CNC 밀턴(Mill-Turn) 가공의 이점 탐구: 복합 가공의 새 지평

CNC 밀턴은 프로토타입을 포괄적으로 가공할 수 있는 다축 관계를 제공합니다. 그렇다면 CNC 밀턴 가공이 가능한 곳은 어디일까요? 대부분의 경우 선삭과 밀링 기술은 역량과 구현 면에서 계속 진화하지만, 기술의 뿌리는 남아 있습니다. 여기에 소개된 이야기 중 하나라도 핵심을 찌른다면, 독자는 언급된 제공업체에 연락해 새로운 개념이나 에디션에 대해 더 알아볼 수 있습니다. 우리의 목표는 장비, 공정, 프로그램, 애플리케이션 형태로 최신 선삭 및 밀링 기술을 제조업체와 CNC 밀턴 커뮤니티에 한자리에서 선보이는 것입니다.

선반을 위한 멀티태스킹 기술 진화

한 기계에서 선반-밀링 작업을 수행한다는 아이디어는 오래전부터 있었습니다. 하지만 시간이 지나며 OEM들이 생산성, 수익성, 부품 품질 최적화의 새로운 방법을 찾으면서 기술은 발전해 왔습니다(지금도 진행 중). 초기 단계에서 CNC 선반에 후면 가공 스핀들을 연결하거나 대향 트윈 스핀들을 적용하는 것부터, 3개의 Y축 헤드를 가진 최신 장치까지, 저자는 시간이 지남에 따라 선삭 및 밀링 기계의 기계적 진보를 논의합니다. 루프 시간과 비용도 절감합니다.

CNC 밀링 또는 CNC 밀링은 컴퓨터 제어와 회전 다점 절삭 공구를 사용해 공작물에서 점진적으로 재료를 제거해 맞춤형 부품이나 객체를 만드는 가공 방식입니다. 이 접근법은 알루미늄, 플라스틱, 유리, 목재 등 다양한 부품 제조와 광범위한 맞춤형 부품 및 제품 제작에 이상적입니다.

CNC 정밀 가공 서비스에는 기계적, 화학적, 전기적, 열적 공정 등 많은 솔루션이 제공됩니다. CNC 밀링은 연삭, 선삭 등 많은 가공 기술과 함께 기계적 가공 공정으로, 밀링 머신의 절삭 공구 작용 같은 기계적 수단으로 공작물에서 재료를 제거한다는 의미입니다.

이 기계는 CNC 밀링 공정의 기초, 구성 요소, 공구 등을 소개하며 CNC 밀링 방식에 초점을 맞춥니다. 또한 다양한 밀링 작업을 다루고 CNC 밀링 방식의 대안을 제시합니다.

CNC 밀턴 요약

CNC 밀링 공정은 대부분의 전통적 기계적 CNC 가공 공정과 마찬가지로 컴퓨터 제어를 사용해 블랭크를 절삭·성형하는 머신 툴을 구동·관리합니다. 또한 모든 CNC 가공 공정이 그렇듯 다음 기본 개발 단계를 따릅니다:

• CAD 모델 설계
• CAD 모델을 CNC 프로그램으로 변환
• CNC 밀링 유닛 설계
• 밀링 공정 수행

2D 또는 3D CAD 부품 템플릿 개발로 CNC 밀링 공정이 시작됩니다. 완성된 템플릿은 CNC 호환 파일 형식으로 전송되어 CAM 소프트웨어에 의해 전체 공정과 공작물을 통한 기계 동작과 툴링 모션을 결정하는 CNC 머신 프로그램으로 변환됩니다. 작업자가 CNC 프로그램을 시작하기 전, 공작물을 기계 작업면(작업대)이나 클램핑 장치(바이스)에 고정하고 밀링 공구를 기계 스핀들에 장착해 CNC 밀링 머신을 준비합니다. CNC 밀링 공정은 밀링 응용 분야 사양과 요구사항에 따라 CNC 지원 수평 또는 수직 밀링 머신과 회전 다점(멀티투스) 절삭 공구(밀링 머신, 드릴 등)를 사용합니다. 컴퓨터가 준비되면 기계 인터페이스를 사용해 소프트웨어를 시작, 기계가 밀링 공정을 수행하도록 트리거합니다.

유닛은 CNC 밀링 작업이 시작될 때까지 분당 수천 회전 속도로 절삭 공구를 회전시킵니다. 사용된 밀링 머신 유형과 밀링 응용 조건에 따라 공구가 공작물에 박힐 때 기계는 다음 중 하나를 수행해 공작물에 필요한 절삭을 만듭니다.

공구와 공작물 상대 이동

CNC 밀링에서는 수동 밀링 방식과 달리 기계가 보통 회전하는 절삭 공구에 대해 공작물을 이동시키며, 공구 회전 방향과 같은 방향으로 이송합니다. 이 관례를 따르는 밀링 작업을 클라임 밀링(Climb milling)이라고 하며, 역방향 작업은 컨벤셔널 밀링(Conventional milling)이라고 합니다.

작업장이 멀티태스킹 생산으로 전환할 적절한 시기를 판단하고 올바른 툴을 갖추도록 돕는 체크리스트로 끝맺습니다.

밀링과 선삭을 결합해야 할 때

더 빠른 부품 가공과 재공품 감소로 작업장이 긴급 작업에 훨씬 빠르게 대응할 수 있습니다. 별도 선삭과 밀링 작업은 사이클 타임이 균형을 이루기 어렵기 때문에 한쪽을 기다릴 필요가 없어집니다.

정교한 멀티태스킹 컴퓨터의 프로그래밍을 자동화하고 단순화하기 위해 엔지니어들은 최근 몇 년간 먼 길을 왔습니다. 향상된 포스트 프로세서와 대폭 개선된 시뮬레이션으로 선삭 및 밀링 기계 프로그래밍 가능성에 대한 의문을 사실상 없앴습니다.

신형 선삭·밀링 센터

대부분 급진적 기계 작업장의 목표는 완제품을 단일 고정구에 떨어뜨리는 것입니다. 인덱스(Index)는 CNC 밀턴을 도입했는데, 주 65mm 수평 스핀들이 Z축(390mm)으로 이동하고, 보조 65mm 스핀들이 X(600mm)와 Z(390mm)축으로 이동하며, 꾸준히 유능한 머신 툴이 이 목표 달성을 돕고 있습니다. XYB에서 스핀들 #1(상부)이 이동하고, 밀링 스핀들 #2(하부)가 YB로 이동합니다.

결과: 두 개의 개별 5축 서브시스템 구성, 탁월한 강성, 인상적인 역학. 일부 기계 구조는 모터 구동 밀링 스핀들만 사용하는 상용 선삭·밀링 센터보다 거의 2배 빠른 비교 가능 공작물 생산이 가능하다고 회사 엔지니어들은 말합니다.

단일 작업으로 가공할 부품 크기 측면에서 이 머신 툴은 정밀 부품 생산을 한 단계 앞당겨, 더 빠른 가공과 낮은 에너지 소비로 이러한 부품 제조 비용을 절감합니다.

선삭·밀링 기계로 작업장 여건 개선
한 엔지니어는 자신의 작업장에서 주사기 펌프에 사용될 밸브 특정 섹션이 직면한 문제의 해결책이 컴퓨터일 수 있음을 보았습니다.

기계의 작은 크기와 슬라이딩 헤드스톡이 처음엔 엔지니어 눈길을 끌었지만, 마무리를 포함해 부품 필수 지오메트리 제조 능력이 구매 결정 요인이었습니다. 부품을 사내에서 제조할 수 있게 되어 이 작업장의 제조 공정이 더 관리하기 쉬워졌고, 설계 시간을 절반으로 줄이고 5만 개 생산 런에서 부품당 약 3달러를 절약했습니다.

CNC 밀턴으로 멀티태스킹 대역폭 확대

이 이중 목적은 단축된 납기와 향상된 가공 정밀도에 대한 증가하는 수요를 살펴보는 것으로 시작합니다. 선삭·밀링 머신은 전통적 나사 가공 니치를 넘어 새로운 시장을 여는 기회로, 저가 작업과 프로토타입 작업 등 이전에는 불가능했던 일을 가능케 합니다.

놀라운 멀티태스킹 시스템 라인은 수리·조립 시간 최소화, 고정구·공구 수 감소, 대기 시간 단축으로 제조 비용을 최소화하도록 설계되었습니다. 단일 기계로 원형 부품, 완전 프리즘형 솔리드 또는 주조 부품, 항공우주 부품 및 금형 같은 조각 부품의 2차 작업과 경쟁할 수 있습니다.

다축 선반 프로그래밍은 두 번째 과제입니다. CAD/CAM 시스템이 이들 기계의 동적 작업을 관리하길 원하는지에 대한 고찰.

CNC 밀턴이 선삭 역량을 해방하다

다중 스핀들 선삭/밀링 머신은 사용자가 추가 셋업 없이 전체 단면을 절삭할 수 있게 합니다. 단일 플랫폼에서 선삭, 드릴링, 밀링 및 기타 작업을 수행하기 때문입니다. 그러나 여러 스핀들을 동시에 관리할 수 있는 CAM 애플리케이션 없이는 이들 장치의 이점을 온전히 활용하기 어려울 수 있습니다. 한 절삭 공구 제조사가 CAM 소프트웨어 키트 설치로 이 문제를 해결했습니다. 이 소프트웨어는 컴퓨터 시뮬레이션과 피처 인식 기능을 제공해 사용성을 개선하는 것 외에도 오프머신 프로그래밍 중 스핀들 동기화가 가능합니다.

작업장 수동 복사-붙여넣기 변경이 스핀들 동기화로 사라졌고, 전체 프로그래밍 시간이 몇 시간에서 몇 분으로 단축되었습니다. 이 소프트웨어는 기계 부품 가용 자원 증대와 CNC 밀턴의 막대한 능력을 포함해 조직의 생산성 향상 새 길을 열었습니다.