CNC 밀링 가공: 종합 가이드 | JS Precision

CNC 밀링 가공은 수많은 제조상의 어려움을 해결합니다. 단단한 알루미늄 블록이 며칠 만에 수백 개의 정밀 구멍, 복잡한 표면, 그리고 엄격한 공차를 가진 드론 동체로 어떻게 변형될 수 있는지 상상해 보세요.

그 답은 현대 제조업의 "마법의 손", 즉 CNC 밀링/가공에 있습니다. 디지털 설계도를 실제 부품으로 변환하는 것 외에도, CNC 밀링/가공은 항공우주부터 의료 기기에 이르기까지 모든 분야에서 혁신을 촉진하는 핵심 동력 중 하나입니다.

JS Precision의 전문가가 안내하는 이 포괄적인 가이드를 통해 CNC 밀링이 어떻게 최고의 정밀성, 효율성, 일관성을 통해 아이디어를 현실로 만드는지 알아보세요.

주요 답변 요약

JS Precision: 정밀 CNC 밀링의 원천

JS Precision은 12년 동안 정밀 CNC 밀링 분야에 종사해 왔으며 ISO 9001 및 AS9100 인증을 받았습니다. 항공우주, 의료, 자동차, 드론, 신에너지 등 12개 산업 분야의 600개 이상의 고객 에게 서비스를 제공하고 있습니다.

JS Precision은 매년 3만 개 이상의 CNC 밀링 가공 부품을 생산합니다. 당사의 장비에는 DMG MORI와 Haas의 고급 모델이 포함됩니다.

저희는 맞춤형 유압 고정구와 매개변수 제어를 통해 ± 0.005mm 의 안정적인 정확도로 의료 고객을 위한 티타늄 합금 본 네일을 가공합니다. 가공 매개변수 및 생체 적합성 검증은 ISO 5832-3 수술용 임플란트 표준을 준수합니다.

당사는 항공우주 기업을 위한 알루미늄 합금 브래킷을 생산하며, 배치 수율은 99.5%에 달합니다. 신에너지 기업을 위한 배터리 탭 클램프도 가공하며, 정확도는 ±0.01mm입니다.

이 가이드는 3000개 이상의 복잡한 프로젝트를 실질적으로 요약한 것으로 신뢰할 수 있습니다.

JS Precision이 귀사의 산업에 맞춰 CNC 밀링 솔루션을 어떻게 맞춤 제작하는지 알아보고 싶으신가요? 귀사의 산업 및 부품 요구 사항을 보내주시면 무료 맞춤형 사례 연구를 받아보실 수 있으며, 업계 가공의 핵심 사항을 단시간 내에 파악하실 수 있습니다.

CNC 밀링 가공은 어떻게 디지털 도면을 현실로 만들어낼까요?

CNC 밀링은 도면을 실제 형상으로 변환하기 위해 컨트롤러, 절삭 공구, 그리고 고정 장치의 협업이 필요합니다. 아래는 CNC 밀링 가공의 핵심 공정에 대한 세부 설명입니다.

코드에서 동작으로: CNC 컨트롤러의 뇌 역할

CNC 컨트롤러는 "두뇌"이고, G코드는 "명령어"입니다.

CAD 도면을 가져온 후, CAM 소프트웨어는 이를 G 코드로 변환합니다. 예를 들어 직선 운동은 G01, 스핀들 정회전은 M03과 같은 G 코드가 사용됩니다. 이러한 명령은 컨트롤러가 서보 모터를 작동시켜 작업대와 스핀들 궤적을 구동하여 도면과 정확하게 일치하도록 합니다.

툴 매거진 및 툴 체인저

공구 매거진과 공구 체인저를 사용하면 다단계 자동 가공이 가능합니다.

JS Precision 가공 센터에는 밀링 커터, 드릴 등을 보관할 수 있는 20~40개의 공구 매거진이 있습니다. 이 시스템은 CNC 밀링 가공 공정의 요구 사항에 따라 공구를 자동으로 교체하므로 수동 개입이 필요 없으며, 밀링, 드릴링, 탭핑 작업을 한 번에 수행할 수 있습니다.

고정구: 안정적인 클램핑은 정밀성의 기초입니다

공작물 고정은 정밀도에 영향을 미칩니다. JS Precision은 유압 척, 진공 척 등 부품 유형에 따라 고정 장치를 설계합니다 .

예를 들어, 자동차 엔진 프로토타입 부품의 경우 맞춤형 고정 장치는 최소한의 변형 으로 500-800N의 클램핑 힘을 제어하여 치수 오차가 ±0.02mm 이내가 되도록 하여 CNC 밀링 가공 부품의 정밀도를 보장합니다.

그림 1 수치 제어 밀링 머신은 3차원 컴퓨터 지원 설계(CAD) 모델을 일련의 컴퓨터 명령으로 변환합니다.

CNC 밀링 가공 공정을 완벽하게 익히고 마이크론 수준의 정밀도를 달성하는 방법은 무엇일까요?

마이크론 수준의 정밀도를 위해서는 CNC 밀링 가공 공정을 최적화해야 하며, 여기에는 오류 식별, 제어 전략, 측정 피드백이 포함됩니다.

오류 식별의 원인: 공작 기계, 절삭 공구, 열 변형 및 진동

• 기계 공구 오류: 5년 동안 교정되지 않은 기계 공구의 가이드웨이 오류는 0.03mm일 수 있습니다.
• 절삭 공구 오류: 알루미늄 합금 가공 중 고속강 절삭 공구는 100개당 0.01mm씩 마모됩니다.
• 열 변형 오류: 8000rpm으로 작동할 때 온도가 5℃ 상승하면 스핀들이 0.005mm 확장될 수 있습니다.
• 진동 오류: 깊은 공동 부품을 깊게 절단하면 진동이 쉽게 발생하여 표면 거칠기에 영향을 미칩니다.

JS Precision의 정밀 제어 전략: 예방에서 보상까지

• 레이저 간섭계를 이용한 월별 공작기계 교정 으로 위치 오차를 ±0.003mm 이내로 제어
• 기계 공구의 적외선 센서는 마모가 0.008mm에 도달하면 자동으로 교체 신호를 보냅니다.
• 일정온도 냉각 시스템은 절삭유를 20±1℃ 로 유지하여 열 변형을 줄일 수 있습니다.
• 공작기계 바닥에 진동 방지 패드를 설치 하면 강철 부품을 가공할 때 진동이 10% 감소합니다.

측정 및 피드백: 데이터를 통한 모든 부품의 품질 보장

JS정밀은 각 공정마다 샘플링을 실시하는 전 공정 품질 검사 시스템을 구축하고 있으며, 3차원 측정기를 이용하여 완제품의 전체 치수를 검사합니다.

예를 들어, 광학 부품의 경우 15개의 주요 치수를 측정하고, 각 치수를 3번 측정하여 평균을 구하고, 편차를 사용하여 CNC 밀링 가공 공정의 매개변수를 조정합니다.

그림 2 CNC 밀링 가공 부품은 정확하고 정밀한 가공을 위한 놀라운 능력을 가지고 있습니다.

3축 vs. 5축: 프로젝트에 가장 적합한 CNC 밀링 가공 센터 선택

올바른 CNC 밀링 머시닝 센터 를 선택하는 것은 효율성 향상과 비용 절감의 핵심입니다. 3축 및 5축 머시닝 센터는 각각 고유한 장점을 가지고 있습니다.

3축 머시닝 센터: 경제적이고 효율적인 평면 가공의 왕

X, Y, Z축으로만 이동이 가능하기 때문에 판이나 베이스와 같은 평면 부품에 사용할 수 있으며, 비용이 저렴하고 효율성이 높습니다. 예를 들어, 200×300mm 알루미늄 합금 판을 1시간 동안 가공하는 데 약 50달러가 소요됩니다. 반면, 복잡한 곡면을 가진 부품은 여러 번의 클램핑 작업이 필요하여 오차가 증가할 수 있습니다.

5축 가공 센터: 복잡한 곡면 및 일회성 성형을 위한 강력한 도구

X, Y, Z축+A, C 회전축을 포함하여 다각도 가공이 가능하며, 복잡한 부품을 고정밀로 한 번에 클램핑할 수 있어 항공 및 의료 부품에 적합하지만 비용이 비교적 높습니다.

JS Precision이 어떻게 현명한 선택을 하는 데 도움을 줄까요?

JS Precision은 3축 가공 센터 10대와 5축 가공 센터 5대를 보유하고 있습니다. 엔지니어들은 부품 크기, 복잡성, 정확도, 예산 등을 고려하여 최적의 가공 방식을 제안합니다. 예를 들어, 비용 절감을 위해 단순한 알루미늄 베이스에는 3축 가공을, 복잡한 티타늄 합금 임펠러에는 5축 가공을 선택하는 것이 좋습니다.

3축과 5축 CNC 밀링 가공 센터 비교

그림 3 5축 CNC 밀링. 연속 5축 가공은 복잡한 표면을 가진 매우 복잡한 3차원 형상을 제작할 수 있습니다.

복잡한 CNC 밀링 서비스의 가격 논리 해독

CNC 밀링 서비스 비용에는 가공 시간, 재료비, 후처리 비용이 포함됩니다. 이러한 논리를 이해하면 예산을 관리하는 데 도움이 됩니다.

기계 시간 비용: 재료 및 기하학적 복잡성

기계 시간 비용은 기계 가공의 난이도와 시간과 관련이 있습니다.

티타늄 합금의 가공 속도는 알루미늄 합금의 1/3이지만, 같은 시간 동안 가공 비용이 더 높습니다. 복잡한 딥 캐비티 부품은 단순한 큐브에 비해 가공 시간이 5배 더 오래 걸립니다. 이 경우 알루미늄 큐브는 시간당 50달러인 반면, 복잡한 티타늄 합금 부품은 5시간 가공에 300달러가 소요됩니다.

재료 비용: 일반 알루미늄부터 고가 특수 합금까지

CNC 밀링 소재의 가격은 다양합니다. 6061 알루미늄은 kg당 약 10달러, TC4 티타늄 합금은 kg당 약 100달러입니다. 재료 손실은 복잡한 부품의 경우 20%, 간단한 부품의 경우 5%로 추산되며, 여기에 재료 손실이 포함됩니다.

후처리 및 마무리: 간과된 비용 구성 요소

가격은 후처리에 따라 달라집니다. 알루미늄 합금의 양극산화 처리 비용은 m²당 20달러, 스테인리스 스틸의 니켈 도금 비용은 m²당 50달러입니다. 반면 고정밀 연마는 수동으로 해야 하므로 비용이 그만큼 증가합니다.

일반 재료 및 후처리 비용 참조

CNC 밀링 서비스 견적의 구성을 명확하게 파악하고 싶으신가요? 소재, 치수, 후가공 등 부품 요구 사항을 입력하시면 JS Precision이 자세한 비용 분석을 제공하고 설계를 최적화하여 비용 절감을 실현해 드립니다.

어떤 디자인이 CNC 밀링 가공 부품에 완벽하게 맞는 것으로 여겨집니까?

CNC 밀링은 장점을 극대화하기 위해 다음 세 가지 유형의 디자인에 가장 적합합니다.

고정밀 및 엄격한 허용 오차의 결합 부품

CNC 밀링은 ±0.01~0.05mm 공차의 맞물림 부품 가공에 탁월하며, 여기에는 ±0.005mm 공차가 요구되는 다양한 항공우주용 브래킷 및 광학 렌즈 마운트가 포함됩니다. JS Precision은 이러한 종류의 CNC 밀링 가공 부품에 대해 99% 이상의 수율을 달성합니다.

복잡한 3D 형상을 갖춘 기능적 프로토타입

자동차 엔진 블록이나 웨어러블 기기 하우징과 같은 복잡한 프로토타입은 금형 제작 없이 CAD에서 직접 가공됩니다. 이를 통해 설계 검증을 신속하게 진행하고 R&D 주기를 단축할 수 있습니다.

중소 규모 배치의 고부가가치 최종 부품

금형 없이도 1~1,000개 규모의 중소 규모 고부가가치 부품을 생산하여 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 배치당 50~200개 규모의 의료용 수술 기구와 배치당 100~500개 규모의 산업용 센서 하우징을 생산할 수 있습니다. JS Precision은 효율적인 생산과 고품질을 보장합니다.

CNC 밀링 가공 부품이 필요하신가요? 용도, 배치 크기, 정밀도 요건을 명시하시면 무료 타당성 평가 및 DFM(생산성 관리) 권장 사항을 제공해 드립니다.

CNC 밀링 가공 공정 매개변수 최적화: 기본 기술 이상

매개변수를 최적화하는 이유는 정확성, 효율성, 그리고 공구 수명을 보장하기 위함입니다. 핵심 기법은 다음과 같습니다.

절삭 속도와 이송 속도 사이의 황금 균형

효율, 공구 수명, 표면 조도는 모두 절삭 속도-이송 속도와 상호 연관되어 있습니다. JS Precision은 CNC 밀링 소재와 공구를 기반으로 최적의 결과를 찾습니다.

6061 알루미늄 합금의 경우, 초경 공구는 1500rpm, 200mm/min의 속도로 사용해야 하며, Ra0.8μm의 표면 조도와 500개 이상의 공구 수명을 유지해야 합니다. 304 스테인리스강의 경우, 심각한 공구 마모를 방지하기 위해 회전 속도를 800rpm으로 낮추고 이송 속도를 100mm/min으로 낮춥니다.

냉각수 및 윤활: 냉각 그 이상

냉각수는 윤활, 칩 제거, 열 변형 감소 등의 역할을 합니다. 소재에 따라 냉각 방식이 다릅니다. 알루미늄 합금 의 경우 구성인선 감소를 위해 오일 냉각을 사용하고, 마그네슘 합금의 경우 연소 방지를 위해 고압 공랭을 사용하며, 엔지니어링 플라스틱의 경우 변형 방지를 위해 공랭을 사용합니다.

일반 소재에 대한 CNC 밀링 가공 공정 매개변수 참조

한계를 뛰어넘다: 가공이 어려운 CNC 밀링 소재 극복 전략

경도가 높고 열전도율이 낮은 등 가공이 어려운 소재는 공구 마모와 정밀도 저하로 이어지기 쉽습니다. JS Precision은 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

티타늄 합금 및 고온 합금의 가공

난이도: HRC 30~45의 경도, 열전도도가 낮고 가공 경화에 취약합니다. 해결책: 전용 초경 커터 사용, 저속 - 이송 속도 300~500rpm, 고압 냉각 10~20MPa

가볍지만 강한 스테인리스강 및 금형강 가공의 과제

스테인리스강은 커터에 잘 붙으므로 TiAlN 코팅 커터와 최적화된 이송 속도를 사용하십시오. 금형강(HRC 50 이상): 경도를 낮추기 위해 어닐링하고, 초경으로 황삭한 후 CBN으로 정삭 가공하십시오.

비금속 재료의 정밀 밀링: 복합 재료 및 엔지니어링 플라스틱

복합 소재는 층간 박리가 쉽게 발생할 수 있으므로 고속 저이송 스파이럴 엔드밀을 버퍼 패드와 함께 사용하십시오. 엔지니어링 플라스틱의 경우 용융이 쉽게 발생할 수 있으므로 , 고속 강철 커터는 버 발생 및 변형을 방지하기 위해 공랭 방식을 사용해야 합니다.

가공하기 어려운 CNC 밀링 소재에 대한 솔루션

사례 연구: 48시간에서 8시간으로 단축 – 5축 CNC로 드론 프로젝트 속도를 83% 향상

고객의 고통점

드론 스타트업에 긴급한 문제가 발생했습니다. 복잡하고 유선형의 외피 와 내부 보강용 리브를 갖춘 300×200×150mm 크기의 마그네슘 합금 동체를 제작해야 했습니다.

기존 공정은 3축 CNC 기계 3대 에서 클램핑 작업을 6회 수행해야 했고, 최대 48시간이 소요되었습니다. 단일 기계의 정밀도는 매우 높았지만, 클램핑 작업 후 기계를 재교정해야 했기 때문에 누적 오차가 0.1mm에 불과했고, 이로 인해 수율이 70%에 그쳐 제품 출시 일정에 심각한 차질을 빚었습니다.

JS 정밀 솔루션

1. 장비 선택:

저희는 5축 머시닝 센터(모델명: DMG MORI NTX2000)를 사용합니다. 이 기계는 X, Y, Z, A, C축 연동을 지원하여 한 번의 셋업으로 기계 본체의 모든 표면을 가공할 수 있으며, 여러 셋업으로 인한 누적 오차를 완전히 제거합니다.

2. 재료별 솔루션:

마그네슘 합금은 가연성 소재입니다. 스핀들 속도: 5000 r/min, 이송 속도: 800 mm/min의 특정 절삭 조건을 맞춤 설정했으며, 마그네슘 합금 파편의 연소를 방지하면서 효과적인 냉각을 보장하기 위해 오일 미스트 포집 장치와 함께 0.8 MPa의 고압 공기 냉각 방식을 사용했습니다.

3. 툴패스 최적화:

Mastercam 소프트웨어의 동적 밀링 전략을 적용하여 툴패스를 최적화 하고 공회전 시간을 줄였습니다. 예를 들어, 기존의 선형 인피드/리트랙트 툴패스를 원형 인피드/리트랙트 툴패스로 변경하고, 인접한 가공 작업을 결합하여 공회전 시간을 8시간에서 2시간으로 단축했습니다.

결과

위의 솔루션을 적용하면 단일 마그네슘 합금 동체의 가공 시간이 48시간에서 8시간으로 단축되어 전반적인 효율성이 83% 향상되었습니다.

동시에, 일회성 성형으로 누적 오차를 방지하고 부품의 치수 정확도를 ±0.02mm 이내로 제어하여 수율을 99.5%로 높였습니다. 또한, 클램핑 작업 횟수 감소로 특수 공구 3세트 제작 비용(약 3,000달러)을 절감할 수 있었습니다.

결국 고객의 드론 제품은 2주 앞서 출시되어 시장에서 유리한 위치를 점하게 되었습니다. 이후 JS Precision과 장기 협력 계약을 체결하여 모든 CNC 밀링 서비스 주문을 JS Precision에 맡겼습니다.

드론 동체 가공과 같은 프로젝트의 속도를 높이고 비용을 절감하고 싶으신가요? JS Precision 핫라인으로 전화하셔서 5축 CNC 밀링 가공 센터에서 가공 시연을 보실 시간을 예약하세요. 저희는 귀사의 제품이 시장을 빠르게 공략할 수 있도록 효율적이고 정밀한 가공 서비스를 제공합니다.

그림 4 CNC 밀링 마그네슘 합금 드론 본체

JS Precision과 협력하세요: 다음 CNC 밀링 가공 프로젝트 시작을 위한 모범 사례

CNC 밀링 가공 프로젝트를 시작하는 것은 어렵지 않습니다. JS Precision은 커뮤니케이션 비용과 시간 낭비를 줄이는 데 도움이 되는 세 가지 모범 사례를 소개합니다 .

1단계: 표준화된 CAD 파일은 IGES 또는 STEP 형식으로 제공되어야 합니다.치수는 공차 및 기준 데이터와 함께 명시되어야 합니다. 중요 치수는 ±0.02mm 이내여야 합니다. 너무 작은 필렛이나 너무 깊은 캐비티와 같이 설계 구조가 불합리한 경우, 나중에 최적화를 수행해야 합니다.

2단계: 6061 알루미늄 합금 및 TC4 티타늄 합금과 같은 CNC 밀링 소재를 명확하게 명시하십시오. 주요 치수 ±0.01mm로 정확도 요구 사항을 명시하고, 불명확한 요구 사항으로 인한 재작업을 방지하기 위해 필요한 표면 처리(아노다이징)를 명확하게 명시하십시오.

3단계: 무료 DFM 컨설팅 - 저희 엔지니어는 접수된 문서와 요구 사항을 바탕으로 설계를 더욱 최적화합니다. 여기에는 캐비티 깊이 조정을 위한 필렛 표준화가 포함될 수 있습니다. 저희는 고객이 쉘 설계를 최적화하여 가공 시간을 최대 30% , 비용을 최대 25% 절감 할 수 있도록 지원했습니다.

CNC 밀링 가공 프로젝트를 시작할 준비가 되셨나요? 여기에 사양과 CAD 파일을 제공하고 지금 바로 무료 DFM 컨설팅을 받아 설계를 최적화하여 비용과 시간을 절약하세요.

자주 묻는 질문

Q1: CNC 밀링을 사용하여 달성할 수 있는 최대 정밀도는 얼마입니까?

정밀도는 공작 기계의 종류와 부품 크기에 따라 달라집니다. JS Precision은 최첨단 5축 공작 기계를 사용하여 ±0.01mm의 정밀도를 반복적으로 구현할 수 있습니다. 구체적인 정밀도는 부품 크기와 소재에 따라 달라집니다.

Q2: CNC 밀링과 3D 프린팅 중 어떤 것을 선택해야 하나요?

부품에 고강도, 고정밀, 그리고 우수한 표면 품질이 요구되는 경우 CNC 밀링 가공이 더 나은 선택입니다. 부품에 복잡한 내부 구조, 신속한 프로토타입 제작 또는 낮은 강도가 필요한 경우 3D 프린팅을 선택할 수 있습니다.

Q3: 처리할 수 있는 부품의 최대 크기는 얼마입니까?

JS Precision 머시닝 센터의 이동 스트로크는 다양하며, 공작물 직경도 1500mm 이상일 수 있습니다. 치수 맞춤에 대한 정확한 답변을 드릴 수 있도록 도면을 제공해 주시기 바랍니다.

Q4: 일반적으로 견적부터 납품까지 얼마나 걸리나요?

알루미늄 블록과 같은 단순 부품은 견적 후 2~3일 이내에 배송됩니다. 티타늄 합금 임펠러와 같이 비교적 복잡한 프로젝트는 1~2주가 소요됩니다. 정확한 배송일은 견적에 포함됩니다.

Q5: 알루미늄과 강철 중 CNC 밀링에 가장 적합한 소재는 무엇입니까?

알루미늄은 가공이 용이하고 비용이 저렴하여 강도가 낮은 부품에 적합합니다. 강철은 강도는 높지만 가공 속도가 느리고 공구 비용이 더 많이 듭니다. 어떤 소재가 적합한지는 적용 상황에 따라 결정됩니다.

Q6: 조립 서비스를 제공하시나요?

네, JS Precision은 가공부터 표면 처리, 최종 조립까지 "원스톱" 서비스를 제공합니다. 조립 후 전반적인 품질이 고객의 요구 사항을 충족하는지 확인해 드립니다.

Q7: CNC 가공 비용을 낮추려면 어떻게 해야 하나요?

DFM 서비스 는 깊이 캐비티 감소, 필렛 반경 통합을 통한 설계 최적화, 적절한 재료 선택, 중요하지 않은 허용 오차 완화를 통해 비용을 효과적으로 절감하는 데 도움을 드립니다.

Q8: 밀링 외에 어떤 다른 기계 가공 서비스를 제공하시나요?

JS Precision의 포트폴리오에는 CNC 밀링 외에도 선삭, 와이어 절단, 레이저 절단 등의 서비스 범위가 포함되어 있어 대부분의 정밀 제조 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

요약

CNC 밀링 가공은 정밀 제조 분야에서 일종의 "마법의 손"으로, 가상의 디지털 도면을 고정밀 고품질 CNC 밀링 가공 부품 으로 변환합니다. 복잡한 곡면 가공이나 정밀 공차의 피팅 가공 등 모든 작업을 손쉽게 처리할 수 있습니다.

12년간의 경험과 완벽한 장비 매트릭스, 맞춤형 솔루션을 바탕으로 JS Precision은 고객이 기계 가공의 과제를 극복하고, 생산 속도를 높이고, 비용을 절감할 수 있도록 돕고 있습니다.

귀하의 디자인은 완벽하게 제작되어야 합니다.

지금 바로 JS Precision의 온라인 견적 플랫폼에 3D 모델 파일을 업로드하고 몇 시간 내에 무료 DFM 조언과 함께 자세한 견적을 받아보세요.정밀함으로 창의력을 발휘하세요!