CNC 가공이란 무엇입니까? CNC 가공에 관한 모든 것

CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공은 제조 분야에서 점점 더 보편화되었습니다. CNC 기술은 고품질 부품을 생산하기 위한 보편적인 자동화 수단을 제공합니다. CNC 가공 공정이 제공하는 높은 정밀도와 반복성은 대부분의 제조업체에 이상적인 도구입니다. 그들이 점점 더 대중화됨에 따라 요즘에는 다양한 CNC 가공 서비스를 전문으로하는 여러 가공 워크샵을 쉽게 찾을 수 있습니다.
이 문서는 CNC 가공 서비스, 장점 및 응용 프로그램에 대한 몇 가지 기본 지식에 중점을 둡니다.

CNC 가공이란 무엇입니까?

CNC 가공은 제조 및 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 용어이지만 CNC의 약어는 정확히 무엇을 의미합니까? ?

CNC라는 용어는 "컴퓨터 수치 제어"를 의미하며 CNC 가공은 일반적으로 공작물에서 재료 층을 제거하고 맞춤 설계된 부품을 생산하기 위해 컴퓨터 제어 및 공작 기계를 사용하는 감산 제조 공정으로 정의됩니다. 선삭, 밀링 및 기타 공정에서 다양한 가공 모드, 인서트 및 샤프트를 사용하여 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 이 공정은 금속, 플라스틱, 목재, 유리, 발포체, 복합재료 등 다양한 소재에 적합하며, 항공우주 부품의 대규모 CNC 가공, CNC 가공 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

CNC 가공의 자동화된 특성은 일회성 및 중형 생산 실행을 수행할 때 고정밀 및 고정밀, 간단한 부품 및 비용 효율성의 생산을 가능하게 합니다. CNC 가공은 컴퓨터 제어를 사용하여 처음부터 끝까지 전체 가공 프로세스를 처리하고 마지막으로 생산 일관된 정밀 부품을 생산합니다. CNC 가공은 자동화 기능으로 인해 특히 유리합니다. 자동화를 통해 기계를 자체적으로 실행할 수 있으므로 수작업을 줄이고 정확한 부품을 생산할 수 있습니다.

CNC 가공의 공정 개요

모든 CNC 가공 작업은 부품의 CAD 모델에서 시작됩니다. CAM 프로그램은 생성된 파일을 읽고 처리 장비가 따를 수 있는 일련의 코딩 명령으로 변환합니다. 이러한 프로세스를 사용하는 주요 이점은 문서가 승인되면 사람의 개입(있는 경우)이 거의 없다는 것입니다. 대신 컴퓨터 제어 장치가 기계의 움직임을 모니터링하고 안내하므로 잠재적인 오류를 최소화하고 매우 일관된 결과를 얻을 수 있습니다.

다른 CNC 가공 장비는 다른 도구, 기능 및 작업을 처리할 수 있습니다. CNC 가공 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.

1. CAD 모델 설계

CNC 가공 프로세스는 사내에서 시작하거나 CAD/CAM 설계 서비스 회사에서 생성하여 2D 벡터 또는 3D 솔리드 부품 CAD 설계를 생성합니다. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어를 사용하면 설계자와 제조업체가 부품의 형상, 치수 및 기타 기술 사양과 같은 세부 정보를 포함하여 부품 및 제품의 모델 또는 렌더링을 생성할 수 있습니다.

CAD 설계를 완료한 후 설계자는 이를 STEP 또는 IGES와 같은 CNC 호환 파일 형식으로 내보냅니다.

2. CAD 파일을 CNC 프로그램으로 변환

설계가 완료되면 설계 사양을 CNC 기계가 따를 수 있는 방향으로 변환합니다. CAD 파일은 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어를 통해 실행됩니다. 이 프로그램은 CNC 기계가 가공 중에 도구의 방향을 지정하는 데 사용할 프로그래밍 코드를 생성합니다. 이 소프트웨어는 또한 작업자가 초기 부품의 크기와 방향이 올바른지 확인하는 데 사용할 수 있는 부품의 형상에 대한 정보를 추출합니다.

이러한 CNC 호환 명령어 세트는 일반적으로 STEP 또는 IGES의 두 가지 파일 유형 중 하나입니다. 여기에는 G 코드와 M 코드가 포함됩니다. CNC 프로그래밍 언어(G 코드라고 함)에서 가장 유명한 범용 또는 기하학적 코드는 공작 기계가 언제, 어디서, 어떻게 움직이는지를 제어합니다(예:언제 켜거나 끌 때, 얼마나 빨리 기계로 이동하는지) 도구). 공작물의 특정 위치, 취해야 할 경로 등 기타 기능 코드(M 코드라고 함)는 생산 시작 및 종료 시 기계 덮개의 자동 제거 및 교체와 같은 기계의 보조 기능을 제어합니다.

CNC 프로그램을 생성한 후 작업자는 이를 CNC 공작 기계에 로드합니다.

3. CNC 공작 기계 준비

자동화된 제조와 비교할 때 수동 작업은 자동화된 제조에서 훨씬 작은 역할을 하지만 여전히 기계가 관리할 수 없는 중요한 작업을 처리합니다.

CNC 프로그램 파일을 공작 기계에 로드하는 것, 공작물을 기계, 기계 스핀들 또는 바이스 또는 유사한 공작물 고정 장치에 직접 고정하고 필요한 도구(예:드릴 비트 및 엔드밀)를 작업 영역, 기계 및 공작물을 점검하기 위한 적절한 기계 구성요소.

4. 처리 작업 수행

장비를 준비하고 프로그램을 시작한 후 도구 동작 및 이동을 나타내는 기계 명령을 기계의 통합 컴퓨터에 제출합니다. 컴퓨터는 공작 기계를 작동 및 조작하고 CNC 가공 장비는 단계를 실행하고 공작물에 대한 처리 작업을 수행합니다. 이 프로그램은 전체 프로세스를 통해 기계를 안내하는 동시에 추가 작업자 입력 없이 맞춤 설계된 부품 또는 제품을 생산하는 데 필요한 기계 작업을 수행합니다. 지침을 완료한 후 부품은 마무리 및 포장 프로세스를 계속할 수 있습니다.

CNC 가공 작업 유형

다음은 일반적으로 사용되는 처리 기술입니다. 이러한 각 프로세스는 부품을 제조하고 고유한 성능을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 합니다.

CNC 터닝

선삭 중에 공작물이 회전하고 절단 도구가 움직이는 슬라이더에 배치되고 공작물에 공급되어 원하는 패턴의 재료를 제거합니다. 슬라이더는 공작물의 길이를 위아래로 회전시킬 수 있습니다.

마찬가지로 중심선에서 멀어지거나 가까워질 수 있습니다. 이 작업은 많은 양의 재료를 빠르게 제거하는 데 매우 적합합니다.

선반은 원형 부품의 외주에 동심원 모양을 만들기 위해 일반적으로 사용되는 선삭 장비입니다. 선반은 홈, 환형 홈, 계단식 숄더, 내부 및 외부 나사, 실린더 및 샤프트 등 많은 원형 또는 원형 형상을 만들 수 있습니다. 또한 부드럽고 균일한 표면 마감을 특징으로 합니다.

CNC 밀링

밀링과 터닝의 근본적인 차이점은 공작물이 고정되어 있고 절삭 공구가 스핀들에서 회전한다는 것입니다. 일반적으로 공작물은 X, Y 방향으로 움직이는 작업대에 설치된 바이스에 수평으로 고정됩니다. 메인 샤프트에는 다양한 절삭 공구가 장착되어 있으며 X, Y, Z 축으로 이동할 수 있습니다.

(CNC 밀링에 대한 자세한 내용은 CNC 밀링이란 무엇입니까? )

밀링에는 주변 밀링과 평면 밀링의 두 가지 방법이 있습니다. 주변 밀링은 깊은 홈을 절단할 수 있고 평면 밀링은 공작물의 평면을 절단할 수 있습니다. 밀링은 가공된 공작물의 보조 공정으로 사용할 수 있습니다. 밀링 커터는 정사각형/평면, 노치, 모따기, 홈, 윤곽, 키홈 및 정확한 절단 각도에 따라 달라지는 기타 기능을 만드는 데 사용됩니다.

압연기는 드릴도 할 수 있지만 더 복잡하고 비대칭적인 부품에서 블랭크를 제거하는 데 좋습니다.
모든 금속 가공 작업과 마찬가지로 절삭유를 사용하여 공작물과 절삭 공구를 냉각시키고 금속 입자를 윤활하고 씻어내십시오.

터닝 센터와 마찬가지로 작업자 개입 없이 부품에 대해 일련의 작업을 수행할 수 있는 밀링 머신이 일반적이며 수직 또는 수평 머시닝 센터라고도 합니다. 그들은 항상 CNC를 기반으로 합니다. 밀링과 터닝은 대부분의 CNC 기계 작업을 공동으로 담당합니다.

표면 연삭

많은 응용 분야에서 금속 부품의 매우 평평한 표면이 필요합니다. 이 정밀한 표면을 만드는 가장 좋은 방법은 그라인더를 사용하는 것입니다. 표면 그라인더는 공작물을 연삭 휠에 공급하면서 작업대에서 왕복합니다. 휠 컷의 깊이는 일반적으로 0.00025~0.001인치입니다. 원통형 그라인더는 공작물을 중심에 고정하고 회전하면서 회전하는 숫돌의 외주를 맞춥니다.

센터리스 연삭은 전체 이외의 다른 표면과 연삭이 관련되지 않은 작은 부품의 대량 생산에 사용됩니다.

연삭은 평평한 원통형 모양에서 소량의 재료를 제거하는 데 사용됩니다. 연마할 재료에 따라 다양한 유형의 연마제가 사용됩니다. 연삭 과정에서 발생하는 열과 기계적 응력은 공작물에 악영향을 미칠 수 있으므로 공구의 속도와 온도를 신중하게 제어해야 합니다.

EDM

스파크 침식이라고도 하는 방전 가공은 방전을 사용하여 공작물에 필요한 절단을 수행합니다. EDM은 전도성 재료로 만든 공작물에 사용할 수 있습니다. 이것은 전극에서 유전체 유체를 통해 전도성 공작물의 표면으로 전달되는 스파크를 사용합니다. 이 방법으로 작은 직경의 구멍, 금형 캐비티 등을 포함하여 매우 미세한 형상을 연화시키기 위한 열처리 없이도 가공할 수 있습니다.

CNC 가공의 장점

전통적인 제조 방법과 비교할 때 CNC 가공에는 많은 장점이 있습니다. 많은 제조업체가 CNC 가공 기술을 선호합니다. CNC 가공의 장점은 다음과 같습니다.

정밀도 및 정확도 향상

CNC 기계는 동일한 부품을 수천 번 복제할 수 있으며 각 부품의 크기는 이전 부품과 동일합니다. 또한 CNC 가공은 수동 가공 방법에 비해 매우 상세한 프로그래밍 작업을 사용합니다. 기계는 이 지침을 따르며 불필요한 변경이나 인적 오류를 허용하지 않습니다. 부품은 고품질의 정확하고 동일합니다. CNC 가공은 복잡한 디자인의 부품도 생산할 수 있습니다.

생산성 향상

CNC 가공 공정은 또한 많은 시간을 절약하고 생산 효율성을 향상시킵니다. 기존 기계 장비의 경우 작업자는 각 작업에 대해 기계를 수동으로 구성하고 설정해야 합니다. 반대로 CNC 가공 장비는 단순히 컴퓨터 코드를 조정하여 필요한 변경을 할 수 있습니다. CNC 가공 장비는 연중무휴 부품을 생산할 수 있습니다. 기계는 수동 개입이 거의 없이 계속해서 작동할 수 있습니다.

더 다양한 기능

CNC 가공 작업은 금속, 폴리머 및 기타 재료의 다양한 디자인에 적합합니다. 수직 및 수평 CNC 밀링 머신과 다축 CNC 밀링 센터의 가용성은 뛰어난 다용성을 제공합니다. 다양한 복잡성과 매개변수가 있는 프로젝트를 정확하게 처리할 수 있습니다. 이러한 다양성으로 인해 다양한 부품과 제품을 제조하는 데 적합합니다.

높은 일관성

디자인의 마스터 파일이 생성되면 이를 사용하여 사본을 무제한으로 생성할 수 있으며 모든 사본은 편차 없이 동일한 품질이며 각 부분은 이전 버전과 완벽하게 일치합니다.

CNC 가공 산업 및 응용

CNC 가공은 많은 산업 분야에 적용되었습니다. 특히 매우 정확한 부품이 필요한 산업에 이상적인 선택입니다.

의료 산업:

환자 치료를 위한 다수의 표준 정밀 부품 및 맞춤형 장비를 생산합니다. 의료 산업은 환자의 많은 요구를 충족시키기 위해 맞춤형 제품에 의존합니다. 이 산업의 부품은 각 구성 요소가 필요한 정확한 치수를 갖도록 하기 위해 높은 정밀도가 필요합니다. 함께 조립할 수 있는 부품은 의료 오진 및 부품 고장을 피하기 위해 가장 작은 오차 범위를 가져야 합니다.

항공우주 산업:

항공기를 위한 복잡하고 복잡한 설계로 정밀하고 엄격한 공차 부품을 제조합니다. 항공 우주 산업의 CNC 가공은 이러한 고정밀 요구 사항을 충족해야 합니다. CNC 머시닝을 사용하여 부품을 생성함으로써 항공우주 산업은 허용 오차가 매우 높은 필수 맞춤형 부품을 얻었습니다.

운송 산업:

CNC 기계는 다양한 재료를 사용하여 부품을 만들 수 있기 때문에 브레이크에서 엔진 부품, 심지어 도구까지 모든 것이 이러한 기계가 만들 수 있는 제품입니다. 운송 산업은 다양한 차량에 사용되는 부품, 더 고급 장비 및 시스템의 테스트 및 프로토타이핑을 위한 부품을 포함하여 CNC 기계 제작 부품을 요구할 수 있습니다.

전자 산업:

기계 가공은 큰 부품을 생산할 수 있지만 전자 산업에서 사용되는 것과 같은 작은 부품 설계에도 탁월합니다. 부품이 작을수록 허용 오차가 더 엄격해집니다. 전자 및 전기 부품의 경우 미세 가공 공정에서 오류가 발생할 여지가 거의 없습니다. 절단 및 도구 제어 작업을 컴퓨터에 넘기면 인간이 달성할 수 없는 수준까지 정확도를 높일 수 있습니다. 전자 산업은 CNC 가공 부품의 뛰어난 정확도로 인해 큰 혜택을 받았습니다.

석유 및 가스 산업:

정유 및 시추 장비용 대형 기계를 제조하기 위해 석유 화학 산업은 잘 조립된 정밀 부품이 필요합니다. CNC 작업은 업계에서 점점 더 많이 사용되는 전자 기어에 필요한 구성 요소뿐만 아니라 산업을 위한 크고 작은 부품을 생산할 수 있습니다.

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