CNC 가공은 현대 제조에 혁명을 일으키지 만 어떤 설정이 귀하의 요구에 가장 적합합니까? 3 개의 축 CNC 밀링 머신, 4 개의 축 CNC 밀링 머신 또는 5 개의 축 CNC 밀링 머신을 고려하든. 각 축 구성은 다양한 산업 및 설계 복잡성에 고유 한 기능을 제공합니다.
이 게시물에서는 3 축, 4 축 및 5 축 CNC 기계의 핵심 차이를 알게됩니다. 우리는 각 축이 프로젝트 요구에 가장 적합한 것을 선택하는 데 도움이되는 정밀, 비용 및 생산 효율에 어떤 영향을 미치는지 탐구합니다.
CNC 가공의 기본 사항
CNC (Computer Numerical Control) 가공은 컴퓨터 제어 기계를 사용하여 다양한 재료를 자르고 모양을 자르고 마무리하는 제조 공정입니다. 사전 프로그래밍 된 소프트웨어에 의존하여 공장 도구 및 기계의 움직임을 지시하여 비교할 수없는 정밀도, 효율성 및 반복성을 제공합니다.
CNC 가공의 작동 방식
프로세스는 CAD (컴퓨터 지원 설계) 모델 또는 원하는 부분의 3D 디자인으로 시작합니다. 그런 다음이 모델은 CAM (컴퓨터 보조 제조) 소프트웨어를 사용하여 CNC 프로그램으로 변환됩니다. 이 프로그램에는 G 코드로 알려진 특정 지침이 포함되어 있으며, 이는 원하는 모양을 만들기 위해 공기의 도구를 안내합니다.
CNC 가공의 장점
기존 가공 방법과 비교하여 CNC 가공은 몇 가지 장점을 제공합니다.
더 높은 정밀도와 정확도
생산성과 효율성 향상
인적 오류 및 인건비 감소
복잡한 형상을 생산하는 능력
일관성과 반복성
CNC 가공을 사용하는 산업
CNC 가공은 다음을 포함하여 광범위한 산업에서 사용됩니다.
항공 우주 : 항공기 및 우주선을위한 복잡한 부품 제작
자동차 : 엔진 구성 요소, 신체 부품 및 도구 생산
의료 : 수술기구, 임플란트 및 보철물 제조
곰팡이 및 다이 : 주조 및 사출 성형을위한 복잡한 곰팡이 생성
전자 장치 : PCB, 인클로저 및 방열판 제조
CNC 가공의 축 이해
CNC 가공에서 Axes는 공작 기계가 움직일 수있는 방향을 나타냅니다. 이러한 움직임은 정확하고 복잡한 모양을 만드는 데 필수적입니다. CNC 머신의 축 수는 기능과 생성 할 수있는 부품의 유형을 결정합니다.
3 축 가공의 축
3 축 CNC 기계가 가장 일반적이고 기본적인 유형입니다. 그들은 세 가지 선형 축을 가지고 있습니다.
x 축 : 왼쪽에서 오른쪽으로 수평 이동
Y 축 : 앞뒤로 수평 이동
z 축 : 위아래로 수직 이동
공구는이 축을 따라 움직여 공작물을 자르고 3 차원 모양을 만듭니다. 그러나이 도구는 공작물에 수직으로 유지되어 생산할 수있는 부품의 복잡성을 제한합니다.
4 축 및 5 축 가공의 추가 축
3 축 가공, 4 축 및 5 축 CNC 기계의 한계를 극복하기 위해 로터리 축을 소개합니다.
A 축 : X 축 주위의 회전
B 축 : Y 축 주위의 회전
C 축 : Z 축 주위의 회전
4 축 CNC 기계에는 일반적으로 3 개의 선형 축 (X, Y, Z)과 1 개의 로타리 축 (A 또는 B)이 있습니다. 이 추가 축을 사용하면 공작물이 회전 할 수 있으므로보다 복잡한 모양과 특징을 생성 할 수 있습니다.
5 축 CNC 기계에는 3 개의 선형 축 (X, Y, Z)과 2 개의 로터리 축 (A/B 및 C)이 있습니다. 이 기계는 최고 수준의 유연성과 정밀도를 제공 하므로이 도구가 거의 모든 각도에서 공작물에 접근 할 수 있습니다. 이 기능은 곡선 표면, 깊은 포켓 또는 언더컷으로 매우 복잡한 부품을 생산하는 데 필수적입니다.
3 축 CNC 가공
3 축 CNC 가공은 가장 기본적이고 널리 사용되는 CNC 가공 유형입니다. 여기에는 세 가지 선형 축 (X, Y 및 Z)을 따라 이동하여 공작물을 만드는 절단 도구가 포함됩니다. 가공 공정 중에는 공작물이 고정 상태로 유지됩니다.
기능 및 제한
3 축 CNC 머신은 광범위한 간단한 또는 중간 정도의 복잡한 부품을 생성 할 수 있습니다. 그들은 평면 표면, 구멍을 드릴링 및 절단 스레드를 만들 수 있습니다. 그러나 절단 도구는 직선으로 만 움직일 수 있고 회전 할 수 없기 때문에 복잡한 형상이나 언더컷을 만들 수있는 능력이 제한적입니다.
3 축 가공
장점
비용 효율성 : 3 축 CNC 기계는 일반적으로 4 축 및 5 축 대응보다 저렴하므로 많은 응용 분야에서 비용 효율적인 솔루션이됩니다.
단순성 : 프로그래밍 및 작동 3 축 기계는 비교적 간단하므로 고급 CNC 기계에 비해 교육과 전문 지식이 적습니다.
반복성과 정밀도 : 간단한 부품의 경우 3 축 CNC 가공은 탁월한 반복성과 정밀도를 제공하여 생산 실행에서 일관된 품질을 보장합니다.
제한
제한된 형상 : 3 축 기계는 간단한 형상을 생성하는 것으로 제한되며 복잡한 모양이나 언더컷을 쉽게 생성 할 수 없습니다.
여러 설정 : 3 축 CNC의 복잡한 부품 가공에는 종종 여러 설정이 필요하므로 생산 시간과 비용이 증가 할 수 있습니다.
생산성 저하 : 복잡한 설계의 경우 3 축 가공은 동시 절단 작업을 수행 할 수 없으므로 4 축 또는 5 축 기계에 비해 생산성이 낮을 수 있습니다.
일반적인 응용 및 산업
3 축 CNC 가공은 다음을 포함한 다양한 산업에서 널리 사용됩니다.
자동차 : 엔진 부품, 괄호 및 간단한 신체 부위
항공 우주 : 간단한 구조 구성 요소 및 장착 하드웨어
의료 : 기본 수술 도구 및 임플란트 구성 요소
전자 장치 : 인클로저, 히트 싱크 및 간단한 PCB
이상적인 응용 프로그램
3 축 CNC 가공에 가장 적합합니다.
평면 프로파일 및 얕은 구멍
드릴링 및 스레딩 작업
복잡성이 제한된 간단한 부분
4 축 CNC 가공
4 축 CNC 가공은 3 축 가공에서 발견 된 표준 x, y 및 z 축에 로타리 축 (A 축)을 추가하는 고급 가공 공정입니다. 이 추가 축을 사용하면 공작물이 X 축을 중심으로 회전 할 수 있으며 절단 도구는 작동을 수행합니다.
A 축이 작동하는 방식
4 축 CNC 기계에서, A 축은 일반적으로 로터리 테이블 또는 척에 공작물을 장착하여 달성된다. 절단 도구가 x, y 및 z 축을 따라 이동함에 따라 공작물은 x 축 (A 축) 주위에서 동시에 회전합니다. 이 회전을 통해 절단 도구는 수동 재배치없이 공작물의 다른 측면에 액세스 할 수 있습니다.
밀링 된 특징은 45 °에서 단일 평면에서 각진합니다
4 축 가공의 유형
4 축 가공에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
인덱싱 : A 축은 특정 각도로 회전 한 다음 절단 도구가 작동을 수행하는 동안 제자리에 고정됩니다. 완료되면 A 축은 다음 원하는 각도로 회전하고 프로세스가 반복됩니다.
연속 : 절단 도구가 움직이고있는 동안 A 축은 연속적으로 회전하여 복잡한 곡선 표면 및 윤곽을 생성 할 수 있습니다.
3 축 가공 이상의 장점
제한
단일 평면 회전 : 4 축 가공은 단일 축 (x 축) 주위의 회전으로 제한되며, 복잡한 다 축 이동이 필요한 부품에는 적합하지 않을 수 있습니다.
도구 접근성 : 경우에 따라 로터리 테이블 또는 척은 공작물의 특정 영역에 도구 액세스를 방해하여 달성 할 수있는 형상의 복잡성을 제한 할 수 있습니다.
이상적인 응용 프로그램
4 축 CNC 가공은 특히 잘 적합합니다.
각진 표면이나 특징이있는 부품
터빈 블레이드 및 프로펠러
곡선 프로파일 및 윤곽
높은 정밀도가 필요한 다중 부품
부품의 각 측면에 고유 한 설정이 필요합니다.
5 축 CNC 가공
5 축 CNC 가공은 가장 진보되고 다재다능한 CNC 가공 유형입니다. 3 축 가공에서 발견되는 표준 X, Y 및 Z 축에 두 개의 회전 축 (B 및 C)이 추가됩니다. 이러한 추가 축은 절단 도구 또는 공작물이 기울어지고 회전 할 수 있도록하여 매우 복잡한 형상과 조각 된 표면의 생성을 가능하게합니다.
B와 C 축의 작동 방식
5 축 CNC 가공에서, B 축은 일반적으로 y 축 주위의 회전을 지칭하는 반면, C 축은 Z 축 주위의 회전을 지칭한다. 이 로터리 축은 기계 테이블 (Trunnion 스타일) 또는 스핀들 헤드 (스위블 스타일)에 위치 할 수 있습니다. 이 축의 선형 x, y 및 z 축과의 조합은 절단 도구가 거의 모든 각도에서 공작물에 접근 할 수있게합니다.
5 축제 유형
3+2 축 가공 : 위치 5 축 가공이라고도하는이 방법은 B 및 C 축을 사용하여 공작물을 위치시키는 다음 절단 도구가 X, Y 및 Z 축을 사용하여 작업을 수행하는 동안 제자리에 잠그는 것이 포함됩니다.
완전 연속 5 축 가공 :이 방법에서 가공 공정에서 5 개의 축 모두 동시에 연속적으로 움직입니다. 이를 통해 매우 복잡하고 조각 된 표면과 윤곽을 생성 할 수 있습니다.
장점
높은 정밀도 및 복잡한 형상 : 5 축제 가공은 복잡한 모양, 깊은 구멍 및 3 축 또는 4 축 가공으로 달성하기 어렵거나 불가능한 언더컷을 갖춘 부품을 생산할 수 있습니다.
가공 시간 감소 : 절단 도구가 단일 설정에서 공작물의 여러 측면에 액세스 할 수있게함으로써 5 축 가공은 전체 가공 시간을 줄이고 효율성을 향상시킵니다.
고정밀 부품에 이상적입니다 : 5 축 가공의 향상된 공구 위치 및 액세스 기능으로 인해 공차가 빡빡한 고정밀 부품을 생산하는 데 적합합니다.
제한
높은 비용 : 5 축 CNC 기계는 고급 기능과 복잡한 구조로 인해 3 축 및 4 축보다 훨씬 비싸다.
복잡성 프로그래밍 : 5 축 가공을위한 프로그램을 작성하려면 다축 공구 생성에 익숙한 고급 캠 소프트웨어 및 숙련 된 프로그래머가 필요합니다.
운영자 기술 : 작동 5 축 CNC 기계는 최적의 결과를 보장하고 비용이 많이 드는 오류를 피하기 위해 고도로 숙련되고 숙련 된 운영자가 필요합니다.
이상적인 응용 프로그램
5 축 CNC 가공은 일반적으로 복잡한 고정밀 부품이 필요한 산업에서 일반적으로 사용됩니다.
CNC 가공 구성을 선택하는 요소
최고의 CNC 머신 설정을 선택하려면 몇 가지 주요 요소를 분석해야합니다. 간단한 부품이든 복잡한 디자인의 경우, 각 구성 (3 축, 4 축 및 5 축)은 생산 목표, 설계 요구 및 예산을 기반으로 뚜렷한 이점을 제공합니다.
부품 형상의 복잡성
부품 형상의 복잡성은 3 축, 4 축 및 5 축 CNC 가공 중에서 선택할 때 주요 고려 사항입니다. 평면 표면과 직선 절단 기능이있는 간단한 부품은 3 축 가공에 적합하며 단일 평면의 각진 기능 또는 곡면 표면이있는 부품에는 4 축 가공이 필요할 수 있습니다. 매우 복잡하고 조각 된 표면과 복잡한 형상의 경우 5 축 가공이 종종 최선의 선택입니다.
가공 정밀도 및 정확성
프로젝트에 필요한 정밀도와 정확도 수준은 또 다른 필수 요소입니다. 3 축제 가공은 정밀한 요구 사항이 적은 부품에 적합한 반면 4 축 가공은 설정 감소로 인해 다중 부품의 정밀도가 향상됩니다. 5 축제 가공은 최고 수준의 정밀도와 정확성을 제공하므로 공차가 빡빡한 복잡한 부품에 이상적입니다.
설정 시간과 효율성
설정 시간은 전반적인 생산 효율에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 3 축 가공에는 복잡한 부품에 대한 여러 설정이 필요할 수 있으며 생산 시간과 비용이 증가합니다. 4 축 가공은 단일 설정으로 부품의 여러 측면을 가공 할 수 있도록하여 설정 시간을 줄입니다. 5 축제 가공은 최소한의 설정으로 복잡한 부품을 처리 할 수 있으므로 가장 효율적인 설정 시간을 제공합니다.
비용 고려 사항
CNC 기계, 운영자 교육 및 유지 보수 비용도 고려해야합니다. 3 축 기계는 투자 및 유지 보수 비용이 낮은 가장 저렴한 옵션입니다. 4 축 기계는 3 축보다 높지만 5 축 기계보다 낮은 비용이 적당합니다. 5 축 기계는 고급 기능, 필수 기술 수준 및 유지 보수 요구로 인해 가장 비쌉니다.
생산량
프로젝트의 생산량은 또한 CNC 가공 구성 선택에 영향을 줄 수 있습니다. 저용량 생산 또는 프로토 타이핑의 경우 3 축 가공이 가장 비용 효율적인 솔루션 일 수 있습니다. 생산량이 증가함에 따라 효율성과 4 축 설정 시간 및 5 축제 가공이 감소하면 부양당 비용이 낮아지고 전환 시간이 더 빠를 수있어 대량 생산에 더 적합합니다.
설계 및 제조의 유연성
각 CNC 가공 구성이 제공하는 설계 및 제조의 유연성도 고려해야합니다. 3 축제 가공은 설계 유연성이 제한되어 있으며 간단하고 간단한 부품에 가장 적합합니다. 4 축제 가공은 각진 기능과 곡선 표면이있는 부품의 유연성 향상을 제공합니다. 5 축제 가공은 최대의 설계 유연성을 제공하여 복잡한 형상으로 매우 복잡한 부품을 생성 할 수 있습니다.
결론
3 축, 4 축 및 5 축 CNC 가공 중에서 선택하는 것은 각 프로젝트의 복잡성, 정밀 요구 및 예산에 따라 다릅니다. 3 축은 단순하고 평평한 디자인에 적합합니다. 4 축은 각진 기능에 대한 회전 유연성을 추가하는 반면 5 축 기계는 단일 설정에서 복잡한 다중 측 형상을 처리합니다. 이러한 차이를 이해하는 것은 제조의 생산성과 비용 효율성을 극대화하는 데 필수적입니다. 올바른 구성을 선택하면 정밀도를 보장하고 설정 시간을 줄이며 항공 우주에서 의료에 이르기까지 다양한 산업의 생산을 최적화합니다. 각 축 유형을 사용하는시기를 아는 것은 효율적인 제조의 모든 차이를 만듭니다.
Team MFG는 프로젝트에 적합한 CNC 가공 구성을 선택하는 것의 중요성을 이해합니다. 우리의 숙련 된 팀은 부분 복잡성, 정밀 요구 사항, 생산량 및 예산과 같은 요소를 고려하여 프로세스를 안내합니다. 제조 요구에 맞는 최적의 솔루션을 제공하도록 우리를 믿으십시오.
참조 소스
수치 제어
CNC 가공 서비스
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q : 3 축, 4 축 및 5 축 CNC 가공의 주요 차이점은 무엇입니까?
A : 주요 차이점은 절단 도구가 움직일 수있는 축 수에 있습니다. 3 축 기계에는 3 개의 선형 축 (x, y, z)이 있고, 4 축은 1 개의 로터리 축 (A 또는 B)을 추가하고 5 축 기계에는 3 개의 선형 및 2 개의 회전 축 (A/B 및 C)이 있습니다.
Q : 프로젝트를 위해 3 축, 4 축 및 5 축 CNC 가공을 어떻게 결정합니까?
A : 부품 복잡성, 정밀 요구 사항, 생산량 및 예산과 같은 요소를 고려하십시오. 3 축은 간단한 부품에 적합합니다. 각각의 특징이있는 부품의 경우 4 축 및 복잡한 조각 형 구조의 경우 5 축에 적합합니다. 고 축 기계는 더 많은 유연성을 제공하지만 더 높은 비용으로옵니다.
Q : 3 축 기계와 비교하여 5 축 CNC 기계를 사용하는 장점은 무엇입니까?
A : 5 축 CNC 머신은 단일 설정으로 복잡한 윤곽이있는 부품을 생성하여 여러 설정의 필요성을 줄이고 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 또한 공구 길이가 짧아 도구 진동을 줄이고 표면 마감을 향상시킵니다. 그러나 5 축 기계는 더 비싸고 숙련 된 운영자가 필요합니다.
Q : 4 축 CNC 시스템을 어떻게 프로그래밍합니까?
A : 4 축 CNC 기계를 프로그래밍하는 것은 3 개의 선형 축 (X, Y, Z) 및 추가 로터리 축 (A 또는 B)의 공구 경로를 정의하는 것이 포함됩니다. 4 축 가공을 지원하고 특정 컴퓨터에 대한 후 처리기가있는 CAM 소프트웨어를 사용해야합니다. 이 소프트웨어는 기계의 움직임을 제어하는 G 코드를 만드는 데 도움이됩니다.
Q : 4 축 및 5 축 CNC 가공에 대한 일반적인 응용 분야는 무엇입니까?
A : 4 축 가공은 종종 터빈 블레이드, 임펠러 및 나선형 플루트와 같은 각진 기능이있는 부품에 사용됩니다. 5 축제 가공은 항공 우주, 의료 및 엔진 부품, 보철 및 금형 공구와 같은 자동차 구성 요소에서 발견되는 복잡한 조각 형상에 이상적입니다. 4 축 및 5 축제 가공은 3 축 가공에 비해 특정 부품의 효율과 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.
