금속 가공 분야에서 정밀하고 고품질의 부품을 찾고 있다면 CNC 선반에 대해 들어보셨을 것입니다. 이는 기계를 사용하여 재료로 부품을 성형하는 효과적인 제조 방법입니다. 하지만 CNC 선삭 작업을 해본 적이 없다면 어떻게 작동하는지, 왜 유용한지 궁금할 수 있습니다.
CNC 선삭은 공차가 엄격하고 마감 처리가 매끄러운 부품을 만들 수 있기 때문에 제조 분야에서 매우 중요합니다. 고정밀 작업을 목표로 하는 경우 CNC 선반은 필요한 정확도와 반복성을 제공합니다. 아래 섹션에서 CNC 선반의 작동 방식과 이점을 살펴보세요.
CNC 터닝이란 무엇인가요?
CNC 터닝은 컴퓨터로 제어되는 기계를 사용하여 재료를 성형하는 가공 공정입니다. 공작물은 회전하는 스핀들에 고정됩니다. 회전하면서 절삭 공구가 재료를 따라 움직이며 층을 제거하여 원하는 모양을 만듭니다. CNC 시스템은 공구의 움직임과 절삭 속도를 제어합니다.
CNC 선반은 CNC 터닝에 사용되는 주요 기계입니다. 절삭 공구가 공작물을 성형하는 동안 공작물을 고정하고 회전시킵니다. CNC 선반은 다음과 같은 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 직면, 지루한, 교련, 그리고 스레딩. 이를 통해 복잡한 모양을 만들 수 있습니다.
CNC 선삭은 원통형 및 원형 부품을 만드는 데 자주 사용됩니다. 여기에는 샤프트, 풀리, 부싱 및 베어링과 같은 품목이 포함됩니다. 정밀한 직경, 매끄러운 표면, 엄격한 공차를 가진 부품을 만드는 데 이상적입니다.
CNC 터닝은 어떻게 작동합니까?
CNC 터닝은 몇 가지 주요 단계로 구성된 정밀한 프로세스입니다. 작동 방식은 다음과 같습니다:
1. 재료 선택
첫 번째 단계는 올바른 재료를 선택하는 것입니다. 강철, 알루미늄, 황동과 같은 금속과 플라스틱은 CNC 선삭에 일반적으로 사용되는 재료입니다.
2. CNC 선반 준비하기
다음으로 소재를 CNC 선반에 단단히 장착합니다. 선반은 공작물을 제자리에 고정하고 제어된 속도로 회전합니다.
3. CNC 기계 프로그래밍
선삭을 시작하기 전에 세부 프로그램이 생성됩니다. 이 프로그램은 절삭 공구의 움직임과 속도를 설정합니다. 이 프로그램이 CNC 기계에 입력되면 프로그램에 따라 정밀한 절삭이 이루어집니다.
4. 가공 프로세스 시작
기계가 프로그래밍되면 절삭 공구가 회전하는 공작물에서 재료를 제거하기 시작합니다. 공구는 여러 방향(X, Y 및 Z 축을 따라)으로 이동하여 재료를 원하는 형태로 성형할 수 있습니다.
5. 미세 조정 및 품질 관리
공구가 작동하는 동안 작업자 또는 기계는 부품이 필요한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 조정할 수 있습니다.
6. 부품 제거 및 마감
파트의 모양이 완성되면 선반에서 제거됩니다. 부품의 용도 및 디자인에 따라 다음과 같은 추가 마감 단계가 필요합니다. 세련 또는 코팅를 적용할 수 있습니다.
주요 CNC 터닝 파라미터
CNC 선삭의 성공을 보장하려면 몇 가지 중요한 파라미터를 신중하게 제어해야 합니다. 이러한 요소는 가공 프로세스의 효율성, 품질 및 정확성에 영향을 미칩니다. 다음은 주요 CNC 터닝 매개변수입니다:
절단 속도
절삭 속도는 절삭 공구가 재료의 표면을 따라 움직이는 속도를 나타냅니다. 분당 미터(m/min) 단위로 측정됩니다. 이상적인 속도는 재료와 사용하는 공구에 따라 다릅니다.
이송 속도
이송 속도는 선삭 중에 절삭 공구가 소재 안으로 이동하는 속도입니다. 일반적으로 회전당 밀리미터(mm/rev) 단위로 측정됩니다. 이송 속도가 높을수록 생산 속도가 빨라지지만 표면 조도의 품질이 떨어질 수 있습니다.
절입량
절삭 깊이는 절삭 공구가 한 번에 제거하는 재료의 양입니다. 밀리미터(mm) 단위로 측정됩니다. 깊게 절단할수록 더 많은 재료를 제거할 수 있지만, 공구에 추가적인 부담을 주고 마감에 영향을 줄 수 있습니다.
도구 재질 및 지오메트리
일반적인 공구 재료로는 카바이드, 고속강(HSS) 및 세라믹이 있습니다. 절삭날 각도 및 경사각과 같은 공구의 모양은 절삭 효율과 부품의 표면 조도에 영향을 미칩니다.
스핀들 속도
스핀들 회전수는 CNC 선반에서 공작물이 회전하는 속도입니다. 분당 회전 수(RPM)로 측정됩니다. 적절한 스핀들 회전수는 양호한 절삭 조건을 보장하고 속도와 정밀도의 균형을 유지하며 과도한 열을 방지합니다.
CNC 터닝 머신의 유형
CNC 선반은 다양한 유형이 있으며, 각 유형은 특정 작업을 위해 설계되었습니다. 기계 선택은 부품 크기, 복잡성 및 생산 요구 사항과 같은 요인에 따라 달라집니다. 다음은 CNC 터닝 머신의 주요 유형입니다:
수평 CNC 선반
수평 CNC 선반이 가장 일반적인 유형입니다. 스핀들이 수평으로 장착되고 공작물이 수평 축을 따라 회전합니다. 이 기계는 일반적으로 더 크고 무거운 부품에 사용되며 다양한 재료로 작업할 수 있습니다.
수직 CNC 선반
수직형 CNC 선반에는 수직 스핀들이 있으며 공작물은 기계에 수직으로 장착됩니다. 이 설계는 특정 부품, 특히 더 무거운 절삭이 필요한 대형 부품에 더 잘 접근할 수 있도록 해줍니다.
수평 회전 센터
수평형 터닝 센터는 CNC 선반의 기능에 자동 공구 교환장치 및 다축 작업과 같은 추가 기능을 결합한 제품입니다. 이러한 기계는 여러 단계가 필요한 복잡한 부품에 사용됩니다. 하나의 설정으로 선삭, 밀링, 드릴링, 태핑을 수행할 수 있습니다.
수직 터닝 센터
수직형 터닝 센터는 수평형 터닝 센터와 유사하지만 수직 스핀들이 있습니다. 이 기계는 정밀한 선삭이 필요한 크고 무겁거나 복잡한 부품을 생산하는 데 적합합니다.
CNC 터닝에 사용되는 재료
CNC 터닝은 다양한 재료로 작업할 수 있는 다목적 공정입니다. 소재의 선택은 완성된 부품의 성능, 내구성, 비용 효율성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- 궤조
- 플라스틱
- 목재
- 유리
- 복합재
CNC 터닝 머신의 주요 구성 요소
CNC 터닝 머신에는 정밀한 선삭 작업을 수행하기 위해 함께 작동하는 몇 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 다음은 CNC 터닝 머신의 필수 요소에 대한 개요입니다:
CNC 제어판
CNC 제어판은 작업자와 기계 사이의 인터페이스입니다. 이를 통해 작업자는 가공 프로세스를 프로그래밍, 모니터링 및 제어할 수 있습니다.
스핀들
스핀들은 CNC 선반에서 공작물을 고정하고 회전시키는 회전 부품입니다. 모터가 스핀들에 동력을 공급하고 제어된 속도로 소재를 회전시킵니다.
헤드스톡
기계 전면에 위치한 주축은 메인 스핀들을 고정하고 회전하는 공작물을 지지합니다. 여기에는 스핀들의 움직임을 제어하는 모터와 드라이브 구성품이 포함됩니다.
테일스톡
심압대는 주축대 반대편 끝에 위치하며 특히 긴 공작물을 가공하는 동안 공작물을 지지합니다. 심압대는 일반적으로 중심 또는 라이브 툴링을 고정하여 회전하는 소재의 안정성과 정렬을 유지합니다.
침대
베드는 CNC 터닝 머신의 베이스입니다. 다른 모든 구성 요소를 지지하고 작동 중에 기계를 안정적으로 유지합니다.
척
척은 공작물을 스핀들에 제자리에 고정하는 강철 클램핑 장치입니다. 척의 죠는 가공 중에 재료를 단단히 잡습니다.
캐리지
캐리지가 재료를 따라 커팅 공구를 움직여 특정 패턴으로 재료를 제거합니다. 공구 홀더를 고정하고 X축과 Z축을 따라 공구를 정밀하게 배치할 수 있습니다.
절단 도구
절삭 공구는 공작물에서 재료를 제거하는 데 사용됩니다. 절삭 공구는 작업에 따라 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. CNC 선삭에 사용되는 일반적인 절삭 공구로는 선삭 공구, 드릴, 보링 바, 나사산 공구가 있습니다.
도구 터렛
공구 터렛에는 여러 개의 절삭 공구를 보관할 수 있으며 가공 중에 자동으로 공구를 교체할 수 있습니다. 이 기능은 가동 중단 시간을 줄여 효율성을 향상시킵니다.
풋 페달
풋 페달은 기계 시작 또는 정지, 척 활성화 또는 이송 속도 조정과 같은 CNC 터닝 머신의 특정 측면을 제어합니다.
CNC 터닝 작업의 이해
CNC 터닝은 부품을 고정밀로 성형하고 마감하는 다양한 작업을 제공합니다. 다음은 가장 일반적인 CNC 선반 작업입니다:
직선 회전
직선 선삭은 CNC 선삭에서 가장 간단한 작업입니다. 이 과정에서 절삭 공구는 공작물의 축과 평행하게 이동하여 재료를 제거하고 원통형 모양을 만듭니다. 이 작업은 종종 공작물의 직경을 줄여 샤프트, 로드 및 튜브와 같은 부품을 균일한 직경으로 만드는 데 사용됩니다.
널링
널링은 공작물 표면에 질감이 있는 패턴을 만드는 프로세스입니다. 일반적으로 손잡이나 손잡이 등의 그립감을 향상시키기 위해 이 작업을 수행합니다. 널링 도구는 재료를 눌러서 십자선이나 다이아몬드 패턴을 만듭니다.
스레딩
스레딩은 공작물 표면에 나선형 홈 또는 나사산을 만드는 작업입니다. 이 작업은 볼트, 나사, 너트와 같은 부품을 만드는 데 사용됩니다. 절삭 공구는 표면을 따라 나선형 패턴으로 이동하여 나사산이 정확하고 일관되게 만들어집니다.
이별
파팅은 공작물을 두 개 이상의 부품으로 분리하는 데 사용됩니다. 분리 도구는 공작물의 끝 부분을 절단하여 공작물을 분할합니다. 이 작업은 공작물을 기계에서 제거할 준비가 되면 선삭 공정이 끝날 때 수행되는 경우가 많습니다.
그루빙
그루브 가공은 공작물 표면을 따라 좁은 홈이나 채널을 절단하는 프로세스입니다. 절삭 공구가 움직이며 홈의 특정 폭과 깊이를 만듭니다. 이 작업은 추가 기능이 필요한 부품의 O링 홈이나 슬롯과 같은 기능에 사용됩니다.
테이퍼 터닝
테이퍼 선삭은 길이를 따라 공작물의 직경을 점차적으로 줄여 원뿔 모양을 만듭니다. 절삭 공구의 각도를 조절하여 제어된 방식으로 재료를 제거하여 매끄러운 테이퍼 표면을 형성합니다. 이 작업은 끝이 가늘어지는 샤프트와 같은 부품이나 원뿔형 부싱을 만드는 데 자주 사용됩니다.
CNC 터닝 선택 시 주요 고려 사항
CNC 터닝이 프로젝트에 적합한 프로세스인지 결정할 때는 몇 가지 주요 요소를 고려해야 합니다. 다음은 가장 중요한 고려 사항입니다:
재료 선택
CNC 선삭에 선택하는 소재는 가공 공정과 최종 부품에 모두 영향을 미칩니다. 재료마다 경도, 가공성, 내구성이 다르기 때문에 공구 선택, 절삭 속도, 이송 속도에 영향을 미칩니다.
용인
공차는 부품의 치수에 허용되는 변동입니다. CNC 선삭은 공차가 수천분의 1인치 이내로 매우 엄격할 수 있습니다. 공차가 엄격할수록 기계와 공구는 더 정밀해야 합니다. 가공 시간과 비용에 영향을 미치므로 부품에 필요한 공차를 고려해야 합니다.
부품 지오메트리
부품 형상은 부품의 모양과 복잡성을 나타냅니다. 단순한 원통형 부품은 공정이 회전 대칭으로 잘 작동하므로 CNC 선삭에 가장 적합합니다. 복잡한 홈, 나사산 또는 테이퍼 표면과 같은 더 복잡한 형상은 여러 작업이나 추가 단계가 필요할 수 있습니다.
표면 마감
CNC 선반은 거친 표면부터 매끄러운 표면까지 다양한 마감을 구현할 수 있습니다. 일반적으로 다른 부품과 맞닿거나 매력적인 외관이 필요한 부품에는 더 매끄러운 마감이 필요합니다. 절삭 속도, 이송 속도, 공구 재료 및 절삭유와 같은 요소가 표면 마감에 영향을 미칩니다.
CNC 터닝의 장점
CNC 터닝은 고품질 부품을 생산하는 데 선호되는 여러 가지 장점을 제공합니다. 다음은 제조업에서 CNC 선반을 사용할 때의 주요 이점입니다:
높은 정밀도와 정확성
CNC 터닝 머신은 공차가 매우 엄격한 부품을 생산하는 것으로 유명합니다. 컴퓨터로 제어되는 프로세스는 각 부품을 높은 정확도로 제작하여 인적 오류를 줄이고 여러 부품에 걸쳐 일관성을 보장합니다.
재료 처리의 유연성
CNC 선반은 강철, 알루미늄, 황동과 같은 금속부터 플라스틱 및 복합재에 이르기까지 다양한 재료로 작업할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 CNC 선반은 다양한 산업과 애플리케이션에 적합합니다.
효율성 및 비용 효율성
CNC 선반은 특히 대량의 부품을 제작할 때 매우 효율적입니다. 프로그래밍이 완료되면 사람의 개입이 거의 없이 기계를 계속 가동할 수 있으므로 인건비와 생산 시간을 줄일 수 있습니다.
복잡한 도형을 처리하는 능력
CNC 선삭은 단순한 원통형에만 국한되지 않습니다. 이러한 기계는 나사산, 테이퍼링, 홈 가공 및 복잡한 윤곽과 같은 복잡한 형상을 만들 수 있습니다.
CNC 터닝의 응용 분야
CNC 선반은 거의 모든 산업 분야에 사용되는 정밀 원통형 부품을 제작합니다. 여기에서 이러한 가공 부품이 실제로 작동하는 모습을 확인할 수 있습니다:
항공우주산업
- 항공기 엔진 샤프트 및 부싱
- 랜딩 기어 구성품
- 유압 시스템 피팅
- 연료 시스템 노즐 및 밸브
- 경량 알루미늄 및 티타늄 패스너
자동차 산업
- 엔진 밸브 및 피스톤
- 변속기 샤프트 및 기어
- 휠 허브 및 브레이크 구성품
- 스티어링 시스템 부품
- 터보차저 하우징
의료 기기 및 장비
- 수술 기구 손잡이
- 임플란트 구성품(고관절/무릎 관절)
- 치과용 드릴 비트 및 임플란트
- MRI 기계 부품
- 정밀 시린지 펌프
전자제품 제조
- 커넥터 핀 및 소켓
- 방열판 구성 요소
- 반도체 웨이퍼 척
- 도파관 구성 요소
- 정밀 스페이서 및 절연체
CNC 터닝 대 CNC 밀링: 주요 차이점
CNC 터닝 및 CNC 밀링 는 모두 제조에 사용되는 중요한 가공 공정이지만 작동 방식은 다릅니다. 다음은 주요 차이점에 대한 분석입니다:
기본 기능
CNC 선삭에서는 공작물을 스핀들에 고정하고 회전시키면서 절삭 공구가 고정된 상태로 유지되거나 선형 경로를 따라 이동하여 재료를 제거합니다. 이 공정은 주로 원통형 또는 원형 부품에 사용됩니다.
CNC 밀링에서는 절삭 공구가 여러 축(X, Y, Z)을 따라 회전하고 이동하여 재료를 제거하는 동안 공작물은 고정된 상태로 유지됩니다. 밀링은 더 다재다능하며 평면, 경사, 복잡한 형상을 포함한 복잡한 모양을 만들 수 있습니다.
생산되는 부품 유형
CNC 선삭은 샤프트, 튜브, 풀리 등 회전 대칭을 이루는 부품에 이상적입니다. 주로 정확한 직경을 가진 원통형 부품을 만드는 데 사용됩니다.
CNC 밀링은 평면, 3D 및 불규칙한 형상을 포함한 다양한 형상을 제작할 수 있습니다. 일반적으로 브래킷, 기어, 다양한 기능을 갖춘 복잡한 3D 형상과 같은 부품을 만드는 데 사용됩니다.
공구 동작
CNC 선삭에서 절삭 공구는 선형 축(일반적으로 Z축)을 따라 또는 회전하는 공작물을 기준으로 방사형 경로를 따라 이동합니다. 이 동작은 일반적으로 더 간단하며 외경에 초점을 맞춥니다.
CNC 밀링에서는 절삭 공구가 여러 축(X, Y, Z)을 따라 움직이기 때문에 다양한 형상을 만들 수 있습니다. 이러한 움직임은 부품 설계에 더 많은 유연성과 복잡성을 제공합니다.
재료 제거
CNC 선삭에서는 소재가 공작물에서 방사형으로 제거되므로 매끄러운 원통형 표면이나 직경 감소가 필요한 부품에 이상적입니다.
CNC 밀링에서는 여러 각도에서 공작물에 접근하는 회전 도구를 통해 재료를 제거합니다. 따라서 밀링은 구멍, 슬롯, 포켓, 복잡한 표면 패턴과 같은 피처를 만드는 데 이상적입니다.
쉥겐의 CNC 터닝 기능
Shengen은 신속한 프로토타이핑과 대량 생산을 모두 전문으로 하는 전체 CNC 선반 서비스를 제공합니다. 10년 이상의 경험을 바탕으로 다양한 재료와 복잡한 디자인을 처리하여 모든 프로젝트에서 정밀도와 품질을 보장할 수 있습니다.
Shengen은 ISO 9001:2015 표준을 준수하여 모든 프로젝트에서 일관된 품질을 보장합니다. 이 회사는 초기 설계부터 최종 검사에 이르기까지 CNC 선반 공정 전반에 걸쳐 엄격한 품질 관리 조치를 적용하여 각 부품이 필요한 사양을 충족하는지 확인합니다.
지금 CAD 파일을 업로드하고 즉시 견적.
결론
CNC 터닝은 현대 제조업의 핵심 공정입니다. 높은 정밀도, 효율성, 다용도성을 제공합니다. 단순한 원통형 부품이든 복잡한 형상이든 CNC 선반은 다양한 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
CNC 선반 서비스를 선택할 때는 재료 옵션, 기계 기능, 리드 타임, 제공업체의 전문성 등의 요소를 고려하세요. 이러한 요소를 바탕으로 정보에 입각한 결정을 내리면 프로젝트의 성공을 보장하는 데 도움이 됩니다.
안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
연락하세요
케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
