5축 CNC 가공 서비스: 정밀 툴링 및 맞춤형 연삭 솔루션

5축 CNC 가공 서비스는 업계가 기존 3축 가공의 한계를 뛰어넘을 수 있도록 지원하는 제조 솔루션의 핵심입니다.

최고의 정밀도와 복잡한 형상을 추구하는 오늘날의 제조 세계에서 기존의 3축 가공은 이미 할 수 있는 한계에 도달했습니다. 항공우주이든 의료용 임플란트이든 파괴적인 제조 기술의 혁신이 필요하다는 점을 인정해야 합니다.

이 기사의 목표는 5축 CNC 가공 서비스에 대한 핵심 질문에 체계적으로 답변하고, 이것이 어떻게 비교할 수 없는 자유도와 정밀도를 통해 정밀 툴링 및 맞춤형 연삭 솔루션에 대한 궁극적인 답변이 되는지 분석하고, 다음 어려운 프로젝트를 위해 가장 현명하고 비용 효율적인 선택을 하는 데 도움이 되는 것입니다.

핵심 답변 요약

<테이블 스타일="테두리 축소: 축소; 너비: 100%; 테두리 너비: 1px; 테두리 색상: #000000;" border="1"> <몸> 핵심 과제 JS Precision의 5축 솔루션 당신을 위한 핵심 가치 매우 복잡한 형상 가공 저희는 단일 설정으로 5개 면과 전체 곡면을 가공할 수 있도록 동적 성능이 뛰어난 5축 머시닝 센터를 설치했습니다. 따라서 다중 프로세스 오류가 제거되고 설계의 자유로움과 정확성이 향상되며 제조 체인이 단축됩니다. 미크론 수준의 정확성과 우수한 표면 품질 보장 고강성, 정밀 로터리 테이블을 갖춘 5축 수직형 머시닝센터와 첨단 공정을 사용하여 품질을 보장합니다. 기능 테스트 또는 소규모 배치 생산에 적합한 고급 부품을 생산하여 비용과 위험을 낮춥니다. 복잡한 부품의 비용 및 주기 제어 저희는 투명한 가격으로 맞춤형 5축 가공 설계 최적화부터 효율적인 프로그래밍까지 도움을 드릴 수 있습니다. 따라서 프로젝트 초기부터 제조 위험이 최소화되고 총 소유 비용이 최적화되며 배송 시간이 경쟁력있게 유지됩니다.

주요 사항:

• 5축 CNC의 근본적인 장점은 가장 어려운 기하학적 가공을 한 번에 수행할 수 있어 정밀도의 원천인 다중 설정으로 인한 누적 오차 문제를 완벽하게 해결한다는 것입니다.
• 5축 머시닝센터는 축이 많은 것보다 위치결정정도(예: 0.002mm)와 반복성, 강력한 기계강성이 더 중요합니다.
• 복잡한 부품 5축 가공의 경우 초기 단계에서 제조 가능성 설계에 대해 제조업체와 협력하면 비용과 시간을 최대 30% 절약할 수 있습니다.
• 5축 밀링 서비스는 프로토타입 제작을 위한 가장 독창적인 도구 중 하나일 뿐만 아니라 복잡한 부품의 중소 규모 배치 생산을 위한 비용 효율적 솔루션도 제공합니다.

정밀 가공을 달성하려면 어떻게 해야 합니까? JS Precision의 5축 CNC 가공 솔루션

초정밀 가공을 위해서는 5축 CNC 가공이 필수적이며, JS Precision은 이러한 기반 기술을 중심으로 완벽한 기술 시스템을 개발했습니다. 당사의 5축 머시닝 센터는 0.001mm까지의 공차 정확도를 달성할 수 있으며 이는 기존 3축 머시닝의 0.005mm보다 훨씬 뛰어납니다.

이 정도의 정확도는 ASME Y14.5-2009 치수 공차 표준 내에 있습니다. 당사는 3차원 측정기(CMM)와 광학 스캐너를 사용하여 다단계 검사를 하는 매우 엄격한 품질 관리 프로세스를 실행하여 지속적으로 1.33 이상의 공정 능력 지수(CpK) 수준을 유지하고 있습니다.

3축 가공에서 5개 이상의 설정이 필요한 복잡한 구성요소의 경우 당사의 5축 CNC 가공 서비스는 1~2개의 설정으로 가공 프로세스를 수행하여 설정 시간을 50%~70% 절약할 수 있습니다. 인적 오류 가능성을 낮추는 것 외에도 전체 생산 비용이 20~30% 절감됩니다.

실제 시나리오에서 우리의 솔루션을 통해 항공우주 고객은 불량률을 8%에서 2%로 낮출 수 있었고, 의료 기기 고객은 공차가 0.0005mm에 불과한 초고정밀 부품을 제조할 수 있었습니다.

또한 티타늄 합금, 니켈 합금 등 난삭재 가공에 대한 수많은 성공 사례를 축적하여 전문성과 전문성을 입증하고 있습니다.

<인용문>

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5축 CNC 가공 서비스란 정확히 무엇인가요?

5축 CNC 가공은 매우 정확하고 자유롭고 효율적인 기능을 결합한 종합적인 제조 서비스입니다.

X, Y, Z 선형 축으로만 이동을 제한하는 3축 가공과 달리, 이 5축 CNC 가공은 3개의 선형 축에 2개의 회전 축(일반적으로 A 및 C 축)을 추가하는 방식을 활용합니다. 따라서 공구는 공작물에 대해 거의 무제한의 각도로 배치될 수 있습니다.

두 가지 주요 용도는 매우 구체적입니다.

• 정밀 도구(예: 표면이 복잡하고 높은 정밀도가 요구되는 사출 성형 코어 및 다이캐스팅 금형 인서트.
• 매우 복잡한 부품 제조(예: 기존 방식으로는 가공하기 어려운 임펠러, 의료용 뼈대, 광학 부품 등

5축 가공 서비스는 단순한 가공 기술 그 이상이며,설계 최적화, 프로그래밍, 가공 및 검사를 포괄하는 전체 패키지 솔루션입니다.

<인용문>

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5축 머시닝센터는 어떻게 작동하나요?

동작 축의 조정: X, Y, Z, A, C의 춤

5축 머시닝센터는 3개의 선형축(X, Y, Z)과 2개의 회전축(A, C)으로 구성됩니다. A축은 X축을 중심으로 한 회전이고, C축은 Z축을 중심으로 한 회전입니다. 이러한 축의 조화로운 움직임을 통해 공구는 공작물에서 모든 위치와 각도를 가질 수 있습니다.

일반적으로 3축 가공에서는 공작물의 위치를 여러 번 변경해야 하지만 5축 가공에서는한 번의 설정으로 부품의 여러 표면을 가공할 수 있습니다. 이것이 5축 CNC 가공의 주요 이점입니다.

코어 브레인: 첨단 CNC 제어 시스템

Siemens SINUMERIK ONE 및 Heidenhain TNC 640과 같은 고급 CNC 제어 시스템은 5축 머시닝 센터의 핵심입니다. 이러한 제어 시스템은 정교한 5축 연결 보간 알고리즘을 사용하여 CAD 모델을 부드럽고 정확한 도구 경로로 변환합니다. 또한 가공 중 공구 및 기계 손상을 방지하기 위해 실시간 충돌 감지 기능을 수행합니다.

구조 형태: 이중 회전 테이블과 회전 헤드가 있는 회전 테이블

5축 수직 머시닝 센터는 일반적으로 두 가지 주요 구조 유형으로 구성됩니다.

• 이중 회전 테이블: 두 개의 회전 축이 작업대 쪽에 있습니다. 이는 작은 다면체 부품에 적합한 선택입니다. 작업 공간은 적지만 가공 정확도는 더 높습니다.
• 회전 헤드가 있는 회전 테이블: 회전 축 하나는 작업 테이블에 있고 다른 축은 스핀들 헤드에 있습니다. 큰 깊은 공동 부품에 적합한 솔루션입니다. 가공 범위는 더 넓지만 더 많은 스핀들 강성이 필요합니다.

그림 1: 공작물 주위의 공구의 선형 및 회전 이동을 보여주는 애니메이션 다이어그램으로 다축 가공의 원리를 설명합니다.

고성능 5축 수직형 머시닝센터를 선택하는 방법

정밀 기초: 포지셔닝 정확도 및 반복성

5축 수직 머시닝 센터의 정확도를 평가하는 데 사용되는 두 가지 주요 기준은 다음과 같습니다.

• 위치 정확도: 공구의 실제 위치가 이론상의 위치에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 측정합니다. 최고급 공작 기계는 일반적으로 0.003mm에 도달할 수 있습니다.
• 반복성: 도구를 동일한 위치에 여러 번 배치할 때 발생하는 오류를 말합니다. 보통 0.0015mm입니다.

이 두 가지 성능 매개변수는 제품의 치수 정확도 및 표면 마감으로 이어집니다.

안정성 보장: 공작기계 강성, 열 안정성 및 동적 성능

• 공작기계 강성: 미네랄 캐스팅 베드는 진동을 효율적으로 완화하여 가공 공정 중 안정성을 향상시킵니다.
• 열 안정성: 스핀들 열팽창 보상 기술은 온도 변화의 영향을 줄여 가공 정확도를 유지하는 데 도움이 됩니다.
• 동적 성능: 리니어 모터와 롤러 가이드의 도움으로 고속 모션이 달성되므로 최대 스핀들 속도는 30,000rpm이 될 수 있으며 이는 알루미늄 합금의 완벽한 절단 속도입니다.

고효율 생산 지원: 툴링 및 툴 매거진 시스템

• 도구 매거진 용량: 60개 이상의 도구가 포함된 도구 매거진은 복잡한 부품 제조의 요구 사항을 충족할 수 있으므로 도구에 필요한 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 변경하세요.
• 공구 교환 속도: 자동 공구 교환 장치(ATC) 시간이 2초 미만이므로 생산 효율성이 높아집니다.
• 특수 공구: 5축 가공을 위해 특별히 설계된 긴 목 공구와 동적 밸런싱 기술을 깊은 캐비티 가공에 사용하므로 공구 간섭을 피할 수 있습니다.

5축 머시닝 센터 정확도 비교표:

<테이블 스타일="테두리 축소: 축소; 너비: 100%; 테두리 너비: 1px; 테두리 색상: #000000;" border="1"> <몸> 모델 위치 정확도(mm) 반복성(mm) 해당 산업 입문용 모델 ±0.005 ±0.002 일반 기계 미드엔드 모델 ±0.003 ±0.0015 자동차 부품 프리미엄 모델 ±0.001 ±0.0005 항공우주, 의료 <인용문>

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그림 2: 파란색과 회색 인클로저와 측면에 제어 펜던트가 있는 소형 산업용 5축 수직 머시닝 센터.

3축이 해결할 수 없는 문제를 5축 밀링 서비스가 해결할 수 있는 것은 무엇입니까?

문제 1: 복잡한 표면의 높은 표면 평활도 가공

터빈 블레이드와 프로펠러를 보면 5축 밀링 서비스는 전체 가공 과정에서 공구를 표면에 수직으로 정확하게 고정할 수 있어 3축 가공의 '스텝 효과'가 아니며 높은 표면 조도(Ra 0.2, 0.8m)를 얻었습니다. 이러한 유형의 부품의 복잡한 부품 5축 가공은 5축 연결을 통해서만 효율적으로 달성될 수 있습니다.

문제 2: 깊은 구멍, 언더컷 및 접근하기 어려운 지형지물

각진 이젝터가 있는 금형과 언더컷 구조가 있는 의료용 임플란트의 경우 접근성이 제한되어 3축 가공이 가공 영역에 도달할 수 없습니다. 5축 밀링 서비스는 회전축을 통해 공구 각도를 변경하여 측벽, 바닥 및 음각 영역을 가공할 수 있으므로 부품의 설계 자유도가 크게 확장됩니다.

문제 3: 다면체 부품의 단일, 세트 "완전 가공"

예를 들어 엔진 실린더 헤드에는 다섯 가지 방향의 기능이 있습니다. 이 경우 3축 가공에는 5가지 설정이 필요하며 몇 시간이 소요됩니다. 5축 밀링 서비스는 단일 설정으로 모든 가공을 완료할 수 있으므로 설정 시간이 몇 분으로 단축되고 여러 설정으로 인해 발생하는 오류가 제거됩니다.

<테이블 스타일="테두리 축소: 축소; 너비: 100%; 테두리 너비: 1px; 테두리 색상: #000000;" border="1"> <몸> 가공 부품 유형 5축 밀링 서비스 가공 오차(mm) 3축 가공 오차(mm) 단품 가공 시간(분) 일일 용량(개) 단품 가공 비용(USD) 터빈 블레이드 ±0.002 ±0.015 45 12 185 엔진 실린더 헤드 ±0.003 ±0.020 80 8 290 의료용 임플란트 ±0.001 ±0.010 35 15 220 광학 부품 지원 ±0.0008 ±0.008 30 18 160 금형 각진 이젝터 ±0.0025 ±0.012 50 10 145

그림 3: 5축 머시닝 센터의 모든 축(X, Y, Z, B, C)과 구성 요소에 라벨을 붙인 단면 기술 다이어그램

맞춤형 5축 가공 서비스 견적을 받는 방법

1단계: 명확하고 완전한 기술 문서 제공

철저한 기술 문서 패키지를 제공하는 것은 정밀한 맞춤형 5축 가공 견적을 위한 단계 설정에 필수적입니다. 고객은 주요 치수, 공차 및 표면 마감 사양을 강조하는 2D 도면과 함께 상세한 3D 모델(STEP 형식 선호)을 제공해야 합니다.

2단계: DFM 피드백을 포함한 스마트 견적 받기

문서가 JS Precision에 업로드되면 시스템은 재료, 시간 및 프로세스를 기반으로 자동으로 예비 견적을 제시합니다. 4시간 이내에 제조 가능성을 위한 설계(DFM) 전문가가 비용을 추가로 절감할 수 있는 잠재적인 최적화 지점을 지적하는 자세한 보고서를 제공할 것입니다.

3단계: 확인 및 투명한 프로젝트 추적

주문을 확인하면 고객은 전용 포털을 통해 실시간으로 생산 진행 상황을 모니터링할 수 있습니다. 초도품 검사와 같은 중요한 단계에서는 검사 보고서와 사진이 전달되므로 전체 프로세스를 관리하고 추적할 수 있습니다.

<인용문>

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비용 효과적인 복잡한 부품 5축 가공을 위해 설계를 최적화하는 방법

디자인 황금률: 도구 간섭 방지 및 매개변수 제한

• 내부 모서리의 반경은 공구 직경의 최소 1/3이어야 하며 초소형 공구의 사용은 피해야 합니다.
• 도구 진동과 편향을 최소화하려면 깊이 대 너비 비율이 8:1보다 커서서는 안 됩니다.
• 지나치게 길거나 얇은 도구에 액세스해야 하는 기능은 피해야 합니다. 그러면 가공 시간이 단축되고 도구 마모가 줄어들며 ASME B5.54-2011을 준수하게 됩니다. 표준.

소재 및 공정 시너지: 티타늄 합금에서 PEEK까지

<테이블 스타일="테두리 축소: 축소; 너비: 100%; 테두리 너비: 1px; 테두리 색상: #000000;" border="1"> <몸> 재료 유형 절단 속도(RPM) 도구 마모율 냉각 요구 사항 적용 가능한 시나리오 적용 가능한 시나리오 30000 낮음 공냉식 항공우주 구조 구성요소 스테인리스 스틸 316L 15000 중간 유제 냉각 의료기기 티타늄 합금 Ti6Al4V 12000 높음 고압 냉각 엔진 부품 엿보기 10000 중간 공냉식 의료용 임플란트

재료마다 절단 특성이 다릅니다. 적절한 프로세스 매개변수를 선택하면 가공 효율성이 향상되고 비용이 절감될 수 있습니다.

사전 시뮬레이션의 가치: 가상 가공을 통해 실제 실수 방지

CAM 프로그래밍 단계에서는 수만 달러에 달하는 공작기계 충돌 손실을 방지하고 가공 시간을 최적화할 수 있는 종합적인 공구 경로 시뮬레이션 및 충돌 감지를 위해 VERICUT과 같은 소프트웨어를 사용해야 합니다. 복잡한 부품 5축 가공의 경우 시뮬레이션을 통해 시험 절단 시간을 50% 이상 줄일 수 있습니다.

사례 연구: 항공우주 티타늄 합금 엔진 브래킷, 18시간에서 5시간으로 단축, 무게 35% 감소

도전과제: 토폴로지 최적화 부품의 제조 딜레마

한 고객이 파생 티타늄 합금(Ti6Al4V) 엔진 마운트 토폴로지를 설계했습니다. 곡면이 있고 벽 두께가 고르지 않은(가장 얇은 부분이 1.2mm에 불과함) 유기적인 메쉬 토폴로지처럼 모양이 매우 복잡했습니다.

기존 방식의 다부분 용접은 무겁고 강도가 약했으며, 3축 가공으로는 복잡한 곡면을 가공할 수 없었습니다. 5축 CNC 가공이 작동할 수 있는 유일한 방법이었습니다.

JS 정밀 솔루션

1.DFM 공동 최적화:

복잡한 부품 5축 가공의 기능을 결합한 후 엔지니어들은 R2에서 R3으로 매우 날카로운 내부 각도를 높일 것을 제안했습니다. 그들은 중요하지 않은 영역의 공차 영역을 동일하게 만들기 위해 공차 분석 소프트웨어를 사용하여 확인했습니다. 이를 통해 기계 가공이 더 쉬워졌고, 공구 간섭 위험이 낮아지는 동시에 제품 성능도 유지되었습니다.

2.전용 도구 및 고속 전략:

Ti6Al4V 티타늄 합금의 절단 특성에 맞게 전용 진공 고정 장치가 설계되었습니다. 벽이 얇은 부품의 강성을 유지하기 위해 진공 압력은 0.08MPa로 정확하게 조정되었습니다.

작업 시간을 크게 단축하고 열 변형을 0.005mm 이내로 유지하기 위해 고속(12000rpm), 얕은 절삭 깊이, 고속 이송 사이클로이드 밀링 접근 방식을 사용했습니다.

3. 5축 연속 마무리:

6mm 코팅 초경 볼 엔드밀을 적용하였습니다. 모든 곡면을 마무리하기 위해 5축 연속 보간 알고리즘을 활용했으며, 이를 통해 표면 품질을 일관되게 유지하여 윤곽 정확도를 달성할 수 있었습니다. 이후 수동 연마가 불필요하여 인건비와 2차 손상 위험이 크게 줄었습니다.

결과

부품은 단일 티타늄 블랭크로 가공되어 모든 설계 요구 사항을 준수하는 최초의 기능성 프로토타입이 성공적으로 생산되었습니다.

단일 부품 가공 시간이 예상 18시간에서 5시간으로 단축되어 비용이 45% 감소되었습니다. 부품은 150% 부하 피로 테스트를 통과했으며 원래의 용접 솔루션보다 35% 가벼워나왔기 때문에 고객은 소규모 일괄 주문을 할 수 있었습니다.

<인용문>

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그림 4: 격자 구조의 티타늄 합금으로 제작된 가볍고 복잡한 항공우주 브래킷으로 정밀 다축 밀링 기능을 보여줍니다.

FAQ

Q1: 5축 CNC 가공이 3축 가공보다 얼마나 비쌉니까?

일반적으로 30%-100% 더 비쌉니다. 그러나 복잡한 부품의 경우 여러 프로세스를 결합하고 툴링 및 고정 시간을 줄여 결과적으로 비용을 낮출 수 있습니다. 따라서 실제로 비용이 절약되고 효율성이 향상됩니다.

Q2: 달성 가능한 최고 정확도는 얼마입니까?

통제된 환경에서 상위 클래스 5축 머시닝 센터는 0.01mm의 윤곽 정확도와 0.002mm의 위치 정확도를 안정적으로 제공할 수 있습니다. 이 정밀도는 고급 최종 제조에 적합합니다.

Q3: 가공할 수 있는 가장 큰 부품은 무엇입니까?

공작기계의 이동량에 따라 결정됩니다. 일반적으로 JS Precision의 5축 수직 머시닝 센터는 800x600x500mm의 XYZ 범위 내에서 작동하도록 제작되었으며 회전 테이블 직경이 500mm이므로 대부분의 가공 요구 사항을 처리할 수 있습니다.

Q4: 견적부터 배송까지 일반적인 리드타임은 얼마나 되나요?

일반적으로 표준 복잡도의 알루미늄 부품의 경우 문서 확인부터 배송까지 영업일 기준 약 5~10일이 소요되며, 강철 부품 또는 보다 복잡한 구성 요소의 경우 영업일 기준 10~15일이 소요되며 이는 실제로 업계 평균보다 빠릅니다.

Q5: 대량 부품 배치에서 일관성을 어떻게 보장하나요?

우리는 전체 치수에 대한 첫 번째 부품 검사를 수행하고, 생산 중 중요한 치수에 대한 SPC 샘플링을 수행하고, 공작 기계를 정기적으로 정밀 교정하여 일관성을 유지합니다. 이러한 방식으로 우리는 모든 부품 배치가 설정된 품질 표준을 준수할 것이라고 확신합니다.

Q6: 소량생산에 적합한가요?

물론이죠. 당사의 5축 가공 서비스는 민첩성과 효율성 모두를 제공하므로 복잡한 부품의 중소 규모 배치 생산에 완벽하게 적합합니다. 이를 통해 항상 시장 수요를 충족할 수 있습니다.

Q7: 최소 주문 수량(MOQ) 요건이 있나요?

맞춤형 5축 가공의 경우 단일 조각 프로토타입부터 최대 수백 조각까지 소규모 배치 생산을 실행할 수 있습니다. 고정된 MOQ 요구 사항이 없으므로 다양한 고객의 요구에 적절하게 대응할 수 있습니다.

Q8: 내 디자인 지적 재산은 어떻게 보호되나요?

JS Precision은 디자인의 100% 안전을 보장하기 위해 고객과의 NDA 서명, 프로세스 전반에 걸쳐 파일 전송 암호화, 생산 영역의 기밀 관리 구현 등 다양한 조치를 채택하므로 더 이상 걱정할 필요가 없습니다.

요약

5축 CNC 가공은 최첨단 기술에서 제품 혁신을 주도하는 근본적인 전략적 자원으로 발전했습니다.

부품 처리뿐 아니라 복잡한 설계 개념을 최고의 효율성과 최적의 비용으로 신뢰할 수 있는 물리적 현실로 변환하는 핵심 수단이기도 합니다. 기술적 경계와 비즈니스 논리를 숙지함으로써 고급 제조의 경쟁력 핵심을 파악할 수 있습니다.

계속해서 복잡한 작업을 수행해 보세요!

JS Precision 전문가 팀과 복잡한 부품 도면을 공유하시면 맞춤형 5축 가공 솔루션, 심층 DFM 분석 및 경쟁력 있는 견적을 통해 24시간 이내에 연락을 드리겠습니다. 이를 통해 청사진을 정밀 개체로 전환하는 첫 번째 단계를 밟을 수 있습니다.