제조업은 국가의 핵심이며, 제조업의 핵심은 가공 기술입니다. 가공 기술은 원자재를 완제품이나 부품으로 가공하는 과정입니다. 여러 산업에서 핵심적인 역할을 합니다. 일상생활 속 작은 부품부터 항공우주 부품까지 다양한 분야에서 활용됩니다. 과학 기술은 끊임없이 발전하고 있으며, 이에 따라 가공 능력 또한 향상될 것입니다. 다음으로 가공의 정의를 살펴보겠습니다. 가공 기술의 종류와 공정, 소재, 그리고 응용 분야에 대해 살펴보겠습니다. 이를 통해 가공에 대한 심도 있는 이해를 얻을 수 있을 것입니다.
목차
가공이란 무엇인가?
가공은 소재를 제거하거나, 추가하거나, 소재의 형상과 특성을 변경하여 설계 요건을 충족하는 부품을 제작하는 과정입니다. 터닝, 밀링, 드릴링, 연삭 등 다양한 공정이 포함됩니다. 일반적인 가공은 소재를 제거하는 과정이지만, 소재를 추가하는 가공 공정도 있습니다. 예를 들어, 3D 프린터는 소재를 추가하는 데 사용됩니다. 가공은 금속 소재뿐만 아니라 플라스틱, 목재, 세라믹과 같은 비금속 소재에도 널리 사용됩니다. 광범위한 소재를 가공할 수 있기 때문에 다양한 분야에서 널리 활용되고 있습니다.
가공 작업 기술의 유형
기계 가공에는 크게 절삭 가공과 적층 가공의 두 가지 방법이 있습니다. 절삭 가공은 제작자가 부품에서 재료를 제거하거나 추가하는 방식입니다.
뺄셈
적층 제조 방식은 프로토타입 제작 및 생산에 일반적으로 사용됩니다. 이는 원하는 모양을 만들기 위해 큰 재료 블록에서 불필요한 재료를 잘라내는 것을 포함합니다. 이 방식은 절삭 생산이라고도 합니다. 재료를 제거하여 부품을 제작합니다. 예를 들어, CNC 가공 서비스 우리는 절삭 가공을 제공합니다.
첨가물
3D 프린팅이라고도 불리는 적층 제조는 비교적 새로운 제조 방식입니다. 컴퓨터 모델을 기반으로 3차원 물체를 제작할 수 있습니다. 기계공학자들은 이를 통해 가볍고 튼튼한 물체를 제작할 수 있습니다.
가공을 위한 공통 장비
가공 범위가 넓기 때문에 필요한 장비도 다양합니다. 여기서는 소재를 제거하여 부품을 얻는 데 사용되는 일반적인 가공 장비에 대해 간략하게 살펴보겠습니다.
선반
선반은 가장 일반적인 가공 장비 중 하나입니다. 주로 샤프트, 디스크, 부싱과 같은 회전하는 부품을 가공하는 데 사용됩니다. 선반에 공작물을 고정한 후, 공구를 사용하여 회전시키고 소재를 제거합니다. 현재 선반은 구조와 기능에 따라 일반 선반, CNC 선반 등으로 구분할 수 있습니다.
일반 선반과 비교했을 때 CNC 선반은 많은 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어, 대량의 부품을 가공할 때 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 복잡한 형상과 고정밀 부품을 가공할 수도 있습니다. 따라서 과학기술의 지속적인 발전과 함께 CNC 선반의 적용 범위는 점점 더 넓어지고 있습니다. 예를 들어 자동차 제조에서 엔진의 크랭크축은 CNC 선반으로 정밀 가공됩니다.
밀링 머신
밀링 머신은 가장 일반적인 가공 장비 중 하나입니다. 선반과 비교했을 때, 밀링 머신에 사용되는 공구는 일반적으로 회전하는 반면, 선반에 사용되는 공구는 일반적으로 회전하지 않습니다. 밀링 머신은 평면, 홈, 기어, 나선형 표면 등 다양한 표면을 가공할 수 있습니다. 일반적인 밀링 머신에는 수직 밀링 머신, 수평 밀링 머신, 갠트리 밀링 머신이 있습니다.
현재 공작기계와 장비의 지속적인 업그레이드로 인해 일반 밀링 머신은 CNC 밀링 머신에 비해 많은 단점을 가지고 있습니다. 일반 밀링 머신은 작업자에 대한 요구 사항이 더 높고, 일부 복잡한 부품의 경우 가공 효율이 낮습니다. 따라서 일반 밀링 머신의 사용은 점차 줄어들고 있는 반면, CNC 밀링 머신의 사용은 점점 더 보편화되고 있습니다. 금형 제조에서 복잡한 캐비티는 일반적으로 CNC 밀링 머신으로 가공됩니다. CNC 가공의 특수 공정 및 과제, 특히 날카로운 내부 모서리 처리 방법에 관심이 있으시면 저희 웹사이트를 참조하십시오. 종합 가이드.
드릴링 머신
드릴링 머신은 주로 드릴링에 사용되지만, 리밍, 리밍 및 기타 작업에도 사용할 수 있습니다. 일반 드릴링 머신으로 드릴링할 수 있는 구멍의 크기는 보통 0.2mm에서 약 40mm입니다. 더 큰 구멍 직경이 필요한 경우 특수 드릴링 장비가 필요합니다.
대부분의 가공 부품에는 다양한 크기의 구멍이 있기 때문에 가공 공정에서 드릴 프레스가 더 자주 사용됩니다. 드릴을 선택할 때는 드릴링할 소재와 구멍 직경에 필요한 정밀도를 고려해야 합니다.
연삭기
연삭기는 주로 공작물 표면을 연삭하여 더 높은 표면 조도와 정밀도를 얻는 데 사용됩니다. 따라서 부품에 연삭기가 필요하다는 것은 높은 정밀도와 마무리가 필요하다는 것을 의미합니다.
연삭기 가공은 일반적으로 밀링이나 터닝 다음에 이루어지므로, 연삭기 가공은 일반적으로 가공의 마지막 공정입니다. 연삭기 가공은 부품에 필요한 최종 정밀도를 보장합니다. 연삭기의 가공 정밀도는 일반적으로 IT6 이상이며, 표면 조도 Ra 값은 0.8μm 미만입니다. 따라서 연삭기는 일종의 마무리 장비에 속합니다.
기계 가공 공정에는 어떤 유형이 있나요?
다양한 가공 작업과 공정이 있으며, 각각 특정 목적을 가지고 있습니다. 다양한 가공 기술 유형에 대한 간략한 소개는 다음과 같습니다.
선회
선삭에서는 절삭 공구가 중심축을 중심으로 회전하면서 공작물을 절삭합니다. 이 방법은 공작물을 양쪽에서 대칭으로 가공하는 데 사용됩니다. 선삭 공정은 다음과 같은 부품을 가공하는 데 사용할 수 있습니다.
- 엔진 구성 요소
- 기계 구성 요소
- 샤프트
- 스레드
- 테이퍼
갈기
밀링에서는 회전하는 절삭면을 물체에 대해 상대적으로 움직여 다양한 모양의 평평한 표면을 형성합니다. 용도에 따라 절삭면은 단순한 직선 절삭면이거나, 각지거나 경사지는 영역일 수 있습니다. 이는 베드 밀링, 컬럼 밀링, 갠트리 밀링 및 기타 밀링 공구를 사용하여 수행할 수 있습니다. 밀링 공구는 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.
- 기어
- 슬로팅 및 홈
- 항공우주 부품
- 농업 장비
- 자동차 부품
- 에너지 부문
교련
드릴링 공구는 가장 간단한 공작 기계 중 하나입니다. 드릴링 공구는 공작물 위로 이동하면서 드릴링 공구를 사용하여 구멍을 뚫습니다. 이 구멍은 나사 고정, 2차 조립 또는 장식용으로 사용됩니다. 드릴링은 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.
- 나사 구멍
- 연료 분사기 본체
- 열교환기 튜브
- 유체 어셈블리 끝
- 항공기 랜딩 기어
지루한
보링 공구는 가공물에 이미 뚫린 구멍보다 큰 구멍을 뚫습니다. 이를 위해 단일 절삭 공구 또는 이러한 공구 세트를 사용합니다. 보링은 어떤 면에서 선삭과 유사합니다. 주요 차이점은 보링 공구는 내경을 가공하는 반면, 선삭 공구는 외경을 가공한다는 것입니다. 보링의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 자동차 산업의 엔진 실린더
- 크레인 및 엔드 로더
- 채광
- 총기류
리밍
리밍은 구멍의 직경을 약간 넓히고 내부 표면 조도를 향상시키는 공정입니다. 드릴로는 얻을 수 없는 정밀한 구멍 직경이나 표면 조도가 필요할 때 사용됩니다. 일반적으로 정밀한 구멍은 리머를 사용하여 먼저 뚫습니다. 그런 다음 구멍을 정밀한 폭으로 넓히고 리밍 공구를 사용하여 마무리합니다. 리머는 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
- 나사 절단
- 터렛 선반
- 버 제거
연마
연삭은 작업물에서 불필요한 물질을 소량 제거하고 매끄럽게 다듬어 매우 정밀한 치수를 보장합니다. 거친 표면을 가진 연삭 휠이 연삭 도구로 사용됩니다. 연삭 도구에는 다양한 종류가 있으며, 그중 일부는 수공구이고 일부는 컴퓨터로 제어됩니다. 많은 사람들이 앵글 그라인더, 다이 그라인더, 벤치 그라인더를 사용하여 물건을 연삭합니다. 연삭은 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
- 브레이크 실린더와 피스톤
- 유압 스티어링 피스톤
- 기어 샤프트
- 수술 훈련
- 항공우주 부품
- 가구 산업
기획
대패를 사용하면 공작물에 평평한 표면을 만들 수 있습니다. 이를 대패질이라고 합니다. 대패질의 절삭 작용은 단일 절삭 공구와 표면 사이의 상대적인 운동에 의해 발생합니다. 대패질은 직선 대패질뿐만 아니라 나선형 대패질에도 적합합니다. 대패질은 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.
- 모든 요구 사항에 맞는 평평한 표면을 생성합니다.
- 동시에 여러 슬롯 생성
제재
초기 기계 가공 방법 중 하나는 톱질입니다. 톱날이 달린 날카로운 칼날을 사용하지만, 철사나 체인을 사용할 수도 있습니다. 톱질은 목공에서 가장 흔히 사용되지만, 금속 가공이나 석재 절단에도 사용될 수 있습니다. 톱질의 몇 가지 용도는 다음과 같습니다.
- 나무 자르기
- 집 만들기
- 가구 제작
- 타일 절단
연소 처리 기술
연소 가공은 날카로운 절삭 공구를 사용하지 않고 고온을 이용하여 재료를 제거합니다. 연소 공구가 제거해야 할 재료에 열을 전달하면 재료가 녹습니다. 재료가 녹는 방식은 연소 기술의 종류에 따라 다릅니다. 연소 가공은 일반적으로 세 가지 방식으로 진행됩니다.
- 레이저 커팅: 고농축 광선을 사용하여 재료를 제거하는 공정입니다. 물체를 원하는 모양으로 절단하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 금속 및 비금속 물체 모두에 적합하며, 물체를 절단하는 가장 정밀한 방법 중 하나입니다.
- 플라즈마 절단: 이 공정은 이온화된 가스 흐름을 사용하여 재료를 녹이고 제거합니다. 이 공정은 가공물이 전기 전도성을 가져야 하므로 전도성 금속 및 합금에만 적합합니다.
- 산소 연료 절단: 이 절단 방법은 산소 절단이라고도 합니다. 매우 오래된 절단 방법입니다. 아세틸렌, 천연가스, 프로판, 프로필렌과 같은 가연성 가스와 공기를 혼합하여 재료를 녹입니다. 이 절단 방법은 레이저나 플라즈마 절단만큼 정밀하지는 않지만, 휴대성이 매우 뛰어납니다.
CNC 가공
CNC 가공은 그 자체로 하나의 가공 방법이 아닙니다. 다른 방법과 결합하여 사용할 수 있는 기술입니다. 또한, "컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)"의 약자로, 기계가 스스로 작동할 수 있도록 합니다. 설치 비용이 많이 들고 숙련된 작업자가 필요합니다. 하지만 프로젝트 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 높은 생산성이 요구되기 때문에 모든 현대 산업에서 사용되고 있습니다.
정밀 가공
CNC 가공의 더욱 발전된 형태는 정밀 가공입니다. 정밀 가공은 제품을 매우 높은 정밀도로 제작할 수 있도록 합니다. 앞서 언급한 다양한 가공 기술을 사용하며, 절삭 공구, 공구 및 기타 분야에서 최고 수준의 품질 기준을 갖추고 있습니다. 일반적으로 정밀 가공은 미크론 또는 나노미터 수준의 정밀도가 요구되는 분야에서 요구됩니다. 예를 들어 의학, 전자, 항공우주, 군사 및 기타 유사 분야가 있습니다.
가공의 공정 흐름
절단 및 가공 과정에서 많은 부품에는 두 대 이상의 장비가 필요합니다. 따라서 부품 가공은 여러 단계로 나뉩니다.
프로세스 설계
고객 부품 도면에 따라 공정 엔지니어는 공정 흐름을 준비합니다. 먼저 적절한 가공 방법, 장비 및 공구를 선택하고, 이어서 가공 순서와 공정 매개변수를 개발합니다. 가공 작업자에게 가공 기준을 제공합니다. CNC 선삭 공정에 대한 단계별 설명 CNC 선삭 공정에서 찾을 수 있습니다.
빈칸 준비
공정 문서의 요구 사항에 따라 적절한 소재(예: 강철, 알루미늄, 구리 막대, 주철)를 선택합니다. 가공 부품의 수에 따라 준비할 소재의 양을 선택합니다. 일반적으로 최종 납품 수량보다 1~2개 더 많은 소재를 추가로 준비합니다. 이를 통해 가공 중 부품 폐기를 방지하고, 고객에게 공급할 부품이 부족해지는 것을 방지합니다.
거친 가공
황삭 가공은 가공 과정에서 원재료나 블랭크에서 잉여 소재를 대부분 제거하여 최종 형상과 크기에 가까운 가공을 하는 공정입니다. 이 공정을 통해 얻은 부품의 치수 정밀도와 표면 조도는 높지 않습니다. 공구 소모량과 이송량이 큰 것이 특징입니다.
준결승
부품의 정확도와 표면 품질을 더욱 향상시키기 위해 준정삭 가공은 정삭 가공을 준비하는 과정입니다. 높은 정밀도가 요구되거나 변형되기 쉬운 부품의 경우, 정삭 가공 전에 준정삭 가공을 통해 가공할 소재를 제거하는 경우가 많습니다. 준정삭 가공에는 두 가지 이점이 있습니다. 첫째, 황삭 가공으로 인한 소재의 변형을 방지하고, 둘째, 가공 응력을 일부 완화하여 정확도를 보장합니다. 셋째, 정삭 가공 시 균일한 가공 여유를 확보할 수 있습니다. 넷째, 황삭 가공에서 발생할 수 있는 일부 오차가 정삭 가공에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.
마무리 손질
정삭은 기계 가공의 마지막 단계입니다. 황삭 및 준정삭 후 고정밀 가공 기계 및 기술을 사용하여 공작물을 가공하는 공정입니다. 기계 가공의 목적은 더 높은 치수 정밀도, 표면 조도, 그리고 기하학적 정밀도를 얻는 것입니다. 일반적으로 사용되는 정삭 방법에는 연삭, 래핑, 연마, 정삭 밀링, 정삭 선삭 등이 있습니다.
부품 검사
부품 가공이 완료되면 완성된 부품의 크기, 형상, 위치 정확도, 표면 품질 등을 검사합니다. 이 검사의 목적은 가공된 부품이 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것입니다. 모든 부품의 품질 보증을 통해 불량 부품이 고객에게 도달하는 것을 방지합니다. 따라서 이 부품 검사 단계가 필수적입니다.
기계 가공으로 가공할 수 있는 주요 소재는 무엇입니까?
가공 가능한 소재는 금속부터 비금속까지 매우 다양합니다. 소재마다 특성과 적용 분야가 다릅니다. 제품 품질과 성능을 보장하려면 적절한 가공 소재와 공정을 선택하는 것이 중요합니다.
철강 소재
철강 소재는 우수한 물성을 가지고 있어 제조 산업에서 광범위하게 활용됩니다. 예를 들어, 강도와 인성이 우수하고 비용이 비교적 저렴한 탄소강은 기계 제조에 널리 사용됩니다. 내마모성과 내부식성이 우수한 합금강은 기어, 샤프트, 금형 등과 같은 고강도, 고내마모성 부품 제조에 널리 사용됩니다.
알루미늄 합금
알루미늄 합금은 밀도가 낮고 전기 및 열 전도성이 우수합니다. 또한 내식성도 우수합니다. 항공우주, 자동차, 전자 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 비행기 외피, 자동차 휠 허브, 전자 제품 외피 등에 사용됩니다.
구리 합금
황동은 절삭 성능과 내식성이 우수하여 파이프 피팅, 계측 부품 등의 제조에 널리 사용됩니다. 청동은 강도가 높고 내마모성이 우수하여 베어링, 웜 휠 등의 제조에 널리 사용됩니다.
티타늄 합금
티타늄 합금은 고강도, 저밀도, 고온 저항성, 내식성 등 우수한 특성을 가지고 있습니다. 항공우주 및 의료 분야에서 항공기 엔진 부품, 인공 관절 등 중요한 용도로 사용됩니다. 기계 가공에도 일반적으로 사용되지만, 가공 특성이 좋지 않습니다.
기타 자료
위의 4가지 종류의 소재 외에도 기계 가공이 사용되는 엔지니어링 플라스틱, 복합소재, 세라믹, 고무 등의 종류도 있습니다.
예를 들어, 엔지니어링 플라스틱의 나일론은 내마모성과 내식성이 뛰어나 기어, 너트 등을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
탄소 섬유 강화 복합재는 고강도, 고탄성률, 저밀도를 특징으로 하며, 항공우주 및 스포츠 용품에 널리 사용됩니다. 예를 들어 비행기 날개, 자전거 프레임 등이 있습니다.
알루미나 세라믹은 경도가 높고, 내열성이 우수하며, 절연성이 좋아 절삭 공구, 내마모성 부품 등의 제조에 널리 사용됩니다. 반면, 보다 널리 사용되는 고무는 씰, 충격 흡수 부품 등의 제조에 사용될 수 있습니다.
이러한 재료는 다양한 재료를 효율적이고 정확하게 가공할 수 있는 CNC 기계에서 밀링이 가능합니다. CNC 기계에서 밀링에 적합한 재료 다양한 금속 및 비금속 옵션을 제공합니다.
가공의 주요 응용 분야
가공은 거의 모든 제조 분야를 아우르는 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 자동차, 항공우주, 전자 장비, 의료기기 등 산업 분야는 다양한 부품과 제품을 생산하기 위해 가공 기술을 활용합니다.
자동차 산업
자동차 제조 산업에서 기계 가공은 중요한 역할을 합니다. 자동차 제조 과정에서 기계 가공 기술은 엔진, 섀시, 변속기와 같은 핵심 부품 제조에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 보링 공정을 통해 실린더의 진원도와 원통도를 확보하여 엔진의 압축비와 출력을 향상시킵니다.
항공우주
항공우주 분야에서는 가공 기술 또한 중요한 역할을 합니다. 항공우주 부품은 특히 높은 정밀도와 품질이 요구되기 때문에 가공 기술이 이 산업에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 항공기 및 우주선의 엔진 부품과 구조 부품은 고정밀 가공이 필요합니다. 고정밀 CNC 가공 서비스는 항공우주 산업에서 매우 중요하며, 이에 대해 더 자세히 알아보는 것이 중요합니다. 항공우주용 CNC 가공 기술 이러한 중요한 구성 요소의 정밀한 제조와 품질 보증을 보장합니다.
전자 장비
전자 장비 제조 분야에서는 집적 회로 기판, 커넥터, 방열판 등 전자 장비의 많은 부품이 기계 가공으로 제작되어야 합니다. 이러한 부품은 매우 정밀해야 하며, 표면은 매끄러워야 합니다. 이는 전자 제품의 성능과 신뢰성에 매우 중요합니다. 전자 장치 제조에 일반적으로 사용되는 기계 가공 장비로는 와이어 커터와 레이저 가공기가 있습니다. 이러한 기계는 고정밀 및 고효율 기계 가공이 가능합니다.
의료기기
의료기기 역시 높은 정밀도와 품질을 요구하기 때문에, 기능성과 사용 안전성을 확보하기 위한 가공 기술이 필수적입니다. 예를 들어, 수술 도구, 치과 기구, 인공 관절 등은 정밀 가공을 통해 제작되어야 합니다.CNC 가공은 특히 의료 기기에 유용합니다.이러한 장치의 장점은 장치가 기능적이고 안전하게 사용될 수 있다는 것입니다.
오토바이 부품
CNC 가공 기술은 오토바이 부품 제조에도 중요한 역할을 합니다. 정밀 CNC 가공을 통해 다양한 고객의 개별적인 요구에 맞춰 고품질 맞춤형 오토바이 부품을 제작할 수 있습니다. 엔진 부품, 프레임 또는 기타 중요 부품 등 맞춤형 CNC 가공을 통해 모든 부품이 최고의 기준을 충족합니다. 맞춤형 오토바이 부품을 위한 CNC 기술 기계 가공을 통해 오토바이의 성능과 미학성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
결론
본 논문은 가공에 대한 포괄적인 설명을 제공합니다. 먼저 가공의 정의를 소개하고, 가공에 사용되는 네 가지 일반적인 장비 유형을 설명합니다. 이어서 공정 흐름과 가공 소재를 소개하고, 마지막으로 가공의 주요 응용 분야를 논의합니다. 요약하자면, 가공은 제조업의 핵심 요소이므로 관련 지식을 이해하는 것이 중요합니다. Yonglihao Machinery는 가공 분야에서 10년 이상의 가공 경험을 보유하고 있습니다. 가공 관련 프로젝트가 필요하시면 언제든지 문의해 주십시오. 무료 견적과 전문적인 가공 컨설팅을 제공해 드립니다. 연락 기다리겠습니다.
자주 묻는 질문
어떤 부분을 기계로 가공할 수 있나요?
특정 모양, 크기, 정밀도를 요구하는 산업 내 거의 모든 부품을 가공할 수 있습니다. 예를 들어 샤프트, 디스크, 박스와 같은 부품이 있습니다.
가공의 정확도는 어느 정도입니까?
가공은 매우 정확할 수 있습니다. 하지만 정확도는 가공 공정, 장비, 공구, 재료, 그리고 작업자의 기술 등 여러 요인에 따라 달라집니다.