CNC 가공이란 무엇입니까? 장점과 단점은 무엇입니까?
CNC 가공 개요
CNC 가공은 컴퓨터로 제어되어 고정밀 부품을 생산합니다. 이 과정에서 컴퓨터 프로그램은 절삭 공구의 움직임을 제어하고 CNC 프로그램은 절삭 공구를 제어하여 공작물에서 재료를 제거하여 완성된 부품을 만듭니다.
CNC 기술은 금속, 플라스틱 및 기타 재료로 만들어진 부품을 포함하여 다양한 부품을 생산합니다.
이 공정은 또한 복잡한 기하학적 구조와 고정밀도의 부품을 생산할 수 있어 항공우주, 자동차, 의료 기기, 소비재 등 다양한 산업 분야의 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
이는 향상된 정확도, 일관성, 속도는 물론 복잡한 형상과 복잡한 세부 사항을 생성하는 기능을 포함하여 기존 가공 방법에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다.
또한 다축 머시닝 센터, 고속 가공 등 첨단 절삭 공구 및 기술을 사용할 수 있어 공정의 효율성과 품질을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
CNC 가공은 어떻게 작동합니까?
최신 CNC 시스템은 사람의 개입을 최대한 줄이기 위해 최선을 다하고 있습니다. 이는 일관되고 지속적인 성능을 보장하여 스마트 제조를 촉진하고 탁월한 결과를 제공합니다.
그러나 CNC 제조는 초기 설계부터 최종 제조까지 세심한 고려가 필요합니다. 전체 과정은 세 가지 단계로 나누어집니다:
1- 디자인
CNC 가공의 첫 번째 중요한 단계에는 CAD, CAM, CAE와 같은 소프트웨어 응용 프로그램이 포함됩니다.
엔지니어와 설계자는 이러한 도구를 사용하여 부품과 제품을 설계한 다음 제조 가능성을 평가합니다.
제조를 위한 설계(DFM)로 알려진 이 평가는 매우 중요합니다.
기존 기술의 한계 내에서 작업하면서 효율성을 극대화하고 비용을 절감하도록 설계가 최적화되도록 보장합니다.
대부분의 경우 시중에서 판매되는 CAD 도구에는 전처리 및 프로그래밍에 도움이 되는 내부 CAM 도구가 함께 제공됩니다.
CAD 설계가 완료되면 설계자는 이를 CNC 호환 파일 형식(일반적으로 STEP 또는 IGES)으로 변환합니다.
2 – 전처리 및 프로그래밍
CNC 기계 프로그래밍에는 주로 G 코드 및 M 코드를 사용하여 기계와 통신하는 작업이 포함됩니다.
이러한 코드는 CAM 소프트웨어 패키지에 의해 생성되며 CNC 작업에서 도구 경로 절단에 대한 가이드 역할을 합니다.
일반적으로 설계가 DFM(Design for Manufacturing) 표준을 준수하면 CNC 기계 기술자가 전처리 또는 작업 단계에 개입할 필요가 없습니다.
그러나 설계가 이러한 기준을 충족하지 않는 경우 최적의 성능을 보장하기 위해 일정 수준의 수동 개입이 필요할 수 있습니다.
전처리는 CNC 가공의 표준 단계이며, 전처리 기간은 설계 품질에 따라 달라집니다. G 코드 또는 M 코드 프로그래밍은 일반적으로 몇 분 밖에 걸리지 않습니다.
그러나 CNC 프로그래밍의 성공 여부는 설계가 DFM 규칙을 준수하는지 여부에 달려 있습니다. 정확한 설계는 올바른 코드와 만족스러운 결과를 가져오지만, 설계 결함은 잘못된 코드와 나쁜 결과로 이어집니다.
3 – 가공
마지막 단계는 이전 단계에서 제공된 코드를 사용하여 블록에서 잉여 재료를 제거하는 가공 프로세스입니다.
기계 가공의 정확성은 중요하지만 CAD 모델의 정확한 치수를 복제하는 것은 어려운 경우가 많습니다.
이것이 바로 기계 기술자가 일반적으로 산업 요구 사항에 따라 달라지는 표준 ISO 2768 공차를 적용하는 이유입니다.
공차가 엄격해지면 제조 비용이 증가하는데, 이는 널리 받아들여지는 원칙입니다.
CNC 가공 부품의 일반적인 응용 분야
가공 공정은 CNC 부품 제조에서 정밀도가 높은 것으로 알려져 있으며 다양한 분야에서 다양한 기능으로 적용됩니다.
CNC 가공 기능을 통해 가장 많은 혜택을 받는 산업은 다음과 같습니다.:
| 산업 응용 | 소재 적용 |
| 항공우주 | 탄약 및 기타 유사한 품목 |
| 자동차 산업 | 엔진부품, 변속기부품, 서스펜션부품 |
| 의료기기 | 임플란트, 보철물, 수술 도구 |
| 소모품 | 전자제품, 장난감, 일반 가정용품 |
| 기기 | 펌프, 밸브 및 기어 |
| 프로토타이핑과 R&D | 연구 개발 목적을 위한 프로토타입 및 테스트 부품 생산 |
| 보석 만들기 | 복잡한 주얼리에는 정밀도와 반복성이 필요합니다. |
| 곰팡이 | 플라스틱 및 금속 제품 생산용 금형 및 다이 |
CNC 가공의 주요 장점과 단점
CNC 가공의 주요 장점과 단점은 다음과 같습니다.:
| 장점 | 단점 |
| 절삭 공구를 정밀하게 제어하여 공차가 엄격하고 반복성이 뛰어난 부품을 생산할 수 있습니다. | CNC 기계는 비싸다. 게다가 그 유형도 다양하며 대부분의 작업은 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 이는 중소기업에게 자본 요구 사항을 매우 중요하게 만듭니다. |
| 고속으로 작동할 수 있어 부품 생산 속도가 빨라집니다. | 숙련된 작업자가 필요합니다. 기존 기계와 달리 CNC 작업자는 작업을 시작하기 위해 많은 교육이 필요합니다. 이는 수요가 더 많고 급여 요구 사항도 더 높다는 것을 의미합니다. |
| 일관된 품질을 보장하므로 소비자 제품이나 대량 생산에 적합합니다. | 일부 CNC 작업은 효율적이지만 수동 프로세스보다 더 많은 재료를 낭비할 수 있지만, 이러한 작업이 제공하는 정밀도, 반복성 및 효율성은 대부분의 경우 이러한 단점을 상쇄할 수 있습니다. |
| 효과적인 프로그래밍과 올바른 가공 방법을 통해 단순한 설계부터 복잡한 설계까지 다양한 부품을 생성할 수 있는 유연성을 제공합니다. | |
| 일관된 품질을 보장하므로 소비자나 대량 생산에 적합합니다. | |
| 대규모 생산에 비용 효율적이며 규모의 경제를 활용하여 부품당 비용을 줄이고 효율성과 경제성에 대한 업계 요구를 충족합니다. | |
| 작업자가 원격으로 장비를 제어할 수 있어 파편, 열, 기타 위협과 같은 위험에 대한 노출을 줄이므로 수동 방법보다 더 높은 안전성을 제공합니다. | |
| 대부분의 프로세스는 자동화되어 있으므로 개입 없이 일관되게 수행되도록 최적화되어 전체 유지 관리 요구 사항이 줄어듭니다. |
결론
CNC 가공은 현대 산업의 초석이며 현장 외부 사람들의 호기심을 불러일으켰습니다.
이는 산업 시대의 주요 원동력이며 미래에도 중요한 역할을 할 것입니다.
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