가공 작업 유형: 분류 및 차이점

가공은 제조업의 핵심입니다. 여기에는 재료를 절단하고 형상화하는 다양한 기술이 포함됩니다. 이를 통해 정밀한 부품과 조립품을 제작합니다. 이러한 작업은 두 가지 범주로 나뉩니다. 전통적인 방법에는 선삭, 드릴링, 밀링이 포함됩니다. 비전통적인 방법에는 방전 가공(EDM), 레이저 절단, 화학 가공이 포함됩니다.

현대 제조업에서 가공 작업의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 항공우주부터 소비재까지 다양한 산업을 뒷받침하며, 정밀하고 고품질의 제품을 만드는 데에도 필수적입니다. 다음 글에서는 Yonglihao Machinery에서 가공 작업의 분류와 차이점을 자세히 살펴보겠습니다. 올바른 가공 방법을 선택하는 데 도움이 되도록 설명하겠습니다.

가공이란 무엇인가?

가공은 재료 절감 제조 공정입니다. 이 공정은 일반적으로 절삭 공구, 디스크, 연삭 휠 등을 사용하여 공작물에서 과도한 재료를 제거합니다. 또한, 이 공정은 원하지 않는 재료를 제거하여 원하는 제품 형상을 만드는 데에도 사용될 수 있습니다. 가공 대상에는 일반적으로 판, 막대, 용접물 또는 주물이 포함됩니다.

기계 가공 제품의 예로는 자동차 부품, 드릴, 판, 너트와 볼트, 플랜지, 그리고 다양한 산업에서 사용되는 기타 부품과 공구가 있습니다. 다음으로 다양한 기계 가공 공정을 살펴보겠습니다.

가공 유형

전통적인 가공 공정과 비전통적인 가공 공정은 두 가지 유형의 가공입니다. 이 두 가지 주요 유형 외에도 원하는 최종 제품을 얻는 데 도움이 되는 다른 하위 유형이 있습니다. 이러한 가공 공정을 자세히 살펴보겠습니다.

전통적인 가공 공정

기존 가공은 절삭 공구를 사용하여 가공물에 직접 접촉시켜 잉여 재료를 제거하는 제조 방법입니다. 이 가공 공정은 절삭 공구가 가공물에 밀착되어 있을 때 발생합니다. 기존 가공 공정에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

선회

선삭 작업 시 절삭 공구는 움직이지 않지만, 공작물은 회전합니다. 이는 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 여분의 재료를 제거하는 선반 공정입니다. 또한, 절삭 공구는 양축으로 이동하여 정밀한 폭과 깊이로 절삭합니다.

반면, 선삭 가공은 소재의 내부 또는 외부를 가공하는 데 적합합니다. 소재의 외부를 선삭하는 것을 페이스 터닝(face turning)이라고 하고, 내부를 선삭하는 것을 보링 터닝(boring turning)이라고 합니다.

갈기

밀링은 회전 공구를 사용하여 가공 중인 공작물에서 재료를 제거하는 공정입니다. 밀링에는 페이스 밀링과 슬래브 밀링의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

페이스 밀링은 공작물 표면을 매끄럽게 하거나 평평하게 만드는 기계 가공 공정입니다. 반면, 슬래브 밀링은 넓고 평평한 표면을 절삭하는 데 가장 적합합니다.

더욱이 이러한 유형의 가공에는 복잡한 공정이 포함됩니다. 따라서 일반적으로 작업을 완료하려면 다양한 특수 공구가 필요합니다. 그러나 Yonglihao Machinery와 같은 가공 회사는 3축 및 5축 CNC 밀링 서비스최대 0.02mm의 허용 오차로 부품을 밀링합니다.

교련

드릴링은 드릴(다점 절삭 공구)을 사용하여 고체 재료에 원통형 구멍을 뚫는 작업입니다. 또한, 이 작업에 사용되는 드릴에는 두 개의 나선형 통로가 있습니다. 이 통로는 드릴 비트가 재료를 계속 드릴링하는 동안 구멍에서 이물질이나 부스러기를 제거하는 데 도움이 됩니다.

또한, 이러한 유형의 드릴링 머신으로 뚫은 구멍은 일반적으로 부품 조립에 도움이 됩니다. 드릴링은 나사산 구멍을 만들거나 구멍의 크기를 정확하게 확인하기 위해 탭핑, 리밍 또는 보링 전에 수행됩니다. 따라서 드릴링은 다양한 가공 공정 중 가장 중요한 공정 중 하나입니다.

연마

연삭은 부품의 표면 조도와 공차를 개선하는 데 가장 적합한 가공 공정 중 하나입니다. 또한, 이 공정은 부품의 형상, 마감, 치수의 일관성을 보장합니다. 연삭이나 초정밀 마무리 작업과 같은 다른 마무리 작업의 첫 단계입니다.

연삭기의 두 가지 주요 유형은 평면 연삭기와 원통 연삭기입니다. 평면 연삭기는 평평한 표면에서 소량의 재료를 연삭합니다. 반대로, 원통 연삭기는 원통형에서 재료를 제거합니다.

제재

톱질은 절삭 공구를 사용하여 긴 재료(예: 압출된 모양이나 막대)를 더 짧은 길이로 자르는 작업입니다. 엔지니어는 톱질 작업에 다양한 절삭 공구를 사용하는데, 예를 들어 동력 쇠톱, 원형 톱, 연마 휠 톱 등이 있습니다.

또한, 톱질 속도는 절단되는 재료에 따라 달라집니다. 예를 들어, 알루미늄 합금과 같은 부드러운 재료는 분당 1000피트(fpm) 이상의 절단 속도가 필요합니다. 반면, 일부 고온 금속은 분당 30피트(fpm)의 더 느린 절단 속도가 필요합니다.

브로칭

브로칭은 브로치라는 공구를 사용하여 사각 구멍, 스플라인 구멍, 키홈 등의 형상을 가공하는 공정입니다. 브로치는 줄처럼 여러 개의 날이 순차적으로 배열된 공구입니다. 브로치의 날은 고르지 않은 반면, 줄의 날은 모두 크기가 같다는 점에 유의해야 합니다.

또한, 브로치는 표면이나 파일럿 홀을 밀거나 당길 때 절삭 깊이가 증가하면서 여러 번 절삭합니다. 브로치의 절삭 속도는 재료의 강도에 따라 달라집니다. 예를 들어, 부드러운 금속의 경우 최대 분당 50피트(약 13.7m/min)의 절삭 속도가 가능한 반면, 강한 금속의 경우 절삭 속도가 분당 5피트(약 1.5m/min)로 떨어집니다.

비전통적 가공 공정

이 정밀 가공 공정은 소재에 접촉하지 않고 소재를 제거합니다. 다시 말해, 비전통적 가공 공정에서는 공구가 절삭 소재에 직접 접촉할 필요가 없습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 비전통적 가공 공정입니다.

방전 가공(EDM)

그래서, 와이어 EDM이란 무엇인가요? 방전 가공(EDM) 공정은 스파크 가공, 다이 인그레이빙, 와이어 커팅 또는 와이어 어블레이션이라고도 합니다. 이 공정은 소재를 침식시켜 제거합니다. 또한, 이 가공 방식은 공구가 가공 대상에 닿지 않아 손상되기 쉬운 취약한 소재를 가공하는 데 이상적입니다.

또한, EDM은 매우 단단하고 공차가 매우 작은 특수 소재의 절삭에 적합합니다. EDM은 소재를 천천히 절삭하지만, EDM으로 가공된 부품은 일반적으로 마무리 작업이 거의 필요하지 않거나 전혀 필요하지 않습니다.

화학 처리

화학 가공은 에칭 용액이 담긴 용기에 제품을 담그는 공정입니다. 이 공정에 사용되는 에칭 용액은 일반적으로 금속과 반응하는 강산의 혼합물입니다. 금속을 에칭 용액에 담그면 균일하게 용해됩니다. 또한, 화학 공정이 원활하게 진행되려면 탱크, 핫 코일, 교반기, 그리고 가공물이 필요합니다.

또한, 이 공정은 단단하고 부서지기 쉬운 재료 및 기타 난삭재 가공에 이상적입니다. 이 공정은 공구 비용이 낮고 매끄럽고 버(burr) 없는 부품을 생산합니다. 또한, 이 공정을 사용하면 높은 재료 제거율 덕분에 가공 시간이 절약됩니다.

전기화학 가공(ECM)

전기화학 가공(ECM)은 역도금(reverse plating)이라고도 합니다. 일반 도금과 달리, 이 공정은 소재를 추가하는 대신 소재를 제거합니다. 또한, 전극과 전도성 액체 사이에 강한 전류를 흐르게 한다는 점에서 EDM과 유사합니다. 차이점은 스파크를 발생시키지 않고 공구를 마모시키지 않는다는 것입니다. 또한, 열 확산이나 기계적 응력을 발생시키지 않습니다. 반면, ECM은 매끄러운 경면을 생성하고 많은 양의 소재를 빠르게 제거합니다.

반면, ECM은 초기 설치 비용이 높습니다. 하지만 이 공정은 대량 생산에 가장 적합합니다. 또한, 다재다능한 가공 공정입니다. 매우 단단한 금속 및 합금의 절삭에 이상적이며, 특수 형상, 소형 부품, 깊은 구멍 가공에도 적합합니다.

연마제 분사 가공

이 비전통적인 가공 공정은 고속으로 움직이는 미세 연마재를 사용하여 가공물에 충격을 가합니다. 이러한 거친 입자가 가스나 공기에 의해 분사되어 가공물에 자주 부딪히면 작은 재료 조각들이 떨어져 나갑니다. 그런 다음 제터가 가공물에서 이물질을 제거하여 연마 입자가 충돌할 수 있는 새로운 표면을 노출시킵니다.

이 가공법이 다른 가공법에 비해 갖는 가장 큰 장점은 유연성입니다. 이 공정에 사용되는 호스는 가공할 공작물의 어느 부분으로든 연마재를 이동시킬 수 있습니다. 여기에는 다른 절삭법으로는 일반적으로 접근하기 어려운 영역도 포함됩니다.

또한, 연마 제트 가공은 열을 거의 발생시키지 않습니다. 이는 제조 과정에서 제품과 부품의 뒤틀림을 방지하는 데 도움이 됩니다. 반면, 사출 성형 부품의 이음새를 제거하고 소재에 오래도록 남는 각인을 새기는 데에도 탁월한 도구입니다. 또한, 금속 호일 절단, 고강도 금속 가공, 플라스틱 버(burr) 매끄럽게 다듬는 데에도 매우 효과적입니다.

초음파 처리

초음파 가공은 저진폭 및 고주파 진동을 사용하여 표면에서 재료를 절단합니다. 또한, 이 공정은 미세 연마 입자를 물과 혼합하여 슬러리를 형성합니다. 입자 크기는 일반적으로 100에서 1000 사이입니다.

또한, 초음파 가공은 더 작은 입자 크기와 적은 열을 사용하여 매끄러운 표면을 만듭니다. 이 공정은 단단하거나 부서지기 쉬운 재료에 가장 적합합니다. 또한, 진동 운동을 통해 구멍 패턴을 쉽게 절삭할 수 있습니다.

레이저 빔 가공(LBM)

레이저 빔 가공(LBM)은 레이저와 열 에너지를 이용하여 가공물에서 재료를 제거하는 방법입니다. LBM은 드릴링 및 절삭 작업에 매우 적합합니다. 경질 재료에 매우 작은 구멍을 가공하거나 복잡한 형상을 절삭할 수 있습니다.

또한 LBM은 부분 절단이나 조각, 강철 트리밍, 저항 조정, 블랭킹 작업에 효과적입니다. 반면, LBM은 속도가 빠르고 얕은 각도도 절단할 수 있습니다. 복잡한 절단 패턴의 자동화를 용이하게 합니다. LBM은 비접촉식 공정이므로 작업 중 공구 마모나 파손이 발생하지 않습니다.

가공 작업의 세부 분류

터닝: 유형, 재료 및 응용 분야

선삭은 가장 일반적인 가공 방법 중 하나입니다. 공작물을 회전시키고 절삭 공구를 사용하여 형상과 크기를 조정하여 소재를 제거합니다. 선삭 작업은 종방향 선삭, 횡방향 선삭, 홈 가공, 나사산 선삭 등으로 구분할 수 있습니다. 이러한 가공 방식은 강철, 알루미늄, 구리, 세라믹, 마그네슘 합금 등 다양한 소재에 적합합니다. 선삭은 샤프트 부품, 나사산, 원뿔형 부품 등 다양한 소재의 제조에 널리 사용됩니다. 신뢰할 수 있는 CNC 선삭 서비스그렇다면 Yonglihao Machinery의 CNC선삭이 가장 좋은 선택입니다.

드릴링: 드릴링과 태핑의 중요성, 유형 및 비교

드릴링은 공작물에 둥근 구멍을 만드는 가공 방법입니다. 회전하는 드릴 비트로 재료를 절삭하여 가공합니다. 드릴링 작업에는 직선 구멍 드릴링, 심공 드릴링, 리밍 등이 있습니다. 드릴링과 태핑은 다릅니다. 드릴링은 구멍을 만들고, 태핑은 구멍에 나사산을 추가합니다. 드릴링은 많은 제조 공정의 예비 단계이며 부품 조립에 매우 중요합니다.

밀링: 작업, 도구 및 다른 프로세스와의 비교

밀링은 회전 커터를 사용하여 소재를 절삭하는 방식으로, 다양한 표면과 형상을 가공하는 데 적합합니다. 밀링 작업에는 플랫 밀링, 수직 밀링, 커브 밀링, 키웨이 밀링 등이 있습니다. 밀링은 다른 가공 공정에 비해 고유한 장점을 가지고 있습니다. 복잡한 형상을 가공하고 높은 정밀도를 달성하는 데 적합합니다. 엔드밀, 볼 엔드밀, 페이스밀 등 다양한 밀링 공구 중에서 선택할 수 있으며, 가공 작업의 필요에 따라 공구를 선택해야 합니다.

계획, 브로칭 및 톱질: 기술 및 응용 프로그램

플래닝은 크고 평평한 표면을 절단하는 가공 방법입니다. 추가 스크래핑이 필요한 표면에 적합합니다. 플래닝과 마찬가지로 브로칭은 복잡한 구멍과 프로파일을 만드는 방법입니다. 하지만 여러 개의 톱니가 있는 절삭 공구로 브로치를 당겨서 작업합니다. 톱질은 다릅니다. 막대와 프로파일에서 짧은 단면을 만드는 것입니다. 톱질 공구를 사용하여 재료를 원하는 길이로 절단합니다. 이러한 방법은 특정 작업에 효과적입니다. 이러한 작업에는 키홈, 사각 구멍, 크고 평평한 표면, 재료 절단 등이 있습니다.

가공 작업의 장단점

가공은 제조의 핵심입니다. 각 가공 방법에는 장단점이 있습니다. 적절한 가공 공정을 선택하려면 여러 요소를 고려해야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 재료 특성, 정확성, 생산성, 비용.

가공 공정 선택을 위한 의사결정 요소

가공 공정을 선택할 때 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.

• 재료 특성: 적절한 가공 방법을 선택하세요. 소재의 경도, 인성, 열처리 특성을 고려하여 가공하세요.
• 가공 정확도 및 표면 품질 요구 사항: 정확도와 품질이 높은 부품을 만들려면 특정한 가공 방법이 필요할 수 있습니다.
• 가공 효율성 및 비용: 가장 저렴한 가공 방법을 선택하세요. 생산 배치와 비용 예산을 고려하여 선택하세요.
• 부품 모양 및 크기: 복잡한 모양이나 대형 부품에는 특수한 가공 장비나 기술이 필요할 수 있습니다.

이러한 모든 요소를 고려하여 최적의 가공 방법은 특정 요구 사항에 적합해야 합니다. 품질과 효율성을 보장하는 방식으로 선택할 수 있습니다.

요약

이 글에서는 가공의 여러 측면을 자세히 살펴보았습니다. 여기에는 터닝, 드릴링, 밀링, 플래닝, 브로칭, 톱질과 같은 작업들이 포함됩니다. 또한 이러한 가공 작업의 장단점도 살펴보았습니다. 생산 요구 사항에 맞는 적절한 가공 방법을 선택하는 방법도 논의했습니다.

필요하다면 신속한 제조 서비스를 원하시면 Yonglihao Machinery를 선택하세요. 전문성과 기술 고객 맞춤형 가공 솔루션을 제공합니다.

자주 묻는 질문

CNC 가공이란 무엇인가요?

CNC는 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)의 약자로, 컴퓨터를 사용하여 공작 기계를 자동화하는 것을 의미합니다. 즉, 컴퓨터 프로그램을 사용하여 선반, 밀링 머신, 연삭기 등의 공작 기계를 제어하는 공정을 의미합니다. 이 기술은 부품 및 제품 생산의 정확성, 효율성, 그리고 일관성을 향상시킵니다.

기존 가공 공정과 비전통적 가공 공정 중 어떤 것을 선택할지 결정하는 요인은 무엇입니까?

기존 및 비전통적 가공 공정 간의 선택은 다음과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받습니다.

• 재료 호환성: 기존 가공 방식은 단단하거나, 부서지기 쉽거나, 열에 민감한 소재에는 적합하지 않습니다. 하지만 비전통적인 가공 방식은 이러한 소재에 매우 효과적입니다.
• 복잡한 기하학: 비전통적인 기술을 사용하면 복잡한 패턴과 모양을 더 쉽게 처리할 수 있습니다.
• 표면 마감 및 허용 오차: 비전통적인 방법을 사용하면 더욱 정밀한 마감과 더욱 엄격한 허용 오차를 달성할 수 있어 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
• 열영향부(HAZ): 레이저 절단과 같은 비전통적 공정은 HAZ를 최소화하여 열에 민감한 재료에 유익합니다.
• 속도와 효율성: 기존 방식은 더 빠릅니다. 하지만 비전통적인 방식은 정밀성과 다양성을 제공하며, 특정 용도에 적합합니다.

재료 유형은 선택된 가공 작업에 어떤 영향을 미칩니까?

소재 유형은 가공 선택에 큰 영향을 미칩니다. 경도, 취성, 열 민감도와 같은 요인 때문입니다. 이러한 특성은 기존 가공을 제한할 수 있습니다. 따라서 가공이 어려운 소재에는 EDM, 레이저 절단, 워터젯 절단과 같은 비전통적인 기술이 더 적합합니다.

비전통적인 기계 가공 공정이 기존 방법보다 복잡한 모양을 더 잘 처리할 수 있을까?

네, 특이한 가공 공정은 일반적으로 복잡한 형상을 처리하는 데 더 효과적입니다. 기존 방식보다 복잡한 형상을 처리하는 데 더 효과적입니다. 레이저 절단과 워터젯 절단은 고정밀로 세부적인 패턴을 제작할 수 있습니다. 공작물에 직접 접촉하지 않고도 작업이 가능하기 때문에 복잡한 형상을 가공하는 데 매우 적합합니다.