5축 가공: 생산 역량 확장하기

●  복잡한 공작물을 원클램핑(단일 셋업)으로 가공해 생산성 향상
●  지그 준비 감소로 시간과 비용 절약
●  납기 단축으로 생산 능력과 현금 흐름 증대
●  공작물이 여러 워크스테이션을 이동하지 않아 부품 정밀도 향상
●  짧은 절삭 공구 사용으로 높은 절삭 속도와 적은 진동 실현
●  우수한 표면 조도와 전반적인 부품 품질 달성

동시 5축 가공에서는 공작기계의 3개 직선축(X, Y, Z)과 2개 회전축(A, B)이 동시에 움직여 부품에 복잡한 가공을 수행합니다. 3+2 방식에서는 두 회전축을 이용해 절삭 공구를 기울어진 고정 위치에 잠그고 3축 밀링 프로그램을 실행합니다. 이 공정은 5축 포지셔닝 가공으로도 불리며, 가공 중 공구를 연속적으로 움직이는 대신 4번째와 5번째 축을 이용해 공구를 고정된 위치에 배치하는 데 초점을 맞춥니다.

5축 CNC 가공의 기초

5축 가공은 컴퓨터 수치 제어(CNC)를 사용해 절삭 공구 또는 부품을 5개의 개별 축을 따라 동시에 이동시키는 것을 의미합니다. 절삭 헤드는 모든 축을 따라 지속적으로 움직여 팁이 항상 부품에 수직이 되도록 합니다. 이 고급 제조 공정을 통해 다양한 복잡한 부품을 가공할 수 있습니다.

5축 CNC 가공의 이점

5축 CNC 가공의 주요 이점은 다음과 같습니다:

●  1회 또는 단일 셋업(Single Setup): 3축 기계는 여러 번의 셋업이 필요해 부정확한 정렬, 높은 비용, 기타 오류를 유발할 수 있습니다. 5축 가공으로는 복잡한 형상을 단일 작업으로 가공할 수 있습니다. 이는 효율을 높이고, 소중한 시간을 절약하며, 비용을 줄이고, 조작자 오류를 방지합니다.

●  짧은 절삭 공구(Shorter Cutting Tools): 5축 가공은 더 짧은 절삭 공구 사용을 가능하게 합니다. 헤드를 낮추고 커터를 적절히 방향을 조절할 수 있기 때문입니다. 이는 커터에 과도한 압력을 가하지 않고 더 높은 절삭 속도를 달성할 수 있음을 의미합니다. 짧은 공구로 진동을 줄여 공동(Cavities) 및 코어(Cores) 발생을 억제할 수 있습니다. 5축 기계는 진동이 적어 표면 조도가 향상됩니다.

●  복잡한 부품(Complex Parts): 이 기능은 그렇지 않으면 주조가 필요했던 복잡한 부품 가공을 가능하게 합니다. 소량 생산이나 시제품이 있는 경우, 주조 완료까지 한 달 이상 기다리는 대신 몇 주 만에 부품을 가공할 수 있습니다.

●  공구 수명 향상(Improved Tool Life): 일정한 칩 로드와 최적의 절삭 위치를 유지할 수 있어 사이클 타임과 공구 수명이 향상됩니다.

●  홀 드릴링(Hole Drilling): 5축 가공은 다양한 복합 각도의 홀 시리즈를 적시에 드릴링할 수 있는 능력을 제공합니다. 3축 기계를 사용했다면 각 홀마다 다른 셋업이 필요해 많은 시간이 소요됩니다.

●  충돌 방지(Collision Avoidance): 테이블이나 절삭 공구를 기울여 공구 홀더와의 충돌을 방지하는 능력.

이 제조 공정은 이러한 이점들로 많은 산업을 끌어들이고 있으며, 항공우주와 자동차 분야에서 가장 인기가 높습니다. 이러한 유용한 특성들이 더 많은 산업의 채택을 이끌었습니다. 혜택을 보는 산업에는 석유 및 가스, 의료, 대체 에너지, 컴프레서 등이 포함됩니다.

5개 축에 대한 설명

3축 가공에 대해 들어보셨을 겁니다. 그렇지 않다면 아주 간단합니다. X축으로 좌우, Y축으로 수직, Z축으로 전후 이동하는 가공 유형입니다. 5축 가공에서는 두 개의 축이 추가됩니다: 테이블 틸팅(A축)과 테이블 회전(C축).

5축 가공의 구성

5축 기계에는 두 가지 주요 구성이 있습니다:

●  스윙-로테이트 스타일(Swivel-Rotate-Style): 스핀들을 회전시키는 로터리 축 헤드를 가집니다. 테이블이 끊임없이 수평을 유지하므로 크고 무거운 부품 가공에 최적입니다.

●  트러니언 스타일(Trunnion-Style): 테이블이 움직이는 방식으로, 대량 가공에 유리하며 스핀들이 공간을 차지하지 않습니다.

사용되는 구체적인 기계 유형은 부품 무게, 완제품 수량 및 부피 등 작업의 다양한 요인에 따라 달라집니다.
 

5축 CNC 가공을 선택해야 하는 이유

3D 프린팅, 3+2축 가공, 5축 가공 등 다양한 기계 유형을 비교 중이시라면, 저희는 5축 가공을 추천합니다. 품질과 효율이 중요하다면 단연코 5축 기계를 선택하실 겁니다. 이 공정을 다른 두 가지와 비교하는 것은 사과와 오렌지를 비교하는 것과 같습니다. 5축 가공 공정이 최고인 이유는 다음과 같습니다:

●  5축 vs 3D 프린팅: 주요 차이는 5축 기계가 소재를 제거하는 감산 공정(Subtractive)인 반면, 3D 프린팅은 소재를 쌓아 올리는 적층 공정(Additive)이라는 점입니다. 이 두 공정은 함께 작동하며 서로 보완할 때 최고의 성능을 냅니다. 한쪽 공정으로 다른 쪽을 대체할 수는 없습니다. 복잡한 부품, 다양한 소재, 대량 작업이 있다면 5축이 최선입니다. 다만 특정 부품 설계에는 3D 프린팅을 활용할 수 있습니다.
 

●  5축 vs 3+2축: 3+2축 가공과 5축 가공의 차이를 구분하기 어려울 수 있습니다. 3+2축 가공은 흔히 5축 인덱스 가공이라 불리며, 정지와 시작을 반복하는 반면 5축 가공은 연속적입니다. 5축 가공은 동일하거나 더 나은 결과를 얻는 더 단순하고 빠른 방법입니다.

모든 제조 공정은 특정 용처가 있지만, 5축 가공은 최고 품질과 최고의 효율을 위한 선호되는 방법입니다.

5축 가공 기술 마스터하기

5축 가공은 효율 증대, 공구 수명 향상, 납기 단축 등 여러 이점을 제공하지만, 이러한 이점에는 고유한 도전 과제도 따릅니다. 이 이점들을 얻으려면 공구를 셋업하고 공정을 감독할 적절한 인력이 필요합니다. 원하는 결과를 얻으려면 단순히 부품을 가공하는 것 이상이 필요합니다. 제대로 된 교육, 인력, 소통이 필요합니다.

5축 가공으로 불가능을 가능하게

작업장에서 5축 가공을 사용하면 otherwise 거의 불가능해 보이는 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다. 이 추가된 역량으로 밀링, 보링, 탭핑을 단일 셋업에서 여러 복잡한 형상에 대해 수행할 수 있습니다. 이 한 번의 셋업으로 금속, 합금, 플라스틱의 모든 복잡한 형상 조합을 만들 수 있습니다.

시제품이 필요하든 대량 생산 주문을 완료해야 하든, 예산만 허락한다면 5축 가공이 귀사의 니즈를 충족시켜 드릴 것입니다.