기술은 기존의 많은 아이디어와 기계를 대체하고 있습니다. CNC 기계 역시 기술 혁명의 결과물입니다. 이 기계는 신속성과 정밀성으로 인해 제조 산업에서 두각을 나타내고 있습니다. 이러한 기계에는 다양한 구성 요소가 있어 다양한 유형의 CNC 공작 기계가 탄생합니다.
이러한 도구는 이러한 기계의 정확한 작동을 관리하는 데 기여합니다. 모든 유형의 도구는 특정 작업을 수행합니다. 따라서 필요한 결과를 얻으려면 각 유형을 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 도구에 대해 잘 모르시나요? 걱정하지 마세요! 이 가이드는 모든 부전공자부터 전공자까지 이러한 도구에 대한 정보를 제공합니다. 그럼 시작해 보겠습니다.
CNC 공작 기계 개요
CNC 기계는 컴퓨터의 지시에 따라 작동합니다. 100%의 정밀도로 다양한 재료를 절단, 디자인 및 성형하는 데 사용됩니다. 전용 CNC(컴퓨터 수치 제어) 시스템으로 구성됩니다. 이 시스템은 작업자가 입력한 코드화된 명령에 따라 기계가 작동하도록 보장합니다.
가구의 특별한 디자인을 보셨을 겁니다. 이러한 첨단 기계가 있기에 가능한 일입니다. 그러나 이러한 기계는 혼자서 작동하지 않습니다. 대신, 기계의 작동과 기능은 도구에 따라 달라집니다. 간단히 말해, 이러한 기계에는 특정 작업을 수행하는 손, 즉 도구가 있다고 말할 수 있습니다.
이러한 공구에는 선삭, 절삭, 드릴링, 연삭 공구가 포함됩니다. 이 모든 도구는 기본 기계의 구조에 부착되어 있습니다. 이러한 도구는 CNC 기계와 어떻게 작동할까요? 제조업체는 소프트웨어를 통해 디자인 템플릿을 준비합니다. 하지만 컴퓨터는 소프트웨어를 통해 만들어진 이 디자인을 볼 수 없습니다.
따라서 운영자는 이 디자인을 프로그래밍된 지침으로 변경합니다. 이러한 지침은 컴퓨터로 전달됩니다. 컴퓨터는 메시지를 해독하고 이러한 절단 및 성형 도구를 안내합니다. 이러한 CNC 기계의 절삭 공구는 이러한 지침을 따릅니다. 따라서 작업이 매우 정확하고 정밀하게 이루어집니다.
CNC 기계는 해당 도구로만 작동할 수 있습니다. 게다가 이러한 기계는 공구가 컴퓨터화된 지침을 따르지 않으면 고장납니다. 이러한 기계의 기능을 향상시키는 다양한 도구가 있습니다. 각 도구는 기계가 다르게 작동하고 고유한 작업을 수행할 수 있도록 합니다. 아래 섹션에서는 이러한 각기 다른 도구에 대해 설명하겠습니다.
CNC 터닝 도구
이러한 도구는 CNC 선삭 공정에 사용됩니다. 이 가공 공정에서 공작물이 움직입니다. 절삭 공구는 이 회전하는 공작물을 절단하고 모양을 만듭니다. 컴퓨터 시스템이 공작물의 회전을 제어한다는 점을 기억하세요. 마찬가지로 선삭 공구도 자동화된 지침을 따릅니다.
작업에서 재료를 정밀하게 제거합니다. 이 CNC 선삭 공구는 견고한 재질로 만들어졌습니다. 어떤 공작물도 절단하고 모양을 만들 수 있을 만큼 강합니다. 다양한 선삭 공구가 있습니다. 각각은 작업 방식이 다릅니다. 다양한 CNC 선삭 공구에 대해 자세히 알아보겠습니다.
1- 보링 도구
보링 도구는 구멍의 직경을 늘리는 데 유용합니다. 공작물에 구멍을 뚫었다고 가정해 보겠습니다. 하지만 그 구멍은 특정 직경일 것입니다. 직경을 더 늘려야 한다면 이러한 보링 공구를 사용해야 합니다. 이 공구는 구멍을 넓힐 뿐만 아니라 구멍을 적절하게 연마할 수 있습니다. 보링 공구는 거친 보링 공구와 미세 보링 공구의 두 가지 유형이 있습니다.
2- 모따기 도구
이름에서 알 수 있듯이 모따기 도구는 공작물에 모따기를 만듭니다. 이 도구는 공작물을 비스듬히 절단합니다. 이 각도로 인해 공작물의 표면이 매우 매끄러워집니다. 모따기에 대해 모르시나요? 모따기는 공작물의 날카로운 모서리를 매끄럽게 만드는 공정입니다. 밀링 공정에서 중요한 단계입니다.
왜 그럴까요? 날카로운 모서리로 인해 상처를 입거나 미관을 해칠 수 있기 때문입니다. 모따기 도구는 크기가 다양하다는 점을 기억하세요. 작은 크기의 도구는 일상적인 사용에 적합합니다. 반면에 더 큰 도구는 전문가 수준에서 사용됩니다. 제조업체는 부품을 쉽게 조립할 수 있도록 부품을 만드는 데 사용합니다.
3- 널링 도구
널링 도구는 작업 공간에서 다양한 유형의 패턴을 만드는 데 사용됩니다. 이 도구에는 다이아몬드와 직선 패턴의 두 가지 유형이 있습니다. 공작물을 누르면 도구가 이 두 가지 패턴 중에서 필요한 패턴을 각인합니다. 이 패턴은 소재의 그립력과 미관을 향상시킵니다. 이 도구는 매우 단단하고 견고하다는 점을 기억하세요. 따라서 어떤 소재의 디자인과 질감이 있는 표면을 만들 수 있습니다.
4- 분리 도구
분리 도구는 공작물의 설계된 부분을 분리하는 데 사용됩니다. 공작물의 일부를 절단하는 날카로운 날로 만들어집니다. 이러한 도구의 작업 또는 절단은 정밀합니다. 컴퓨터 시스템이 지시하는 위치에서 공작물을 절단합니다. 분리 도구에는 다양한 유형이 있으며 각기 다른 방식으로 작동합니다. 이러한 도구는 유리, 목재, 금속 및 돌을 포함한 다양한 재료에 사용할 수 있습니다.
CNC 절삭 공구
CNC 절삭 공구는 CNC 밀링 공정에서 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 튜닝 공구와 달리 절삭 공구는 밀링 중에 고정된 상태로 유지되지 않습니다. 이러한 공구는 원 운동으로 움직이며 고정된 공작물을 절단합니다. 작업자는 작업 테이블에 공작물을 놓고 올바르게 고정합니다. 안정된 위치 덕분에 정밀한 절단과 성형이 가능합니다.
이러한 도구의 유용성은 항공 우주 및 자동차 산업에서 표준입니다. 제조업체는 비행기의 여러 복잡한 부품을 만드는 데 이 공구를 사용합니다. 주로 카바이드와 고속 강철로 만들어집니다. 이러한 재료는 이러한 공구를 어떤 공작물도 절단할 수 있을 만큼 견고하게 만듭니다. 몇 가지 CNC 절삭 공구에 대해 알아봅시다.
1- 엔드밀
엔드밀은 슬롯과 캐비티를 만들고 윤곽을 잡는 작업을 담당합니다. 엔드밀은 공작물을 다양한 방향으로 절단하고 모양을 만듭니다. 따라서 다양한 모양과 깊이의 표면을 만들 수 있습니다. 이러한 엔드밀은 드릴링 도구와 비슷하다고 생각할 수 있습니다. 그러나 이 두 도구는 서로 다릅니다.
드릴링 도구는 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. 공작물을 눌러서 구멍을 뚫습니다. 반대로 엔드밀은 더 다재다능합니다. 엔드밀은 재료를 수평과 수직 등 다양한 방향으로 절단합니다. 따라서 다양한 구멍과 슬롯을 만들 수 있습니다. 엔드밀은 구멍을 만드는 데에만 국한되지 않습니다. 금속, 목재 및 기타 재료에 곡선을 만들 수 있는 절삭 공구입니다.
2- 슬래브 밀
슬래브 밀은 평평한 표면을 대규모로 밀링해야 할 때 사용됩니다. 작업을 수행하기 위해 여러 개의 톱니가 있는 복잡한 디자인으로 되어 있습니다. 이 톱니는 공작물에서 대량의 금속을 빠르게 제거하도록 설계되었습니다. 그러나 슬래브 밀을 사용하는 데에는 몇 가지 한계가 있습니다. 예를 들어, 수평 형상만 가능하기 때문에 다용도성이 떨어집니다. 또한 평평한 표면에만 제한적으로 사용할 수 있습니다.
3- 페이스 밀
페이스 밀은 사방에 특수 커터가 달린 타이어와 같은 도구입니다. 이 커터는 카바이드 또는 고속 강철로 만들어집니다. 매우 날카롭고 빠르며 넓은 공작물 면적을 커버할 수 있습니다. 제가 이 도구의 장점으로 꼽는 것은 독립적인 커터입니다. 오작동 시 교체할 수 있어 공구의 수명을 늘릴 수 있습니다. 이 페이스 도구는 홈과 기타 복잡한 모양을 쉽게 만들 수 있습니다.
4- 가위
견고한 금속의 독특한 디자인과 모양에 대해 궁금한 적이 있나요? 그 튼튼한 금속은 어떻게 절단될까요? 바로 전단 공구가 그 비결입니다. 이 도구에는 고정식 및 조절식 칼날이 포함되어 있습니다. 칼날은 다양한 금속의 큰 조각을 절단할 수 있을 만큼 날카롭습니다. 가위의 정확한 정렬은 금속 낭비를 최소화하는 데 매우 중요합니다.
5- 중공 밀
중공 밀은 원형 공작물 밀링에 특화되어 있습니다. 볼트, 나사, 너트를 보셨을 것입니다. 중공 밀이 그것들을 형성합니다. 또한 원통형 모양을 만드는 데도 적합합니다. 제가 이 공구를 좋아하는 이유는 공작물 내부에서 재료를 제거할 수 있다는 점입니다. 결과적으로 뛰어난 정밀도를 얻을 수 있습니다. 이 도구의 디자인은 간단합니다. 둥근 금속 조각의 둘레를 자를 수 있는 날카로운 모서리가 포함되어 있습니다.
드릴링 도구
드릴링은 구멍을 뚫는다는 것을 알고 계실 겁니다. 이름에서 알 수 있듯이 CNC 드릴링 공구에는 여러 개의 드릴링 비트가 있습니다. 이 비트는 공작물에 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. 목재, 플라스틱 및 다양한 금속에 구멍을 뚫을 수 있습니다. 전통적인 디자인은 구멍을 하나씩 만드는 데 사용됩니다. 따라서 시간이 많이 걸리고 효율성이 떨어지는 프로세스였습니다.
이제 기술 발전으로 인해 상황이 바뀌었습니다. 많은 구멍을 동시에 만들 수 있는 첨단 설계가 적용되었습니다. 이 모든 구멍은 컴퓨터가 도구를 안내하기 때문에 정확하게 만들어집니다. 다음은 몇 가지 드릴링 도구의 유형입니다.
1- 센터 드릴
가장 간단한 드릴링 도구는 중앙 드릴입니다. 작은 원뿔 모양의 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 제조업체는 이 작은 구멍을 가이드로 사용하여 더 큰 드릴 비트로 큰 구멍을 만듭니다. 이러한 방식으로 이러한 도구는 드릴링의 정밀도를 높입니다. 주로 광범위한 드릴링을위한 표시를 만드는 데 사용하는 것이 잘못되지 않습니다.
2- 이젝터 드릴
센터 드릴과 달리 이젝터 드릴은 깊은 구멍을 뚫습니다. 때때로 이젝터 드릴은 센터 드릴로 가공됩니다. 예를 들어, 센터 드릴로 구멍을 뚫는 경우 이젝터 드릴로 구멍을 깊게 뚫습니다. 또한 이젝터 드릴에는 잔여물을 청소할 수 있는 자가 세척 시스템이 함께 제공됩니다. 이는 구멍을 더 매끄럽게 만드는 데 매우 유용합니다.
3- 트위스트 드릴
트위스트 드릴은 작은 나선형 플루트로 둘러싸인 작은 막대 모양의 드릴링 도구입니다. 그러나 절삭날은 막대 끝에 있습니다. 플루트는 구멍을 뚫을 때 절삭날에 대한 가이드를 제공합니다. 단순한 디자인으로 소규모 산업 및 작업장에서 인기가 있습니다. 그러나 단단한 재료를 드릴링하는 데 사용되기 때문에 마찰로 인해 과열될 수 있습니다. 이를 처리하기 위해 특정 냉각수가 필요하므로 전체 비용이 증가할 수 있습니다.
연삭 도구
연삭 도구는 공작물의 최종 모양을 만드는 데 사용됩니다. 하지만 문제가 생깁니다: 어떻게? 이러한 공구에는 특수 연마 휠이 있습니다. 이 휠은 속도와 힘으로 공작물 위로 미끄러집니다. 미끄러지는 동안 공작물을 정밀하게 연마하고 모양을 만듭니다. 이 과정을 통해 공작물의 거친 표면이 제거됩니다.
이러한 공구를 사용해야만 공작물의 섬세한 외관을 얻을 수 있습니다. 또한 휠 모양과 크기가 다양한 많은 종류의 연삭 공구가 존재합니다. 이들 모두는 각기 다른 종류의 재료에 특화되어 있습니다. 연삭 공구는 정밀하고 비용 효율적입니다. 그렇기 때문에 제조업체는 대규모 밀링에 유용하다고 생각합니다.
CNC 기계 공구 제조에 사용되는 다양한 유형의 재료
공작 기계를 만드는 데는 다양한 종류의 재료가 사용됩니다. 품질이 낮은 원자재는 품질이 낮은 공구를 형성하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 스트링 재료는 단단한 공작물로 작업할 수 있는 공구를 만듭니다. CNC 공작 기계에 사용되는 몇 가지 일반적인 재료에 대해 논의해 보겠습니다.
1- 탄소강
탄소강은 부드러운 소재를 밀링하는 공구를 만드는 것으로 유명합니다. 주로 저강도 금속의 합금입니다. 따라서 이 재료로 만든 공구는 고강도 밀링에 적합합니다. 이 소재의 또 다른 문제점은 부식을 견디지 못한다는 것입니다. 따라서 구조를 유지하기 위해 특수 코팅이 적용됩니다. 또한 밀링 공정은 집중적인 열을 발생시킵니다.
하지만 탄소강은 녹는점이 낮기 때문에 열에 민감합니다. 따라서 탄소강으로 만든 공구는 대규모 밀링 가공에는 적합하지 않습니다. 하지만 이 소재의 한 가지 장점은 비용 효율성이라는 점입니다. 원료를 쉽게 구할 수 있기 때문에 가격이 저렴합니다. 예산이 빠듯한 경우 소규모 밀링 작업에 소규모로 사용할 수 있습니다.
2- 고속 강철
고속강은 내구성이 뛰어난 것으로 잘 알려져 있습니다. 몰리브덴, 텅스텐, 코발트 등 견고한 금속의 혼합물입니다. 이 소재는 밀링 작업의 신속성 때문에 고속이라는 이름이 붙었습니다. 이 재료로 만든 표준 공구는 절단 및 드릴링 공구입니다. 이 소재로 만든 공구는 내열성이 있다는 점을 기억하세요. 또한 HSS로 만든 공구는 재연마 특성으로 인해 수명이 길어집니다.
3- 카바이드
카바이드는 CNC 공작 기계를 만드는 데 사용되는 또 다른 강력한 소재입니다. 초경은 텅스텐과 탄소로 형성되며, 경도에 중요한 역할을 합니다. 카바이드는 내열성이 뛰어나다는 점을 기억하세요. 이는 이러한 공구가 밀링 중 마찰 열을 견딜 수 있음을 의미합니다. 따라서 이 재료로 다양한 절삭 공구가 만들어집니다. 또한 카바이드는 매끄럽기 때문에 마감 공정에서 이점이 있습니다.
4- 도자기
세라믹은 알루미늄, 산소, 실리콘으로 만들어집니다. 이 세 가지 구성 요소는 가장 높은 강도와 내식성을 담당합니다. 따라서 세라믹은 고급 절삭 공구를 만드는 데 사용됩니다. 세라믹으로 만든 공구는 위의 모든 것 중에서 내열성이 가장 높습니다. 따라서 고강도 작업을 수행합니다.
또한 세라믹은 화학적으로 비활성입니다. 이 특성은 밀링 공정 중 불순물과의 반응 위험을 줄여줍니다. 그러나 세라믹의 단점에 주의하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, 세라믹은 더 부서지기 쉽고 고압을 견디지 못합니다. 이로 인해 공구의 수명이 단축되므로 비용이 많이 듭니다.
CNC 공작 기계 선택 시 고려해야 할 요소
밀링 사업을 시작할 때는 반드시 CNC 공작 기계가 필요합니다. 모든 제조업체가 동일한 품질의 공구를 제공하는 것은 아닙니다. 무분별하게 구입하면 손해를 볼 수 있습니다. 하지만 걱정하지 마세요! 아래 섹션에서 몇 가지 필수 체크리스트를 공유하겠습니다. CNC 공작 기계 선택을 고려하는 것이 가장 좋습니다. 비즈니스 성공에 도움이 되는 최고의 도구를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.
1- 공작물 소재
CNC 공작 기계를 구매하기 전에 공작물의 특성에 대해 알아야 합니다. 모든 공작물은 표면과 재질이 다릅니다. 따라서 공작물 재질에 따라 다양한 유형의 공구를 사용하여 가공합니다.
예를 들어 플라스틱이나 기타 부드러운 공작물을 밀링하는 경우 탄소강 공구를 구입해야 합니다. 한편 알루미늄과 같은 고강도 금속을 가공할 때는 HSS 재질의 공구를 고려하세요. 어떤 공작물에도 잘못된 공구를 선택하는 것은 결코 좋은 생각이 아닙니다. 기계의 성능과 속도에 모두 영향을 미칩니다.
2- 도구의 원재료
CNC 공작 기계도 다양한 재료로 만들어집니다. 이러한 재료는 다음과 같이 서로 다른 속성과 특성을 가지고 있습니다:
- 특정 강점
- 온도 저항
- 압력 내구성 용량.
더 나은 결과를 얻으려면 기준을 효율적으로 충족하는 도구를 고려하세요. 예를 들어, 저는 항상 밀링 공정에서 발생하는 열에 견딜 수 있는 공구를 선호합니다. 또한 화학적으로 비활성인 원재료가 포함된 공구를 선택해야 합니다. 이러한 공구는 수명이 좋은 100% 순수 제품을 제공합니다.
3- 커팅 엣지 수
위에서 언급했듯이 모든 도구에는 특정한 디자인과 기능이 있습니다. 또한 절삭날의 개수도 다양합니다. 일부 도구는 절삭 날 수가 적은 전통적인 디자인입니다. 반대로 일부 고급 도구는 더 많은 절삭날을 가지고 있으며 이를 대체할 수 있습니다. 날카롭고 과도한 절삭날이 있는 공구를 고려하세요. 이러한 도구는 효율적으로 작동하고 시간을 절약할 수 있습니다.
4- 가공 작업 유형
CNC 가공은 한 단계의 절차가 아니라 다양한 작업을 포함합니다. 예를 들어, 우편물 발송에는 드릴링, 절단, 날카롭게 하기, 다듬기 과정이 포함됩니다. 이러한 모든 작업에는 특정 유형의 공구가 필요합니다. 절삭 공구로는 공작물을 드릴링할 수 없습니다. 모든 공구와 특정 작업도 마찬가지입니다. 따라서 CNC 공작 기계를 구매하기 전에 각 작업의 특성을 이해해야 합니다.
5- 도구 코팅
코팅은 도구의 내구성을 높이기 위해 적용됩니다. 이러한 도구에는 다양한 유형의 코팅이 적용되며 코팅의 성질, 가격 및 강도가 다양합니다. 저는 질화 티타늄 코팅이 된 공구를 구입하는 것을 추천합니다. 이 코팅은 견고하며 공구의 수명을 늘려줍니다.
의심할 여지 없이 이러한 코팅이 적용된 도구는 비싸지만 장기적으로 볼 때 비용 효율적입니다. 어떻게요? 유지보수 및 수리 비용이 절감되기 때문입니다. 하지만 예산이 걱정되신다면 걱정하지 마세요! 제조업체에서도 산화물 코팅이 된 공구를 만들기도 합니다. 이러한 공구는 비용이 적게 들고 몇 달 동안 녹이 슬지 않습니다.
결론
이 상세 문서에서는 다양한 유형의 CNC 공작 기계에 대해 설명합니다. 이러한 도구는 밀링 공정을 완성하며 CNC 기계의 핵심입니다. 이들 모두는 특정 기능, 강점 및 디자인을 가지고 있습니다. 밀링을 시작하기 전에 각 유형의 작동 원리를 이해하는 것이 필수적입니다.
또한 이러한 도구를 구매하기 전에 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 이러한 요소에는 원자재, 비용, 코팅 및 절삭 날이 포함됩니다. 이러한 요소는 비즈니스 성장에 직접적인 영향을 미치기 때문에 이러한 요소를 이해하는 것이 중요합니다. 이 글은 이러한 도구에 대한 정확한 정보를 제공하는 것을 목표로 합니다.