5축 CNC 가공: 정의, 공정, 유형 | JS Precision

최고의 성능을 추구하는 현대 공학의 요구에 따라 오늘날 제품의 형태는 점점 더 복잡해졌습니다 . 완벽한 공기역학적 표면을 갖춘 터빈 블레이드부터, 무게 감량을 위해 개발된 불규칙한 모양의 항공우주 골격, 그리고 인간의 골격과 결합되는 의료용 임플란트까지 다양합니다.

이러한 부품을 제조하는 것은 기존 기계 가공 기술로는 거의 불가능한 과제입니다. 5축 CNC 기계 가공은 이러한 과제에 대한 궁극적인 답입니다.

단순히 5방향으로 움직일 수 있는 공작기계가 아니라, 복잡한 CNC 가공 사고를 통해 "단일 세팅으로 완벽한 형상을 구현" 하려는 철학입니다.

이 가이드는 5축 CNC 가공의 정의, 공정 및 유형을 완벽하게 이해하도록 도와드립니다. 이를 통해 프로젝트에 적합한지 여부에 대한 혼란 없이 기술을 활용할 수 있습니다. 또한, 이 분야에서 JS Precision의 실제 경험을 공유하여 제조 요구 사항에 대한 신뢰할 수 있는 참고 자료를 제공합니다.

핵심 답변 요약

JS Precision 엔지니어 가이드: 5축 가공 기술에 대한 포괄적인 설명

JS Precision의 5축 CNC 가공은 12년 동안 이 산업에 깊이 관여 해 왔으며, 단순히 그뿐만 아니라 결정적인 역할을 해왔습니다.

저희 회사는 ISO 9001 품질경영시스템 인증, AS9100 항공우주산업 인증, ISO 13485 의료기기 품질경영시스템 인증을 보유하고 있습니다. 또한 DMG MORI, Mazak 등 유명 브랜드의 고급 5축 CNC 기계 30대를 보유하고 있습니다.

우리는 항공우주, 의료, 드론 산업 분야의 800개 이상의 고객을 위해 10만 개 이상의 복잡한 부품을 처리했으며, 여기에는 대표적인 항공우주 제조업체 와 대표적인 의료기기 회사가 포함됩니다.

예를 들어, 항공우주 산업 고객을 위해 제작된 엔진 연소실의 구조적 부품은 Ti6Al4V 티타늄 합금으로 가공되었으며 허용 오차는 ±0.005mm에 도달했습니다.

의료 고객을 대상으로 월 5,000개의 의료용 PEEK 척추 임플란트 부품을 양산하여 99.8% 이상의 합격률을 유지했습니다. 또한, 드론 제조업체를 위해 연간 20,000개의 통합 프레임을 생산하여 불량률을 0.1% 미만으로 유지했습니다.

이 책은 단순한 이론적인 안내서가 아니라, 오랜 실무 경험을 집대성한 책입니다. 모든 내용은 실제 제작 과정을 통해 검증되었으며, 그 전문성과 실용성을 전적으로 신뢰하셔도 좋습니다.

신뢰할 수 있는 5축 CNC 가공 서비스가 필요하시다면, JS Precision은 풍부한 업계 경험과 권위 있는 인증을 보유하고 있으며, 정밀 가공 솔루션을 위한 최첨단 장비를 제공합니다. 부품 요구 사항을 제출해 주시면 빠른 시일 내에 답변드리겠습니다. 지금 바로 연락 주시면 바로 시작하겠습니다!

5축 CNC 기계란 무엇인가? 3차원을 넘어선 제조 혁명

JS Precision의 5축 CNC 가공 전문성을 이해한 후, 5축 CNC 기계란 정확히 무엇일까요? 3차원을 넘어선 제조 혁명으로 여겨지는 이유는 무엇일까요?

기본 정의

5축 CNC 공작 기계는 기존의 3개 선형 축에 2개의 회전 축을 추가한 고급 장치입니다. X, Y, Z 축은 각각 기계의 앞뒤, 좌우, 위아래 움직임을 제어합니다.

이를 통해 절삭 공구가 여러 각도에서 공작물에 접근할 수 있어 3축 공작 기계에서는 불가능했던 5면 가공 및 연속 공간 표면 가공이 실현됩니다.

핵심 유형 분석

5축 CNC 기계가 제공할 수 있는 핵심 가치는 "한 번의 설정으로 모든 것이 완료됩니다"입니다. 3축 가공과 비교했을 때 효율성을 50% 이상 높이고, 위치 오차를 줄이며, 복잡한 형상도 가공할 수 있습니다. 이는 제조 산업에 혁신적인 영향을 미치는 핵심 요소입니다.

그림 1: 5축 기계의 추가된 두 축은 A축과 B축이 X, Y, Z축을 중심으로 회전하는 방식을 결정합니다.

5축 CNC 가공은 어떻게 ±0.01mm라는 놀라운 정확도를 달성할 수 있을까?

5축 CNC 공작기계의 기본을 소개한 후, "어떻게 ±0.01mm라는 놀라운 정확도를 얻을 수 있을까?"라는 의문이 들 수 있습니다. 이 정확도는 머리카락 한 가닥의 지름인 약 0.05mm보다 훨씬 작 습니다.

1. 오류 제거:

일회성 설정은 오류를 제거하는 기본적인 방법입니다. 기존의 3축 CNC 가공은 많은 클램핑 공정을 필요로 하며, 데이텀 변환 오류가 누적되면 정확도에 영향을 미칩니다. 반면, 5축 CNC 가공은 오류 누적 없이 모든 가공 작업을 한 번의 설정으로 완료합니다.

2. 더 짧은 도구의 장점:

두 개의 회전축으로 공작물 각도를 조절할 수 있으므로 절삭 공구는 가공 표면에 대해 항상 최적의 각도 로 진입합니다. 공구 길이가 짧을수록 고속 가공 시 진동이 줄어듭니다. 또한 "공구 처짐"이 적고 표면 품질과 치수 안정성이 향상됩니다.

3. 동적 정밀 보상:

고급 5축 CNC 기계는 정확도 보상을 위해 다양한 방법을 채택하고 있으며, 일부 모델은 선형 인코더를 사용하는 폐쇄 루프 피드백 시스템에서 실시간 편차 보정 , 열 변형 보상을 위한 온도 조정 매개변수, 백래시 오류 제거를 위한 백래시 보상을 제공하여 고속 절삭 중에 높은 정밀도를 보장합니다.

최첨단 공작 기계, 온도 조절 작업장, 정기적인 교정을 통해 최대 ±0.01mm의 정밀도를 달성합니다.

어떤 소재가 CNC 기계 5축에서 가장 좋은 성능을 발휘합니까?

5축 CNC 가공의 고유한 장점 중 하나는 정밀성 외에도 다양한 소재에 대한 폭넓은 적응성을 들 수 있습니다. 이는 5축 CNC 가공을 "만능 가공"으로 만들어줍니다. 5축 CNC 기계에 가장 적합한 소재는 무엇일까요?

5축 CNC 가공은 거의 모든 가공 가능 소재, 특히 고가이거나 가공이 어려운 소재를 처리할 수 있습니다. JS Precision은 수백 가지 소재 가공 경험 데이터베이스를 보유하고 있으며, 티타늄 합금의 경화를 방지하고 엄격한 환경 관리 하에서 의료용 PEEK 소재로 생체 적합성을 보장하는 특수 공구를 제공합니다.

3축 CNC 대 5축 CNC: 투자수익률(ROI)은 얼마인가요?

재료 적응성과 관련하여 사람들은 종종 비용에 주목합니다. 3축 CNC와 5축 CNC의 ROI(투자수익률)는 어떻게 다를까요? 비용 절감과 가치 향상이라는 두 가지 관점에서 모두 고려해야 합니다 .

명백한 비용 절감

숨겨진 가치 증가

대부분의 기업은 높은 비용과 높은 위험을 감수하며 5축 장비에 투자합니다. 전문적인 5축 CNC 가공 서비스를 선택하면 최고 수준의 성능을 제공하고, 위험을 피하며, 비용을 절감할 수 있습니다.

3축 CNC 가공과 5축 CNC 가공 중 고민 중이시라면 JS Precision에서 합리적인 가격의 5축 CNC 가공 서비스를 제공합니다. 부품 도면과 기술 요구 사항을 제출하시면 상세한 솔루션을 제공해 드리고, 장비 투자 시간을 절약해 드립니다.

그림 2: 3축 CNC와 5축 CNC의 투자 수익률 차이는 무엇입니까?

복잡한 CNC 가공 부품을 위한 5축 가공 공정을 개발하는 방법은 무엇입니까?

5축 가공을 선택한 후, 복잡한 CNC 가공 부품에 대한 공정 계획을 어떻게 수립해야 할까요? 4단계로 구성된 공정 계획 수립 방법은 다음과 같습니다.

1. DFM(Design for Manufacturing): 고객은 부품 초기 설계 단계에서 JS Precision 엔지니어와 긴밀히 협력하여 DFM(Design for Manufacturing) 분석을 수행해야 합니다. 5축 가공의 특성을 기반으로 부품 구조를 최적화하여 구멍 위치 조정, 표면 단순화, 제조 용이성 향상, 비용 절감, 사이클 타임 단축 등의 효과를 가져옵니다.

2. 전략 선택: "3+2" 고정축 가공과 5축 동시 가공을 결합한 전략을 채택합니다. "3+2"는 황삭 및 다각도 가공에 적합하여 높은 효율을 제공하며, 5축 동시 가공은 표면 정삭에 적합하여 정확도와 표면 품질을 보장합니다.

3. 툴패스 최적화: 나선형 밀링과 윤곽 가공 등의 기술을 적용하여 충격을 줄이고, 절삭력을 안정화하고, 진동으로 인한 과도한 절삭을 방지하고, 품질을 개선하는 동시에 툴을 보호합니다.

4. 고정구 설계: 실제로 이러한 맞춤형 고정구는 복잡한 CNC 가공을 성공적으로 수행하는 데 필수적인 요소입니다. 고정구는 공작물의 흔들림을 방지하고, 회전축의 범위를 유지하여 간섭을 방지하는 동시에 강성을 확보해야 합니다.

당사는 부품을 가공하고, 설계부터 대량 생산까지 종단 간 프로세스 솔루션을 제공합니다.

공정 설계가 필요한 복잡한 CNC 가공 부품의 경우, JS Precision은 DFM 분석부터 고정구 설계까지 전체 공정을 지원하는 5축 CNC 가공 서비스를 제공합니다. 고객의 프로젝트가 효율적으로 생산될 수 있도록 전체 공정을 철저히 관리합니다. JS Precision과 협력을 시작하려면 지금 바로 문의하세요.

5축 고속 CNC 가공의 골든 매개변수는 무엇입니까?

5축 고속 CNC 가공은 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 하지만 중요한 것은 속도를 높이는 것이 아니라 핵심 매개변수를 숙달하는 것입니다. 그렇다면 그 매개변수는 무엇일까요?

고속 가공의 개념

5축 고속 CNC 가공의 기본 원리는 " 고속, 고이송, 작은 절삭 깊이, 작은 스텝 간격"입니다. 즉, 높은 공구 속도, 높은 이송 속도, 작은 절삭 깊이, 작은 스텝 간격을 의미합니다. 이는 단위 시간당 소재 절삭량 증가와 절삭력 감소를 통해 표면 품질 향상으로 이어질 수 있습니다.

매개변수 조정의 기술

1. 스핀들 속도 및 이송 속도 일치: 공구 직경, 플루트 수, 그리고 소재에 따라 계산됩니다. 예를 들어, 10mm 4플루트 초경 공구로 알루미늄 합금을 가공할 때, 최적의 조건에서 칩 두께를 유지하고 공구 마모를 방지하기 위해 스핀들 속도는 10,000rpm, 이송 속도는 1,500mm/min으로 설정해야 합니다.

2. 트로코이드 밀링의 적용 분야: 트로코이드 툴패스의 적용 분야는 전체 폭 절삭 없이 깊은 캐비티/좁은 홈을 가공하는 것이며, 공구 응력을 줄여 공구를 보호하고 특히 가공하기 어려운 소재를 가공하는 경우 효율성을 제공합니다 .

3. 가속 및 예측 기능: 높은 가공 속도 덕분에 공구가 최대 속도에 빠르게 도달하여 비절삭 시간을 단축할 수 있습니다. 예측 기능은 공구 경로에서 발생하는 이벤트를 미리 분석하여 감속이나 표면 변형을 방지하는 데 필요한 매개변수를 제공합니다.

우리는 효율성과 품질 간의 균형을 맞춘 수천 개의 검증된 매개변수로 구성된 라이브러리를 보유하고 있습니다.

5축 고속 CNC 가공 서비스가 필요하시다면 JS Precision은 전문적인 파라미터 라이브러리와 최첨단 공작 기계를 보유하고 있습니다. 고객을 위해 효율적으로 부품을 가공해 드립니다. 깊은 캐비티든 복잡한 표면이든, 어떤 형상이든 손쉽게 제작해 드립니다. 부품의 요구 사항만 알려주시면 최적의 파라미터를 맞춰드리겠습니다.

사례 연구: JS Precision이 5축 고속 가공을 사용하여 드론의 메인 프레임을 재구성하는 방법

클라이언트 챌린지

산업용 드론 제조업체에서 일체형 7075 알루미늄 합금 메인 프레임을 제작해야 했습니다. 기존에는 3축 공작 기계를 사용하여 프레임을 5개 조각으로 가공한 후 12시간 이상 조립해야 했습니다.

조립된 프레임의 정밀도 오차는 최대 ±0.1mm로, 비행 안정성 요건을 충족하지 못했습니다. 무게가 최대 1.2kg에 달하는 커넥터가 다수 사용되어 비행 거리에 영향을 미치고 구조적 강도에 위험을 초래했으며, 시험 중 일부 커넥터가 느슨하게 연결된 것이 발견되었습니다.

JS Precision의 솔루션

1. 디자인 통합:

저희는 먼저 요구사항을 기반으로 설계를 통합하여 원래 5개 부품을 하나의 통합 구조로 설계했습니다. 이 설계를 통해 모든 커넥터를 완전히 제거하고 조립 오류와 무게 문제를 근본적으로 해결했습니다.

2.5축 고속 가공:

채택된 5축 고속 머시닝 센터는 DMG MORI DMC 850 Vec입니다. 먼저 "3+2" 고정축 모드를 사용하여 추가 소재의 70%를 빠르게 제거한 후, 정삭 가공을 위해 5축 동시 가공 모드로 전환했습니다. 이 가공에서는 전체 공정 동안 2차 클램핑 없이 프레임의 불규칙한 곡면 및 내부 유로와 같은 복잡한 구조가 포함되었습니다.

3. 최적화된 매개변수:

7075 알루미늄 합금의 경우, 스핀들 속도는 18,000rpm, 이송 속도는 8,000mm/min, 절삭 깊이는 0.2mm로 설정했습니다. 또한, 좁은 내경 홈 가공 시 공구 과부하를 방지하기 위해 트로코이드 밀링 기법을 사용했습니다. CNC 시스템의 100-세그먼트 룩어헤드 기능을 통해 표면 가공 시 원활한 이동이 보장되었습니다.

우리 회사의 성과와 가치

결국 전체 가공 시간을 12시간에서 4시간으로 단축하는 동시에 효율을 300% 향상시켰습니다. 이를 통해 프레임 무게는 15% 감소한 1.02kg으로, 항속 거리는 10% 증가했으며, 전체 강성은 40% 증가하여 강한 충격에도 견딜 수 있게 되었습니다.

싱글 클램프 가공은 ±0.008mm의 부품 허용 오차를 제공하여 비행 안정성 요구 사항을 충족하고 빗물이 내부 회로로 유입되지 않도록 완벽한 밀봉을 달성합니다.

이 프레임을 통해 고객은 경쟁사보다 더 나은 탑재량과 항속거리를 확보할 수 있었고, 시장에서 큰 경쟁 우위를 확보할 수 있었습니다.

그림 3: 7075 알루미늄 합금 통합 무인 항공기 메인 프레임

신뢰할 수 있는 5축 CNC 가공 서비스 제공업체를 찾아 파트너십을 맺는 방법은?

위에서 언급한 5축 가공의 이점을 고려하면 적합한 서비스 제공업체를 찾아보실 수 있습니다. 그렇다면 신뢰할 수 있는 5축 CNC 가공 서비스 제공업체를 어떻게 찾고 협력할 수 있을까요? 다섯 가지 주요 평가 기준을 요약해 보았습니다.

1. 기술 장비: 공작 기계 브랜드, 정밀도, 밀링 및 터닝 기능을 확인하십시오. 예를 들어, DMG MORI 또는 ​​MAZAK과 같은 5축 공작 기계를 사용하는지, 그리고 위치 정확도가 ±0.005mm인지 확인하십시오.

2. 엔지니어링 팀: CAM 프로그래밍 및 부품 공정 엔지니어링 관련 업무 경험을 간략하게 제시하십시오. UG 및 Mastercam 소프트웨어 사용에 능숙해야 하며, 공정을 정의하고 부품별 요구 사항에 따른 솔루션을 제공할 수 있어야 합니다.

3. 품질 시스템: 좌표 측정기나 레이저 스캐너와 같은 실물 크기 검사 장비를 갖추고 있는지 확인하세요. 검사 역량 없이는 부품의 정확성을 보장하기가 매우 어렵습니다.

4. 산업 전문성: 해당 산업과 관련된 성공 사례 연구를 평가하십시오. 예를 들어, 항공우주 산업은 고온 내성 소재 관련 경험이 필요하고, 의료 분야는 생체 적합성 관련 경험이 필요합니다.

5. 의사소통 및 투명성: 명확한 프로세스 계획, 진행 상황 피드백, 그리고 검사 보고서를 작성할 수 있는지 확인하십시오. 의사소통의 투명성은 직원들에게 더 큰 안정감을 제공합니다.

JS Precision 의 5가지 표준에는 30개의 고급 5축 공작 기계(그 중 10개는 밀-턴 센터), 평균 8년 이상의 경력을 보유한 엔지니어, 완벽하게 구현된 테스트 장비, 다양한 분야에 걸친 수많은 사례 연구, 투명한 프로젝트 진행 상황이 포함됩니다.

저희는 복잡한 CNC 가공 분야에서 고객에게 신뢰할 수 있는 "외부 R&D 및 제조 부서"가 되기 위해 끊임없이 노력할 것입니다.

그림 4: 기술 장비를 조사하여 5축 CNC 가공 서비스 제공업체의 신뢰성을 평가합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 5축 가공에서 일반적으로 도달할 수 있는 최소 허용 오차는 무엇입니까?

JS Precision의 고품질 장비와 엄격한 제어를 통해 정밀도는 최대 ±0.01mm 까지 달성 가능하며, 일부 기능은 ±0.005mm 에 도달하여 고정밀 부품에 대한 요구 사항을 충족합니다.

질문 2: 5축 프로그래밍은 시간이 많이 걸리고 어렵습니까?

5축 기계 프로그래밍은 3축 기계에 비해 훨씬 복잡합니다. 이러한 기계를 프로그래밍하려면 고급 CAM 소프트웨어와 풍부한 경험이 필요합니다. 하지만 JS Precision은 효율적인 워크플로를 갖춘 전문 프로그래밍 팀을 통해 이러한 어려움을 해소해 드립니다.

Q3: "3+2" 가공과 5축 동시 가공의 차이점은 무엇입니까?

"3+2"는 고정축 가공으로, 공작물의 각도가 3축 밀링 이전과 동일한 상태로 유지되며 다각도 형상에 적합합니다. 5축 동시 가공에서는 5축이 모두 동시에 이동하므로 복잡한 곡면 가공에 적합합니다. 위의 두 가지 방식은 동일한 공작 기계에서 완료될 수 있습니다.

Q4: 5축 공작기계로 티타늄 합금을 가공하는 데 필요한 특별한 요구 사항은 무엇입니까?

티타늄 합금을 절삭하려면 고강성 공작 기계, 특수 절삭 공구, 고압 ​​내부 냉각, 적절한 가공 조건, 그리고 가공 경화 방지가 필수적이며, 절삭 중 과도한 열 발생을 방지하기 위해 정밀하게 제어됩니다. 바로 이것이 JS Precision이 완벽하게 해내는 부분입니다.

Q5: 5축 공작기계에서 선삭 작업을 수행할 수 있나요?

네, 밀-턴 센터는 5축 밀링과 터닝 기능을 결합하여 진정한 "원스톱, 올인원" 가공을 가능하게 합니다. JS Precision에도 이러한 장비가 있습니다.

Q6: JS Precision에서는 어떤 크기의 5축 부품을 처리할 수 있나요?

JS Precision의 5축 가공은 매우 강력하여 밀리미터 단위부터 미터 단위까지 부품을 가공할 수 있습니다. 필요한 크기를 지정해 주시면 적합한 인력과 함께 작업해 드리겠습니다.

Q7: 알루미늄 부품을 5축 가공할 때 거울 같은 마감을 얻는 방법은 무엇입니까?

JS Precision은 다이아몬드 공구를 적용하고, 고속 마감 매개변수를 최적화하고, 절삭 환경을 안정적으로 유지함으로써 Ra가 0.2μm 미만인 알루미늄 부품을 마감할 수 있습니다.

Q8: 5축 가공 프로젝트의 주문 접수부터 납품까지 리드타임은 얼마입니까?

프로젝트 리드타임은 부품의 복잡성에 따라 달라집니다. 간단한 프로토타입의 경우 3~5일 이면 충분하지만, 복잡한 부품의 경우 최대 2~3주까지 소요될 수 있습니다. JS Precision은 프로젝트 상황에 따라 납기일을 안내해 드립니다.

Q9: 5축 가공 후 후처리 표면처리를 제공하시나요?

네, JS Precision에서는 양극 산화, 사포 분사, 도장, 수동화, 전기 도금을 포함한 원스톱 표면 처리 서비스를 제공하므로 다른 서비스 공급업체를 찾을 필요 없이 완벽한 부품을 공급받을 수 있습니다.

Q10: JS Precision에서 5축 CNC 가공에 대한 견적을 받으려면 어떻게 해야 합니까?

3D 도면과 기술적 요구 사항을 JS Precision에 보내주시면, 저희 전문가 팀이 최단 시간 내에 자세하고 투명한 견적을 제공해 드립니다.

결론

5축 CNC 가공은 단순히 두 개의 기계 축을 추가하는 것을 넘어, ±0.01mm의 정확도와 더욱 복잡한 부품 가공을 가능하게 하는 제조 혁명의 기반입니다 . 5축 CNC 가공은 비용 절감, 제품 성능 향상, 그리고 출시 기간 단축에 도움을 줍니다. 이는 항공우주, 의료, 드론 산업에 매우 중요합니다.

전문적인 5축 CNC 가공 서비스 제공업체인 JS Precision의 사명은 복잡한 제조를 간소화하여 이러한 기술적 이점을 고객에게 실질적인 가치로 전환하는 것입니다 .

기존 가공의 한계가 제품 혁신의 걸림돌이 되지 않도록 하세요. 지금 바로 JS Precision 전문가팀에 CAD 파일을 보내 최고 수준의 5축 CNC 가공 서비스의 정밀성, 효율성, 그리고 가치를 경험해 보세요. 6시간 이내에 초기 공정 타당성 분석 및 경쟁력 있는 견적을 받아보실 수 있습니다.

여러분의 다음 큰 아이디어를 함께 현실로 만들어 보세요!