5축 CNC vs 3축 CNC: 프로젝트에 50% 더 많은 시간을 낭비하고 있나요?

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JS

게시됨
May 28 2025
  • 5 축 CNC 가공

우리를 따르라

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1950년대에 도입된 5축 CNC 가공 기술은 복잡한 부품 제조 방식을 근본적으로 변화시켰습니다. 이 기술은 절삭 공구의 5축 운동을 동시에 제어함으로써, 이전 에는 여러 번의 클램핑이 필요했던 가공을 한 번에 완료할 수 있습니다.

도대체 무엇이 항공우주 부품과 생필품을 모두 생산할 수 있게 하는 걸까요? 작업 난이도와 비용이 과대평가된 걸까요? 처음부터 다시 시작하여 제조 산업 규칙을 재편하는 이 기술을 다시 배우는 방법을 안내해 드리겠습니다.

5축 CNC 가공 센터의 구성 요소

그림 1: CNC 가공 장비의 CAD 렌더링, 로봇 팔이 원형 작업물을 밀링할 준비를 하고 있습니다.

핵심 답변 요약

핵심 이슈 기술 비교 및 ​​선정 기준 JS Precision의 솔루션과 가치
CNC 기술을 어떻게 선택하나요? 3축 CNC: 비용이 저렴하고 간단한 기하학적 부품에 적합합니다. 5축 CNC: 정확도가 더 높고 복잡한 곡선 부품에 적합합니다. 부품의 복잡성과 예산에 따라 가장 비용 효율적인 3축 또는 5축 CNC 가공 솔루션을 제공하세요.
5축 CNC가 가치가 있나요? 초기 투자 비용은 높지만 클램핑 횟수를 줄이고 정확도 (최대 ± 0.005mm) 와 수율을 향상시키면 복잡한 프로젝트의 전반적인 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 당사는 첨단 5축 CNC 가공 센터와 풍부한 경험을 바탕으로 고객이 설계 자유도를 확보하고 제품 출시를 가속화하여 투자 수익을 보장할 수 있도록 도와드립니다.
정확성을 보장하고 비용을 통제하려면 어떻게 해야 하나요? 핵심은 부품의 기하학적 복잡성과 가공 기술을 조화시키는 것입니다. 5축 기술의 "일회성 클램핑" 은 오류를 근본적으로 줄이고 품질을 보장할 수 있습니다. DFM 분석부터 정밀 제조까지 전체 프로세스 서비스를 제공하여 부품이 최고의 표준을 충족하는 동시에 전반적인 프로젝트 비용을 최적화합니다.

정밀 부품 가공에 5축 CNC 가공이 필요한 이유는 무엇일까요? JS Precision이 실제 경험을 공유합니다.

JS Precision은 지난 15년간 5축 CNC 가공 분야에서 풍부한 경험을 축적 해 왔습니다. 당사의 경험은 의료기기 부품 제조 및 항공우주 부품 가공과 같은 다양한 고정밀 분야에 걸쳐 있습니다.

예를 들어, 저희는 전 세계 50개 이상의 주요 의료기기 회사에 5축 CNC 가공 서비스를 제공해 왔습니다. 티타늄 합금 나사와 인공 관절 부품을 포함하여 10만 개 이상의 정밀 부품을 성공적으로 가공했습니다. 항공우주 분야에서는 5축 CNC 머시닝 센터를 활용하여 복잡한 항공기 엔진 부품을 99.8% 이상의 합격률로 가공합니다.

이 가이드는 5축 CNC 가공 프로젝트에서 수년간 쌓아온 저희의 실무 경험을 요약한 것입니다. 모든 내용은 저희의 실제 작업 및 검증을 기반으로 작성되었으므로 신뢰할 수 있습니다.

미국 기계공학회가 "CNC 가공 정확도 표준"에서 지적했듯이, 5축 CNC 가공은 복잡한 부품 가공의 정확도와 효율성을 개선하는 데 대체할 수 없는 장점이 있으며, 저희의 경험은 이 중요한 관점과 매우 일치합니다.

귀사의 산업 분야에서 5축 CNC 가공 사례 연구에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요? JS Precision에 문의하시고 귀사의 산업 유형을 입력하시면 무료 산업별 사례 연구 매뉴얼을 받아보실 수 있습니다. 실제 적용 사례를 더욱 빠르게 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

5축 CNC 가공이란? 원리와 장점에 대한 종합 가이드

5축 CNC 가공의 기본 개념은 공구가 다섯 방향으로 움직일 수 있으며, 그중 두 방향은 회전한다는 것입니다. 이러한 가공 방식은 다축 절삭 및 성형 공정에 속하며, 공작 기계를 조각칼처럼 사용하여 금속 원자재를 매끈한 표면이나 복잡한 구조로 단계적으로 절단하는 것과 유사합니다.

가장 편리한 점은 가공 중에 기존 방식처럼 부품을 반복적으로 분해하고 재조정할 필요가 없다는 것입니다. 기계 자체가 절단 각도를 조절할 수 있으며, 더욱 놀라운 것은 한 번의 패스로 연속 절단이 가능하다는 것입니다.

예를 들어, 과거에는 7~8회의 작업이 필요했던 터빈 블레이드와 같은 고정밀 부품을 가공하는 작업은 이제 5축 공작 기계에서 원형 조각으로 절단할 수 있어 생산성이 두 배로 향상됩니다.

핵심 원칙은 세 가지 핵심 요소로 나눌 수 있습니다.

(1)5방향 협동 운동

공작기계는 세 개의 선형 축(전후, 좌우, 상하 이동을 담당하는 X/Y/Z축)과 두 개의 회전축(일반적으로 A/C축으로 표시)을 조합하여 공구가 공간의 어느 각도에서든 공작물에 접근 할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 터빈 블레이드를 제작할 때 공구는 수직으로 절삭하고, 45도 기울여 측면으로 절삭할 수 있습니다.

(2) 비반전처리의 장점

기존의 3축 공작기계는 복잡한 부품을 가공할 때 공작물의 방향을 여러 번 분해하고 조정해야 했지만, 5축 시스템은 회전축을 통해 가공면을 자동으로 전환합니다 . 파노라마 카메라로 피사체를 촬영하는 것처럼 피사체를 수동으로 회전할 필요가 없으며, 렌즈가 피사체 주변의 모든 각도를 포착할 수 있습니다.

(3)동적 동기화 정확도

공구 절삭과 공작물 회전을 실시간으로 조정할 수 있습니다. 나선형 홈과 같은 특수 구조를 가공할 때, 스핀들은 전진하는 반면 공작물은 일정한 속도로 회전합니다. CNC 시스템을 통해 이 둘은 밀리미터 단위로 동기화되며 , 최종 성형 정밀도는 0.005mm에 달합니다.

5축 기술이 부품 설계에 어떤 이점을 제공하는지 더 자세히 알아보고 싶으신가요? 지금 3D 도면을 업로드하시면 JS Precision 팀이 전문적인 5축 CNC 가공 서비스 제조 가능성 분석 보고서를 제공해 드립니다.

5축 CNC 기계 분해: 6가지 핵심 구성 요소와 그 기능

1. 공작기계의 주요 구조

장비의 "골격" 으로 이해될 수 있으며, 일반적으로 모든 부품을 지지하기 위해 주철이나 강철 구조로 제작됩니다. 기본 프레임이 충분히 튼튼하지 않으면 고속 절삭 시 진동이 발생하기 쉽고, 이는 결국 부품의 치수 편차를 초래할 수 있습니다.

장비를 선택할 때, 5축 CNC 가공 서비스 제공자는 프레임의 강성에 초점을 맞춥니다. 특히 항공용 티타늄 합금과 같은 단단한 소재를 가공할 때는 무거운 프레임을 사용해야 합니다.

2. 5개의 운동축의 구조

이것이 5축 기계의 핵심입니다! 다음은 5축 공작기계 모션 시스템의 구조적 설명입니다.

이동 축 이동 방향 기능 설명
X축 작업대는 수직 및 수평으로 움직입니다.모든 CNC 장비의 기본 가공 경로를 형성하고 필수적인 핵심 모션 축입니다.
Y축 X축에 수직인 수평 이동. X축과 협력하여 평면 가공 범위를 확장 하고 2차원 가공 능력을 형성합니다.
Z축 도구는 수직으로 위아래로 움직입니다. 가공 깊이의 정밀도를 제어하는 ​​것은 금형 캐비티의 깊이 치수에 직접적인 영향을 미칩니다.
A축 X축을 중심으로 회전하는 동작. 경사면 가공의 요구사항을 충족시키기 위해 공작물 각도 조정을 실현합니다.
B축 Y축을 중심으로 회전하는 동작. A축과 협업하여 공간 처리 능력을 향상시키고 공작 기계의 작업 각도 범위를 확장합니다.

뒤틀린 터빈 블레이드를 가공하려면 작업대가 회전하는 동안 도구가 기울어지고, 부품을 반복적으로 분해하고 조립하지 않고도 모든 아크를 한 번에 가공할 수 있습니다 .

3. 스핀들 시스템

스핀들 시스템은 절삭 가공을 실현하는 공작기계의 핵심 장치이며, 회전 속도는 분당 수천에서 수만 회전에 이릅니다.

  • 고속은 정밀 가공(예: 휴대폰의 금속 셸을 닦는 것)에 적합합니다.
  • 높은 토크는 거친 가공(강철 부품에 깊은 홈을 파는 것 등)에 적합합니다.

이 시스템의 선택은 5축 CNC 가공 센터 제조업체의 사업 역량과 직접적으로 관련이 있습니다. 일반 3축 장비의 12,000rpm 스핀들은 기존의 금속 절삭만 처리할 수 있는 반면, 5축 링크 가공 센터에 구성된 40,000rpm 고속 스핀들은 의료용 뼈 드릴 과 같은 정밀 기기의 미세 가공 주문을 수행할 수 있습니다.

4.CNC 시스템 및 소프트웨어

CNC 시스템은 설계 도면을 공작 기계 작업 지침 으로 변환하는 역할을 하며, 여기에는 조작 패널 및 프로세서와 같은 하드웨어는 물론, Siemens와 같은 브랜드의 특수 소프트웨어도 포함됩니다.

이 소프트웨어는 5축 연결 경로를 자동으로 계획합니다. 예를 들어, 임펠러 가공 시 시스템은 공구와 공작물 사이의 충돌 위치를 자동으로 회피하여 수동 조정의 어려움을 줄여줍니다. 이러한 지능형 제어를 통해 초보자도 복잡한 부품 가공을 완료하면서도 가공 정확도를 유지할 수 있습니다.

5. 툴 매거진 및 툴 체인저

공구를 보관하고 가공 중 자동으로 전환합니다 . 미니 5축 CNC 머시닝 센터는 일반적으로 12~24개의 공구를 장착하며, 대형 장비는 복잡한 부품의 다공정 가공 요구를 충족하기 위해 200개 이상의 공구를 장착할 수 있습니다. 5축 CNC 머시닝 서비스는 소량 주문을 처리할 경우 공구 교체 시간을 단축하여 시간을 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 합금은 오전에 가공하고 스테인리스강은 오후에 바로 절단합니다.

6.보조 액세서리

  • 냉각수 노즐: 절단 시 물이나 오일을 분사하여 재료의 과열 및 변형을 방지합니다.
  • 칩 컨베이어: 진공 청소기처럼 금속 파편을 청소하여 작업물이 긁히지 않도록 합니다.
  • 실제 사례: 의료기기 공장에서 인공관절을 가공하기 위해 5축 CNC 가공 서비스 공급업체를 찾았지만, 상대방은 냉각수를 제대로 조절하지 않아 스테인리스 스틸 표면에 탄 자국이 가득했고, 부품 전체가 폐기되었습니다.

평가하고 있나요?com/blog/5-axis-cnc-machining-in-uk-js-precision">영국 시장용 5축 CNC 가공 장비를 찾고 계신가요? JS Precision은 귀사의 가공 요구 사항을 파악하여 정확한 투자 결정을 위한 핵심 부품 선택 가이드를 제공합니다.

그림 2: 복잡한 5축 CNC 가공 센터의 투시도로, 스핀들과 공구 매거진과 같은 핵심 구성 요소의 레이아웃을 표시합니다.

5축 CNC 좌표계 설정 방법: 단계별 가이드

1. 가공 원점 위치 결정

  • 공구 설정 도구나 프로브를 사용하여 작업물 표면을 터치하여 0점으로 사용할 위치(예: 작업물의 모서리나 중심)를 찾습니다.
  • JS Precision에서 터빈 블레이드를 가공할 때, 당사 엔지니어는 일반적으로 블레이드 루트 바닥면의 중심을 영점으로 설정합니다.

2. 제어 시스템에 데이터 입력

  • 공작기계 조작 패널에서 G54(또는 G55, G56)를 선택하고 측정된 영점 좌표(X/Y/Z 값)를 입력합니다 .
  • 참고: 턴테이블이 있는 5축 CNC 가공 센터인 경우 회전 축(A/C 축)의 초기 각도 값도 입력해야 합니다.

3. 회전축의 영향을 처리합니다.

  • 5축 CNC 가공 중에 턴테이블에 의해 공작물이 뒤집혀서 원점이 이동할 수 있습니다.
  • 해결책: 프로그래밍 소프트웨어에서 좌표계와 회전축을 연결하고 시스템이 자동으로 위치를 보정하도록 합니다.

4. 좌표계 확인

  • 프로그램을 빈 상태로 실행하여 공구가 예상대로 공작물에 가까이 있는지 확인하세요. 직접 절단하지 마세요!
  • 팁: 다시 시도하기 전에 Z축을 50mm 높이세요. 충돌이 일어나도 걱정하지 마세요.

5. 여러 좌표계 간 전환

  • 동일한 작업물을 여러 영역에서 가공해야 하는 경우 G54를 설정한 후 위의 단계를 반복하여 G55에 대한 또 다른 영점을 설정합니다.
  • 적용 가능한 시나리오: 예를 들어, 캐비티를 가공하고 동시에 금형에 구멍을 배치하는 경우, 다른 좌표계를 사용하면 도구를 다시 보정할 필요가 없습니다.

5축 가공에서 일반적으로 사용되는 좌표계

그림 3: CNC 밀링 머신의 Y축 위치, 공작 기계와 공작물 좌표계 간의 영점 관계 및 오프셋을 표시합니다.

5축과 3축: 어떻게 구별하나요?

1. 핵심 차이점

3축 공작기계는 정밀한 좌표계와 같으며, X/Y/Z 축의 세 직선 방향 (전후, 좌우, 상하)으로만 공구를 움직일 수 있습니다. 이를 기반으로 5축 공작기계는 두 개의 회전축(일반적으로 A/B축으로 표시)을 더 가지고 있는데, 이는 공구 에 기계적 조인트를 장착하여 절삭 중에 공구를 자유롭게 기울일 수 있도록 하는 것과 같습니다.

차원 비교 3축 가공 5축 가공
이동 축 X/Y/Z 선형 축. A/B 회전축을 추가합니다.
처리 복잡성 평평하고 단순한 표면. 터빈 블레이드와 같은 복잡한 3차원 구조.
인간의 개입이 필요합니다 각 가공 측면에서는 작업물을 수동으로 뒤집어야 합니다. 전자동 다각도 절단.
정확도 오류 ±0.1mm. ±0.02mm.
일반적인 비용 7만~21만 달러. 42만 달러 이상.

2. 적용 가능한 장면 선택

3축을 선택하세요: 제한된 예산 (장비 가격이 30~70% 저렴함), 평평하거나 얕은 홈 부품(예: 휴대폰 쉘) 처리 또는 소량 생산( 복잡한 프로그래밍 없음 )에 적합합니다.

5축을 선택하세요: 깊은 공동 구조(엔진 실린더 블록 등), 특수 모양의 곡면(의치 임플란트) 또는 초고정밀 요구 사항 (항공우주 베어링)을 처리할 때 5축을 사용하면 기존 공작 기계에서 한 번에 5~6회의 클램핑이 필요한 공정을 완료할 수 있습니다.

3. 효율성과 비용 균형

5축 공작기계는 구매 가격이 높지만, 연속 가공 특성 덕분에 자동차 금형과 같은 복잡한 부품을 가공할 때 작업 시간을 60% 이상 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 합금 터보차저 임펠러를 제작하는 데 3축 공작기계는 7일 + 3회의 수동 교정이 필요한 반면, 5축 공작기계는 완전 자동화로 2일 만에 완료할 수 있습니다.

5축과 3축의 차이점

그림 4: 기본 3축부터 고정밀 5축 구성까지 CNC 밀링 머신의 축 구조를 보여줍니다.

어떤 산업이 5축 CNC 가공 기술에 가장 많이 의존합니까?

1. 의료 산업

  • 수요 특성: 인체 임플란트(관절 및 뼈판 등)는 환자의 해부학적 구조에 완벽하게 맞아야 하며, 정밀도는 머리카락 두께 와 비교 가능한 수준(허용 오차 ±0.01mm)이어야 하며, 재료는 생체적합성이 있어야 하고 표면이 매끄러워야 합니다.
  • JS Precision의 5축 CNC 가공 서비스의 장점: 복잡한 표면을 한 번에 가공할 수 있으며, 티타늄 합금 관절부터 다공성 뼈 임플란트까지 환자 맞춤형 니즈에 맞춰 전체 공정을 제공합니다. 단일 클램핑으로 특수 형상 표면의 인그레이빙을 완료할 수 있어 기존 공정에서 여러 번의 조정이 필요 없습니다 .
  • 대표적인 응용 분야: 인공 고관절의 볼-앤-소켓 구조, 척추 융합 장치의 다공성 표면, 최소 침습 수술 도구의 정밀 채널.

2. 전자산업

  • 문제점 해결 방법: 전자 제품은 얇고 가벼워 야 하지만 방열판과 칩 인터페이스와 같은 작은 부품은 매우 높은 정밀도가 요구됩니다(예: 휴대전화 SIM 카드 슬롯의 허용 오차는 0.05mm 미만이어야 함).
  • JS Precision 기술 사양: 알루미늄 쉘의 곡선 모따기와 내부 카드 슬롯은 5축 CNC 가공 센터를 통해 병렬로 가공 할 수 있으며, 다중 공정 연결 실수를 방지하기 위해 회로 기판 위치 지정 구멍도 금속 표면에 새겨져 있습니다.
  • 샘플 제품: 노트북 통합 금속 본체, 5G 기지국 라디에이터, 반도체 웨이퍼 캐리어.

3.맞춤형 처리

  • 전통을 뒤집다: 과거에는 수동 교정에 2~3주가 걸렸습니다. 5축 CNC는 복잡한 디자인(예: 기어 세트 프로토타입)을 48시간 이내에 물리적인 객체로 변환할 수 있으며, 플라스틱에서 탄소 섬유에 이르는 다양한 소재를 처리할 수 있습니다.
  • JS Precision의 핵심 가치: 당사 엔지니어는 특수 형상 구조물의 실현 가능성을 신속하게 검증할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 점토 모델을 테스트 가능한 금속 기능 부품으로 바로 업그레이드하여 개발 주기를 60% 단축합니다.
  • 대표적인 사례: 드론 폴딩 조인트의 일회성 성형 및 맞춤형 의치 교합 표면의 정밀한 복원.

4. 항공우주

  • 최종 요구 사항: 항공기 엔진 블레이드 무게를 1g 줄여 전체 기계가 연간 2톤의 연료를 절약합니다 . 위성 브래킷은 가볍고 방사선에 강해야 하며, 위상 최적화 구조는 혈관망처럼 복잡해야 합니다.
  • 5축 CNC 가공 서비스 임계값: 당사는 AS9100 항공 인증을 통과했으며 로켓 엔진 연료 챔버와 같은 핵심 구성품에 대한 미크론 수준의 가공을 제공할 수 있으며, 연삭 대신 밀링을 구현하여 직접 미러 효과 (Ra≤0.1μm)를 얻을 수 있습니다.
  • 당사에서 가공하는 제품: 우주선 연료 노즐(정확도 최대 1마이크론), 날개 스포일러 곡선형 에어포일, 로켓 엔진 노즐 냉각 채널.

5축 CNC 가공 비용 절감 방법: 예산 최적화를 위한 4가지 실용적인 전략

1. 공작기계 가격에 주의하세요

5축 CNC 공작기계의 가격은 여러 요인에 따라 달라집니다. 일반 모델은 일반적으로 수십만 달러에 달하는 반면, 고급 모델은 수백만 달러를 초과할 수 있습니다. 이러한 가격 변동은 주로 브랜드 포지셔닝, 가공 범위, 기술 구성 및 자동화 수준에 따라 달라집니다.

중형 장비를 예로 들면, 기본 모델 견적은 10만~20만 달러 범위에 집중되어 있지만, 처리 스트로크를 확장하거나 지능형 모니터링 모듈을 추가해야 하는 경우 전체 비용이 두 배가 될 수 있습니다.

영국에서 5축 CNC 가공을 하는 회사는 주로 열 보상 시스템이 장착된 모델을 선택하는 경향이 있는데, 이 시스템은 환경 온도로 인한 변형을 자동으로 보정 할 수 있으며 특히 고정밀 금형 제조에 적합합니다.

2. 핵심 비용 구성

공작기계 주조 베드는 전체 투자액의 약 25~30%를 차지합니다. 이 부분은 향상된 충격 흡수 성능을 발휘하기 위해 수지 사형 주조 공정을 채택하는 경향이 있습니다. 하지만 비용에 실제로 영향을 미치는 요소는 모션 제어 시스템의 핵심 부품과 관련이 있습니다. 이 수입 정밀 롤러 가이드 레일은 국산 제품보다 가격이 세 배나 높지만, 반복 위치 정확도를 ±0.003mm 로 안정적으로 유지할 수 있습니다.

최근 5축 CNC 머시닝 센터 판매를 고려하고 계신 분들께서는 참고하시기 바랍니다 . 직접 구동식 회전 테이블 장착 장비의 중고 장비 프리미엄은 일반적으로 15% 이상이며, 최대 800°/s의 회전 속도를 제공하여 표면 가공 효율을 크게 향상시킵니다.

3. 소프트웨어 시스템 선택

적응형 가공 기능을 갖춘 제어 시스템은 기본 버전보다 약 20% 더 비싸지만 , 절삭 매개변수를 자동으로 최적화하고 공구 수명을 30% 연장할 수 있습니다. 자동 공구 교환 시스템(예: 24 스테이션 공구 매거진)을 추가하면 장비 비용이 8만~12만 달러 증가하지만, 이러한 구성은 대량 생산 시 공구 교환 시간을 10초 이내로 단축할 수 있습니다.

영국 제조업 협회의 통계에 따르면, 모듈식 설계의 5축 장비에 로봇 팔을 추가하는 비용은 전체 기계를 직접 구매하는 비용보다 40% 더 저렴합니다. 회사의 실제 운영에서 5축 공작 기계는 클램핑 횟수를 줄임으로써 전체 효율을 45% 이상 향상시킬 수 있습니다.

예를 들어, 항공기 엔진 블레이드 가공 시 기존 공정은 5개의 공정이 필요하지만, 5축 장비는 단 한 번의 클램핑 으로 완료할 수 있어 보조 작업 시간을 70% 절약할 뿐만 아니라 불량률을 0.05% 미만으로 낮출 수 있습니다. 단가가 1,500파운드(약 660kg)가 넘는 정밀 부품의 경우, 1,000개 생산 시 약 10,000파운드( 약 4.5kg)의 재료 손실을 방지할 수 있습니다.

4. 비용 관리 제안

  • 구성 요소 혼합 및 일치 전략: 비하중 지지 구조에는 경량 알루미늄 합금을 사용하고 주요 변속 장치 구성 요소는 수입 구성을 유지합니다.
  • 구매 기회를 잡으세요. 일부 영국 장비 제조업체는 분기 말에 기간 한정 할인을 제공합니다. 최근 5축 CNC 머시닝 센터 판매 행사에서 표준 모델 가격이 12% 인하되었습니다.
  • 단계별 인텔리전스: 처음에는 기본 센서 시스템을 구성하고, 이후 단계에서는 점차 사물 인터넷 플랫폼에 연결합니다.
  • 지역 협업 모델: 근처에 적합한 5축 CNC 가공 회사를 여러 개 선정하여 공동으로 기술 센터를 구축하고 고부가가치 장비 사용 권한을 공유합니다 .

처리 속도 70% 증가, 비용 45% 절감: 5축 CNC가 의료용 임플란트에 상당한 이점을 제공하는 방법

사건의 배경

저희 고객은 차세대 티타늄 합금 인공 고관절 대퇴 스템을 개발하는 선도적인 의료기기 회사입니다. 이 부품은 복잡한 해부학적 표면을 특징으로 하며, 생체적합성과 장기 안정성에 대한 요구가 매우 높습니다.

정확히 말해서, 고객이 요구한 핵심 요구사항은 환자의 뼈와 완벽하게 일치하도록 ±0.01mm의 극도의 정밀도를 달성하는 것이었고, 동시에 골유합을 효과적으로 촉진하는 데 매우 중요한 거울과 같은 표면 마감(Ra≤0.1μm)도 요구했습니다.

이 프로젝트 초기 단계에서 고객은 여러 클램핑 작업을 수행하는 전통적인 3축 CNC 가공 방식을 사용했습니다. 당시 발생한 일련의 문제는 다음과 같습니다.

  • 반복적인 클램핑으로 인해 누적된 오차로 인해 중요한 표면의 허용 오차를 보장할 수 없게 되었고, 결과적으로 높은 폐기율이 초래되었습니다.
  • 한편, 한 조각의 전체 가공에는 5시간 이상이 소요되었으며, 수동 조정에 상당한 시간이 소요되었습니다.
  • 티타늄 합금 소재의 높은 폐기율과 노동 비용을 고려하면, 단위당 비용이 감당할 수 없을 정도로 높았습니다.

JS Precision의 솔루션

고객의 과제를 해결하기 위해 저희는 고급 5축 CNC 머시닝 센터를 기반으로 포괄적인 솔루션을 제공했습니다. "한 번의 설정으로 완벽한 형상을 구현하는" 머시닝 전략을 채택했습니다.

기술팀이 가장 먼저 한 일은 제조가능성 설계(DFM) 분석을 심층적으로 실시하여 툴 경로를 최적으로 변경하여 툴이 복잡한 해부학적 표면에서 최적의 각도로 지속적으로 절단 할 수 있도록 하는 것이었습니다.

또한, 고속 스핀들과 정밀 냉각 시스템을 활용하여 직접 밀링 가공 시 Ra≤0.1μm의 경면 마감을 구현했습니다. 그 결과, 고객의 후속 공정과 연마 비용이 절감되었습니다.

달성된 결과

이 솔루션은 엄청난 효율성 향상을 가져왔습니다.

  • 가공 효율성이 크게 향상되어 단일 부품의 가공 시간이 5시간에서 1.5시간으로 획기적으로 단축되었고 효율성은 최대 70% 증가했습니다.
  • 제품 품질이 근본적으로 개선되었습니다 . 제품 수율은 99.9% 에 도달하여 의료용 정밀도와 표면 마감에 대한 요구 사항을 완벽하게 충족했습니다.
  • 전체 단위 비용이 약 45% 감소하여 고객이 경쟁이 치열한 시장에서 가격 면에서 큰 이점을 얻고 혁신적인 제품의 출시 시간을 단축하는 데 도움이 되었습니다.

의료 부품 가공 비용을 절감하고 효율성을 향상시키고 싶으신가요? JS Precision에 부품 가공 요구 사항을 제출하시면 5축 CNC 가공을 기반으로 한 비용 절감 솔루션을 무료로 제공하여 시장 경쟁력을 강화하실 수 있습니다.

5축 CNC 가공 부품

그림 5: 티타늄 합금 인공 고관절 대퇴 스템

올바른 5축 CNC 가공 서비스를 선택하는 방법은 무엇입니까?

1. 장비 하드웨어를 살펴보세요

제조업체에 해당 장비 가 어떤 브랜드의 공작기계 (예: 독일 DMG, 일본 Mazak)에 사용되는지, 그리고 장비 사용 연수를 직접 문의하세요. 저희는 기존 제조업체로서 보통 10대 이상의 5축 CNC 머시닝 센터를 보유하고 있어 대량 주문과 긴급 주문 모두 동시에 처리할 수 있습니다.

스핀들 속도(최소 12,000rpm)와 위치 정확도(가급적 ±0.005mm 이내) 를 점검하는 데 집중하십시오 . 알루미늄 합금과 티타늄 합금 가공을 위한 기계 구성은 매우 다릅니다.

2.기술력 테스트

의료기기나 항공기 임펠러의 접합면과 같은 유사한 부품 가공 사례를 확인해 보세요. 가공 과정 영상을 제공해 드리고, 저희 작업장에서 ±0.01mm의 초정밀 공차를 현장에서 어떻게 처리하는지 보여드리겠습니다.

3. 서비스 유연성 비교

테스트 응답 속도: 견적을 받는 데 얼마나 걸리는지 확인하기 위해 간단한 도면을 보내주시면 JS Precision의 전문가 팀이 24시간 이내에 프로세스 계획에 대한 피드백을 드립니다.

최소 주문 수량을 문의해 주세요. 소량 및 대량 일괄 처리 맞춤형 서비스도 제공합니다. 도면이 복잡하더라도 24시간 이내에 답변해 드립니다.

4. 종합비용 계산

공급업체가 제공한 비용 세부 사항을 확인해야 하며, 특히 품질 검사 과정의 수와 도구 설계에 대한 추가 비용이 있는지 여부에 주의를 기울여야 합니다.

계약서에 서명하기 전에 숨겨진 비용을 확인하세요 . 예를 들어, 특수 소재(예: PEEK 플라스틱)에 대해 얼마나 많은 추가 비용이 필요한지, 도면을 수정하는 데 추가 비용이 있는지 여부입니다.

자주 묻는 질문

1. 5축 연결은 구체적으로 무엇을 의미합니까?

5축 연동은 X/Y/Z 선형 축과 A/B 회전 축의 동기 운동 을 말하며, 이를 통해 공구가 최적의 절삭 각도를 지속적으로 유지하고 복잡한 곡면의 단일 클램핑 및 성형을 달성할 수 있습니다.

2. 장비는 3축보다 얼마나 더 비싼가요?

5축 장비의 가격은 일반적으로 3축 장비의 3~5배 정도 이며, 구성 정확도에 따라 약 21만~70만 달러 정도입니다.

3.임펠러 블레이드 가공에 적합한 이유는 무엇입니까?

5축 연동장치는 공구 각도를 조절하고, 임펠러의 복잡한 곡면과 얇은 벽 가공을 단일 클램핑으로 완료하여 정확성을 보장하고 간섭을 피할 수 있습니다.

4.운영자에게 필요한 기술은 무엇입니까?

5축 작업을 위해서는 CNC 프로그래밍, 시스템 디버깅, 도구 관리, 충돌 방지 및 3D 도면 분석을 마스터할 수 있는 능력이 필요합니다.

5. 5축 CNC는 3축 CNC와 동일한 도구를 사용할 수 있나요?

원칙적으로는 보편적입니다. 그러나 빠르고 효율적인 5축 가공의 장점을 활용하려면 일반적으로 더욱 전문적이고 견고한 공구를 사용하는 것이 권장되며, 동시에 공구 홀더의 강성과 균형도 훨씬 더 높아야 합니다.

6. 5축 가공은 전체 비용을 줄이는 데 어떻게 도움이 되나요?

5축 가공을 통한 다면 가공은 단 한 번의 클램핑으로 완료되며, 클램핑 횟수 와 2차 작업 빈도를 크게 줄여 누적 오류와 불량률을 줄입니다. 이를 통해 전체 가공 시간과 인건비가 근본적으로 단축되었습니다.

7. 5축 CNC에 대한 DFM(제조가능성 설계) 분석을 제공하시나요?

네, 저희는 DFM 분석을 매우 중요하게 생각합니다. JS Precision은 고객에게 무료 DFM 분석 서비스를 제공합니다. 풍부한 5축 가공 경험을 바탕으로 저희 엔지니어들은 부품 설계 최적화를 지원하여 잠재적 비용과 시간을 절감해 드립니다.

8. 5축 CNC 가공에 대한 실시간 견적을 얻는 방법은 무엇입니까?

즉시 견적을 받으시는 것은 매우 간단합니다. JS Precision 웹사이트에 접속하셔서 온라인 견적 시스템을 이용하여 3D 설계 파일을 업로드하시면, STEP 또는 IGES와 같은 형식을 사용하여 즉시 예비 견적과 예상 납품 시간을 산출해 드립니다.

요약

5축 CNC 가공 기술은 복잡한 부품을 제조하는 데 장점이 있으며, 특히 부품 세부 사항과 표면 처리 효과를 정밀하게 제어하는 ​​데 유용합니다.처음에는 일반 가공 장비보다 장비 구매 비용이 더 많이 들지만, 장기간 사용 후에는 실제로 비용 효율성이 매우 높습니다. 가공 시간을 크게 단축할 수 있고, 생산된 부품의 합격률도 높으며, 추후 재작업 및 수리 사례가 줄어들어 전체 비용을 실질적으로 절감할 수 있습니다.

제조업을 발전시키는 과정에서 많은 기업들이 가공 정확도와 관련된 기술적 어려움에 직면합니다. 도움이 필요한 기업은 JS Precision에 문의하세요. 저희 5축 CNC 가공 서비스는 무료 가공 솔루션 컨설팅과 맞춤형 생산 컨설팅을 신속하게 제공합니다!

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이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로만 제공됩니다. JS Precision Services는 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적 또는 묵시적인 진술이나 보증을 하지 않습니다. 제3자 공급업체 또는 제조업체가 JS Precision 네트워크를 통해 성능 매개변수, 기하 공차, 특정 설계 특성, 재료 품질 및 유형 또는 제작 기술을 제공할 것이라고 추정해서는 안 됩니다. 구매자의 책임입니다. 부품 견적을 요청하거나 해당 섹션에 대한 구체적인 요구 사항을 확인하십시오. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오 .

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JS Precision은 맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둔 업계 선도 기업입니다 . 20년 이상의 경험을 바탕으로 5,000여 고객사를 보유하고 있으며, 고정밀 CNC 가공 , 판금 가공 , 3D 프린팅 , 사출 성형 , 금속 스탬핑 및 기타 원스톱 제조 서비스에 중점을 두고 있습니다.

저희 공장은 ISO 9001:2015 인증을 받은 최첨단 5축 머시닝 센터 100대 이상을 보유하고 있습니다. 전 세계 150여 개국 고객에게 빠르고 효율적이며 고품질의 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산부터 대량 맞춤 제작까지, 24시간 이내 최단 납품으로 고객의 요구를 충족시켜 드립니다. JS Precision을 선택하세요. 효율성, 품질, 전문성을 모두 갖춘 최고의 선택입니다.
자세한 내용을 알아보려면 당사 웹사이트 www.cncprotolabs.com 을 방문하세요.

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