다축 CNC 가공:3축, 4축 또는 5축 - 귀하의 프로젝트에 적합한 축은 무엇입니까?

다축 가공은 CNC 기계 공장과 제조업체 사이에서 지배적인 선택이 되었습니다. 초정밀 요구 사항을 충족하는 다양한 고품질 제품을 생산할 수 있는 CNC 기계의 방대한 기능으로 인해 많은 전문가들이 선호하는 옵션이 되었습니다.

그러나 최상의 설계 가능성, 가공 프로세스의 전체 기능 및 비용을 보장하려면 다축 CNC 가공에서 올바른 기계 유형을 선택하는 것이 필수적입니다. 이 기사에서는 다축 가공과 그 주요 유형 및 장점에 대해 설명합니다. 뛰어들어 보세요!

다축 가공이란 무엇입니까?

다축 CNC 가공은 절삭 공구를 3개 이상의 서로 다른 방향으로 회전/이동시키는 공정입니다. 일반적으로 컴퓨터 수치 제어는 절삭 공구의 이동을 명령합니다. 다축 가공은 축 수가 많기 때문에 더 복잡합니다. CNC 기계의 축 수가 많을수록 필요한 기술과 프로그래밍 복잡성도 높아집니다.

CNC 기계에서 3개 이상의 축은 다축 가공으로 간주됩니다. 실제로 CNC 기계에는 이제 최대 12개의 축이 있습니다. 결과적으로 축이 더 높은 CNC 밀은 사양이 복잡한 가공 부품을 만들 수 있습니다.

다축 가공의 주요 유형

다양한 평면에 최대 3~12개의 고유 축을 갖춘 여러 CNC 기계가 있습니다. 다축 기계 설정의 주요 유형은 다음과 같습니다.

3축 가공

3축 CNC 가공은 가장 간단한 다축 유형입니다. 일반적으로 고정된 공작물과 X, Y, Z의 3개 축을 따라 움직이는 스핀들이 있습니다. 3축 CNC 가공은 6개 측면 모두에서 공작물을 가공하는 데 가장 쉬운 선택입니다.

3축 CNC 밀은 하나의 선형 축과 두 개의 독립적인 회전 축을 가지고 있습니다. 전기적 또는 기계적 연결 장치가 세 개의 축을 연결하여 각 축을 따라 절단 도구가 회전할 수 있게 합니다.

X축은 절삭 공구와 평행하므로 밀링 헤드가 공작물의 길이를 따라 이동할 수 있습니다. Y축은 절삭 공구에 수직 위치를 유지하여 밀링 헤드가 공작물의 각 끝에 도달할 수 있도록 합니다. 마찬가지로 Z축은 절삭 공구에 수직이며 Z 피드를 조정하여 절삭 공구가 공작물의 표면을 따라 절단할 수 있도록 합니다.

4축 가공

4축 CNC 가공에는 4개의 축이 있는 컴퓨터 수치 제어 밀을 사용하여 3차원 공작물을 만드는 작업이 포함됩니다. 이러한 CNC 밀은 툴링을 네 방향으로 이동할 수 있습니다. 이는 3축 및 2축 기계보다 더 강력하고 더 높은 정확도를 제공합니다.

4축 기계의 정확도 증가는 네 번째 축의 이동으로 인해 발생합니다. 수직 축을 중심으로 움직일 수 있어 특별한 고정 장치 없이도 기계에 360도 동적 범위의 동작이 가능합니다.

4축 밀에 추가 축이 있어 3축 CNC 밀보다 더 경제적인 옵션입니다. 또한 4축 밀링은 공작물의 위치를 ​​변경할 필요 없이 한 번에 4개 측면을 가공할 수 있기 때문에 3축 밀링보다 전반적인 품질이 더 좋습니다. 결과적으로 이 프로세스에서는 인적 오류가 발생할 가능성이 있는 경우를 방지합니다.

5축 가공

5축 가공은 다용도로 널리 사용되는 다축 절삭 가공 방법입니다. 여기에는 5개의 축이 있는 기계를 사용하여 스톡 재료를 원하는 모양으로 절단하는 작업이 포함됩니다. 기계의 축 수가 기계 가공 시 도구와 테이블의 방향을 결정하는 경우가 많다는 점을 알아두시면 도움이 될 것입니다.

그러나 5축 CNC 가공은 축 수가 많고 기능이 더 많기 때문에 3축 가공에 비해 상당한 우위를 점하고 있습니다. 5축 기계는 절삭 공구가 세 방향으로 이동할 수 있는 기능과 결합하여 두 평면에서의 회전을 허용합니다. 더욱이 5축 CNC 밀은 오류 없이 매우 복잡한 작업을 처리할 수 있습니다.

5축 기계는 이러한 3개의 선형 축과 2개의 추가 축(A 및 B)을 사용합니다. A축은 X축을 따른 회전 축을 나타내고 B축은 Y축을 중심으로 한 회전/이동을 나타냅니다. 그러나 기계가 B축이 아닌 C축으로 이동하는 경우도 있습니다. C축은 Z축을 따른 회전을 나타냅니다.

다축 가공의 장점

CNC 기계 공장과 기업은 다축 가공이 제공하는 다양한 이점을 활용하므로 여러 응용 분야에 이상적인 프로세스가 됩니다. 다음은 몇 가지 장점입니다:

1. 인건비 및 생산 시간 감소

다축 기계는 컴퓨터 수치 제어를 사용하는 고급 기계입니다. 이는 가공 작업에 작업자의 개입이 거의 또는 전혀 없기 때문에 인건비를 줄이는 자동화된 가공 프로세스입니다.

다축 가공에는 재고정과 같은 수동 작업이 필요하지 않습니다. 따라서 설정을 지속적으로 변경하지 않고도 부품을 훨씬 빠르게 가공할 수 있습니다. 또한 복잡한 디자인의 부품을 더 빠르게 제작하여 제품 출시 시간을 최적화할 수 있습니다.

2. 고품질 표면 마감

다축 기계의 절삭 공구는 일반적으로 길이가 더 짧고 기동성이 높기 때문에 절단되는 표면에 공구가 근접할 수 있습니다. 따라서 이러한 CNC 절삭 공구가 고속으로 이동할 때 진동이나 가공 떨림이 줄어듭니다. 가공된 부품의 표면 마감이 뛰어납니다.

3. 더 높은 부품 정확도

가공 부품의 정확도가 높다는 것은 이동 범위가 넓기 때문에 다축 가공의 또 다른 이점입니다. 이러한 CNC 밀은 한 번의 설정으로 복잡한 부품을 만들거나 표면을 절단하는 데 도움이 됩니다. 결과적으로 부품 생산에 필요한 프로세스 및 장비 수를 줄이면서 기하학적 정확성을 향상시킵니다. 마찬가지로 가공 오류를 일으킬 수 있는 인적 요소도 제거됩니다.

4. 도구 수명 연장

기존 기계는 절삭 공구를 사용하여 빠르게 마모되는 작업물 재료를 절단하므로 생산 주기 시간이 지연되고 정확도가 낮아집니다. 하지만 다축 CNC밀의 절삭 공구는 완벽한 절삭 각도를 위해 공구나 테이블이 일관되게 기울어지기 때문에 빨리 마모되지 않습니다.

또한, 절단 도구의 수명을 보장하기 위해 각 블레이드의 서로 다른 면으로 절단하도록 다축 기계를 프로그래밍할 수 있습니다.

5. 복잡한 형상 제작

다축 기계를 사용하면 제조업체는 추가 이동/축으로 인해 복잡한 각도와 호를 원활하게 가공할 수 있습니다. 기계 기술자는 기존 3축 기계의 정교한 패턴을 만들기 위해 특수 고정 장치와 기계 기술자 바이스를 사용해야 합니다. 그러나 다축 기계를 사용하면 복잡한 디자인을 더욱 경제적으로 제작할 수 있습니다.

3축, 4축, 5축 CNC 가공의 차이점

다양한 다축 CNC 가공의 과제와 고려 사항을 이해하는 것이 필수적입니다. 비용, 제품 품질, 시간 등 요소 간의 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

3축, 4축, 5축 가공 기능을 비교할 때 5축 CNC 가공은 4축 CNC 가공 및 3축 CNC 가공보다 효과적이지만 모든 제품에 항상 적합한 것은 아닙니다.

또한 3축 가공에 적합한 모든 제품이 5축 가공에 이상적인 것은 아닙니다. 그러나 3축 가공으로 가공한 제품이 5축 가공에 적합하다면 그 생산비용은 천문학적으로 증가하게 된다.

이러한 가공 공정 간의 차이점을 이해하면 필수 매개변수를 손상시키지 않고 제품에 적합한 기계를 선택하는 데 도움이 됩니다. 다축 가공의 차이점은 다음과 같습니다.

1. 정확성과 정확성

높은 정확도와 낮은 공차는 CNC 가공의 주요 특성 중 일부입니다. 3축 CNC 가공은 정밀도가 우수하지만 공작물의 지속적인 재배치로 인해 오류가 발생할 가능성이 높습니다. 그러나 이러한 오차 한계는 대부분의 응용 프로그램에서 중요하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 약간의 편차라도 민감한 항공우주 응용 분야에서는 문제를 일으킬 수 있습니다.

한편, 4축 및 5축 기계는 위치를 변경할 필요가 없습니다. 따라서 일반적으로 3축 가공처럼 편차 오류가 없습니다. 이러한 4축 및 5축 CNC 기계는 단일 고정 장치를 사용하여 여러 평면/위치의 공작물에 기능을 추가할 수 있습니다. 그러나 3축 가공에서 일관된 재배치는 가공 편차에 영향을 미치는 요소입니다.

2. 업무 원칙

모든 CNC 가공에는 동일한 작동 원리가 있습니다. 컴퓨터 수치 제어식 절단 도구는 공작물 재료 주위를 회전하여 원하는 절단을 만듭니다. 또한 G-코드 또는 M-코드는 공작물을 기준으로 CNC 기계의 절삭 공구 이동을 명령합니다.

그러나 서로 다른 평면을 기준으로 회전하는 기능은 3축, 4축 및 5축 기계 간의 차이점을 나타냅니다. 5축 및 4축 CNC 기계 모두 다른 축을 따라 회전/이동할 수 있으므로 복잡한 모양과 기하학적 구조를 가진 제품을 가공할 수 있습니다.

3. 애플리케이션

업계보다는 제품 요구 사항이나 설계 복잡성에 따라 제품에 대한 이상적인 다축 가공이 결정됩니다. 결과적으로 3축 기계를 사용하여 간단한 항공우주 부품을 만들 수 있습니다. 그러나 다른 분야의 복잡한 부품 개발은 4축 또는 5축 CNC 밀을 사용하여 수행할 수 있습니다.

4. 비용

비용은 3축, 4축, 5축 가공 간의 차이점을 나타내는 또 다른 주요 매개변수입니다. 일반적으로 3축 기계는 구매 및 유지 관리에 있어서 가장 경제적인 옵션입니다. 그럼에도 불구하고 기계 작업자 및 고정 장치의 가용성과 같은 요인이 작업장에서 3축 기계를 작동하는 비용에 영향을 미치는 경우가 많습니다.

한편, 4축 및 5축 기계는 고급화되고 향상된 기능을 제공하므로 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 그러나 그 엄청난 능력으로 인해 독특한 조건에 대한 완벽한 선택이 됩니다.

WayKen에서 다축 가공 서비스 받기

가공 프로젝트에서 제조 프로젝트를 아웃소싱해야 하는 경우 WayKen은 안정적인 다축 가공 서비스를 받을 수 있는 이상적인 CNC 기계 공장입니다. 우리는 귀하의 모든 프로젝트 요구 사항을 처리할 수 있는 정교한 다축 기계를 보유하고 있습니다.

더 중요한 것은 경험이 풍부한 전문가로 구성된 사내 매장이 모든 단계를 안내할 준비가 되어 있다는 것입니다. 이는 프로그래밍, 제작 또는 제작 후 단계에서 발생할 수 있는 합병증이나 오류를 방지하는 데 도움이 됩니다. 우리는 또한 전문적인 CNC 밀링 서비스를 통해 공급망 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 지금 저희에게 연락하셔서 다음 프로젝트에 대해 이야기 나눠보세요!

FAQ

다축 CNC 가공이 수동 가공보다 나은 점은 무엇인가요?

다축 CNC 가공은 정확성과 정밀성, 생산 속도, 비용 및 효율성과 같은 영역에서 수동 가공보다 우위에 있습니다. 또한 CNC 가공은 수동 가공에 비해 긁힘 속도가 낮습니다.

5축 기계가 3축 기계보다 나은 점은 무엇인가요?

3축 가공에 비해 5축 가공은 더 높은 정밀도, 더 높은 정확도, 광범위한 설계 유연성 및 더 빠른 리드 타임을 제공합니다.