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4축 및 5축 CNC 가공이란 무엇입니까?

항공우주 및 의료 산업을 위한 4축 및 5축 CNC 가공의 발전을 살펴보고 생산의 정밀도와 효율성을 향상시켜 보세요.
하이탑 / 블로그 / <a href="https://hitopindustrial.com/ko/4축-및-5축-cnc-가공/" title="4축 및 5축 CNC 가공이란 무엇입니까?">4축 및 5축 CNC 가공이란 무엇입니까?

제조업에 관해 논할 때, 지난 수십 년 동안 다른 모든 것을 압도한 기술 중 하나는 다음과 같습니다. CNC 가공. 이 기술의 급속한 발전에 대한 호기심은 진실되고 이해할 수 있습니다.

CNC(컴퓨터 수치 제어)는 특수 사전 프로그래밍된 소프트웨어를 사용하여 제조 기계를 작동하는 곳입니다. 가공 시스템은 CNC 터닝, CNC 밀링, CNC 드릴링 등. CNC 가공 시스템은 항공우주, 의학 등의 산업에서 필수적인 부분이 되었습니다.

CNC 시스템을 구현한 후 인력 요구 사항이 크게 감소한 것으로 입증되었습니다. 이러한 시스템은 고도로 최적화되어 오류가 없으며 완제품 배송 속도도 최대화되었습니다.

CNC 시스템은 가장 일반적으로 3축, X, Y 및 Z에서 작동합니다. 발전함에 따라 4축 및 5축의 더 나은 방법도 등장했습니다. 이 글에서 우리는 이러한 진화 시스템의 필요성, 존재, 이점을 이해하려고 노력할 것입니다.

현대 산업 환경에서 고정밀 가공에 중점을 둔 다축 헤드가 있는 CNC 공작 기계의 클로즈업

4축 및 5축 CNC 가공의 필요성 

더 나은 것에 대한 필요성을 논의할 때마다 우리는 이전 제품의 존재와 한계를 언급해야 합니다. 이 경우에는 3축 CNC 가공이 됩니다.

3축 가공이란 무엇입니까?

CNC 기계로 X, Y, Z 축에 따라 소재를 절단하고 성형하는 과정을 3축 CNC 가공이라고 합니다. 모든 축은 고유한 동작 방향을 상징합니다.

X축: 왼쪽에서 오른쪽으로 수평 이동.

Y축: 앞에서 뒤로 수평 이동합니다.

Z축: 상하 수직 이동.

3축 가공의 가공 공정은 금속, 목재, 플라스틱 등 다양한 재료로 세부적인 디자인을 형성할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 이 방법은 주로 생산에 사용됩니다. 프로토타입, 재현성과 정밀도가 뛰어난 부품, 부품입니다. 

3축 가공의 한계?

1. 제한된 표면 복잡성: 3축 가공은 절삭 공구를 세 방향으로만 이동할 수 있습니다. 이는 복잡한 표면의 모든 부분에 접근하는 능력을 제한합니다. 이러한 제한으로 인해 추가 설정이나 인력 작업 없이는 복잡한 형상을 만드는 것이 불가능할 수 있습니다.

2. 언더컷과 오버행: 3축 가공은 절삭공구의 방향이 고정되어 있어 언더컷, 오버행 가공에 어려움이 있습니다. 이러한 특성 때문에 동시에 여러 각도에서 공작물에 도달할 수 있는 도구가 필요합니다. 이는 공작물의 위치를 변경하거나 추가 절단 공정이 필요하지 않으면 3축으로는 수행할 수 없는 작업입니다.

3. 복잡한 구성 요소에는 덜 효과적입니다.: 복잡한 형상의 복잡한 부품을 생산하려면 3축 CNC 기계에서 공작물을 여러 번 설정하거나 재배치해야 하는 경우가 많습니다. 이로 인해 설정 시간이 늘어나고 효율성이 저하됩니다.

4. 제한된 도구 액세스: 공작물의 모든 부분에 도달할 수 없는 경우가 있습니다. 특히 방해가 되는 물체나 특징이 있는 경우 이런 일이 발생합니다. 이러한 제한으로 인해 구성요소가 불완전하게 가공되거나 완료하는 데 수작업이 필요할 수 있습니다.

4축 및 5축 가공: 정의 및 차이점

3축 가공의 한계로 인해 업계가 직면하고 있던 문제를 해결하기 위해 4축 가공과 5축 가공이 포함되었습니다. 이에 대해 자세히 논의해 보겠습니다.

4축 CNC 기계에서 작동하는 정밀 절단 도구로 자동화된 금속 제조의 첨단 기술을 시연합니다.

4축 가공

비교할 수 없는 효율성으로 복잡하고 정밀한 부품을 생산하는 제조 기술을 4축 가공이라고 합니다. 4축 가공은 원래 X, Y, Z 세 개 위에 일반적으로 A축이라고 불리는 회전 축을 추가합니다. 이 추가 축은 공작물 주위의 공구 이동성을 증가시킵니다.

A축이 제공하는 추가 이동성 덕분에 가공 공정의 전반적인 적응성이 향상됩니다.

4축 가공은 너무 많이 움직이지 않고 공작물의 다른 면에 도달할 수 있다는 점에서 유리합니다. 이는 속도 최적화로 이어져 궁극적으로 생산성을 극대화합니다. 이 설정에서는 회전 동작을 사용하므로 더욱 복잡하고 정교한 디자인이 가능합니다.

4축 가공은 항공우주 분야에 이상적인 선택입니다. 터빈 블레이드, 엔진 부품과 같은 품목에는 엄격한 사양이 있습니다. 비행기 응용 분야에서는 뛰어난 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 다양한 각도에서 복잡한 형상을 정밀하게 가공해야 합니다. 더욱이, 금형 제조, 다이 및 툴링 자동차, 의료 및 가전제품 분야에서는 4축 가공을 자주 사용합니다.

프로젝트의 특수성에 따라 4축 가공의 A축 회전은 연속적이거나 인덱싱될 수 있습니다. 공작물은 무한정 원활하게 회전할 수 있으므로 복잡한 형상을 형성하는 데 적합합니다. 정확한 각도 위치 지정 또는 중심 축 주위의 대칭 기능 가공을 위해 인덱스 회전이 A축을 정밀하게 이동합니다.

4축 가공을 위해서는 틸팅 회전축이나 회전 테이블과 같은 특수 공구가 필요합니다. 이러한 부품은 CNC(컴퓨터 수치 제어) 머시닝 센터와 원활하게 통합되어 회전 및 선형 동작을 모두 정확하게 제어할 수 있습니다. 

5축 가공

5축 가공은 3축 가공에 사용되는 표준 3개 모션 축(X, Y, Z)에 2개의 회전 축을 추가합니다. 이는 도구의 더 넓은 범위의 동작을 허용합니다. 

이러한 향상된 유연성은 복잡하고 기하학적으로 어려운 제품을 생산할 수 있는 많은 새로운 기회를 창출합니다. 5축 가공에 대해 알아야 할 모든 내용은 아래에 설명되어 있습니다.

5축 가공에는 기본적으로 2개의 회전축과 3개의 선형축을 갖춘 공작기계가 사용됩니다. 회전축을 사용하면 절삭 공구가 여러 방향으로 기울고 회전할 수 있습니다. 반면에 선형 축은 X, Y 및 Z 축을 따라 도구의 동작으로 이동합니다. 

5축 가공은 설정 시간을 단축하고 상세하고 정밀한 최종 제품을 생산합니다. 복잡한 구성 요소는 5축 기계를 사용하여 단일 구성으로 가공되는 경우가 많습니다. 이 특정 기능을 사용하면 여러 설정이 필요하지 않으며 작업물을 이동할 때 실수할 가능성이 줄어듭니다. 

특히 고정밀 부품의 경우 이러한 제조 공정 단순화로 인해 시간과 비용이 크게 절감될 수 있습니다. 더 높은 공차와 더 미세한 표면 마감을 갖춘 제품을 만드는 가공의 능력은 또 다른 중요한 이점입니다.

항공우주, 자동차, 의료 등 거푸집 만들기 섹터는 5축 가공이 사용되는 영역 중 일부에 불과합니다. 예를 들어 5축 가공은 다음과 같은 분야에 활용됩니다. 항공 우주 산업 엔진 하우징 및 구조 부속품과 같은 비행기 부품을 만드는 데 사용됩니다. 자동차 부문에서 복잡한 모양과 기능이 가득한 금형, 다이, 프로토타입을 만드는 데 사용됩니다.

마찬가지로 5축 가공은 정형외과 임플란트, 수술 장비, 보철 장치에 대한 정확한 형상과 고유한 구성을 제공하기 위해 의료계에서 사용됩니다.

3축 가공에 비해 4축 가공과 5축 가공의 장점

4축 가공과 5축 가공은 기존 3축 가공에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다. 자세히 논의해 봅시다.

4축 가공의 장점

1. 복잡한 형상 가공: 복잡한 형상을 처리할 수 있는 4축 가공 능력은 주요 이점 중 하나입니다. 기존의 3축 기계로는 복잡한 형태, 언더컷, 각진 형상을 생산하는 것이 어렵거나 불가능했습니다. 그러나 추가 축을 사용하면 가능합니다.

이러한 부문의 부품은 다음과 같은 정교한 디자인을 갖는 경우가 많기 때문입니다. 항공우주, 자동차 및 의료 분야에서 이러한 유연성은 매우 중요합니다.

2. 설정 시간 단축: 4축 가공으로 공작물의 측면 동시 가공이 가능합니다. 공작물을 여러 번 조정해야 하는 3축 가공과 달리 이는 더 적은 설정이 필요함을 의미합니다. 설정 시간이 짧을수록 생산량과 효율성이 높아지고 인건비가 저렴해집니다.

3. 표면 마감 개선: 4축 가공시 공작물이나 절삭공구를 기울이는 기능은 절삭조건을 이상적인 수준으로 유지하는데 도움을 줍니다. 그 결과 표면 마감이 향상되고 공구 경로가 부드러워졌습니다. 

이는 매우 정확하고 심미적으로 만족스러워야 하는 부품에 필수적입니다. 표면 품질이 향상되면 후속 마무리 공정에 대한 요구 사항이 줄어들어 시간과 자원을 절약할 수 있습니다.

4. 공구 수명 증가: 4축 가공은 보다 효과적인 공구 경로와 절삭 기술을 가능하게 하여 공구 수명 연장에 기여할 수 있습니다. 4축 가공으로 불필요한 공구 움직임을 최소화하고 절삭각도를 극대화하여 공구 마모를 줄이고 절삭공구의 수명을 늘립니다. 제조업체는 도구 유지 및 교체에 드는 비용을 줄임으로써 비용을 절감할 수 있습니다.

5축 가공의 장점

높은 정밀도와 효율성으로 복잡한 금속 기어의 복잡한 절단을 시연하는 5축 CNC 가공 공정

1. 표면 마감 개선: 5축 가공은 절삭공구를 다양한 방향으로 기울여 가공물 표면에서 이상적인 절삭각도를 유지할 수 있습니다. 결과적으로 표면 마감이 더 매끄러워지고 필요한 2차 마감 단계도 줄어듭니다. 향상된 표면 광택 시각적으로 쾌적해야 하는 부분에 특히 도움이 될 것입니다.

또한 마찰 감소 또는 성능 향상과 같은 기능적 요구 사항을 충족해야 하는 부품의 경우 공기 역학.

2. 최적의 공구 경로: 최적의 공구 경로를 생성하기 위해 5축 가공 소프트웨어는 정교한 알고리즘을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 경로는 다음과 같은 여러 변수를 고려하여 보다 효과적인 가공 작업을 가능하게 합니다. 재료 제거율 그리고 도구 방향. 최적화된 공구 경로를 통해 공구 마모 감소, 칩 배출 향상, 전반적인 가공 성능 향상이 가능합니다.

3. 생산성 향상: 5축 가공은 하부축 기계의 순차 가공에 비해 사이클 시간을 대폭 단축할 수 있습니다. 이 프로세스는 공작물의 여러 측면에서 동시 가공 작업을 수행하여 이를 수행할 수 있습니다. 전반적인 생산 효율성 향상, 리드 타임 단축, 처리 시간 단축 등은 모두 이러한 생산성 향상의 결과입니다. 

그 외에도 수동 개입에 대한 요구 사항이 줄어들고 공작물 위치 조정 실수가 발생할 가능성도 줄어듭니다.

4. 비용 절감: 5축 가공은 처음에는 표준 가공 설정보다 비용이 많이 들지만, 시간이 지남에 따라 전반적인 생산성이 향상되어 비용이 절감됩니다. 더욱이 복잡한 부품을 전문 시설에 위탁하는 대신 내부적으로 생산할 수 있는 능력이 있으면 비용을 훨씬 더 낮출 수 있습니다.

사출 성형의 4축 및 5축 가공: 용도 및 장점

생산하기 위해서는 복잡한 금형 최고의 정밀도와 효율성으로 사출 성형, 4축 및 5축 가공과 같은 생산 공정이 사용됩니다. 다음은 그 용도와 이점입니다.

을 위한 사출 성형, 4축, 5축 가공 등의 제조 공정을 통해 정교하고 정확한 금형이 제작됩니다. 이러한 유형의 가공은 특정 형상을 가공할 수 있는 방법을 열었습니다. 이는 절삭 공구가 X, Y, Z 축을 따라 이동하므로 언더컷 기능으로 가능했습니다. 

절삭 공구는 다양한 각도에서 금형 재료에 접근할 수 있습니다. 여러 각도에서 공작물에 접근할 수 있으므로 추가 마무리 절차가 필요하지 않습니다. 이러한 공정을 통해 복잡하고 향상된 표면 광택을 생산할 수 있습니다. 

현대 사출 성형의 요구 사항을 충족하려면 두 가지 방법 모두 필요합니다. 이러한 방법을 사용하면 매우 복잡한 형상의 금형을 제작할 수 있으며 정확성과 생산성이 향상됩니다. 4축, 5축 가공은 기계의 잠재력을 확장하는 데 필수적입니다. 사출 성형 기술.

결론

결론적으로 4축 및 5축 CNC 가공은 제조 분야 정밀 엔지니어링의 정점을 나타냅니다. 이러한 최첨단 방법은 항공우주, 자동차, 그리고 의료기기 제조. 4축 및 5축 가공은 절삭 공구에 추가 이동 축을 제공하여 기존 방법을 뛰어넘는 다양성을 제공합니다. 

4축 및 5축 CNC 가공의 채택은 확실히 글로벌 공정 내 '프로세스' 혁신을 추구하는 데 필수적입니다. 고품질의 정밀금형제작이나 사출성형 서비스를 이용하시려면, 문의하기. 우리의 기꺼이 도와드리겠습니다.

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