CNC 밀링 머신의 핵심 부품은 무엇인가요?

우리 모두는 CNC 밀링 머신이 정밀하고 매우 강력하다는 것을 알고 있습니다. 기존의 제조 방식을 빠르게 대체하고 있습니다. 그렇다면 CNC 밀링 머신을 이처럼 강력한 도구로 만드는 핵심 부품은 무엇일까요? 이러한 기계의 작동은 구성 요소의 기능에 따라 달라집니다.

한 부품이 오작동하면 기계 전체가 오작동할 수 있습니다. 누구나 이러한 기계의 중요성을 알고 있지만 복잡한 부품을 간과하는 경우가 많습니다. 그러나 이러한 부품을 이해하는 것은 특히 기계를 소유하고 있거나 구매를 고려하고 있다면 매우 중요합니다. 이제 CNC 밀링 머신의 이러한 부분을 살펴보겠습니다.

CNC 밀링 머신이란 무엇인가요?

CNC 밀링 머신 컴퓨터 시스템의 지시에 따라 작업합니다. 커터는 지침에 따라 공작물을 절단하고 모양을 만듭니다. CNC 밀링 머신의 가장 큰 장점은 정밀도입니다. 원하는 만큼의 부품을 빠르게 성형하고 절단할 수 있습니다.

수동 기계는 부정확한 결과물을 생산합니다. 작업 속도가 느렸지만 CNC 기계는 업계에 혁명을 일으켰습니다. 이들은 100%의 정밀도를 보장하는 CNC(컴퓨터 수치 제어) 시스템을 사용합니다. 작업자는 기계에 프로그래밍된 지시를 G코드 형식으로 전달합니다.

그 결과 기계는 지침과 정확히 유사한 결과물을 생산합니다. 이러한 기계는 복잡하고 많은 부품으로 구성되어 있습니다. 각 부품이 제대로 작동하는 것이 더 나은 성능을 발휘하는 데 중요합니다. 수동 밀링 머신은 간단하고 부품이 많지 않았습니다. 그러나 그 성능은 미미했습니다.

최신 기계는 재료를 어떤 복잡한 모양으로든 절단하고 성형할 수 있습니다. 이러한 최고 수준의 정밀 작업은 복잡한 부품과 복잡한 구성 요소 덕분입니다. 이러한 부품을 이해하는 것은 새 기계를 작동하고 구매할 때 매우 중요합니다. 이러한 부품에 대해 자세히 알아보겠습니다.

1- 스핀들

스핀들은 CNC 밀링 머신에서 매우 중요한 구성 요소입니다. 절삭 공구를 고정하고 회전 또는 이동을 제어합니다. 열에서 그 위치를 확인할 수 있습니다. 이 구성 요소는 모터에 연결되어 있으며 모터가 켜지면 스핀들이 움직입니다.

그 결과 절삭 공구가 움직여 공작물을 절단하고 모양을 만듭니다. 스핀들을 장착하는 방향에는 수평과 수직의 두 가지가 있습니다. 수직 밀링가공기에는 수직 방향의 스핀들이 있습니다. 반대로 수평 밀링 머신에는 수평 또는 틴티드 스핀들이 있습니다. 이 스핀들이 오작동하면 기계가 작동하지 않습니다.

2- 기둥과 받침대

베이스와 컬럼은 기본 구성 요소입니다. 이들의 역할은 밀링 머신에 안정성을 제공하는 것입니다. 기계의 베이스는 바닥에 있습니다. X축을 따라 있으며 다른 부품이 그 위에 있습니다. 간단히 말해, 밀링 머신의 다른 모든 구성 요소의 부담을 지탱합니다.

 일반적으로 베이스는 주철이나 화강암과 같은 단단한 재료로 만들어집니다. 이렇게 튼튼한 재질로 인해 베이스는 무거운 작업물을 견딜 수 있습니다. 기둥은 베이스와 비슷하지만 방향이 수직입니다. 다른 구성 요소가 장착되는 부분입니다.

 빠른 하이라이트: 예를 들어, 컬럼은 스핀들, 스핀들 모터, 공구 교환장치 등을 고정합니다. 이 기둥은 베이스와 90도 각도로 Y축을 따라 위치합니다. 쉽게 이해할 수 있도록 필요한 부품을 고정하는 기계의 팔이라고 가정해 보겠습니다.

3- 모터 및 드라이브 시스템

모터는 CNC 밀링 머신의 핵심입니다. 모든 구성 요소는 모터의 기능에 따라 달라집니다. 모터에는 서보와 스테퍼의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 두 가지 모두 우수하며 다양한 CNC 밀링 머신에 사용됩니다. 드라이브 시스템은 작업대 및 절삭 공구와 같은 구성품의 움직임을 제어합니다.

 서보 모터는 비싸지만 피드백 시스템이 함께 제공됩니다. 서보 모터가 장착된 CNC 밀링 머신은 100% 정밀도입니다. 그 이유는 이 모터가 CNC 시스템에 피드백을 제공하기 때문입니다. 결과적으로 절삭 공구가 지침에 따라 작동하도록 보장합니다. 스테퍼 모터는 비용 효율적입니다.

저렴한 밀링 머신은 스테퍼 모터를 사용합니다. 이 모터의 위치가 궁금하신가요? 기계의 기둥에 있습니다. 한 가지 기억해야 할 것은 일반적으로 하나의 기계에 많은 모터가 있다는 것입니다. 각 모터는 특정 부품 기능에 따라 다릅니다.

4- CNC 제어 시스템

CNC 제어 시스템은 기계를 정밀하게 만드는 요소입니다. 이 구성 요소는 수동 밀링 머신과 CNC 밀링 머신의 중요한 차이점입니다. 이 시스템에는 다음과 같은 여러 구성 요소가 있습니다:

• 사용자 인터페이스
• 피드백 시스템
• G-코드 인터프리터
• 컴퓨터 및 프로세서

사용자 인터페이스는 작업자가 파라미터를 설정하는 CNC 시스템의 일부입니다. 또한 프로그래밍된 지침을 공급하는 데 도움이 됩니다. 컴퓨터는 피드백을 받아 모터의 작동을 제어하기 위한 전기 신호를 제공합니다. G 코드 인터프리터는 G 코드 명령을 이해합니다.

일부 최신 CNC 밀링 머신은 피드백 시스템으로 구성되어 있습니다. 이 시스템은 정확성과 정밀도를 향상시킵니다. 이 시스템은 부품이 컴퓨터의 지시를 따르지 않을 경우 활성화됩니다. 이 시스템은 컴퓨터에 문제를 알려줍니다. 컴퓨터 시스템이 작동하여 오류를 제거하므로 절삭 공구가 지침에 따라 작동합니다.

5- 작업 테이블

작업 테이블은 가공 공정 중에 공작물을 고정합니다. 공작물을 고정하는 클램프와 T-슬롯으로 구성됩니다. 이 작업 테이블은 베이스의 기계 중앙에 위치합니다. 공작물이 작업 테이블에 장착되면 베이스가 작업 테이블을 지지합니다. 이 작업대는 여러 방향으로 움직일 수 있습니다.

작업대의 움직임은 매우 중요합니다. 공작물이 절삭 공구 주위를 움직일 수 있게 해주기 때문입니다. 일부 최신 밀링 가공기에는 작업대가 4~5축으로 움직이는 기능이 있습니다. 이러한 기계는 작업 테이블을 여러 축으로 움직일 수 있습니다. 이렇게 여러 축에서 다양하게 움직일 수 있기 때문에 복잡한 형상 가공에 적합합니다. 

6- 도구 매거진

이 구성 요소는 일반적으로 고급 CNC 밀링 머신에 있습니다. 이해를 돕기 위해 공구를 보관하는 창고라고 생각하면 됩니다. 기계는 필요를 느낄 때 저장된 공구를 사용합니다. 예를 들어, 기계는 코드화된 지침에 따라 엔드밀, 드릴, 탭을 사용할 수 있습니다. 이러한 공구는 공구 매거진에 계속 보관됩니다.

 이 구성품은 스핀들에 인접한 컬럼에 있습니다. 일부 기계에는 자동 공구 교환장치(ATC) 시스템이 함께 제공됩니다. 이 ATC는 매거진 공구와 매우 밀접하게 작동합니다. 지시를 받으면 매거진에서 관련 공구를 선택합니다. 이 구성 요소가 없었다면 공구를 교체하려면 매번 수작업이 필요했을 것입니다.

7- 무릎과 칩 팬

무릎은 작업 테이블과 받침대 사이에 위치합니다. 작업대의 수직 이동을 담당하며 작업대가 얼마나 높거나 낮을 수 있는지 제어합니다. 칩 팬은 또 다른 유용한 부품으로, 거의 모든 CNC 밀링 머신에 장착되어 있습니다.

아시다시피 절삭 공구는 공작물을 자르고 모양을 만듭니다. 이 과정에서 작은 재료 조각(칩)이 생성됩니다. 이러한 입자가 기계에 남아 있으면 오작동을 일으킬 수 있습니다. 따라서 모든 기계에는 전용 칩 팬이 함께 제공됩니다. 이 부품은 칩을 모아 기계에 칩이 쌓이는 것을 방지합니다.

8- 절단 도구

절삭 공구는 재료를 자르고 모양을 만드는 주요 구성 요소입니다. 스핀들에는 이러한 공구가 장착됩니다. 저렴하고 단순한 기계는 절삭 공구의 수가 적습니다. 반대로 더 많은 기능을 갖춘 고급 기계는 다양한 절삭 공구로 구성됩니다. 도구의 몇 가지 예는 다음과 같습니다:

• 리머
• 엔드 밀
• 페이스 밀
• 보링 바
• 스레드 밀
• 탭 및 드릴
• 볼 노즈 엔드 밀

절삭 공구마다 작동 방식이 다릅니다. 최신 기계에는 ATC 기능이 탑재되어 있습니다. 기계는 필요에 따라 적절한 공구를 변경하고 선택합니다. 이러한 절삭 공구는 밀링 기계의 스핀들에 장착됩니다. 기계에서 사용하지 않는 일부 공구는 공구 매거진에 남아 있습니다.

자주 묻는 질문

Q1: CNC 밀링이 왜 그렇게 비싼가요?

CNC 밀링은 복잡한 작업 시스템을 사용합니다. 이 작업은 컴퓨터로 이루어지며 고가의 도구로 인해 비용이 많이 듭니다. 작업에는 숙련된 작업자가 필요하므로 비용이 더욱 증가합니다. 하지만 100%의 정밀도와 빠른 처리 속도를 제공하므로 높은 가격의 가치가 있습니다.

Q2: X, Y 및 Z축은 CNC 밀링 머신의 정밀도를 어떻게 향상시키나요?

이러한 축으로 인해 절삭 공구는 더 많은 방향과 경로로 움직일 수 있습니다. 따라서 다양한 각도와 측면에서 공작물을 절단할 수 있습니다. 그 결과 복잡한 형상을 정밀하게 만들 수 있습니다.

Q3: CNC 밀링 머신에서 가이드 레일의 중요성은 무엇인가요?

가이드 레일은 기계 구성품의 원활한 이동을 담당합니다. 가이드 레일은 공구가 이동할 수 있는 경로를 제공합니다. 이 경로는 매끄럽고 부품이 움직일 때 마찰을 일으키지 않습니다. 따라서 진동과 마찰을 줄이고 공구의 정확한 움직임을 개선합니다.

Q4: CNC 밀링 머신에 냉각 시스템이 중요한 이유는 무엇인가요?

CNC 밀링 머신에는 많은 부품이 사용됩니다. 이러한 부품은 함께 작동하여 열을 발생시킵니다. 이 열은 부품을 손상시키고 기계의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 냉각 시스템은 이러한 열을 방지하고 부품이 차가운 상태를 유지하도록 합니다. 요컨대, 냉각 시스템은 부품의 수명과 기능을 향상시킵니다.

결론

CNC 기계는 제조업체에게 최고의 가치를 지니고 있으며 사용량이 급증하고 있습니다. 그러나 사람들은 이러한 기계에 대한 자세한 정보가 필요합니다. 수동 기계와 달리 매우 복잡하고 부품과 구성 요소에 따라 작업이 달라지기 때문입니다. 이 글에서는 CNC 기계의 모든 부분을 세분화했습니다. 모든 세부 사항과 모든 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.