제품 팀은 CNC 가공 부품과 관련된 생산 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

다운로드 가능한 이 가이드에서는 CNC 가공용 부품을 설계할 때 가장 먼저 염두에 두어야 할 8가지 일반적인 DFM 고려 사항을 정리했습니다. 제조를 위해 제출하기 전에 이 목록과 비교하여 디자인을 확인하면 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

CNC 가공을 위한 제조 고려 사항에 대한 상위 8가지 디자인

1. 디자인에 깊은 주머니가 있습니까?

깊고 좁은 포켓이나 슬롯은 더 긴 공구로 가공해야 하며 더 긴 공구는 파손되기 쉬우며 떨림이나 기계 진동을 유발할 수도 있습니다. 또한 깊은 포켓을 가공하는 데 여러 번의 패스가 필요하므로 가공 시간과 제조 비용이 증가합니다.

가능한 한 깊은 주머니가 있는 부품을 설계하지 마십시오. 깊은 포켓을 피할 수 없는 경우 엔지니어와 설계자는 가능한 한 깊이를 줄이거나 포켓의 단면적을 늘려야 합니다. 일반적으로 포켓 깊이는 제작에 사용되는 공구 직경의 3배를 초과해서는 안 됩니다. 예를 들어, 0.5인치 커터를 사용할 때 포켓은 1.5인치보다 깊어서는 안 됩니다. 엔지니어는 사용 중인 재료와 사용 가능한 도구에 따라 이 수치를 조정해야 할 수 있습니다.

2. 좁은 지역이 있습니까?

좁은 영역은 커터의 크기가 형상의 다양한 면 사이의 최소 거리로 제한되기 때문에 제조하기 어렵습니다. 길고 작은 직경의 커터는 파손 및 덜걱거림이 발생하기 쉽습니다.

커터가 쉽게 통과할 수 없을 정도로 너무 좁은 형상이나 면을 설계하지 마십시오. 그러나 좁은 영역을 피할 수 없다면 너무 깊지 않아야 합니다. 모든 형상의 깊이는 도구 직경의 3배 미만이어야 합니다. 가장 좋은 방법은 벽 단면의 두께가 0.01인치보다 커야 하는 것입니다. 더 큰 직경의 더 짧은 커터를 사용하여 떨림을 줄일 수도 있습니다.

3. 날카로운 내부 모서리가 있습니까?

모든 CNC 드릴 비트는 원형이기 때문에 날카로운 내부 모서리를 얻기가 어렵습니다. 대신 드릴 비트는 내부 모서리 반경이라고 하는 가공되지 않은 공간을 남깁니다. 방전 가공과 같은 해결 방법을 사용하여 날카로운 내부 모서리를 가공할 수 있지만 이러한 방법은 비용이 많이 드는 경향이 있습니다.

가능하면 날카로운 내부 모서리를 피하십시오. 이상적으로는 코너 반경이 커터보다 약간 커야 합니다. 코너 반경이 성형에 사용되는 커터와 동일한 직경이면 채터링 및 조기 공구 마모가 발생할 수 있습니다.

모서리 반경을 표준 값 이상으로 0.005"만 늘리면 도구가 더 원형 경로를 따라 이동하고 따를 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있습니다.

4. 액세스할 수 없는 기능이 있습니까?

다른 포켓 내부에서 열리는 카운터보어나 음수 드래프트가 있는 포켓과 같이 접근할 수 없는 기능은 절삭 공구가 쉽게 접근할 수 없기 때문에 가공하는 데 시간이 더 오래 걸리고 비용이 증가합니다.

절단 도구가 다른 기능에 의해 차단되지 않고 부품 내의 모든 기능에 완전히 액세스할 수 있는지 확인해야 합니다.

5. 외부 필레가 있습니까?

외부 필렛 또는 포켓, 보스 및 슬롯의 상단 가장자리에 있는 필렛은 매우 날카로운 커터와 정확한 설정이 필요합니다. 이러한 두 가지 요구 사항은 일부 제품 팀의 경우 엄청나게 비쌀 수 있습니다. 이러한 비용이 발생하지 않도록 하려면 피처의 외부 모서리를 모깎기보다는 베벨이나 모따기를 사용하십시오.

6. 부품의 벽이 너무 얇습니까?

금속을 사용한 CNC 가공의 경우 얇은 벽은 떨림을 증가시켜 가공 공정의 정확성과 부품의 표면 마감을 손상시킬 수 있습니다. 플라스틱의 경우 얇은 벽이 뒤틀리고 부드러워질 수 있습니다. 따라서 벽이 얇은 부품을 설계하지 않도록 최선을 다해야 합니다.

금속의 이상적인 최소 벽 두께는 금속의 경우 0.8mm, 플라스틱의 경우 1.5mm입니다. 큰 위험 없이 더 얇은 섹션을 얻을 수 있지만 이는 사례별로 평가해야 합니다.

7. 바닥이 평평한 구멍이 있습니까?

바닥이 평평한 구멍은 고급 가공 작업이 필요하며 리밍과 같은 후속 작업에서 종종 문제가 발생합니다. 바닥이 평평한 막힌 구멍, 특히 작은 구멍을 만드는 것을 피하고 대신 표준 트위스트 드릴을 사용하여 원뿔 모양의 바닥이 있는 구멍을 만드십시오. 원뿔 각도는 일반적으로 118° 또는 135°입니다.

8. CNC 기계의 드릴이 쉽게 들어가고 나갈 수 있습니까?

드릴 팁은 표면이 드릴 축에 수직이 아닌 경우 재료 표면과 접촉할 때 방황합니다. 또한 출구 구멍 주변의 고르지 않은 출구 버는 버 제거를 어렵게 만듭니다. 진입 및 퇴장을 쉽게 하려면 드릴 축에 수직이 아닌 시작 및 끝 면이 있는 구멍 형상을 설계하지 마십시오.

CNC 가공을 위한 8가지 설계 고려 사항 모두 요약

1. 깊은 주머니는 가공 시간과 비용을 증가시킬 수 있으므로 가능한 한 깊은 주머니가 있는 부품을 설계하지 마십시오.
2. 공구 파손 및 떨림을 방지하기 위해 커터가 쉽게 통과할 수 없을 정도로 너무 좁은 형상이나 면을 설계하지 마십시오.
3. 반사형 모서리(가운데) 또는 "개 뼈대"(오른쪽)는 날카로운 내부 모서리에 대한 좋은 대안입니다.
4. 절삭 도구가 다른 기능에 의해 차단되지 않고 부품 내의 모든 기능에 완전히 액세스할 수 있도록 합니다.
5. 외부 필렛(왼쪽)을 피하고 모따기된 가장자리(오른쪽)를 선택하여 시간과 비용을 절약하십시오.
6. 얇은 벽은 금속의 떨림을 증가시키고 플라스틱의 뒤틀림이나 연화를 유발할 수 있으므로 피하십시오.
7. 리밍과 같은 후속 작업에 문제를 일으킬 수 있는 바닥이 평평한 구멍을 피하십시오.
8. 가능하면 시작 및 끝 면이 드릴 액세스에 수직인 구멍 형상을 설계합니다.

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제조 가능성을 고려한 설계는 CNC 가공 프로세스를 가속화하고 운영 비용을 줄이며 에너지 효율성을 높이고 제품 팀이 깨끗하고 기능적인 부품을 만들 수 있도록 도와줍니다. 이 짧은 체크리스트를 자주 참조하여 설계가 올바른 방향으로 가고 있는지 확인하십시오. Fast Radius와 같은 경험 많은 제조 파트너가 더 미묘한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

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