5 축제 가공이란 무엇입니까?

CNC 가공은 최근 몇 년 동안 상당한 발전을 겪었으며 전통적인 3 축 시스템에서보다 복잡하고 유능한 기술로 발전했습니다. 가장 혁신적인 것은 5- Axis CNC 가공이 있습니다.이 가공은 다섯 가지 다른 운동 축을 사용하여 복잡하고 매우 정확한 부품을 형성합니다.

이 빼기 제조 방법을 사용하면 절단 도구가 여러 축을 통해 동시에 움직일 수 있으므로 설정이 적고 정확도가 적은 복잡한 형상을 생산할 수 있습니다. 유연성, 속도 및 자동화가 향상되면 5- 축 가공은 타이트한 공차와 고효율을 요구하는 산업의 해결책이되었습니다.

이 기사에서는 5- 축 가공이 무엇인지, 작동 방식, 주요 장점 및 제한 사항 및 현대 제조 전반에 걸쳐 일반적으로 사용되는 위치를 살펴 봅니다.

CNC 가공 개요

CNC 또는 컴퓨터 수치 제어는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 드릴, 선반, 밀 및 3D 프린터와 같은 가공 도구의 자동화 된 제어를 나타냅니다. 이 시스템은 수동 제어 및 인간 오류를 제거하여 현대 제조에 혁명을 일으켜 초고전적이고 일관성 있고 반복 가능한 가공 프로세스를 허용합니다.

그 핵심에서 aCNC 기계공기의 도구와 구성 요소를 다른 축을 따라 이동하기 위해 G 코드로 알려진 코드 지침 세트를 해석합니다. 이 축은 가공 과정에서 움직임의 방향과 복잡성을 결정합니다. 전통적인 CNC 기계는 일반적으로 3 개의 축 (X, Y 및 Z)에서 작동하므로 세 가지 선형 방향으로 부품을 자르거나 모양을 구성 할 수 있습니다.

그러나 산업이 더 복잡한 설계, 더 큰 공차 및 효율성 증가에 따라 5- Axis CNC 가공은 강력한 솔루션으로 등장하여 훨씬 더 많은 유연성과 정밀도를 제공합니다.

5- 축 CNC 시스템의 유형

5- 축 CNC 머신의 기본 차별화 요소는 두 개의 회전 축이 3 개의 선형 축 (X, Y, Z) 주위에 구성되는 방식에 있습니다. 이러한 회전 축은 공구 또는 공작물이 회전 또는 기울일 수있는 기능을 추가하여 복잡한 형상을 최소한의 설정으로 가공 할 수 있습니다. 5- Axis Machine 구성의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

1. 헤드\/헤드 5- 축 CNC 머신

헤드\/헤드 구성에서, 두 회전식 모두 기계의 스핀들 헤드에 있습니다. 이 설정을 통해 절단 도구는 고정식 공작물 주위를 피벗하고 회전시켜 테이블의 고정 상태로 유지됩니다.

이 설계의 눈에 띄는 장점 중 하나는 헤드가 모든 움직임을 수용하는 데 공구 간섭을 제거하는 것입니다. 테이블이나 다른 부품과 충돌하지 않고 여러 각도의 공작물에 접근 할 수 있습니다. 기계의 정점 (또는 피벗 포인트)은 모든 차원에서 깨끗하고 정확한 움직임을 보장하기 위해 신중하게 제어됩니다.

이 구성은 작업 중에 공작물이 움직이지 않기 때문에 큰 부품을 가공하는 데 이상적입니다. 그러나 로타리 축을 따라 움직임 범위의 측면에서 제한 사항이 있으므로이 설정은 대규모 구성 요소와 최대 테이블 안정성이 중요한 특정 작업에 가장 적합합니다.

2. 테이블\/헤드 5- 축 CNC 머신

테이블\/헤드 설정에서 하나의 로터리 축은 스핀들 헤드에 있으며 다른 회전 축은 공작물 아래 로터리 테이블에 통합되어 있습니다. 헤드는 일반적으로 틸팅 동작을 처리하고 테이블은 회전을 관리합니다.

이 하이브리드 디자인은 균형 잡힌 움직임과 안정성을 제공합니다. 헤드의 축은 제한된 범위를 가질 수 있지만 로터리 테이블은 광범위한 회전 기능을 제공하여 가공 중에 일관된 부품 회전을 허용합니다. 이를 통해 기계공은 설정이 적은 상태에서 구성 요소의 여러면에 도달하여 생산성을 높일 수 있습니다.

이 설계의 주요 이점은 지속적인 회전과 광범위한 다양성에 있습니다. 그러나 공작물은 회전 테이블에 장착되므로 기계는 중간에서 작은 부품에 더 적합하며 테이블이 지원할 수있는 가중치에 제한이있을 수 있습니다.

3. 테이블\/테이블 5- 축 CNC 머신

테이블\/테이블 구성에는 테이블에 배치 된 로터리 축 모두가 있습니다. 이 설계는 정적 설정으로 도달하기 어려운 언더컷 및 각진 기능이 필요한 가공 부품에 탁월합니다.

그러나이 설정에는 일부 트레이드 오프가 제공됩니다. 일반적으로 작업 엔벨로프가 더 작으므로 수용 할 수있는 부품의 크기가 더 제한되어 있음을 의미합니다. 고속 로터리 모터의 부족은 또한이 기계가 상대방에 비해 상대적으로 느리게 만듭니다. 또한 테이블의 회전 용량은 종종 처리 할 수있는 공작물의 무게를 제한하여 크고 무거운 구성 요소에 적합하지 않습니다.

이러한 제한에도 불구하고 테이블\/테이블 머신은 작고 복잡한 세부 사항이 필요한 고정밀 가공에 매우 효과적입니다. 그들은 부품 복잡성이 부품 크기를 우선하는 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

CNC 기계의 주요 구성 요소

3 개의 축 또는 5 개에서 작동하든 모든 CNC 머신은 성능과 정밀도를 높이는 핵심 구성 요소 세트를 공유합니다.

컨트롤러 (CNC 장치) : 이것은 기계의 뇌입니다. 입력 G 코드를 해석하고 기계 모터 및 액추에이터의 정확한 움직임으로 변환합니다.

모터 및 액추에이터 드라이브 : 이들은 각 축을 따라 움직임을 전원으로 전원을 공급합니다. 고급 기계에서 서보 모터는 정확한 위치를 보장하는 반면 스테퍼 모터는 더 간단한 설정에 사용될 수 있습니다.

스핀들 : 스핀들은 절단 도구를 잡고 회전합니다. 재료 및 툴링 요구 사항에 따라 다양한 속도로 회전해야합니다.

작업 테이블 : 원료 (공작물)가 장착되는 곳입니다. 5- 축 설정 에서이 테이블은 가공 프로세스의 일부로 회전하거나 기울어 질 수 있습니다.

도구 체인저 : 대부분의 CNC 머신에는 자동 도구 체인저 (ATC)가있어 수동 중재없이 작동 중에 다른 절단 도구간에 전환 할 수 있습니다.

냉각 및 윤활 시스템 : 최적의 절단 성능을 유지하고 공구 마모를 방지하기 위해 CNC 기계에는 가공 중에 발생하는 열을 줄이는 냉각수 시스템이 장착되어 있습니다.

인클로저 및 안전 기능 : 운영자를 보호하고 깨끗한 작업 환경을 유지하기 위해 CNC 기계는 동봉되며 종종 안전 연동, 비상 정지 및 칩 가드를 특징으로합니다.

5 축 가공의 작동 원리

5 축 CNC 가공은 복잡한 고정밀 구성 요소를 생성하기 위해 다중 축을 통한 동시 이동의 정교한 원리에서 작동합니다. x, y 및 z 축을 따라 만 움직이는 기존 3- 축 기계 (왼쪽 오른쪽, 순방향 및 위로)와 달리 5 축 기계는 가공 중에 공구 또는 공작물을 회전시킬 수있는 두 개의 추가 회전 축 A 및 B를 소개합니다. 이 다 방향 접근 방식을 사용하면 복잡한 형상이 단일 설정으로 생성되어 생산 시간을 줄이고 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

프로세스의 핵심에는 하모니에서 작동하는 소프트웨어와 하드웨어의 조합이 있습니다. CAD (Computer-Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 원하는 부분의 3D 모델을 설계하는 것으로 시작합니다. 그런 다음이 설계는 CAM (Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어로 전송되어 정확한 도구 경로 세트를 생성하여 CNC 시스템의 모든 움직임을 지시하는 기계 읽을 수있는 언어로 변환합니다. G 코드는 절단 도구가 어떻게 움직이는 지, 얼마나 빨리 회전하는지, 5 개의 축을 가로 질러 공작물을 사용하는 방법에 적용됩니다.

5- 축 가공의 움직임을 이해합니다

~ 안에5 축 CNC 가공, 움직임은 다음과 같이 분류됩니다.

선형 축 :

x 축-왼쪽에서 오른쪽

y 축-앞뒤로

z 축-위아래로

회전 축 :

A 축-X 축 주위의 회전

B 축-y 축 주위의 회전

이 확장 된 모션 범위의 모션 범위를 통해 기계는 한 번에 부품의 5면에 액세스 할 수있어 공작물을 수동으로 재배치 할 필요성을 최소화합니다. 이러한 동시 움직임은 또한 더 부드러운 표면 마감과 배치에 걸쳐 일관성을 높입니다.

5- 축 CNC 머신의 중요한 설계 매개 변수

다음 표는 5- 축 CNC 머신의 성능 및 기능에 영향을 미치는 주요 기술 매개 변수를 설명합니다.

이 매개 변수는 5- 축 CNC 시스템의 기계적 유연성과 정밀도를 보여줍니다. 더 넓은 범위의 회전 및 선형 이동으로 기계는 최소한의 설정으로 복잡한, 곡선 또는 각진 표면을 처리 할 수 ​​있습니다.

동시 운동의 역할

5- 축 가공의 핵심은 5 개의 축 모두 한 번에 이동하는 능력에 있습니다. 이 동시 모션을 사용하면 도구가 부품 표면에 대해 최적의 각도를 유지하는 "연속 가공"을 허용합니다. 결과적으로, 도구의 마모가 적고, 재료 제거 속도가 높고, 표면 품질이 크게 향상되었습니다. 또한 도구 변경 및 설정의 수가 줄어들어 프로세스가 더 빠르고 비용 효율적입니다.

공구 경로 생성 및 정밀 제어

5 축 가공의 정밀도는 CAM 시스템에서 생성 된 공구 경로의 정확도에 의해 구동됩니다. 이 공구 경로는 부품의 형상, 기계의 운동학 및 재료의 물리적 특성을 고려합니다. 이 기계는 이러한 지침을 높은 충실도로 해석하여 타이트한 공차와 탁월한 반복성을 보장합니다.

CNC 장치 모니터 도구 이동 내에서 고급 제어 시스템, 진동 조정 및 고속 작업 중에도 위치 정확도를 유지합니다. 이로 인해 깨끗한 컷, 오류 감소 및 우수한 품질의 완성 된 구성 요소가 발생합니다.

지금 연락하십시오

5- 축 가공 성능 향상을위한 팁

5- 축 CNC 머신의 기능을 최대화하려면 효율성과 출력 품질을 모두 향상시키는 전략을 채택해야합니다. 복잡한 항공 우주 부품이나 정밀 의료 도구를 생산하든 다음 팁을 사용하면 5- 축 가공 프로세스를 최대한 활용할 수 있습니다.

1. 고품질 툴링을 사용하십시오

고성능, 내구성있는 절단 도구에 투자하는 것이 중요합니다. 5- 축 작업을 위해 특별히 설계된 도구는 더 빠른 속도를 견딜 수 있고 더 깨끗한 마감을 제공 할 수 있습니다. 도구 수명을 향상시키고 가동 중지 시간을 줄이기 위해 탄화물 또는 코팅 도구를 고려하십시오.

2. CAM 소프트웨어로 도구 경로를 최적화하십시오

Advanced CAM 소프트웨어는 도구 경로를 최적화하는 데 중요한 역할을합니다. 충돌 감지, 동적 도구 방향 및 적응 형 거친 전략과 같은 기능을 사용하여 가공 효율을 높이고 장비의 마모를 줄입니다.

3. 기계 교정을 유지하십시오

정규 교정은 5 개의 축 모두에서 정확도를 보장합니다. 레이저 캘리브레이션 도구 또는 볼바 테스트를 사용하여 기계를 정기적으로 검사하고 재정렬하여 치수 무결성과 정밀도를 유지합니다.

4. 작업 보유 솔루션으로 설정 시간을 최소화하십시오

빠른 전환을 허용하는 모듈 식 또는 사용자 정의 비품을 사용하십시오. 견고한 작업 보유 전략은 진동을 줄이고 표면 마감을 향상 시키며 배치 전체에서 설정을 일관되게 유지합니다.

5. 스핀들로드 및 속도를 모니터링하십시오

스핀들 성능에 세심한주의를 기울이십시오. 스핀들에 과부하가 발생하거나 부적절한 속도로 실행하면 도구 수명과 가공 품질에 영향을 줄 수 있습니다. Great CNC Machine과 같은 많은 최신 기계에는 운영자에게 비정상적인 상태를 알리는 통합 모니터링 시스템이 있습니다.

6. 정기적 인 유지 보수를 구현하십시오

윤활, 필터 변경 및 냉각제 체크 프레젠트와 같은 예정된 유지 보수가 활발하고 기계의 수명을 연장합니다. 세부적인 로그를 유지하여 구성 요소 마모를 추적하고 부품을 적극적으로 교체하십시오.

7. 운영자를 훈련 시키십시오

최고의 기계조차도 숙련 된 운영자가 필요합니다. 소프트웨어 업데이트, 새로운 툴링 및 고급 가공 전략에 대한 지속적인 교육을 통해 팀은 5- 축 기술의 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다.

5- Axis CNC 가공의 장점

5 축 CNC 가공은 5 개의 다른 축을 따라 동시 이동을 가능하게하여 전통적인 제조업으로 강력한 업그레이드를 제공합니다. 이 고급 기능을 통해 산업은 탁월한 속도, 정밀도 및 비용 효율로 복잡한 다중 부품을 생산할 수 있습니다. 항공 우주, 자동차, 의료 또는 곰팡이 제작 애플리케이션의 경우 5- Axis CNC 기술이 복잡한 프로젝트를 다루기위한 선택이되었습니다.

1. 최소 설정 요구 사항

5- Axis CNC 머신의 가장 큰 장점 중 하나는 단일 설정에서 부품의 여러면에서 작업하는 능력입니다. 대조적으로, 3- 축 기계는 종종 다른 측면에 접근하기 위해 여러 번의 재배치 및 고정 조정이 필요합니다. 이 간소화 된 작동은 기계 다운 타임을 줄일뿐만 아니라 누적 정렬 오류를 제거하여 품질이 높고 생산이 빠릅니다.

2. 복잡한 형상의 정밀 가공

추가 회전 축 덕분에 5- 축 기계는 복잡한 곡선, 깊은 구멍 또는 표준 장비로 달성하기 어렵거나 불가능한 비 전통적인 각도 기능을 갖춘 부품을 쉽게 처리 할 수 ​​있습니다. 동적 도구 및 테이블 움직임을 통해 단일 연속 작동에서 Datum 표면 및 프로파일과 같은 GD & T 기능을 정확하게 가공 할 수 있습니다. 이는 타이트한 공차 및 고정밀 표면에 의존하는 산업에 이상적입니다.

3. 우수한 정확도와 반복성

설정 횟수를 줄이면 인적 오류에 대한 기회가 줄어 듭니다. 5- 축 기계는 재배치가 필요하지 않고 여러 방향에서 부분에 접근 할 수 있으므로 작업 전반에 걸쳐 더 나은 도구 정렬 및 방향을 유지합니다. 이로 인해 여러 부분에서 일관되게 높은 정밀도가 높아 질량 생산 환경에서 반복성이 향상됩니다.

또한, 가공 중에 더 짧고 단단한 절단 도구를 사용하여 정확도를 높이고 도구 편향을 줄일 수 있습니다.

4. 재료 제거 속도가 빠릅니다

공구를 절단 표면에 접선 적으로 배향 할 수 있으므로 5- 축 기계는 기존 기계보다 재료를 더 효율적으로 제거 할 수 있습니다. 이 최적화 된 공구 포지셔닝은 칩 제거를 향상시키고주기 시간이 단축되며 전반적인 생산성을 향상시킵니다. 제조업체는 품질을 손상시키지 않고 더 적은 시간 안에 더 많은 부품을 생산할 수 있습니다.

5. 개선 된 표면 마감

5- 축 가공에 사용되는 짧은 절단 도구는 정밀도를 향상시킬뿐만 아니라 진동을 최소화합니다. 이러한 진동 감소는 채터 마크와 같은 표면 결함을 방지하고 기계에서 더 매끄러운 마감 처리를 도와줍니다. 개선 된 스핀들 방향은 공구와 재료 사이의 접촉을 더 잘 접촉하여 2 차 마감 공정의 필요성을 줄입니다.

6. 비용과 시간 절약

대부분의 구성 요소는 단일 설정으로 완료 될 수 있으므로 5- 축 가공은 부품 처리, 고정 장치 변경 및 공구 교체에 필요한 시간을 크게 줄입니다. 설정 시간이 적을수록 인건비가 낮아지고 처리 시간이 빠릅니다. 또한 프로세스는 자동화를 지원하고 최소 운영자 개입이 필요하기 때문에 제조업체는 생산을 확장하면서 운영 비용을 낮게 유지할 수 있습니다.

5- Axis CNC 가공의 일반적인 응용 프로그램

5- Axis CNC 가공은 극도의 정밀, 단단한 공차 및 매우 복잡한 형상을 만들 수있는 능력을 요구하는 산업의 게임 체인저입니다. 다재다능한 기능 덕분 에이 고급 기술은 다양한 부문에서 기존의 방법을 사용하여 생산하기 어렵거나 불가능한 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다.

항공 우주 산업

항공 우주 부문은 복잡한 윤곽, 곡선 표면 및 다차원 모양의 구성 요소에 크게 의존합니다. 이 부분은 종종 비행의 안전성과 성능을 보장하기 위해 정확한 표준을 충족해야합니다. 5- Axis CNC 가공은 단일 설정에서 여러 각도에서 원활하게 절단 할 수 있으므로 이러한 부품을 생산하기위한 완벽한 솔루션입니다. 이로 인해 정밀도가 높고 오류가 적고 가공 시간이 줄어들어 항공 우주 괄호, 터빈 블레이드 및 기체 구성 요소를 제조하는 데 이상적입니다.

의료 부문

의료 장비와 관련하여 오류의 여지가 없습니다. 의료 기기, 임플란트 및 수술 도구는 매우 작고 복잡한 부품에서 탁월한 정확도와 일관성이 필요합니다. 5- 축 가공을 통해 제조업체는 티타늄 및 스테인리스 스틸과 같은 복잡한 모양과 재료에서도 세부적인 세부 사항을 사용하여 이러한 구성 요소를 생산할 수 있습니다. 보철 관절이든 치과 임플란트이든,이 기술은 엄격한 산업 준수를 유지하면서 빠르고 신뢰할 수있는 생산을 지원합니다.

에너지와 발전

에너지 산업, 특히 풍력, 태양 및 원자력과 같은 부문에서는 내구성이 뛰어나고 정확하게 설계된 구성 요소에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 5- Axis CNC 가공은 터빈 하우징, 열교환 기 및 전력 시스템에 사용되는 구조적 브래킷과 같은 부품을 제조하는 데 중요한 역할을합니다. 강력하고 기하학적으로 복잡한 부분을 만들 수있는 능력은 특히 스트레스가 많은 또는 고온 환경에서 운영 효율성과 수명을 보장하는 데 도움이됩니다.

결론

5 축 CNC 가공은 다양한 산업 전반에 걸쳐 복잡한 부품을 제조하기위한 비교할 수없는 다양성, 속도 및 정밀도를 제공합니다. 단일 설정에서 복잡한 모양을 줄이는 능력은 비용을 줄이고 시간을 절약하며 제품 품질을 향상시킵니다. 가공 기능을 높이기위한 비즈니스의 경우 고성능 5- Axis CNC 머신에 대한 투자는 현명한 움직임입니다. ~에훌륭한 CNC 기계, 우리는 5- 축 가공 센터, CNC 밀링 머신 및 조각 기계를 포함한 고급 CNC 가공 솔루션을 전문으로합니다. 신뢰할 수있는 제품 범위를 탐색하여 생산 효율성을 높이고 현대식 제조의 증가하는 수요를 충족시킵니다.