4축과 5축 CNC 가공이란 무엇인가?

현대 제조업은 끊임없이 발전하고 있습니다. 4축 및 5축 CNC 가공과 같은 기술을 통해 복잡한 설계 요구 사항을 충족하고 생산 공정을 간소화하며, 비용을 절감하면서 높은 품질을 보장하다이러한 기술은 생산 효율성을 높일 뿐만 아니라 제품 정밀도와 일관성을 크게 향상시킵니다. 이 글에서는 4축 및 5축 CNC 가공의 주요 차이점, 장점, 그리고 일반적인 적용 분야를 살펴보고, 적합한 CNC를 선택하는 방법을 논의합니다. 가공 기술.

제품 품질을 보장하고 생산 비용을 관리하는 데 있어 적합한 CNC 가공 기술을 선택하는 것은 매우 중요합니다. 4축 및 5축 CNC 가공의 특성과 응용 분야를 이해함으로써 제조업체는 변화하는 시장 요구에 더욱 효과적으로 대응하고, 생산 효율을 높이며, 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

3축 CNC 가공이란?

4축 및 5축 CNC 기계의 작동 방식을 이해하기 전에 3축 CNC 기계의 기본 사항을 알아야 합니다. 3축 CNC 기계는 오늘날에도 여전히 가장 널리 사용되는 CNC 가공 유형이기 때문입니다. 3축 CNC 기계는 모두 다축 가공.

표준 3축 CNC 가공에서는 일반적으로 부품 제조에 세 가지 메커니즘이 사용됩니다. 첫 번째는 스핀들의 상하 운동입니다. 나머지 두 가지는 스핀들의 전후 운동과 좌우 운동입니다.

3축 CNC 가공의 한계

3축 CNC 기계는 X, Y, Z축의 세 방향으로 작동합니다. 이는 좋은 작업 방식이지만, 몇 가지 심각한 문제점도 있습니다.

한 가지 문제는 절삭 공구의 각도가 일정하게 유지된다는 것입니다. 이로 인해 물체의 접근하기 어려운 부분에서 재료를 제거하기가 어렵습니다. 또한, 부품을 여러 번 셋업해야 할 수도 있습니다. 이는 시간이 많이 소요되고 생산성을 저하시킵니다. 이러한 문제는 4축 및 5축 CNC 가공을 통해 쉽게 해결할 수 있습니다.

4축 CNC 가공이란?

위에서 언급한 문제는 3축 CNC 가공에서 흔히 발생합니다. 따라서 4축 및 5축 CNC 가공이 점점 더 보편화되고 있습니다. 4축 CNC 가공은 동일한 작동 원리를 사용합니다. 하지만 이름에서 알 수 있듯이 3축 CNC 가공보다 축이 하나 더 많습니다.

4축 CNC 기계는 상하, 좌우, 전후 세 방향으로 움직일 수 있습니다. 공작물은 기계 테이블에 고정된 상태로 유지됩니다. 또한, 4축 CNC 기계는 X축(A축이라고도 함)을 따라 회전할 수 있습니다. 이 추가 축을 통해 4축 CNC 기계는 절삭이나 드릴링 시 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다.

대부분의 경우 4축 CNC 가공이 3축 CNC 가공보다 우수합니다. 생산 공정을 더 빠르고 정밀하게 만들어줍니다.

5축 CNC 가공이란?

의 원리 5축 CNC 기계 3축 CNC 기계와 매우 유사합니다. 하지만 매우 실용적인 기능도 몇 가지 있습니다. 5축 CNC 기계는 두 개의 추가 축과 더 많은 절삭 옵션을 제공합니다.

5축 CNC 기계에서는 스핀들과 절삭 공구가 세 축을 따라 이동합니다. 그러나 X축(A축), Y축(B축), Z축(C축)에는 추가적인 회전축이 있습니다. 설정에 따라 5축 기계는 이러한 회전축 중 두 개를 사용할 수 있습니다.

이 기능 덕분에 5축 CNC 가공은 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 연삭, 선삭 및 기타 작업에 사용할 수 있습니다. 결과적으로 5축 CNC 기계는 여러 부품을 가공할 수 있습니다.

3+2축 CNC 가공

3+2축 가공은 5축 가공의 한 유형입니다. 이름에서 알 수 있듯이 3축과 5축 가공의 중간 형태입니다. 어떤 경우든 5축 가공의 빠르고 효율적인 방법입니다. 이러한 가공 유형은 위치 5축 가공이라고도 합니다.

3+2축 가공을 사용할 경우 절삭 공구의 각도는 동일하게 유지됩니다. 연삭 휠이나 테이블은 두 개의 추가 축을 중심으로 선택됩니다. 즉, 절삭 공구가 항상 부품에 수직이 되지 않아 완벽한 절삭을 항상 얻을 수 없습니다.

하지만 인덱스 3+2축 가공이라는 3+2축 가공 공정이 있습니다. 이 방식에서는 절삭 사이에 절삭 공구의 각도를 수동으로 변경할 수 있습니다.

5축 동시 CNC 가공

절삭 공구가 항상 부품에 수직을 유지하는 경우를 연속 5축 가공 또는 동시 5축 가공이라고 합니다. 이 방법은 표면을 더 매끄럽게 만들고 접근하기 어려운 곳의 가공을 더 쉽게 합니다. 하지만 3축+2축 가공보다 시간이 더 오래 걸립니다.

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4축과 5축 CNC 가공의 차이점

5축 CNC 가공의 도입으로 가공 유연성이 크게 향상되고 가공 가능한 부품의 복잡성이 증가했습니다. 이 기술은 단일 설정으로 여러 면을 가공할 수 있어 공작물의 위치 조정 및 클램핑 필요성을 줄여 생산성을 향상시키고 오류율을 줄입니다. 높은 정밀도가 요구되는 복잡한 형상의 부품에는 5축 가공이 최적의 선택입니다.

4축 CNC 가공의 장점

효율성과 정밀도：4축 CNC 가공은 회전축(일반적으로 A축)을 추가하여 공작물이 X축을 중심으로 회전할 수 있도록 합니다. 이러한 설계는 한 번의 설정으로 여러 면을 가공할 수 있게 하여 위치 조정 및 클램핑 필요성을 줄여 생산 효율성과 정밀도를 향상시킵니다. 예를 들어, 항공우주 산업에서 4축 CNC 가공은 여러 각도에서 정밀 가공이 필요한 복잡한 엔진 부품과 프로펠러를 생산하는 데 일반적으로 사용됩니다.

비용 절감 : 4축 CNC 가공은 한 번의 설정으로 여러 면을 가공할 수 있도록 하여 가공 시간과 수작업을 줄여 생산 비용을 절감합니다. 가전제품 분야에서는 4축 CNC 가공을 사용하여 금속 휴대폰 및 노트북 케이스를 제조하여 효율적이고 저비용 대량 생산을 실현합니다.

다재:4축 CNC 가공은 금형 제작 및 시제품 제작에 널리 적용되며, 복잡한 형상과 다면 가공 요구 사항을 처리할 수 있습니다. 따라서 4축 CNC 가공은 고정밀 및 다면 가공이 필요한 분야에서 필수적인 기술입니다.

5축 CNC 가공의 이점

극도의 유연성과 복잡성 처리: 5축 CNC 가공은 두 개의 회전축(일반적으로 A축과 B축)을 추가하여 절삭 공구가 어떤 각도에서든 공작물에 접근할 수 있도록 합니다. 이러한 유연성 덕분에 5축 기계는 복잡한 표면이나 미세 구조물 가공과 같은 더욱 복잡한 작업을 수행할 수 있습니다. 항공우주 산업에서는 엄격한 공차 요건을 충족하기 위해 여러 각도에서 정밀 가공이 필요한 터빈 블레이드 및 구조 부품을 제조하는 데 5축 CNC 가공이 널리 사용됩니다.

효율성과 정확성: 5축 CNC 가공은 단일 설정으로 여러 면을 가공할 수 있어 위치 조정 및 클램핑 필요성을 줄여 생산 효율을 높이고 오류율을 줄입니다. 의료기기 제조에서 5축 CNC 가공은 매우 높은 정밀도와 복잡한 형상을 요구하는 임플란트 및 수술 도구를 생산하는 데 사용됩니다.

공구 마모 및 비용 감소: 5축 CNC 가공은 절삭 공구와 가공물 표면 사이의 최적의 접촉각을 유지할 수 있으므로 공구 진동과 마모를 줄여 공구 수명을 연장하고 생산 비용을 절감합니다. 자동차 산업에서는 5축 CNC 가공이 높은 정밀도와 복잡한 형상을 요구하는 복잡한 엔진 부품과 차체 구조를 제조하는 데 사용됩니다.

생산 효율성 향상: 5축 CNC 가공은 한 번의 설정으로 다면 가공을 완료할 수 있어 재배치 및 설정 시간을 단축하고 생산 효율을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 첨단 산업에서는 5축 CNC 가공을 사용하여 복잡한 금형과 고정밀 부품을 제작하여 효율적이고 정밀한 생산을 달성합니다.

응용 프로그램 시나리오

4축 및 5축 CNC 가공 기술은 고유한 기능을 갖추고 있으며 다양한 산업에서 널리 사용되어 제조 기능을 크게 확장하고 있습니다.

4축 CNC 가공 응용 시나리오

항공우주 산업: 4축 CNC 가공은 여러 표면을 가공해야 하지만 비교적 단순한 형상을 가진 부품에 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어, 항공우주 산업에서는 복잡한 엔진 부품과 프로펠러를 제작하는 데 4축 가공을 자주 사용합니다. 4축 CNC 가공의 추가 회전축은 한 번의 설정으로 여러 면을 가공할 수 있게 하여 생산 효율성과 정밀도를 향상시킵니다.

가전제품: 4축 CNC 가공은 금속 휴대폰 및 노트북 케이스 제조에도 사용됩니다. 이러한 제품은 심미적, 기능적 요구 사항을 충족하기 위해 높은 정밀도와 매끄러운 표면 마감이 요구됩니다. 4축 CNC 가공 기술은 빠르고 정확한 대량 생산을 가능하게 하여 제품의 일관성과 고품질을 보장합니다.

5축 CNC 가공 응용 시나리오

항공우주 산업: 5축 CNC 가공 4축 CNC 가공의 업그레이드 버전으로, 곡면이나 접근하기 어려운 모서리가 있는 부품 등 더욱 복잡한 형상을 처리할 수 있습니다. 이 기술은 다음을 통해 복잡한 부품을 제작할 수 있습니다. 날카로운 내부 모서리의 CNC 가공항공우주 산업에서 5축 가공은 터빈 블레이드 및 성능과 내구성을 보장하기 위해 여러 각도에서 정밀 가공이 필요한 구조 부품과 같이 가볍고 복잡한 부품을 제조하는 데 널리 사용됩니다.

자동차 산업: 자동차 산업에서는 5축 CNC 가공을 통해 복잡한 엔진 부품과 차체 구조를 제작합니다. 이 기술을 통해 한 번의 설정으로 다면 가공이 가능해져 위치 조정 필요성이 줄어들고 생산 효율성과 정밀도가 향상됩니다.

의료기기: 5축 CNC 가공은 의료기기 제조에도 매우 중요합니다. 높은 정밀도와 복잡한 형상을 요구하는 복잡한 정형외과 임플란트와 수술 도구를 제작하는 데 일반적으로 사용됩니다. 이 기술은 엄격한 의료 기준을 충족하는 이러한 의료기기의 품질과 성능을 보장합니다.

금형 제작: 5축 CNC 가공은 금형 제작에 중요한 역할을 하며, 복잡한 금형과 고정밀 부품을 제작할 수 있습니다. 이 기술은 금형의 제조 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 생산 주기를 크게 단축하고 생산 효율을 향상시킵니다.

4축과 5축 CNC 가공 중 선택하는 방법

4축 또는 5축 CNC 가공의 선택은 몇 가지 핵심 요소에 따라 달라집니다. 부품 복잡성, 생산량, 그리고 예산이 그 예입니다. 이러한 요소들이 결정 과정에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것은 매우 중요합니다. 생산성과 비용 효율성을 극대화하는 데 필수적입니다.

부품의 복잡성: 5축 CNC 가공이 더 나은 경우가 많습니다. 부품의 형상이 복잡하거나, 다면 가공이 필요하거나, 접근하기 어려운 부위에 적합한 선택입니다. 5축 가공기는 한 번의 설정으로 거의 모든 각도에서 가공할 수 있습니다. 따라서 부품의 위치를 수동으로 조정해야 하는 횟수가 줄어듭니다. 따라서 높은 정확도를 유지할 수 있습니다. 반대로, 부품이 단순하거나 가공 요구 사항이 높지 않은 경우에는 4축 가공으로 충분할 수 있습니다.

생산량: 대량 생산의 경우, 운영 비용이 낮은 3축 또는 4축 CNC 가공이 선호될 수 있습니다. 하지만 중소 규모 정밀 부품의 경우, 5축 가공이 더욱 유연하게 적용 가능합니다. 또한, 수작업을 줄여 시간과 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

예산: 5축 가공기는 일반적으로 4축 가공기보다 구매 및 유지 관리 비용이 더 많이 듭니다. 예산이 한정된 경우, 5축 가공기의 추가 기능이 필요한지 검토해야 할 수 있습니다. 그러나 5축 가공은 장기적인 비용 절감과 생산성 향상을 가져올 수 있습니다. 일부 응용 분야에서는 더 높은 수익을 위해 초기 투자 비용을 높이는 것이 더 나을 수 있습니다.

4축 또는 5축 CNC 가공 중 하나를 선택할 때는 프로젝트의 요구 사항을 평가해야 합니다. 여기에는 부품의 복잡성, 로트 크기, 예산 등이 포함됩니다. 올바른 선택은 고품질 제품을 보장할 뿐만 아니라 생산성을 높이고 비용 효율성을 높여줍니다.

결론

4축 및 5축 CNC 가공의 이점에 대해 살펴보았습니다. 각 가공의 적용 분야와 선택 방법에 대해서도 살펴보았습니다. 이러한 첨단 CNC 기술은 매우 중요합니다. 현대 제조 산업의 정밀성, 효율성, 그리고 복잡성에 대한 요구를 충족하며, 복잡한 형상을 처리할 수 있고, 비용 증가 없이 생산성을 향상시킵니다. 4축 및 5축 CNC 가공은 제조 산업에 최고의 솔루션을 제공합니다.

4- 또는 사용 방법에 대한 질문이 있는 경우 5축 CNC 가공 서비스 프로젝트 목표 달성을 위해, 또는 자세한 견적이 필요하시면 Yonglihao Machinery 팀이 기꺼이 도와드리겠습니다. 함께 협력할 수 있기를 기대합니다. 고객님의 디자인을 바탕으로 제조 목표를 달성해 드리겠습니다.

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.

3+2축 CNC 가공이란 무엇인가요?

3+2축 CNC 가공은 특수 CNC 가공 유형3축과 5축 가공기의 기능을 결합한 방식입니다. 3+2축 가공에서는 기계가 먼저 두 개의 추가 축(일반적으로 A축과 B축)을 사용하여 공작물을 원하는 각도로 위치시킵니다. 그런 다음 나머지 세 축(X축, Y축, Z축)을 사용하여 고정된 위치에서 가공합니다. 이 방식은 가공 유연성을 높이고, 연속 5축 가공의 복잡성과 비용을 절감합니다.

4축 또는 5축 밀링을 사용하면 안 되는 경우는 언제인가요?

경우에 따라 4축 또는 5축 밀링을 사용하는 것이 최선의 선택이 아닐 수 있습니다. 부품의 형상이 단순하고, 복잡한 경사각이나 접근하기 어려운 부분을 가공할 필요가 없기 때문입니다. 따라서 3축 가공으로도 충분할 수 있습니다. 비용과 시간을 절약할 수 있습니다. 또한, 대량 프로젝트의 경우, 단순한 설계는 기존 가공이 유리할 수 있습니다. 공정 간소화와 장비 비용 절감을 통해 생산성을 높일 수 있습니다.