CNC 제조 가능 설계(DFM): 완벽한 DFM 체크리스트

CNC 가공은 공정이 고도로 다용도, 반복 가능, 신뢰할 수 있고, 목재와 플라스틱부터 폼과 금속까지 광범위한 소재와 호환되기 때문에 가장 인기 있는 제조 방법 중 하나입니다. 설계 단계 전반에서 DFM에 집중하는 제품 팀은 CNC 가공 부품과 관련된 생산 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

이 다운로드 가능한 가이드에서 우리는 CNC 가공용 부품을 설계할 때 염두에 두어야 할 8가지 일반적인 DFM 고려 사항을 모았습니다. 제조를 위해 제출하기 전에 이 목록과 설계를 대조해 보면 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

CNC 가공을 위한 상위 8가지 제조 가능 설계 고려 사항

1. 설계에 깊은 포켓이 있습니까?

깊고 좁은 포켓이나 슬롯은 더 긴 공구로 가공해야 하며, 더 긴 공구는 파손되기 쉽고 채터(기계 진동)를 유발할 수도 있습니다. 또한 깊은 포켓을 가공하는 데 여러 패스가 필요해 가공 시간과 제조 비용이 증가합니다.

가능한 한 깊은 포켓이 있는 부품 설계는 피하세요. 깊은 포켓을 피할 수 없다면 엔지니어와 설계자는 깊이를 가능한 한 줄이거나 포켓의 단면적을 늘려야 합니다. 원칙적으로 포켓 깊이는 그것을 만드는 데 사용되는 공구 직경의 3배를 초과하지 않아야 합니다. 예를 들어 0.5인치 커터를 사용할 때 포켓은 1.5인치보다 깊지 않아야 합니다. 엔지니어는 사용 중인 소재와 사용 가능한 공구에 따라 이 수치를 조정해야 할 수 있습니다.

2. 좁은 영역이 있습니까?

좁은 영역은 공구 크기가 특징의 다양한 면 사이의 최소 거리에 의해 제한되기 때문에 제조하기 어렵습니다. 길고 작은 직경의 커터는 파손과 채터에 취약합니다.

커터가 쉽게 통과하기에는 너무 좁은 특징이나 면을 설계하지 마세요. 좁은 영역을 피할 수 없다면 너무 깊지 않아야 합니다. 어떤 특징의 깊이가든 공구 직경의 3배 미만이어야 한다는 것을 기억하세요. 모범 사례로 벽 섹션은 0.01인치보다 두꺼워야 합니다. 더 짧고 직경이 큰 커터를 사용해 채터를 줄일 수도 있습니다.

3. 날카로운 내부 코너가 있습니까?

모든 CNC 드릴 비트가 원형이므로 날카로운 내부 코너를 달성하기 어렵습니다. 대신 드릴 비트는 내부 코너 반경이라고 불리는 가공되지 않은 공간의 포켓을 남깁니다. 방전 가공 같은 우회책을 사용해 날카로운 내부 코너를 가공할 수 있지만, 이러한 방법은 비싼 경향이 있습니다.

가능한 한 날카로운 내부 코너를 피하세요. 이상적으로 코너 반경은 커터보다 약간 커야 합니다. 코너 반경이 그것을 형성하는 데 사용되는 커터와 같은 직경이면 채터와 조기 공구 마모를 유발할 수 있습니다.

표준값보다 0.005인치만큼만 코너 반경을 늘려도 공구가 움직일 충분한 공간을 주고 더 원형 경로를 따르게 할 수 있습니다.

4. 접근 불가능한 특징이 있습니까?

다른 포켓 내부에서 열리는 카운터보어나 음의 드래프트가 있는 포켓 같은 접근 불가능한 특징은 절삭 공구가 쉽게 접근할 수 없기 때문에(가능한 경우라도) 가공하는 데 더 오래 걸립니다. 이는 다시 비용을 증가시킵니다.

절삭 공구가 다른 특징에 의해 차단되지 않고 부품 내 모든 특징에 완전히 접근할 수 있도록 해야 합니다.

5. 외부 필렛이 있습니까?

포켓, 보스, 슬롯의 상단 모서리에 있는 외부 필렛은 예외적으로 날카로운 커터와 정밀한 셋업을 요구합니다. 이 두 요구 사항은 일부 제품 팀에게 지나치게 비쌀 수 있습니다. 이러한 비용을 피하려면 특징의 외부 모서리를 필렛 대신 베벨이나 챔퍼로 처리하세요.

6. 부품의 벽이 너무 얇습니까?

금속 CNC 가공 시 얇은 벽은 채터를 증가시켜 가공 공정의 정확성과 부품의 표면 마감을 해칠 수 있습니다. 플라스틱의 경우 얇은 벽은 휨과 연화를 유발할 수 있습니다. 따라서 얇은 벽이 있는 부품 설계는 피하기 위해 최선을 다해야 합니다.

금속의 이상적인 최소 벽 두께는 0.8mm, 플라스틱은 1.5mm입니다. 상당한 위험 없이 더 얇은 섹션을 달성할 수 있을 수 있지만, 이는 사례별로 평가해야 합니다.

7. 평평한 바닥 구멍이 있습니까?

평평한 바닥 구멍은 고급 가공 작업을 요구하고 리밍 같은 후속 작업에 문제를 일으키는 경우가 많습니다. 작은 구멍인 경우 특히 콘 모양 바닥이 있는 구멍을 만들기 위해 표준 트위스트 드릴을 사용하고, 블라인드 홀에 평평한 바닥을 만들지 마세요. 콘 각도는 일반적으로 118° 또는 135°입니다.

8. CNC 기계의 드릴이 쉽게 진입하고 빠져나갈 수 있습니까?

표면이 드릴 축에 수직이 아니면 드릴 팁이 소재 표면과 접촉할 때 방황합니다. 또한 출구 구멍 주변의 고르지 않은 출구 버는 버 제거를 어렵게 만듭니다. 진입과 출구를 용이하게 하려면 드릴 축에 수직이 아닌 시작면과 끝면을 가진 홀 특징 설계는 피하세요.

CNC 가공을 위한 8가지 설계 고려 사항 요약

1. 깊고 좁은 포켓은 가공 시간과 비용을 증가시킬 수 있으므로 가능한 한 깊은 포켓이 있는 부품 설계는 피하세요.
2. 커터가 쉽게 통과하기에는 너무 좁은 특징이나 면을 설계하지 마세요. 공구 파손과 채터를 방지합니다.
3. 라운드 코너(가운데) 또는 '독본'(오른쪽)은 날카로운 내부 코너의 좋은 대안입니다.
4. 절삭 공구가 다른 특징에 의해 차단되지 않고 부품 내 모든 특징에 완전히 접근할 수 있도록 하세요.
5. 외부 필렛(왼쪽 표시)을 피하고 챔퍼 모서리(오른쪽)를 선택해 시간과 비용을 절약하세요.
6. 얇은 벽 설계는 피하세요. 금속에서는 채터를 증가시키고 플라스틱에서는 휨이나 연화를 유발합니다.
7. 리밍 같은 후속 작업에 문제를 일으킬 수 있는 평평한 바닥 블라인드 홀은 피하세요.
8. 가능한 한 드릴의 접근에 수직인 시작면과 끝면을 가진 홀 특징을 설계하세요.

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제조 가능성을 위한 설계는 CNC 가공 공정을 가속화하고, 운영 비용을 줄이며, 에너지 효율을 높이고, 제품 팀이 깨끗하고 기능적인 부품을 만들도록 돕습니다. 이 짧은 체크리스트를 자주 참조해 설계가 올바른 궤도에 있는지 확인하세요. 하지만 Fast Radius 같은 경험 많은 제조 파트너는 더 미묘한 통찰을 제공할 수 있습니다.

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