대형 대 소형 CNC 가공:일반적인 문제를 극복하는 방법

CNC 가공은 고속 컴퓨터 제어 절단 도구를 사용하여 단단한 공작물에서 재료를 제거하고 완성된 부품을 드러내는 전통적인 제조 공정입니다. 이 프로세스는 대부분 자동화되어 있기 때문에 제품 팀은 일반적으로 매번 정확하고 정확하며 반복 가능한 부품을 받을 것이라고 믿고 "설정하고 잊어버릴 수 있습니다." 또한 CNC 가공은 일반적으로 매우 비용 효율적인 생산 수단이며 다양한 재료와 호환되므로 제품 팀에 높은 수준의 창의적 유연성을 제공합니다.

CNC 가공의 유연성, 적응성 및 경제성을 감안할 때 제품 팀은 가능성이 무한하다고 생각할 수 있습니다. 그러나 부품의 크기에 따라 염두에 두어야 할 몇 가지 중요한 고려 사항이 있습니다. 다음은 매우 크거나 작은 부품을 가공하는 가장 좋은 방법에 대해 알아야 할 모든 것입니다.

CNC 가공을 위한 주요 고려 사항

부품의 크기에 관계없이 모든 제품 팀이 염두에 두어야 하는 두 가지 CNC 가공 요소인 도구 형상과 도구 액세스가 있습니다. 드릴 및 엔드밀 도구와 같은 대부분의 CNC 절단 도구는 원통형이며 절단 길이가 제한되어 있습니다.

도구 형상

가공 과정에서 공구의 형상이 가공된 부품으로 전송됩니다. 따라서 CNC 가공 부품의 내부 모서리는 도구 자체가 작더라도 원통형 도구의 결과로 반경을 갖게 됩니다.

제품 팀은 이 점을 염두에 두고 설계에서 날카로운 내부 모서리를 피하기 위해 할 수 있는 모든 일을 해야 합니다. 날카로운 내부 모서리가 불가피한 경우 몇 가지 해결 방법이 있지만 일반적으로 추가 도구, 프로세스 및 리소스가 필요합니다.

도구 액세스

공구 접근은 CNC 가공 공정에서 특히 중요합니다. 절삭공구가 위에서 공작물에 접근하고 절삭공구가 위에서 접근할 수 없는 공작물 부분은 가공할 수 없습니다. 언더컷은 이 규칙의 주목할만한 예외이지만 모든 사용 사례에 가장 적합한 선택은 아닐 수 있습니다. 제품 팀은 마스터 패턴의 모든 기능을 6가지 주요 방향 중 하나로 정렬하거나 5축 CNC 기계를 사용하여 고급 공작물 고정 기능을 잠금 해제해야 합니다.

일반적인 문제점에 대한 기타 다목적 CNC 설계 모범 사례는 다음과 같습니다.

• 설정을 줄이기 위해 부품의 동일한 면에 주요 기능을 배치
• 가능한 한 깊은 기능 피하기
• 더 단단한 재료를 가공하는 데 시간이 오래 걸리므로 가능한 한 부드러운 재료 사용
• 가능한 한 단순하게 부품 설계

이러한 CNC 설계 모범 사례는 제조 가능성(DFM)을 위한 설계와 깨끗하고 기능적인 부품 생성의 핵심입니다. 제조 가능성에 최적화된 설계는 제조 비용도 더 빠르고 쉽고 저렴합니다. 제품 팀이 DFM을 마스터하면 대형 부품 가공 및 소형 부품 가공에 대한 특별한 고려 사항으로 주의를 전환할 수 있습니다.

대형 부품 CNC 가공을 위한 주요 해결 방법

대형 부품 가공과 관련된 가장 일반적인 두 가지 문제는 다음과 같습니다.

• 너무 무거운 부품 :대부분의 CNC 기계에는 초과할 수 없는 중량 제한이 있습니다.
• 너무 커서 CNC 기계의 이동 치수에 맞지 않는 부품 :큰 부품은 도구가 모든 치수에 접근할 수 있도록 더 큰 작업 영역과 더 큰 범위가 필요합니다.

다행히도 이러한 문제점을 완화하는 데 도움이 되는 다양한 해결 방법이 있습니다.

크고 무거운 부품을 제조하는 가장 비용 효율적인 방법은 설계 단계에서 중량 문제를 예상하고 부품을 기계의 중량 제한을 초과하지 않는 하위 어셈블리로 나누는 것입니다. 그러나 이것은 제조 공정에 시간을 추가하고 특정 하위 조립품은 작업자가 안전하게 운반하기에는 여전히 너무 무거울 수 있습니다. 필요한 경우 제품 팀은 하중을 고르게 분산하고 기계의 부담을 덜어주기 위해 아우트리거 스탠드를 사용하여 더 무거운 부품을 지지해야 합니다.

부품을 실제로 가공할 때 작업자는 다음을 포함하여 다양한 방식으로 CNC 기계의 이동 치수를 고려할 수 있습니다.

• 부품의 특징이 기계의 이동 경로와 정렬되고 사용 가능한 공간에 더 잘 맞도록 부품 각도 조정
• 슬라이딩 고정 장치를 사용하여 긴 직사각형 부품에 구멍 뚫기
• 슬라이딩 4축 고정물을 사용하여 대형 튜브에 구멍 뚫기
• 모든 형상이 작업 범위 내에 들어갈 수 있도록 큰 원형 부품 회전
• 부품을 밀고 회전하여 X축과 Y축 모두 확장

설계 고려 사항 및 작은 부품을 효과적으로 가공하는 방법

소형 CNC 가공 부품이 더 가볍고 생산 효율성이 높지만 맞춤형 소형 부품 가공에는 상당한 어려움이 있습니다. 작은 부품을 만드는 것은 기술적으로 어렵습니다. 또한 매우 작은 부품을 가공하면 고품질 제품을 보장하기 어려운 경우가 많습니다. 제품 팀은 자신이 무엇을 만들고 있는지 볼 수 있어야만 정확한 검사를 수행할 수 있으며 0.005''보다 작은 기능은 육안으로 확인하기 어렵습니다. 이러한 문제에 더하여 작은 부품을 가공하려면 특수 장비도 필요합니다.

다행히 제품 팀은 일반적으로 이러한 문제를 극복하기 위해 몇 가지 작은 조정만 하면 됩니다. 설계가 제조 가능성에 최적화되어 있는 한 부품은 CNC 가공에 적합해야 합니다. 또한 작은 CNC 가공 부품의 검사가 정확한지 확인하기 위해 팀은 3D 현미경을 가까이에 두고 기능과 표면 마감을 확대할 수 있습니다.

소형 CNC 가공 부품을 생산할 때 제조업체는 고 RPM 장비만 사용해야 합니다. 이렇게 하면 더 작은 드릴을 사용하고 부품의 구석구석에 효과적으로 들어갈 수 있습니다.

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CNC 가공을 사용하여 다양한 재료, 크기 및 모양의 고품질 부품을 생성할 수 있지만 제품 개발 팀과 기계 기술자는 여전히 부품 크기를 염두에 두어야 합니다. 큰 부품은 무거워 기계 가공이 어려울 수 있으며 엔지니어가 이미 작은 부품에서 아주 작은 기능의 품질을 확인하기 어렵습니다.

매우 작거나 매우 큰 부품을 정확하고 정밀하게 생산할 수 있도록 설계 및 생산 단계를 모두 조정할 수 있습니다. 처음부터 기계 가공성을 고려하여 설계하고 생산 중에 앞서 언급한 해결 방법을 연습하면 크기에 상관없이 놀라운 것을 만들 수 있습니다.

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