CNC 선반이란 무엇인가요? 작동 원리와 장점 및 기계

CNC 기술은 고정밀 자동 제어를 통해 효율성을 개선하고 비용을 절감하는 제조 산업의 핵심입니다. CNC는 컴퓨터 프로그램 제어를 의미하며, CNC 터닝은 이를 기반으로 감산 및 가공 작업을 수행하는 프로세스입니다. 다음에서는 CNC 선삭의 정의, 작동 원리, 주요 선반 구성 요소, 선반 유형, 작동 방법, 장점, 응용 분야 및 적합한 재료에 대해 설명합니다.

CNC 터닝이란 무엇인가요?

CNC 선삭은 고도로 자동화된 감산 제조 공정입니다. 고속 스핀들에 공작물을 올려놓으면 컴퓨터로 제어되는 공작 기계가 절삭 공구를 정밀하게 안내하여 재료를 원하는 모양으로 절단하는 방식으로 작동합니다.
고정밀 원통형 부품을 효율적으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라 특정 형상과 내부 및 외부 나사산을 처리할 수 있습니다.

CNC 터닝은 어떻게 작동하나요?

엔지니어는 재료를 가공하기 전에 전문 소프트웨어를 사용하여 제품의 3D 모델을 기반으로 세부 프로그램을 생성합니다. 이 프로그램은 주로 다음과 같이 구성됩니다. G-코드에는 공구 경로, 절삭 속도, 이송 속도 및 스핀들 회전을 제어하는 정밀한 지침이 포함되어 있어 전체 생산 공정을 체계적으로 제어할 수 있습니다.

프로그램이 완료되면 작업자는 공작물을 단단히 고정합니다. 스핀들 척. 프로그램이 시작되면 스핀들이 설정된 속도로 공작물을 회전시킵니다. 동시에 절삭 공구가 정확한 정확도로 X축(직경 제어) 및 Z축(길이 제어) 프로그램의 지침에 따라 특히 터렛 CNC 선반이나 터닝 센터에는 컴퓨터 프로그램과 코드로 제어되는 다양한 공구가 장착되어 있습니다. 더 많은 공구를 수용할 수 있는 기계는 더 진보되고 강력하여 복잡한 디자인에 더 적합합니다.

이 공정은 공작물이 설계에 필요한 최종 치수와 형상에 도달할 때까지 재료를 점진적으로 제거합니다. 전체 가공 프로세스는 엔지니어가 실시간으로 모니터링하고 폐쇄 루프 피드백 시스템 도구 위치를 지속적으로 수정하여 최종 제품의 매우 높은 정밀도와 일관성을 달성합니다.

CNC 선반의 주요 구성 요소

다음은 CNC 선반의 주요 구성 요소와 그 기능입니다:

 

스핀들

스핀들은 공작물을 고속으로 클램핑하고 회전시키는 역할을 합니다. 스핀들의 회전 속도와 정밀도는 절삭 효율과 부품의 최종 표면 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

Chuck

척은 공작물을 스핀들에 단단히 고정하고 고정하는 데 사용됩니다. 안정적인 척은 고속 회전 및 절단 중에 공작물이 이동하는 것을 방지합니다.

터렛

터렛은 여러 개의 절삭 공구를 고정할 수 있는 회전 장치입니다. 프로그램 지침에 따라 공구를 빠르게 전환하여 다양한 가공 작업을 완료할 수 있습니다.

침대

베드는 기계의 기본 구조로 안정적인 지지력을 제공합니다. 베드의 강성은 전체 가공 공정의 정밀도를 보장하는 데 매우 중요합니다.

가이드 레일 및 서보 모터

가이드 레일은 절삭 공구의 정밀한 이동을 위한 선형 경로를 제공하고, 서보 모터는 공구를 X축과 Z축을 따라 구동하여 미크론 수준의 포지셔닝을 달성합니다.

심압대

심압대는 길거나 무거운 공작물을 가공할 때 추가적인 지지력을 제공합니다.

냉각수 시스템

절삭유 시스템은 절삭 공정 중에 공구와 공작물을 냉각하고 윤활합니다.

제어 시스템 / 운영 패널

이것은 CNC 기계의 두뇌입니다. 작업자는 이를 사용하여 프로그램을 입력하고, 가공 프로세스를 모니터링하고, 매개변수를 조정합니다.

일반적인 CNC 선반 유형

CNC 선반에는 각각 고유한 디자인과 용도를 가진 여러 유형이 있습니다. 올바른 기계를 선택하면 생산 효율성과 부품 품질을 극대화할 수 있습니다.

수평 CNC 선반

가장 일반적이고 다재다능한 CNC 선반 유형입니다. 스핀들이 수평 방향으로 배치되어 있고 절삭 공구가 수평면을 따라 이동하여 공작물을 회전시킵니다. 수평 선반은 대부분의 중소형 부품의 표준 선삭에 적합합니다.

수직 CNC 선반

수평 선반과 달리 수직 선반에는 수직 방향 스핀들이 있습니다. 이 설계는 중력을 이용하므로 디스크나 링과 같이 크고 무겁고 짧은 부품을 선삭하는 데 특히 적합합니다. 또한 공작물을 클램핑하고 적재하는 과정을 간소화합니다.

터닝-밀링 복합 가공기

터닝 센터라고도 하는 터닝-밀링 복합 가공기는 고도로 통합된 CNC 선반입니다. 터닝 기능뿐만 아니라 밀링 스핀들도 통합되어 있습니다. 즉, 하나의 장비로 복잡한 선삭, 밀링, 드릴링 작업을 한 번에 수행할 수 있어 효율성과 정밀도가 크게 향상됩니다.

스위스형 CNC 선반

스위스형 선반은 직경이 작고 길며 정밀도가 높은 공작물을 가공하기 위해 설계된 특수 CNC 선반입니다. 핵심 기능은 "슬라이딩 주축"입니다. 선삭 공정 중에 공작물이 가이드 부싱을 통해 축 방향으로 이동하여 공구를 연속적이고 가까운 거리에서 지지하므로 길고 가느다란 부품의 변형을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

CNC 터닝 작업의 유형

CNC 선반은 다양한 공작물 가공 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 유형입니다:

 

선회

이것은 가장 기본적인 선삭 작업입니다. 공구는 공작물의 축 방향을 따라 이동하면서 외부 표면에서 재료를 제거하여 직경을 줄이고 원통, 계단 또는 테이퍼를 형성합니다. 이는 모든 외부 윤곽 가공의 기초입니다.

지루함

보링은 공작물의 기존 구멍을 확대하는 데 사용됩니다. 드릴링과 달리 보링은 정확한 치수와 매끄러운 표면을 가진 구멍을 만들 수 있으며 내부 피처를 가공할 수도 있습니다.

이별

절단 작업은 미가공 봉재에서 완성된 부품을 절단하는 데 사용됩니다. 일반적으로 가공 시퀀스의 마지막 공정으로, 공구가 공작물을 정밀하게 절단하고 분리해야 합니다.

그루빙

그루브 가공은 공작물의 내부, 외부 또는 표면 표면에 특정 폭과 깊이의 좁은 홈을 만드는 작업입니다. 공구 모양이 홈 모양과 일치하며 O링이나 스냅 링을 맞추는 데 자주 사용됩니다.

스레딩

나사 가공은 공작물의 내부 또는 외부 표면에 나사산을 가공하는 데 사용됩니다. 이 공정에서는 정확한 피치를 형성하기 위해 스핀들의 회전과 공구의 축 방향 이동이 엄격하게 동기화되어야 합니다.

드릴링

드릴링은 드릴을 사용하여 공작물의 중심 축을 따라 구멍을 뚫는 과정입니다. 이는 일반적으로 후속 내부 홀 가공을 위한 준비 단계로, 정밀 가공을 위한 기반을 마련합니다.

널링

널링은 다이아몬드 또는 직선 패턴과 같은 특정 패턴 텍스처를 공작물의 외부 표면에 누르는 프로세스입니다. 중요한 점은 이 작업이 콜드 포밍 프로세스가 아니라 재료를 제거하는 절단 프로세스입니다.

CNC 터닝의 주요 이점

높은 정밀도와 일관성

CNC 선삭은 컴퓨터 프로그래밍을 통해 매우 엄격한 치수 공차와 우수한 표면 조도를 달성하여 인적 오류를 줄일 수 있습니다. 대량 생산 시 각 부품의 품질과 치수가 유사하도록 보장할 수 있어 제품 신뢰성에 매우 중요합니다.

효율성 및 자동화

CNC 기술의 지원 덕분에 프로세스가 자동화되어 작업 효율성이 향상됩니다.

다양성과 복잡성

CNC 선반은 단순한 실린더뿐만 아니라 테이퍼, 고유한 프로파일, 내부 및 외부 나사산을 포함한 복잡한 형상도 가공할 수 있습니다. 다양한 금속부터 엔지니어링 플라스틱에 이르기까지 광범위한 소재와 호환되므로 부품 설계에 많은 가능성을 제공합니다.

비용 효율성

자동화는 인건비를 절감하는 동시에 높은 정밀도로 자재 낭비와 불량 부품 수를 크게 줄여줍니다.

CNC 터닝의 일반적인 응용 분야

CNC 선반은 정밀 원통형 부품이 필요한 많은 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 다음은 몇 가지 구체적인 예시입니다:

항공우주 산업

정밀도와 신뢰성이 가장 중요한 항공우주 분야에서 CNC 선반은 핵심 부품 제조를 위한 핵심 기술입니다. 여기에는 랜딩 기어, 엔진 부싱 그리고 샤프트및 다양한 고정밀 커넥터.

자동차 산업

CNC 선반 작업은 자동차의 기능을 개선하는 데 도움이 되는 자동차 부품 제조에서 매우 일반적이며 엔진, 드라이브 트레인 및 섀시용 정밀 부품 생산의 핵심 공정입니다. 애플리케이션에는 다음과 같은 제조가 포함됩니다. 고정밀 피스톤, 드라이브 샤프트, 기어및 다양한 커넥터.

의료 기기

의료 분야는 재료의 생체 적합성과 미크론 수준의 정밀도에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 이 분야에서 CNC 선반은 수술 기구, 정형외과용 기구를 생산하는 데 사용됩니다. 임플란트 (나사 등), 치과용 도구 및 정밀한 유체 제어 피팅.

일반 기계 및 전자 제품

광범위한 산업 및 소비자 가전 분야에서도 CNC 터닝은 필수적입니다. 종종 다음을 제조하는 데 사용됩니다. 베어링 하우징, 부싱다양한 스레드 피팅및 정밀도 커넥터 그리고 하우징 전자 기기용

CNC 터닝에 적합한 소재

CNC 터닝으로 가공할 수 있는 소재의 범위는 일반 금속부터 고성능 플라스틱까지 광범위합니다. 올바른 소재를 선택하는 것은 부품 성능과 가공 효율성을 모두 보장하는 데 매우 중요합니다.

금속

• 스테인리스 스틸: 우수한 내식성과 고강도. 일반적으로 의료 기기, 식품 가공 장비 및 고응력 구조 부품에 사용됩니다.
• 알루미늄 합금: 가볍고 전도성이 높으며 가공이 용이합니다. 항공우주 부품, 자동차 부품, 전자제품 하우징에 주로 사용되는 소재입니다.
• 구리 및 황동: 이 소재는 전기 및 열 전도성이 뛰어나고 절단이 용이합니다. 커넥터, 밸브 및 전기 부품에 널리 사용됩니다.
• 탄소 및 합금강: 강도가 높고 내마모성이 우수하며 상대적으로 가격이 저렴합니다. 샤프트, 기어 및 기계 구조 부품을 제조하는 데 사용되는 표준 소재입니다.
• 티타늄 합금: 무게 대비 강도와 생체 적합성이 뛰어난 것으로 알려져 있지만 가공이 더 어렵습니다. 주로 항공 우주 및 고급 의료용 임플란트에 사용됩니다.

플라스틱 및 폴리머

• 나일론: 우수한 내마모성과 자체 윤활 특성을 제공합니다. 베어링, 부싱 및 기어를 만드는 데 자주 사용됩니다.
• POM(아세탈/델린): 가공성이 뛰어난 견고하고 단단한 엔지니어링 플라스틱입니다. 정밀한 맞춤이 필요한 기계 부품에 자주 사용됩니다.
• PEEK: 고온 및 화학 물질에 대한 내성이 뛰어난 고성능 엔지니어링 플라스틱입니다. 항공우주 및 의료 분야의 고급 애플리케이션에 사용됩니다.

MinHe의 CNC 터닝 기능

CNC 터닝을 이해하면 제조 요구 사항에 적합한지 알 수 있습니다. 다음 단계는 설계를 완성하는 데 도움을 줄 수 있는 적합한 파트너를 찾는 것입니다.

MinHe는 CNC 선삭 분야에서 20년 이상의 경험을 보유하고 있으며 ISO 9001 인증을 받았습니다. 당사의 제품이 높은 산업 표준을 충족한다는 것을 확신할 수 있습니다.

당사는 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 고성능 엔지니어링 플라스틱 등 복잡한 형상과 다양한 소재의 가공을 전문으로 합니다. 첨단 CNC 장비와 효율적인 자동화 프로세스를 통해 고객에게 프로토타입부터 대량 생산까지 고품질의 부품을 제공할 수 있습니다.

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