CNC 가공은 단단한 블록에서 재료를 제거하여 필요한 정확한 모양과 크기의 부품을 만드는 방식입니다. 선삭, 밀링, 드릴링 등 다양한 절삭 방법을 사용하여 부품을 점진적으로 깎아냅니다. 단일 공구나 세팅으로 모든 작업을 한 번에 처리할 수 없기 때문에 대부분의 작업장은 생산을 두 단계로 나눕니다.
- 황삭, 대량의 물질을 빠르게 제거합니다.
- 마감최종 치수, 허용 오차 및 표면 품질을 제공합니다.
각 단계를 이해하면 비용, 리드타임, 부품 품질에 대한 더 나은 기대치를 설정할 수 있습니다. 이 가이드에서는 황삭과 정삭의 작업 방식을 살펴보고, 두 작업의 차이점을 설명하며, 각 작업에 대한 실질적인 조언을 제공합니다.
먼저 대략적인 것부터 살펴보겠습니다.
CNC 가공에서 거친 가공이란 무엇인가?
황삭은 CNC 가공의 초기 단계를 말합니다. 이 단계에서 머시닝 센터는 넓은 절삭 영역에서 대량의 소재를 제거합니다. 황삭의 목표는 원자재를 최종 형상에 최대한 빨리 근접시키는 것입니다. 기계공들은 이 과정을 종종 "거친 가공” 또는 “사전 가공”.
황삭 작업 중 가공물 표면이 고르지 않거나 융기가 생길 수 있습니다. 이는 정상적인 현상입니다. 목표는 완벽한 마무리가 아니라 가공물을 최대한 빨리 최종 형상에 가깝게 만드는 것입니다. 황삭 가공은 깊고 넓습니다. CNC 기계 대량의 재료를 제거하기 위해 큰 움직임을 취합니다. 이 단계는 다음 단계인 마무리 작업의 부담을 줄여줍니다.
러핑의 장점
러핑은 무거운 부품을 일찍 들어 올려 고품질 부품을 위한 토대를 마련합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.
- 큰 덩어리를 자르면 대부분의 재고를 빠르게 제거할 수 있습니다.
- MRR이 높으면 기계에 소요되는 시간이 줄어들어 노동비와 간접비가 절감됩니다.
- 거친 가공은 섬세한 마무리 도구의 심각한 마모를 방지합니다.
- 큰 덩어리의 재료를 일찍 치우면 마무리 단계에서 도구가 파손될 가능성이 줄어듭니다.
- 견고한 합금을 가공할 때 거친 가공을 하면 공구가 파손되지 않고 깊은 절삭이 가능해집니다.
대부분의 절삭력을 미리 처리함으로써, 거친 가공은 이어지는 마무리 단계에서 더 안전하고 통제된 환경을 조성합니다.
CNC 가공에서 마무리란 무엇인가?
황삭이 완료되면 가공은 정삭으로 넘어갑니다. 이 단계에서 기계는 정밀 가공에 집중합니다. 목표는 정밀한 치수, 엄격한 공차, 그리고 매끄러운 표면을 얻는 것입니다. 엔지니어들은 이 단계를 종종 "정밀 가공" 또는 "정밀 가공"이라고 부릅니다.
마무리 작업은 얕고 정밀하게 진행됩니다. 거친 표면으로 인해 남은 융기 부분을 다듬고 표면을 매끄럽게 다듬습니다. 마무리 작업 후, 부품은 마지막 디테일까지 디자인과 일치해야 합니다. 표면은 매끄러워 보이고 촉감이 균일해야 합니다. 좋은 마무리는 부품이 보기 좋고 필요한 곳에 제대로 기능하도록 보장합니다.
마무리의 장점
마무리 작업은 재료의 일부만 제거하지만, 가장 중요한 마무리 작업을 더해줍니다. 마무리 작업의 장점은 다음과 같습니다.
- 마무리 작업은 적절한 부품 맞춤과 기능을 위해 정확한 치수를 제공합니다.
- 고품질의 표면은 보기에 더 좋고, 움직이는 부품의 마찰을 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 정밀 가공에는 절삭 중 가공 경화와 같이 부품을 더 강하게 만드는 표면 처리가 포함될 수 있습니다.
- 엄격한 허용 오차를 충족하면 각 부품이 다음 부품과 일치하게 되며, 이는 조립에 매우 중요합니다.
- 완성된 부품은 별도의 광택 작업이나 코팅 준비가 필요하지 않은 경우가 많습니다.
훌륭한 마무리 작업을 통해 거친 부품을 기계에서 바로 설치할 수 있는 부품으로 바꿀 수 있습니다.
CNC 전문가에게 연락하여 프로젝트를 거친 작업과 마무리 작업으로 나누는 방법과 이러한 프로세스를 통해 기대하는 품질로 필요한 부품을 제공하는 방법을 논의해 보세요.
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거친 가공과 마무리 가공의 주요 차이점
다리 CNC 작업장 황삭과 정삭을 각각 별도로 수행합니다. 각 단계는 서로 다른 설정, 도구 및 목표를 사용합니다. 주요 차이점은 다음과 같습니다.
| 특색 | 황삭 | 마감 |
|---|---|---|
| 주요 목표 | 대량의 재료를 빠르게 제거하세요 | 치수를 다듬고 표면을 연마합니다. |
| 재료 제거율(MRR) | 높음 (깊고 넓은 컷) | 낮음(얕고 정확한 절단) |
| 이송 속도 및 절삭 깊이 | 고속 이송 / 심절단 | 저속 이송 / 얕은 절단 |
| 표면 품질 | 거칠고 능선이 있는 | 매끄럽고 광택이 나는 |
| 관용 | 느슨함(±0.5mm 이상) | 타이트(±0.01mm 또는 그 이하) |
| 도구 크기 | 대형 엔드밀(6~25mm 이상) | 소형 엔드밀(1~6mm), 볼노즈 커터 |
| 공구 마모 | 중간~높음, 공구수명 단축 | 낮음, 공구 수명이 더 길어짐 |
| 절삭유 사용 | 고유량 홍수 또는 고압 | 볼륨을 낮추거나 미스트 또는 에어 블라스트를 사용하세요 |
| 작업 유지 스트레스 | 높음 | 보통 |
재료 제거율
황삭은 소재를 빠르게 제거합니다. 분당 최대 수 세제곱센티미터까지 절삭할 수 있습니다. 정삭은 그 일부만 절삭합니다. 절삭 속도가 낮아 커터가 정밀하게 작업할 수 있습니다.
이송 속도 및 절삭 깊이
황삭에서는 이송 속도와 절삭 깊이를 높게 설정합니다. 정삭에서는 공구 수명을 보호하고 표면 조도를 향상시키기 위해 두 설정 모두 낮게 설정합니다.
| 조작 | 이송 속도 | 절삭 깊이 |
|---|---|---|
| 황삭 | 높음(1,000~3,000mm/분) | 깊은 절단(2mm~10mm) |
| 마감 | 낮음(200~800mm/분) | 얕은 절단(0.5mm) |
표면 품질 및 허용 오차
황삭 후 표면은 거칠어 보이고 스캘럽(scallop)이 눈에 띕니다. 허용 오차는 0.01mm의 몇 십분의 몇 정도에 불과합니다. 정삭 후 표면은 공구 자국이 거의 없으며, ±XNUMXmm 이내의 엄격한 허용 오차를 충족하는 경우가 많습니다.
스핀들 회전 속도
황삭 스핀들 속도는 공구 수명과 소재 절삭력의 균형을 맞추기 위해 중간 RPM 범위(예: 강재의 경우 2,000~6,000 RPM)로 유지됩니다. 정삭 작업자는 절삭 부하를 줄이고 연질 소재의 표면 조도를 향상시키기 위해 스핀들 속도를 높입니다(예: 6,000~12,000 RPM).
도구 선택 및 마모
황삭은 날카로움에 덜 중점을 둔 견고한 공구를 사용합니다. 공구가 마모되어도 황삭 공정은 계속 진행되지만 속도는 느려집니다. 정삭은 날카롭고 정밀한 공구를 사용합니다. 이 경우 공구 마모는 표면 마감에 직접적인 영향을 미치며, 공구를 자주 교체해야 할 수도 있습니다.
운영 명령
작업장에서는 기본적으로 먼저 황삭을 통해 대부분의 재료를 정리합니다. 부품의 모양이 완성되면, 치수와 표면 품질을 개선하기 위한 정삭 작업이 이어집니다.
효과적인 러핑을 위한 실용적인 팁
황삭을 제대로 하면 시간이 절약되고 공구 마모도 줄어듭니다. 세 가지 실용적인 팁을 소개합니다.
올바른 매개변수 선택
기본 설정에만 의존하지 마십시오. 캠 소프트웨어. 특정 합금, 공구 형상 및 기계 성능에 맞춰 이송 속도, 스핀들 속도, 절삭 깊이를 조정하는 데 시간을 투자하십시오. 테스트 절삭은 공구에 과부하를 주지 않으면서 최적의 속도 조합을 찾는 데 도움이 됩니다.
열 및 절삭유 관리
고속, 깊은 절삭은 상당한 열을 발생시킵니다. 열은 가공물을 변형시키고 공구를 더 빨리 무디게 만들 수 있습니다. 냉각과 윤활을 위해 적절한 냉각수(대개 수용성 혼합)를 사용하십시오. 극단적인 경우에는 칩을 제거하고 열 충격을 줄이기 위해 공랭식이나 미스트 냉각을 고려하십시오.
기계 및 소프트웨어 선택
사용하십시오 밀링 머신 또는 강력한 마력과 강력한 스핀들을 갖춘 선반을 사용하십시오. 제어 소프트웨어가 고이송 경로와 공구에 일정한 부하를 유지하는 적응형 황삭 전략을 지원하는지 확인하십시오. 이를 통해 공구 수명을 단축시키는 갑작스러운 충격력을 방지할 수 있습니다.
작업 유지 및 설정
절삭력에 의해 공작물이 움직이지 않도록 고정하십시오. 견고한 바이스, 클램프 또는 고정구를 사용하십시오. 하중을 받을 때 공작물이 휘어지지 않는지 확인하십시오. 가능하면 각 면을 동일한 설정으로 밀링하여 정렬 오류를 방지하십시오.
고품질 마감을 위한 실용적인 팁
마무리 작업에는 신중한 준비가 필요합니다. 최상의 결과를 얻으려면 다음 세 가지 지침을 따르세요.
최종 치수 확인
시작하기 전에 부품 도면과 도금 두께나 코팅층 등 최종 크기에 영향을 줄 수 있는 후처리 변경 사항을 다시 한번 확인하세요. CAM 프로그램을 조정하여 이러한 추가 층을 고려하여 가공 후 완성된 부품이 도면과 일치하도록 하세요.
비용과 성능의 균형 맞추기
추가 마무리 단계가 있을 때마다 비용과 시간이 증가합니다. 마감 수준은 부품의 용도에 맞게 조정하십시오. 숨겨진 브래킷만 장착해야 하는 경우, 기본 1.6µm 표면 거칠기가 적합합니다. 소비재의 전면 패널 부품인 경우, 0.4µm 이상으로 연마하십시오.
마무리 방법 선택
CNC 절단을 고수할지 아니면 다음과 같은 2차 공정을 추가할지 결정하십시오. 연마 or 세련간단한 금속 부품의 경우, 최종 가벼운 밀링 패스로 충분할 수 있습니다. 공차가 매우 작거나 표면 특성이 중요한 경우에는 전용 연삭기나 진동 마감기를 사용하십시오.
품질 검사 및 검증
마무리 후 캘리퍼스, 마이크로미터 또는 기타 도구를 사용하여 중요한 치수를 측정합니다. 좌표 측정기(CMM). 프로파일로미터로 표면 거칠기를 확인합니다. 결과를 기록하여 향후 툴패스를 조정합니다.
거친 작업과 마무리 작업이 함께 작동하는 방식
황삭과 정삭은 논리적인 순서를 이룹니다. 기계는 황삭 과정에서 대부분의 소재를 제거합니다. 대략적인 형상이 확정되면 정삭을 통해 부품의 정밀성을 확보합니다.
황삭 단계에서는 표면에 작은 스캘럽이나 융기 부분이 남습니다. 정삭 단계에서는 이러한 흔적을 제거합니다. 황삭 단계에서 너무 많은 변형이 발생하면 정삭 공구가 더 빨리 마모되고 결함이 발생할 수 있습니다. 따라서 CNC 기계공 명확한 재고 여유를 설정하세요. 일반적으로 모든 표면에 마감 처리를 위해 0.5mm의 재료를 남겨두는 것이 좋습니다.
맺음말
황삭 및 정삭은 대부분의 CNC 가공 프로젝트의 핵심입니다. 각 단계의 목표, 매개변수 및 툴링 요구 사항을 이해하면 시간을 절약하고 비용을 절감하며 부품에 필요한 성능을 달성하는 가공 프로세스를 계획할 수 있습니다.
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FAQ
소재가 최종 부품보다 약간 큰 경우, 황삭과 정삭을 한 번에 진행할 수 있습니다. 대부분의 부품은 황삭과 정삭을 따로 진행하면 효율이 향상되고 공구 수명이 연장됩니다.
마무리 작업을 위해 재고를 남겨두면, 정밀 공구가 낮은 부분을 절단하거나 황삭으로 남겨진 높은 부분에 홈을 파는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 공구 수명을 늘리고 최종 정확도를 향상시킵니다.
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이 글은 BOYI TECHNOLOGY 팀 엔지니어들이 작성했습니다. 푸취안 첸(Fuquan Chen)은 쾌속 조형, 금속 부품 및 플라스틱 부품 제조 분야에서 20년 경력을 보유한 전문 엔지니어이자 기술 전문가입니다.
