5축 CNC 공구 연삭기 마스터하기: 종합 가이드

기초 원리

5축 CNC 연삭기는 밀링 커터 및 기타 공구 비트를 성형하고 연마하는 데 일반적으로 사용되는 커터 그라인더입니다. 일련의 연삭 공구를 사용하여 5축 CNC 공구 연삭기는 다양한 연삭 작업을 제공할 수 있습니다. 예를 들어 평면 연삭, 원통 연삭, 복잡한 형상 성형 등이 있습니다. 5축 CNC 연삭기는 고정밀도와 CNC 시스템을 통한 복잡한 작업 덕분에 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

CNC는 '컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)'의 약자이며, 5축 CNC 연삭기는 컴퓨터 제어를 이용해 절삭 공구를 조작하여 소재를 연삭합니다. CNC 가공에서 절차는 모델 설계, CAD 파일을 컴퓨터 프로그램으로 변환, CNC 연삭기에서 CNC 작업 준비 및 실행 순서로 진행됩니다. CNC 연삭 공정의 제어 및 모니터링 기술을 완전히 습득하려면 공작물과 연마 숫돌의 관계, 5축 CNC 연삭기의 공구 형상을 이해해야 합니다.

이름에서 알 수 있듯 5축 공구 연삭기는 여러 작업 축과 평면을 제공하여 다양한 복잡한 가공을 가능하게 합니다. 대형 5축 CNC 연삭기에 사용되는 테이블은 종방향과 횡방향으로 이동할 수 있고, 머신 바이스(기계 고정구)는 여러 평면에서 회전할 수 있습니다. 또한 가공 커터의 유연성은 다양한 용도뿐만 아니라 5축 연삭 시 중요한 클리어런스 각도 달성도 가능하게 합니다.

5축 CNC 공구 연삭기의 구조

언급했듯 5축 구조는 5축 CNC 연삭기에 이상적인 생산성, 고정밀도, 무제한의 유연성을 제공합니다. 5축 가공을 달성하기 위해 5축 테이블은 다면 가공 능력을 얻기 위해 장착할 수 있는 이상적인 액세서리입니다.

기존 자동 연삭기에는 X, Y, Z축이라는 선형 작업 축만 있어 동일 평면상에서만 작동했습니다. 여기에 4축과 5축, 즉 180도 회전 축이 추가되어 선형 축을 중심으로 작동함으로써 연삭기를 짧은 시간에 복잡한 형상 제조가 가능한 장비로 업그레이드했습니다. 인덱싱 테이블을 사용하면 기존 3개의 선형 절삭 방향에 두 개의 회전 방향을 추가할 수 있고, 보조 슬라이드는 연삭되는 금속 부품 고정이나 공구 영역을 가로지르는 연마 숫돌 가이드 개선에 사용됩니다. 공구 가이드, 부품 지지대, 테일스톡은 보조 슬라이드에 장착되는 일반적인 요소들입니다.

추가 축으로는 콜렛 체인저, 유압 팽창 척, 멀티 레인지 척 장착을 고려할 수 있습니다. 높은 자동화 수준의 콜렛 체인저의 경우, 운영자 도움 없이 로더 스테이션에서 다양한 직경의 공작물을 이상적인 동심도로 클램핑하는 데 선호됩니다.

첨단 클램핑 기술 덕분에 5축 CNC 연삭기는 대칭 공작물의 정확한 위치 결정 작업이 사전 설정되어 있어 황삭 또는 정삭 작업을 일관되게 처리할 수 있습니다. CNC 연삭기는 의료, 자동차, 항공우주 및 기타 산업 생산 라인의 부품 생산에 흔히 사용됩니다. 현대 연삭 기술 덕분에 매우 단단하고 이국적인 소재, 복잡한 가공도 5축 연삭기에서는 더 이상 문제가 되지 않습니다.

5축 공구 연삭기 예시

대만 소재 파만 머시너리(Farman Machinery)는 절삭 공구 제조용 연삭기 전문 업체로 특히 유명합니다. 현재 전 세계에서 그들의 Hawemat 시리즈 CNC 공구 연삭기 800대 이상이 사용되고 있습니다.

Hawemat 3000은 의료, 자동차를 포함한 다양한 산업에 적합한 최첨단 금속 및 목공 공구 연삭기입니다. B축 다이렉트 드라이브 모터와 풀 미네랄 컴파운드 기계 구조로 최고 수준의 정밀도와 강성을 갖춘 독보적인 기계입니다.

Hawema 키네마틱스 컨셉은 특허를 받았으며, 짧은 이동 경로, 콤팩트한 디자인, 모듈식 구조, 최적의 사이클 타임을 가능하게 합니다. 이러한 기능들이 NUMROTOplus 컨트롤러와 결합되어 최고의 5축 공구 연삭 성능을 제공합니다. 파만 웹사이트를 방문해 더 자세히 알아보세요!

5축 CNC 연삭기에서 사용되는 절삭 공구

5축 CNC 연삭기에는 복잡한 형상의 다양한 공구를 장착하여 빠르고 정밀하게 절삭하며 무제한의 맞춤형 프로파일을 형성할 수 있습니다. 예를 들어 건 드릴링 공구, 홉 커터, 일반적인 연마 숫돌, 기타 마이크로 또는 복잡한 공구 등이 있습니다. 5축 CNC 연삭기에서 5축 가공에 사용될 수 있는 이러한 절삭 공구는 높은 회전 속도(최대 4000 rpm)로 작동할 수 있습니다. 다음은 앞서 언급한 다양한 연삭 공구 소개입니다.

● 연마 숫돌(Grinding Wheel)

가장 기본적인 연삭 공구인 연마 숫돌은 다양한 연삭 옵션을 제공합니다. 원하는 속도로 동력에 의해 회전하는 연마 숫돌은 일반적으로 클램핑 유닛으로 고정된 금속 부품을 따라 이동합니다. 경우에 따라 연삭 헤드가 고정되고 공작물이 축을 따라 이동하여 다면 가공이 이루어지기도 합니다.

연마 숫돌 사용 시 작동 속도는 운영자뿐만 아니라 숫돌의 직경과 품질에 의해 결정됩니다. 따라서 조건 유지를 위해 연마 숫돌의 면을 드레싱하는 드레서가 테이블 장착형이나 헤드 근처 장착형으로 장비에 추가되는 것이 일반적입니다.

연마 숫돌의 일반적인 소재로는 실리콘 카바이드, 다이아몬드, 알루미늄 옥사이드, 입방정 질화 붕소(CBN) 등이 있습니다. 그중 알루미늄 옥사이드가 더 경제적이어서 시장에서 가장 고전적이고 흔한 소재입니다.

● 건 드릴링 공구(Gun Drilling Tool)

이 공구는 중심에 구멍이 뚫린 플루트(홈)가 있는 봉 형태입니다. 냉각수가 기계의 구멍을 통해 공급되고 배출됩니다. 절삭 시 플루트가 금속 칩을 함께 배출합니다.

● 홉 커터(Hob Cutter)

홉 커터는 홉(Hob)이라고도 하며, 나선형 절삭 날로 공작물을 절삭합니다. 홉 커터의 날에는 홉 길이 방향을 따라 홈이 있어 절삭과 칩 배출을 모두 돕습니다.