CNC 밀링이란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

CNC 밀링이란 무엇인가요?

밀링은 재료에서 부품을 제거하여 다른 모양을 만드는 것입니다. 이러한 목적으로 사용되는 기계를 밀링 머신이라고 합니다. 오래되고 고전적인 기계에는 컴퓨터화된 시스템이 없었기 때문에 정확성과 정밀도가 부족했습니다.

최신 기계는 컴퓨터 기반 소프트웨어를 사용하여 기능을 수행합니다. 이러한 기계는 다음과 같이 알려져 있습니다. CNC 밀링 머신. CNC 자체는 "컴퓨터 수치 제어"의 약자입니다. 프로그래밍된 지침이 기계에 공급됩니다. 결과적으로 기계는 지침에 따라 공작물을 절단합니다.

프로그래밍된 명령은 일반적으로 M 및 G 코드 형태로 되어 있습니다. 둘 다 서로 다르며 기능이 다릅니다. 기계가 공작물을 안정적으로 고정합니다. 로터리 커터는 프로그래밍된 지침에 따라 재료를 이동하고 절단합니다.

컴퓨터 소프트웨어가 기계를 제어하기 때문에 제조업체는 100%의 정밀도를 얻을 수 있습니다. 최초의 CNC 기계는 1952년에 발명되었습니다. 그 이후로 CNC는 비약적인 발전을 거듭했습니다. 이제 최고의 다목적성을 갖춘 기계가 등장했습니다. 간단한 작업에는 3축 모션 CNC 기계가 사용됩니다.

더 복잡한 작업에는 5축 또는 7축이 있는 기계가 사용됩니다. 절삭 공구는 소프트웨어의 지침에 따라 해당 축에서 움직입니다. 이러한 움직임으로 인해 CNC 기계는 부품에 복잡한 디자인과 모양을 만들 수 있습니다. 그렇기 때문에 인기 있고 가장 많이 사용되는 것입니다.

CNC 밀링 머신은 어떻게 작동하나요?

우리 모두 알다시피, CNC 기계는 주로 공작물을 고정하고 로터리 커터가 이를 절단합니다. 그러나 이러한 기계의 실제 작동은 더 복잡합니다. 그 메커니즘에는 여러 단계가 포함됩니다. 아래 섹션에서는 CNC 기계를 매우 정밀하게 만드는 단계에 대해 설명합니다.

1단계: CAD 모델 생성

먼저 엔지니어는 2D CAD(컴퓨터 지원 설계) 모델을 만듭니다. 이러한 모델을 만드는 데 도움이 되는 다양한 소프트웨어를 사용할 수 있습니다. 가장 유명하고 신뢰할 수 있는 소프트웨어는 Autodesk Fusion 360입니다. 이 디자인은 부품의 필요한 모양에 따라 만들어집니다.

이 모델을 만드는 과정이 중요합니다. 작은 실수는 시간과 비용을 낭비하게 됩니다. CAD 모델이 불완전하면 잘못된 모양을 얻을 수 있습니다. 기존 기업들은 전문 CAD 모델 디자이너를 고용합니다. 이들은 기계에서 원하는 부품의 모델을 만들 수 있도록 도와줍니다.

2단계: CAM을 사용하여 지침 만들기

CAD 모델이 준비되면 CAM 소프트웨어를 거칩니다. 이 CAM(컴퓨터 지원 제조)은 제공된 모델에서 지침을 생성합니다. 이 지침은 100%의 정확도로 모델의 모양과 디자인을 충족합니다.

CAM에서 생성된 명령은 필요한 부품의 모양이나 디자인을 얻기 위해 기계에 다양한 명령을 내립니다. 이러한 명령은 다음과 같은 정보를 제공합니다:

• 어떤 스피드 머신을 사용해야 하나요?
• 어떤 유형의 절단 도구를 사용해야 하나요?
• 절삭 공구는 어떤 축과 방향으로 움직여야 할까요?

CAM의 기능은 매우 중요합니다. 이러한 지침은 기계의 컴퓨터에 입력됩니다. 절삭 공구와 기타 구성 요소가 조화롭게 작동합니다. 제공된 정보에 따라 작업을 수행합니다.

3단계: CNC 밀링 머신 설정

기계 작업자는 사전 프로그래밍된 지침을 CNC 밀링 머신에 공급합니다. 이 기계는 컴퓨터로 구성되어 있다는 것을 기억하세요. 공작물은 기계 베드에서 조정됩니다. 작업자는 또한 작업 중인 재료의 치수를 확인합니다. 공작물의 크기가 적절한지 확인하는 것이 중요합니다.

공작물 크기가 올바르지 않으면 커터가 소프트웨어의 명령에 따라 절단할 수 없습니다. 공작물의 배치도 중요합니다. 회전식 절단 도구 아래에 있어야 합니다. 이 모든 작은 것들은 기계 설정 중에 확인됩니다.

4단계: 머신을 통한 프로그램 실행

기계 설정이 완료되면 실제 절단 프로세스를 시작할 차례입니다. 작업자가 프로그램을 실행합니다. 커터가 움직이며 공작물을 정밀하게 절단합니다. 이것이 마지막 단계로, 100%의 정밀한 부품을 얻을 수 있습니다.

기계는 첫 번째 단계에서 만든 모델의 모양과 디자인을 일치시킵니다. 컴퓨터 소프트웨어가 전체 프로세스를 제어합니다. 그러나 프로그램을 실행하려면 여전히 기계 작업자가 필요합니다. 그러나 수동 밀링 머신은 CNC 밀링에 비해 많은 작업자가 필요합니다.

빠른 정보: CNC 밀링 머신은 다양한 재료에서 작동합니다. 여기에는 유리, 목재, 금속 등이 포함됩니다. 어떤 소재를 공작물로 사용하든 기계의 정밀도는 변하지 않습니다. 그렇기 때문에 CNC 밀링은 다른 유형의 밀링보다 더 신뢰할 수 있는 것으로 간주됩니다.

CNC 밀링 머신의 구성 요소

이러한 기계는 단순하지 않습니다. 여러 구성 요소가 함께 작동합니다. 한 부품의 오작동은 전체 기계의 작동에 영향을 미칩니다. 따라서 이러한 구성 요소를 이해하는 것이 중요합니다. 다음은 CNC 밀링 머신의 구성품 목록입니다:

• 스핀들: 절삭 공구를 회전하는 데 사용
• 도구 홀더: 절단 도구를 제자리에 고정
• 워크테이블: 공작물을 제자리에 고정
• 냉각수 탱크: 절삭 공구 냉각을 위한 절삭유 저장
• 머신 베드: 기계의 구성 요소를 보관합니다.
• 드라이브 구성 요소: 모터 회전, 부품의 정확한 이동 지원 

이 모든 부품은 똑같이 중요합니다. 그러나 작업 테이블과 절삭 공구는 밀링의 필수적인 부분입니다. 공작물은 테이블 위에 고정되어 있습니다. 절삭 공구는 소프트웨어의 명령에 따라 회전하며 절삭합니다.

CNC 밀링 머신의 종류

다음이 있습니다. 다양한 유형의 CNC 밀링 머신. 이들 각각은 성능, 속도 및 가격 측면에서 다양합니다. 기존 기업들은 고급 밀링 머신을 선호합니다. 그 이유는 정기적인 유지보수가 필요 없이 더 나은 성능을 제공하기 때문입니다.

소규모 제조업체는 예산을 의사 결정의 중요한 요소로 고려합니다. 따라서 잘 작동하고 비용이 너무 많이 들지 않는 기계를 선택합니다. 아래 섹션에서는 다양한 유형의 CNC 밀링 머신을 살펴보겠습니다. 그럼 자세히 살펴봅시다!

1 - 수직 CNC 밀링 머신

이 CNC 기계는 스핀들이 수직 방향으로 되어 있습니다. 따라서 커터가 쉽게 위아래로 움직일 수 있습니다.

다른 수직형 CNC 기계 를 사용할 수 있으며 동작 축이 다양합니다. 기본형 및 초보자 친화적인 수직 밀링 머신은 X, Y, Z축으로 이동합니다.

그러나 일부 최신 고수직 CNC 밀링 머신은 5축으로 움직일 수 있습니다. 이들은 다른 유형의 CNC 밀링 머신보다 더 컴팩트합니다.

그 이유는 스핀들이 수직으로 부착되어 있기 때문입니다. 따라서 공간을 차지하지 않습니다. 이 기계는 컴퓨터 시스템을 사용하므로 정밀도에는 문제가 없습니다.

2 - 수평 CNC 밀링 머신

이 CNC 밀링 머신은 수직 밀링 머신과 반대입니다. 수평 방향의 스핀들이 있습니다.

공작물은 침대 위에서 안정적으로 유지됩니다. 이 수평 CNC 기계 는 일반적으로 복잡한 모양을 만드는 데 사용됩니다.

무거운 재료로 작업할 수 있는 능력 덕분에 이 기계가 돋보입니다. 위에서 언급했듯이 이 기계의 스핀들은 측면에 있습니다. 따라서 더 많은 공간을 차지합니다.

이것이 더 큰 제조업체에 적합한 것으로 간주되는 이유 중 하나입니다. 그러나 수직형 CNC 밀링 머신보다 더 단단합니다. 확인 두 머신의 궁극적인 비교는 다음과 같습니다.

3 - 터렛 CNC 밀링 머신

이 기계는 독특하고 다른 유형과 다릅니다. 그 이유는 절단 도구가 절단을 위해 움직이지 않기 때문입니다.

대신, 공작물이있는 작업 테이블은 안정적인 도구로 이동합니다. 다양한 종류의 재료와의 호환성 덕분에 인기가 높습니다.

모든 재료에서 작업할 수 있습니다. 예를 들어 금속, 플라스틱, 복합재 등이 있습니다. 또한 다양한 소형 공구를 제작할 때에도 흔히 사용됩니다.

여기에는 드릴, 브로치, 탭 등이 포함됩니다. 수평 CNC 밀링 머신보다 비용이 저렴합니다.

4 - CNC 베드 밀링 머신

이름에서 알 수 있듯이 공작물을 고정하는 큰 침대가 있습니다. 커터는 지침에 따라 재료 주위를 움직이며 모양을 만듭니다.

스핀들의 방향이 궁금할 수 있습니다. 이 기계는 스핀들 방향이 다양합니다.

일부 CNC 베드 머신은 수평 스핀들과 함께 제공됩니다. 일반적으로 더 비쌉니다. 이러한 기계 중 일부는 수직 스핀들과 함께 제공되기도 합니다.

그러나 제조업체는 일반적으로 수평 스핀들 방향이 있는 기계를 선호합니다.

더 많은 공간을 차지하기 때문에 절단 과정에서 안정성을 제공합니다. 작업성과 정밀도가 뛰어납니다. 이는 CNC에 의존하기 때문입니다.

항공우주 및 자동차를 포함한 많은 산업에서 이러한 기계를 사용합니다.

CNC 밀링 머신의 장점과 단점

CNC 밀링 머신은 많은 장점을 제공합니다. 제조업체는 빠른 처리 시간 때문에 이를 선호합니다.

하지만 이 땅에서 만들어진 모든 것에는 장단점이 있습니다.

CNC 밀링 머신도 마찬가지입니다. 아래 섹션에서는 이러한 컴퓨터 기반 밀링 머신의 장점과 단점을 살펴봅니다.

장점

• 정밀도 및 정확성: CNC 기반 밀링 머신은 컴퓨터의 지시를 따릅니다. 따라서 100%의 이상적인 정밀도를 달성합니다. 이 기계의 출력물은 엔지니어가 만든 완벽한 CAD 모델과 정확히 유사합니다. 이러한 기계에서는 오류가 발생할 가능성이 무시할 수 있을 정도로 낮습니다.
• 빠른 처리: 대기업의 경우 납기일을 맞추는 것이 중요합니다. 그래서 그들은 몇 분 안에 부품을 만들기 위해 CNC 기계를 활용합니다. 수동 기계는 시간이 많이 걸립니다. 반대로 모델이 준비되면 CNC 기계는 부품을 빠르게 생성합니다. 따라서 대규모 비즈니스가 마감일을 효과적으로 맞추는 데 도움이 됩니다.
• 광범위한 노동이 필요 없습니다: 수동 밀링과 달리 CNC 밀링 머신은 많은 작업자가 필요하지 않습니다. 대신 소수의 인원으로도 충분히 작동할 수 있습니다. 따라서 제조업체가 너무 많은 노동자를 고용하지 않아도 됩니다.
• 자동화: 앞서 말했듯이 CNC 밀링 머신은 컴퓨터 시스템을 기반으로 합니다. 소프트웨어 프로그램이 작업을 제어합니다. 이러한 기계의 효율성을 높이려면 더 많은 자동화가 필요합니다. 아무리 복잡한 부품을 만들어야 하는 경우에도 이러한 기계는 사용자의 기대치를 쉽게 충족시킬 수 있습니다. 
• 안전 강화: 수동 밀링 머신은 노동자가 조작합니다. 따라서 노동 부상의 가능성도 높습니다. 그러나 CNC 기계는 그렇지 않습니다. 컴퓨터 시스템이 개입하기 때문입니다. 작업자는 멀리 떨어져서 컴퓨터로 기계를 제어합니다. 따라서 작업자가 기계가 작동 중일 때 기계에 가까이 가지 않아도 됩니다.

단점

• 초기 설정 비용: CNC 밀링 머신은 고가입니다. 소규모 기업은 설비에 상당한 투자를 해야 합니다. 유지보수에도 비용이 추가됩니다. 이러한 기계는 복잡한 시스템을 사용한다는 점을 명심하세요. 따라서 수리도 복잡한 과정이며 전문 기술자가 필요합니다.
• 기술 요구 사항: CNC 밀링 머신은 복잡하고 작업이 간단하지 않습니다. 따라서 전문 지식과 적절한 기술을 갖춘 작업자가 필요합니다. 사전 지식이 없는 사람은 이러한 기계를 작동하는 데 실패할 것입니다. 작업자는 CNC 기계에 대한 경험이 있는 것이 좋습니다.

단점에도 불구하고 CNC 밀링 머신은 제조업체에서 잘 받아들여지고 있습니다.

정밀성, 유연성, 다용도성 덕분입니다. 초기 비용이 신규 제조업체에게는 부담이 될 수 있습니다.

그러나 이러한 기계는 장기적으로는 유익합니다.

자주 묻는 질문

Q1: CNC는 무엇을 의미하나요?

CNC는 "컴퓨터 수치 제어"의 약자입니다. 프로그래밍된 소프트웨어로 제어되는 밀링 머신에 사용됩니다. 다음에 대한 궁극적인 가이드를 확인하세요. CNC 기계.

Q2: CNC 밀링 머신은 어떤 용도로 사용되나요?

이 기계는 재료를 절단하고 성형하는 데 사용됩니다. 제조업체는 이를 사용하여 다양한 차량용 부품을 생산합니다. 제조 공정에서 정밀한 설계와 형상을 제공합니다. 이 모든 것이 자동화 시스템과의 통합 덕분입니다.

Q3: CNC 밀링 머신은 그만한 가치가 있나요?

이 기계는 정밀도와 빠른 처리 속도로 인해 그만한 가치가 있습니다. 자동차 및 항공 우주를 포함한 많은 산업 분야에서 그 용도가 진화했습니다. 예전에는 며칠이 걸리던 작업이 이제는 몇 분 안에 완료됩니다. 이 모든 것이 CNC 밀링 머신 덕분입니다.

Q4: CNC 밀링과 CNC 터닝의 차이점은 무엇인가요?

CNC 밀링과 터닝은 작업 방식이 다릅니다. 밀링에서는 절삭 공구가 움직이는 동안 공작물이 안정적으로 유지됩니다. CNC 선삭에서는 절삭 공구 대신 공작물이 회전합니다. 이러한 공작물의 회전을 통해 커터가 재료의 모양을 만들 수 있습니다.

Q5: 3축과 5축 CNC 선반 기계: 어떻게 다른가요?

3축 선반 기계에서는 절삭 공구가 세 축(X, Y, Z)으로 이동합니다. 그러나 5축 기계에서는 공구가 5축으로 움직입니다. 따라서 절삭 공구에 더 많은 자유와 독립성을 부여하여 재료를 더 효과적으로 절단할 수 있습니다. 더 많은 차이점 보기.

결론

의심할 여지 없이 CNC 밀링 머신은 제조 공정을 발전시켰습니다. 이제 많은 산업 분야에서 이 기계를 활용하여 더 짧은 시간에 더 나은 정밀도를 달성하고 있습니다. 그 유용성과 적응성이 점점 더 유명해지고 있다고 해도 틀린 말은 아닐 것입니다.

몇 가지 단점이 있지만 일반적으로 무시됩니다. 이 가이드에서는 CNC 기계 및 작동 방식과 관련된 모든 것을 살펴봤습니다. CNC 또는 수동 밀링 머신을 사용해야 하는지 여부가 더 명확해집니다. 두 가지의 장단점을 분석하고 현명한 결정을 내리세요.