CNC Turning 분야의 공급 업체로서 저는이 기술의 놀라운 기능과 광범위한 응용 프로그램을 목격 할 수있는 특권을 가졌습니다. CNC 회전은 컴퓨터 수치 제어 (CNC)를 사용하여 공작물의 회전을 자동화하는 반면 절단 도구는 재료를 제거하여 원하는 모양을 생성하는 차감 제조 공정입니다. 그것은 현대 제조의 초석으로, 반복성이 높은 정밀, 효율성 및 복잡한 부품을 생산할 수있는 능력으로 유명합니다. 그러나 모든 기술과 마찬가지로 CNC 회전에는 한계가 없습니다. 이 블로그 게시물에서는 CNC 회전의 주요 제한 사항 중 일부를 탐구하고 제조 공정에 어떤 영향을 줄 수 있는지 논의하겠습니다.
기하학적 한계
CNC 회전의 주요 한계 중 하나는 기하학적 제약 조건입니다. CNC 회전은 실린더, 콘 및 구와 같은 회전 대칭이있는 부품을 생산하는 데 가장 적합합니다. 이는 공작물이 단일 축을 중심으로 회전하고 절단 도구가 축을 따라 이동하거나 방사형으로 재료를 제거하기 때문입니다. 결과적으로, 회전 운동을 통해 달성 할 수없는 복잡한 형상이있는 부품은 CNC 회전을 사용하여 생산하기가 어렵습니다.
예를 들어, 원형 크로스 - 섹션 (예 : 사각형, 사각형 또는 불규칙 모양)이있는 부품은 기존 CNC 회전 방법을 사용하여 제조하기가 어렵습니다. 멀티 축 CNC 회전과 같은 일부 고급 기술은보다 복잡한 형상을 만드는 데 도움이 될 수 있지만,이 기계는 더 비싸고 숙련 된 운영자가 필요합니다. 또한 내부 스레드, 언더컷 및 깊은 그루브와 같은 기능은 과제를 제기 할 수 있습니다. 내부 스레드는 정확한 피치와 깊이를 보장하기 위해 특수한 절단 도구와 정확한 프로그래밍이 필요합니다. 이 부분적으로 오목한 지역 인 언더컷은 추가 작업 또는 비 표준 툴링 사용이 필요할 수 있으며, 복잡성과 생산 비용이 증가 할 수 있습니다.
재료 제한
CNC 회전은 금속 (알루미늄, 황동 및 스테인레스 스틸), 플라스틱 및 복합재를 포함한 광범위한 재료와 함께 작동 할 수 있습니다. 그러나 특정 재료는 도전에 도전합니다. 강화 강철 또는 티타늄과 같은 단단한 재료는 절단 도구에 매우 거친 일입니다. 이러한 재료를 돌릴 때 절단 도구는 빠르게 마모되어 공구 교체 비용이 증가 할뿐만 아니라 부품의 표면 마감 및 치수 정확도에도 영향을 미칩니다.
반면에 일부 플라스틱 및 특정 합금과 같은 부드럽고 연성 재료는 가공하기 어려울 수 있습니다. 이 재료는 절단 도구를 고수하는 경향이 있으므로 가장자리 (bue)가 제작됩니다. Bue는 표면 마감이 열악하고 치수 부정확성 및 공구 파손을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 부드러운 플라스틱을 돌릴 때 재료가 녹고 절단 가장자리에 부착 될 수있어 완성 된 부분에 거친 표면이 생길 수 있습니다.
크기 및 중량 제한
공작물의 크기와 무게는 CNC 회전에서 제한 요인이 될 수 있습니다. CNC 회전 기계는 최대 공작물 직경과 길이가 수용 할 수있는 길이를 가지고 있습니다. 부품이 기계의 용량보다 큰 경우 해당 특정 기계를 사용하여 생성 할 수 없습니다. 또한, 무거운 워크 피스는 기계의 스핀들과 베어링에 추가 응력을 가할 수 있으며, 이는 조기 마모와 정확도를 줄일 수 있습니다.
예를 들어, 큰 직경의 실린더를 생산 해야하는 경우 더 큰 스윙 (회전 할 수있는 공작물의 최대 직경)이있는 CNC 회전 기계를 찾아야 할 수도 있습니다. 이 큰 기계는 종종 구매, 운영 및 유지 관리 비용이 더 비쌉니다. 또한, 무거운 워크 피스를 처리하고 포지셔닝하는 것은 전문적인 리프팅 장비와 추가 노동이 필요한 물류 문제가 될 수 있습니다.
표면 마감 제한
CNC 회전은 비교적 우수한 표면 마감을 달성 할 수 있지만 한계가 있습니다. 회전 된 부분의 표면 마감은 절단 속도, 공급 속도, 절단 깊이 및 절단 도구의 품질을 포함한 여러 요인에 의해 영향을받습니다. 경우에 따라 매우 매끄러운 표면 마감을 달성하려면 연삭 또는 연마와 같은 추가 마감 작업이 필요할 수 있습니다.
예를 들어, 높은 정밀 표면 마감 요구 사항으로 부품을 돌릴 때 절단 매개 변수를 신중하게 최적화해야합니다. 그러나 최적의 최적화 된 매개 변수를 사용하더라도 표면에는 여전히 도구 자국이있을 수 있습니다. 이 도구 마크는 항공 우주 또는 의료 산업과 같이 부드러운 표면이 중요한 응용 분야에서 사용되는 부품에 문제가 될 수 있습니다.
비용 제한
CNC 회전은 특히 소규모 배치 생산의 비용이 많이 드는 제조 공정이 될 수 있습니다. CNC 회전 기계에 대한 초기 투자는 중요하며 툴링, 프로그래밍 및 유지 보수 비용도 더해집니다. 소량 주문의 경우 고정 비용 (예 : 기계 설정 및 프로그래밍)이 소수의 부품에 걸쳐 확산되므로 부품 당 비용이 상대적으로 높을 수 있습니다.
또한 툴링 비용이 주요 요인이 될 수 있습니다. 특정 재료 또는 형상을위한 특수 절단 도구는 비쌀 수 있습니다. 예를 들어, 생산할 때맞춤형 황동 회전 부품 센서 부품 정밀 회선 부품 CNC 회전, 원하는 정밀도를 달성하기 위해 고유 한 도구가 필요한 경우 공구 비용은 전체 생산 비용에 크게 영향을 줄 수 있습니다.
생산 시간 제한
CNC 회전은 특히 복잡한 부품의 경우 시간이 소비 될 수 있습니다. 프로그래밍 단계만으로는 특히 복잡한 형상이있는 부품의 경우 상당한 시간이 걸릴 수 있습니다. 또한 실제 가공 시간은 부품의 크기, 복잡성 및 재료에 따라 다릅니다. 많은 기능이나 단단한 공차가있는 부품의 경우 여러 패스가 필요할 수있어 가공 시간이 증가합니다.
예를 들어,정밀 공차가있는 OEM 알루미늄 CNC 회전 부품매우 엄격한 공차 요구 사항을 충족해야하기 위해서는 정확성을 보장하기 위해 느린 절단 속도와 더 빈번한 측정이 필요할 수있어 생산 시간이 연장 될 수 있습니다.
환경 적 제한
CNC 회전은 칩과 냉각수 형태로 폐기물을 생성합니다. 공작물에서 제거 된 재료 인 칩은 올바르게 배치되거나 재활용되어야합니다. 칩의 부적절한 처분은 환경 오염으로 이어질 수 있습니다. 절단 도구를 윤활하고 냉각시키는 데 사용되는 냉각제도 환경 문제의 원천이 될 수 있습니다. 일부 냉각제에는 환경과 인간 건강에 유해한 화학 물질이 포함되어 있습니다.
또한 CNC 회전 기계의 에너지 소비는 비교적 높습니다. 스핀들 회전, 공구 이동 및 냉각수 순환을 포함한 기계의 지속적인 작동에는 상당한 양의 전기가 필요합니다. 환경 지속 가능성이 점점 중요 해지고있는 시대에는 이러한 환경 적 제한 사항을 해결해야합니다.
결론
한계에도 불구하고 CNC 회전은 많은 산업에서 중요한 제조 공정으로 남아 있습니다. 우리 회사에서는 이러한 한계를 잘 이해하고 영향을 완화하기위한 전략을 개발했습니다. 우리는 가공 프로세스를 최적화하여 기하학적 문제를 극복하고 다양한 재료에 적합한 절단 도구를 선택하고 생산 비용과 시간을 효과적으로 관리 할 수있는 숙련 된 엔지니어 팀이 있습니다.
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참조
- Groover, MP (2010). 현대 제조의 기본 사항 : 재료, 공정 및 시스템. 와일리.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). 제조 엔지니어링 및 기술. 피어슨.
- ASM 핸드북위원회. (2007). ASM 핸드북 볼륨 16 : 가공. ASM 국제.
