CNC 가공은 많은 산업에 혁신을 가져왔습니다. 정밀도와 빠른 처리 시간을 제공합니다. 며칠이 걸리던 복잡한 디자인을 몇 분 만에 완성할 수 있습니다. 이 기술은 수십 년에 걸친 노력의 결과물입니다. CNC 가공의 역사는 1950년대로 거슬러 올라갑니다.
존 T. 파슨스는 이 기술의 핵심 브레인으로 꼽힙니다. 그러나 다른 많은 엔지니어들도 이 CNC 가공 시스템에 기여했습니다. 한 단락에서 모든 노력을 다 언급할 수는 없습니다. 따라서 이 가이드는 CNC 기계의 역사와 그 뒤에 숨은 사람들에 대해 다룹니다. 모든 진화를 배울 수 있습니다.
CNC 가공이란 무엇인가요?
CNC 가공은 컴퓨터 시스템을 사용하는 최신 제조 공정입니다. CNC는 컴퓨터 수치 제어의 약자입니다. CNC 가공은 자동화된 시스템을 사용하여 재료를 절단하고 모양을 만듭니다. 이 가공 시스템은 복잡한 디자인으로 작업할 때에도 100%의 정밀도를 제공합니다.
과거에는 기계가 수동으로 작동했습니다. 기계로 작업하려면 사람의 노동력이 필요했습니다. 하지만 지금은 상황이 달라졌습니다. CNC 가공에는 많은 사람의 노동력이 필요하지 않습니다. 대신 컴퓨터가 기계의 전체 메커니즘을 제어합니다.
디자인이 코드 형태로 컴퓨터로 전송됩니다. 기계에는 절단 도구가 있습니다. 이러한 도구는 컴퓨터의 명령을 따릅니다. 따라서 컴퓨터는 코드를 읽은 후 도구에 명령을 보냅니다. 결과적으로 절단 도구는 컴퓨터의 지시에 따라 움직입니다.
컴퓨터가 기계를 실행하므로 오류 발생 가능성이 최소화됩니다. 제조업체는 100% 부품의 설계를 정확하게 얻을 수 있습니다. 아무리 복잡한 형상이 필요하더라도 CNC 기계는 결코 실망시키지 않습니다. 사용자는 디자인을 만들기만 하면 됩니다. 컴퓨터화된 기계 시스템이 모든 것을 처리합니다.
CNC 가공의 역사
CNC 가공은 새로운 기술이 아닙니다. 현대 기술처럼 들릴 수도 있습니다. 그러나 그 기초는 1950년대로 거슬러 올라갑니다. 그 후 많은 개선과 기술 발전을 거쳤습니다. 오늘날 여러분이 보는 CNC 기계는 수년간의 노력의 결과물입니다. 처음부터 모든 것을 자세히 살펴보고 논의해 봅시다.
1- CNC 가공의 초기 시절
2차 세계대전 당시 항공기 부품 제조에는 많은 시간이 걸렸습니다. 아시다시피 비행기 부품은 100%의 정밀도를 필요로 합니다. 이렇게 정밀한 부품을 수작업으로 제작하는 것은 어렵고 시간이 많이 걸리는 일이었습니다. 이 두 가지 문제로 인해 생산 공정이 너무 느려졌습니다.
이에 엔지니어들은 부품을 빠르게 제작할 수 있는 방법을 개발하게 되었습니다. 1948년경, 존 파슨스는 NC를 사용하여 최초의 헬리콥터 로터 블레이드를 만들었습니다. 당시 엔지니어들은 이 가공 시스템에 그다지 집중하지 않았습니다. 존 T. 파슨스는 미 공군에서 근무한 적이 있었습니다.
1949년, 미 공군은 MIT에 자금을 지원하기 시작했습니다. 이 자금의 주요 초점은 기계의 자동 제어 시스템을 구현하는 것이었습니다. 이 자금 지원은 획기적인 성과를 거두었습니다. 존 러니언은 최초의 수치 기계를 발명했습니다.
이 기계는 완전히 자동화되어 있지 않았습니다. 사람의 노동력이 필요했습니다. 하지만 CNC 가공의 첫걸음이었습니다. 1950년대는 CNC 기계의 주요 혁신의 해로 간주됩니다. 최초의 CNC 밀링 머신은 1952년에 발명되었습니다.
엔지니어들은 코드화된 명령어 문제에 직면했습니다. 그러나 그들은 G 코드의 형태로 해결책을 찾았습니다. 이 코드를 입력 언어로 사용하고 컴퓨터가 G-코드로 된 명령을 읽었습니다. 그 결과 공구는 컴퓨터의 지시에 따라 재료를 움직이고 절단했습니다.
빠른 하이라이트: 파슨스는 CNC 기계의 기초를 이끌었습니다. 그의 노력은 항상 소중히 여겨지고 높이 평가됩니다. 1968년 수치 제어 학회는 그의 초기 업적에 대해 상을 수여했습니다. 그 후 1975년에는 명예 상패도 받았습니다. 그는 2차 산업혁명의 아버지로 기억되고 있습니다.
2- 디지털 컴퓨터의 혁명
1960년대 초만 해도 수치 제어 기계는 그다지 빠르지 않았습니다. 사람의 노동력이 많이 필요했습니다. 이러한 기계는 최적의 정밀도를 제공했지만 속도가 문제였습니다. 엔지니어들은 CNC 기계용 최초의 디지털 컴퓨터를 개발했습니다.
이 컴퓨터를 CNC 기계에 통합한 것은 획기적인 일이었습니다. 컴퓨터는 코드를 저장하고 검색할 수 있어 동일한 디자인을 반복할 수 있었습니다. 이러한 컴퓨터의 CNC 기계 통합은 부품 대량 생산에 도움이 되었습니다. 제조업체는 빠른 납기를 달성할 수 있었습니다.
이후 디지털 컴퓨터와 함께 숫자 기계가 시장에 출시되기 시작했습니다. 당시에는 상당한 혁신으로 여겨졌습니다. 1960년대 말, CNC 기계는 1/1000의 정밀도까지 달성할 수 있었습니다. 한 가지 문제가 남았는데, 바로 CNC 기계를 위한 공통 언어를 개발하는 것이었습니다.
이러한 CNC 기계가 유명해지기 시작했습니다. 하지만 최신 기술로 인해 이러한 기계는 비용이 많이 들었습니다. 유명 브랜드나 제조업체만이 이 기계를 구입할 수 있었습니다. 하지만 미래는 유망해 보였습니다.
3- 소프트웨어의 발전
CNC 기계는 100% 정확도입니다. 그들은 디자인에 따라 모양을 만듭니다. 하지만 디자인에 결함이 있다면 어떨까요? 주어진 설계를 따르는 CNC는 결함이 있고 부정확한 모양을 만들 것입니다. 이 문제는 초창기에는 흔한 문제였습니다.
사람이 만든 설계는 100%가 정확하지 않았습니다. 하지만 1970년대에 CAD와 CAM이라는 두 가지 소프트웨어 프로그램이 도입되었습니다. 이 두 프로그램은 설계 정확도 문제를 해결했습니다. 설계자는 CAD 소프트웨어를 사용하여 부품의 모양을 만들었습니다. CAD로 만든 설계는 매우 정확했습니다.
또한 CAD 소프트웨어는 문제가 있을 경우 디자이너가 사소한 변경을 할 수 있게 해줍니다. CAM(컴퓨터 지원 제조) 소프트웨어도 유용했습니다. 이 소프트웨어는 컴퓨터 지원 설계를 코드로 변환합니다.
이 코드에는 컴퓨터로 전달되는 설계 지침이 포함되어 있습니다. 절삭 공구는 작업할 때 이 지침을 따릅니다. 따라서 이 두 소프트웨어로 인해 설계 불완전성 문제가 해결되었습니다. 이 두 가지 도구가 CNC 100%를 자동화한다고 해도 틀린 말은 아닙니다.
이제 CNC의 진화가 시작되었습니다. 다양한 유형의 기계를 볼 수 있습니다. 각각은 특정 목적에 적합합니다. 다른 축을 가진 기계도 사용할 수 있습니다. 무엇보다도 이러한 최신 기계는 상대적으로 가격이 저렴합니다. 이러한 기계는 제조업체의 필수품이 되었다고 해도 틀린 말은 아닐 것입니다.
기억해야 할 사항: 1950년대에 만들어진 CNC 기계는 펀치 테이프를 기반으로 했습니다. 컴퓨터 프로그램이 없었고 절삭 공구는 펀치 테이프에 의존하여 움직여야 했습니다. 컴퓨터 프로그램은 1960년대 후반에 등장했습니다.
CNC 가공은 언제 발명되었나요?
CNC 가공의 역사는 위 섹션에서 설명합니다. 이 유용한 기술이 현재 수준에 도달하기까지 70여 년이 걸렸습니다. 많은 엔지니어와 선구자들이 이 기술을 세상에 선보이기 위해 열심히 노력했습니다.
CNC 기계의 작동은 2차 세계대전 직후부터 시작되었습니다. 하지만 1948년 존 파슨스(John T. Parsons)는 최초의 헬리콥터용 블레이드를 만들었습니다. 이 제조 과정에서 그는 NC 기계를 사용했습니다. 이 NC 기계는 CNC 가공의 출발점이었습니다.
그러나 최초로 작동하는 CNC 기계는 1952년에 발명되었습니다. 미 공군이 MIT(매사추세츠 공과대학)에 자금을 지원했습니다. 이 연구소는 최초의 하이드로텔 수직 밀링 머신을 만들었습니다. 이 기계는 펀치 테이프를 기반으로 했다는 점을 기억하세요. 이 펀치 테이프가 기계의 움직임을 담당했습니다.
최초의 CNC 기계는 무엇이었나요?
앞서 말했듯이 최초의 NC 기계는 1952년에 만들어졌습니다. 구멍을 뚫는 데 사용되는 신시내티 하이드로텔 수직 밀링 머신이었습니다. 이 기계에는 컴퓨터 컨트롤러나 100% 자동화가 적용되지 않았습니다.
지침을 따르는 대신 펀치 테이프를 사용하여 도구가 움직이는 데 도움을 줍니다. 이 기계에는 많은 한계가 있다는 것을 명심하세요. 하지만 수동 가공에 비해 정확도는 더 높았습니다. MIT(매사추세츠 공과대학교)는 현대 CNC 가공의 토대를 마련했습니다.
CNC 가공은 언제 대중화되었나요?
CNC 가공에 대한 아이디어는 항상 인기가 있었습니다. 사실 엔지니어들은 처음부터 CNC 기반 기계가 혁명을 가져올 것이라는 것을 알고 있었습니다. 하지만 1960년대에 들어서면서 이 기계가 본격적으로 영향력을 발휘하기 시작했습니다. 인기의 주된 이유는 다음과 같습니다:
- 빠른 처리와 간편한 대량 제작
- 100% 부품 및 복잡한 디자인 제작의 정밀도
1960년대에는 디자인이 다소 까다로워 부정확한 결과물이 나왔습니다. 하지만 소프트웨어가 도입된 후 상황은 빠르게 바뀌었습니다. 이러한 소프트웨어에는 CAM과 CAD가 포함됩니다. 제조업체는 필요에 따라 디자인을 만들 수 있게 되었습니다.
최초의 컴퓨터 지원 설계는 1976년에 이루어졌습니다. CAD 시스템을 유명하게 만든 것은 조정 가능성에 있었습니다. 오류가 발생하더라도 큰 문제가 되지 않습니다. 소프트웨어는 이전 디자인을 저장하여 디자이너가 조정할 수 있도록 합니다.
속도와 정확성은 이미 최고 수준이었죠. CAM 및 CAD와 같은 소프트웨어는 CNC 가공을 더욱 자동화했습니다. 이러한 자동화 덕분에 CNC 기계는 많은 노동력을 필요로 하지 않아 인건비를 절감할 수 있었습니다. 이러한 요인으로 인해 CNC 가공은 초기부터 매우 인기가 있었습니다.
CNC 가공은 세계에 어떤 영향을 미쳤습니까?
CNC 기계는 많은 산업에 혁명을 일으켰습니다. 몇 달이 걸리던 제조 공정이 이제는 며칠 만에 완료됩니다. 이러한 기계는 항공우주 산업과 자동차 산업에 큰 영향을 미쳤으며, 두 산업 모두 큰 발전을 이루었습니다.
아시다시피 차량과 비행기의 부품은 정밀도가 필요합니다. 작은 실수가 치명적일 수 있습니다. 이러한 부품을 사람이 직접 제작하면 부정확한 결과가 발생할 수 있습니다. CNC는 이러한 산업에서 부품 100%를 정밀하게 만드는 데 사용됩니다.
많은 기업이 생산성을 향상시켰습니다. 과거에는 자동차 제조업체의 생산 능력이 매우 제한적이었습니다. 사람이 부품과 구성품을 만들어야 했죠. 하지만 CNC 기계를 사용하면 부품을 순식간에 만들 수 있습니다. 이로 인해 생산량이 대량으로 증가했습니다. CNC의 사용은 보편화되었습니다.
일반적으로 간과되는 한 가지는 비용 효율성입니다. 1950년대 이전에는 기업들이 노동력에 크게 의존했습니다. 노동력은 시간과 비용이 많이 들었습니다. 하지만 CNC를 사용하면서 인력의 필요성이 줄어들었습니다. 인건비에 돈을 쓰지 않아도 됩니다. 이는 기업이 제품 가격을 낮추는 데 큰 도움이 됩니다.
요약: CNC가 제조 형태를 바꾼 것은 틀림없는 사실입니다. 이 기술은 여전히 진화하고 있으며 앞으로도 계속 변화할 것입니다. 지금까지 모든 산업에 영향을 미쳤으며 정밀도와 생산성을 모두 향상시켰습니다.
21세기에 CNC 머시닝은 어떻게 발전해 왔을까요?
지금과 그때를 비교해보면 큰 차이를 느낄 수 있습니다. 과거에는 CNC 기계가 매우 적었습니다. 선택의 폭이 좁았죠. 하지만 지금은 다양한 종류의 CNC 기계가 있습니다. 각각의 기계는 특정 작업에 특화되어 있습니다. 다음은 몇 가지 기계 목록입니다:
- CNC 밀링
- CNC 터닝
- CNC 레이저 절단
- CNC 플라즈마 절단
- CNC 방전 가공(EDM)
목록은 계속 이어집니다! 제조업체는 이러한 유형의 기계를 사용하여 작업을 더 효과적으로 만듭니다. 최근에는 여러 축을 가진 CNC 기계가 도입되었습니다. 이러한 기계는 생산에 더 많은 정밀도와 속도를 더합니다.
과거에는 CNC 기계 절삭 공구의 움직임이 미미했습니다. 이제 기계는 여러 축으로 움직일 수 있어 공구가 매우 복잡한 모양으로 재료를 이동하고 절단할 수 있습니다. CAN과 같은 소프트웨어는 3D 모델을 쉽게 만들 수 있습니다. 앞으로 더 많은 발전이 있을 것입니다.
어떤 산업에서 CNC 가공을 사용하나요?
이 질문은 수정이 필요합니다. 그래야 합니다: CNC 가공을 사용하지 않는 산업은 무엇입니까? 거의 모든 현대 제조 산업은 이러한 기계에 의존합니다. 초기에는 더 유명한 브랜드와 제조업체만 사용했습니다.
이는 기계의 높은 가격 때문이었습니다. 그러나 많은 CNC 기계 제조업체가 시장에 나와 있습니다. 이러한 경쟁으로 인해 각 브랜드는 경쟁사보다 앞서 나가기 위해 노력합니다. 이 경쟁에서 기계 가격이 내려갔습니다.
이로 인해 소규모 제조업체들도 CNC 가공을 도입하고 있습니다. CNC 기계를 사용하는 주요 산업은 항공우주와 자동차입니다. 아래 섹션에서 산업 목록과 CNC 기계의 사용 현황을 보여주는 표를 제공했습니다.
| 산업 | CNC 기계로 제작한 부품 |
| 항공우주 | 엔진 부품, 터빈 블레이드, 랜딩 기어 부품, 구조 부품, 브래킷 |
| 자동차 | 엔진 블록, 실린더 헤드, 기어박스, 변속기 하우징, 맞춤형 자동차 부품 |
| 의료 | 수술 기구, 정형외과 임플란트, 치과 임플란트, 보철 부품, 의료 기기 |
| 전자 제품 | 회로 기판, 방열판, 커넥터, 인클로저, 소형 금속 부품 |
| 군사 및 국방 | 무기 부품, 항공기 부품, 차량 부품, 통신 장비, 감시 시스템 |
거의 모든 제조 산업에서 CNC 기계를 어느 정도 사용한다는 점을 기억하세요. 그러나 위에서 언급한 산업은 CNC 기계 100%에 의존합니다. 간단히 말해, 이러한 산업은 기계 없이는 지속될 수 없습니다. 무엇보다도 CNC 기반 기계의 사용량은 매일 증가하고 있습니다.
자주 묻는 질문
Q1: NC 가공과 CNC 가공의 차이점은 무엇인가요?
NC는 수치 제어를 의미하고 CNC는 컴퓨터 수치 제어를 의미합니다. 둘 다 코드화된 명령을 통해 기계를 제어한다는 점에서는 비슷합니다. 그러나 CNC 기계는 작업을 위해 컴퓨터 프로그램을 사용합니다. NC는 이러한 프로그램을 사용하지 않습니다.
Q2: CNC 머시닝은 누가 발명했나요?
존 T. 파슨스와 리처드 크레그는 CNC 가공의 발명가로 꼽힙니다. 이들은 MIT에서 근무하는 동안 중요한 역할을 담당했습니다. 이들은 신시내티 하이드로텔 수직 밀링 머신을 만드는 데 성공했습니다.
Q3: CNC 가공이 기존 제조 방식보다 나은 이유는 무엇인가요?
CNC 기계는 복잡한 형상을 쉽게 만들 수 있습니다. 정밀도는 100%이며 매우 빠른 출력을 제공합니다. 또한 자동화를 통해 인력을 고용하는 데 드는 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 장점으로 인해 CNC 가공은 오래된 기술보다 선호됩니다.
Q4: CNC 가공은 어디에서 만들어졌나요?
최초의 CNC 기계는 MIT(매사추세츠 공과대학)에서 만들어졌습니다. 미 공군이 이 연구소에 자금을 지원했습니다. 존 T. 파슨스와 리처드 크레그가 이 발명품의 주요 두뇌였습니다.
Q5: CNC 가공의 아버지는 누구인가요?
존 T. 파슨스는 CNC 가공의 아버지로 알려져 있습니다. 그는 리처드 케그와 함께 1952년 MIT에서 최초의 CNC 기계를 발명했습니다. CNC 기계에 대한 그의 노력은 진정으로 인정받고 있습니다. 또한 1948년에는 NC를 사용하여 헬리콥터 날개를 만들기도 했습니다.
결론
CNC 가공은 제조업체의 필수품이 되었습니다. 100%의 정밀도와 정확도로 복잡한 부품과 형상을 생산합니다. 많은 사람들은 CNC 가공이 그리 오래되지 않았다고 생각합니다. 하지만 이 기술의 역사는 1950년대에 시작되었기 때문에 이는 잘못된 생각입니다.
오늘날의 기계는 지속적인 발전의 결과물입니다. 처음에 이 CNC 기계는 정밀도와 속도가 떨어졌습니다. 하지만 엔지니어는 계속 연구하고 개선했습니다. 오늘날에는 다양한 유형의 기계를 사용할 수 있습니다. 과거에 일했던 모든 분들께 감사와 감사를 표합니다.