JS Precision

일주일 만에, 기계는 초음속 기류를 유도할 만큼 정밀한 표면을 가진 단단한 주괴로부터 터보팬 엔진의 극도로 휘어진 티타늄 블레이드를 가공할 수 있습니다. 그런 다음 날개가 동체에 부착되는 거대한 베어링 구조물을 가공하는데, 각 접촉면은 흠잡을 데가 없습니다.

이는 미래 기술이 아니라, 오늘날 최고의 5축 CNC 가공 서비스 업체들이 일상적으로 사용하는 기술입니다. 항공우주 산업에서 복잡성, 경량화, 그리고 최고의 신뢰성을 추구하는 추세로 인해 5축 CNC 가공은 더 이상 "선택"이 아닌 "필수"가 되었습니다.

이 책은 5축 CNC 가공 서비스를 이용해 항공우주 표준 CNC 가공 부품을 성공적으로 얻는 방법을 명확하게 보여주는 실습 매뉴얼로, 귀하의 제조 요구 사항에 대한 신뢰할 수 있는 참고 자료를 제공합니다.

주요 답변 요약

왜 JS Precision을 신뢰하시나요? 5축 서비스 사례 연구

JS Precision은 15년 이상 항공우주 5축 CNC 가공 사업에 적극적으로 참여해 왔으며, 10,000개가 넘는 CNC 가공 부품을 출하하고 전 세계 300개가 넘는 항공우주 기업 에 서비스를 제공했으며, 99.8%가 넘는 일관된 제품 적격률을 달성했습니다.

당사의 역량은 항공기 생산업체를 위한 일체형 알루미늄 합금 날개를 가공하여 무게를 25% 줄이는 것부터, 우주 기관을 위한 우주 재진입 캡슐용 방열 센서 캐비티를 제작하여 100% 인증을 받는 것까지 다양한 주요 분야에 걸쳐 있습니다.

또한 엔진 블록, 블리스크, 위성 브라켓 등 다양하고 복잡한 부품을 가공했으며, 7075-T6 알루미늄 합금, Ti-6Al-4V 티타늄 합금 , Inconel 718 니켈 기반 합금 등 항공 우주 소재의 가공 특성을 잘 알고 있습니다.

이 핸드북은 저희의 실무 경험을 요약한 것입니다. 기술 설명부터 사례 연구까지, 모든 내용은 실제 프로젝트에서 검증되었습니다. 실용성과 전문성을 겸비하여 신뢰할 수 있습니다.

JS Precision은 15년 이상 항공우주 산업에 5축 CNC 가공 서비스를 제공해 왔으며, 10,000개 이상의 CNC 가공 부품을 생산했습니다. 서비스를 보장받으시려면 3D 모델을 온라인에 게시해 주세요. 24시간 이내에 전문가의 피드백을 제공하여 고품질 부품을 신속하게 확보하실 수 있습니다.

3차원을 넘어: 5축 CNC 기계의 의미와 가치에 대한 오해 해소

5축 CNC 가공의 장점을 이해하려면 먼저 5축 CNC 기계의 의미를 명확히 하는 것이 필요합니다.

5개의 기계를 하나로 합친 것이 아니라, 5축(X, Y, Z 직선축 + A, C 회전축)에서 동시에 좌표화된 동작을 수행하는 하나의 종합적인 공작 기계입니다. 5축 좌표는 복잡한 부품 가공의 유연성을 향상시킵니다.

5축 가공과 3+2 위치 결정 가공은 모호한 용어입니다. 두 용어의 차이점은 아래 표에 명확하게 정리되어 있습니다.

5축 기술이 항공우주 산업에 자연스럽게 자리 잡은 이유는 무엇일까요? 이는 세 가지 특징에 기인합니다.

• "가볍고 높은 강도" 를 갖춘 통합 구조(예: 통합 날개)의 경우, 5축 가공을 통해 단일 소재에서 복잡한 구조를 직접 가공할 수 있습니다.
• 복잡한 공기역학/힘 전달 표면(예: 엔진 블레이드)에서 5축 가공은 정밀한 가공을 제공합니다.
• 값비싼 소재(티타늄 합금, 니켈 기반 합금 등)의 경우 5축 가공을 통해 낭비를 줄이고 비용을 절감할 수 있습니다.

JS Precision은 5축 CNC 기계의 의미와 항공 제조 요구 사항을 깊이 이해하고 있으며, 3+2 위치 지정과 5축 가공 조건을 명확하게 구분합니다. 당사의 5축 항공우주 가공 서비스를 선택하고 모델을 업로드하면 맞춤형 공정 솔루션을 제공하여 복잡한 부품 가공을 간편하게 수행할 수 있습니다.

불가능을 깨다: 5축 가공이 항공우주 제조를 어떻게 변화시키고 있는가

5축 CNC 가공은 항공우주 제조에 큰 혁신을 일으키고 있으며, 이는 다음 4가지 핵심 요소로 시각화됩니다.

1. 단일 설정 전원:

전통적으로 엔진 케이스나 랜딩 기어와 같은 핵심 CNC 가공 부품의 가공은 일련의 셋업을 거쳐야 하는데, 이로 인해 위치 오차가 발생하기 쉽습니다. 하지만 5축 가공은 단일 셋업으로 수행되어 이러한 오차를 완전히 없앨 수 있습니다. 예를 들어, 랜딩 기어의 동축도는 0.003mm 공차 이내로 유지될 수 있습니다.

2. 더 짧은 도구, 더 높은 정확도:

5축 가공은 더 짧은 공구 사용을 용이하게 하여 진동을 줄이고 표면 품질과 절삭 조건을 향상시킵니다. 예를 들어, 티타늄 합금 블리스크 가공에서 더 짧은 공구를 사용하면 Ra0.4μm 미만의 표면 조도를 달성하고 가공 시간을 20% 단축할 수 있습니다.

3. 도전적인 기하학을 정복하세요:

블리스크나 가이드 베인과 같은 부품의 음각이나 가파른 캐비티는 기존 기계로는 가공하기 어렵습니다. 5축 가공을 사용하면 공구 각도를 유연하게 조정할 수 있어 치수 손상 없이 음각을 정밀하게 밀링할 수 있습니다.

4. 몇 주에서 몇 달까지:

생산 속도 향상 및 프로토타입 제작의 강자: 신속한 프로토타입 제작 및 소량 생산 시, 5축 가공은 공구 복잡성과 장비 교체 횟수를 줄여줍니다. 예를 들어, 일반적으로 3개월이 소요되는 엔진 연소실 프로토타입을 5축 가공으로 제작하면 2주 만에 완성할 수 있습니다.

JS Precision의 5축 CNC 가공 서비스는 5축 가공의 장점을 극대화하여 중요 부품의 정밀한 제어와 복잡한 형상의 가공을 보장합니다. 온라인으로 요구 사항을 보내주시면, 부품 특성을 기반으로 생산 주기를 단축하는 솔루션을 설계해 드립니다.

그림 1: 정밀 5축 CNC 공작 기계는 항공우주 엔진 블레이드 밀링에 사용됩니다.

마이크론 수준 탐구: 항공우주 부품의 허용 오차 및 표면 마감 표준

항공우주 부품은 아래 표에 제시된 표준에 따라 마이크론급 정확도를 달성합니다.

기하 공차는 치수 공차보다 더 중요합니다 . 엔진 로터의 진원도가 표준을 벗어나면 고속 회전 시 진동이 발생하여 안정성 저하 및 사고로 이어질 수 있습니다. 표면 조도 또한 매우 중요하며, Ra 값이 매우 좋습니다. 이 값은 피로 강도를 향상시키고 공기 저항을 줄이며 프레팅 마모를 방지할 수 있습니다.

정밀 공정: 디지털 모델에서 항공 안전 승인 항공 우주 부품까지

디지털 모델에서 항공 적합성 승인 부품까지의 경로 에는 엄격한 4단계 프로세스가 포함됩니다.

1. 디지털 정의 및 공정 계획: CAD는 3D 모델을 생성하고, CAM은 공정 계획을 수립하며, DFAM 분석을 수행합니다. 부품 CNC 가공 의 효율성과 실현 가능성을 위해 가공 경로를 결정하고, 공구를 선택하고, 매개변수를 설정합니다(예: 티타늄 합금 가공에는 초경 특수 공구 사용).

2. 고정밀 제조 구현: 공정 계획 후, CNC 코드 생성 및 고정구 설계를 통해 블랭크를 제자리에 고정합니다. 가공 시 기계 내 측정 기술을 활용하여 치수를 측정하고 실시간으로 수정하여 정확도를 극대화합니다.

3. 가공 가치 사슬 외부: 가공된 부품은 열처리(예: 7075-T6 알루미늄 합금의 경우 시효 처리) 및 표면 처리(예: 양극 산화 처리)를 거칩니다. 마지막으로, 형광 침투 탐상 검사와 X선을 이용한 비파괴 검사(NDT)를 통해 내부 결함을 확인합니다.

4. 최종 품질 판정: 좌표측정기(CMM)를 활용한 종합적인 검사 및 보고서 생성. 최종 검사 후 부품에 FAIR(Full Dimensional Inspection Report)를 첨부하여 품질을 보장합니다.

JS Precision은 모든 부품 CNC 가공이 요구 사항을 충족하도록 이러한 정밀 공정을 엄격히 준수합니다. 가상 모델을 업로드하시면 공정 계획부터 납품까지 전체 프로세스를 관리하여 고품질 CNC 가공 서비스를 제공해 드립니다.

그림 2: 항공우주 부품 CNC 가공

하늘에서 우주까지: 5축 기술로 가능해진 중요 CNC 가공 부품

5축 CNC 가공을 통해 다양한 유형의 중요한 항공우주 부품을 정밀하게 제조할 수 있습니다.

파워트레인 구성 요소

엔진 블레이드, 블리스크, 케이싱, 연소실 구성품 등이 포함됩니다.

• 공기 역학적 성능을 향상시키려면 엔진 블레이드의 곡선형 복잡한 표면을 5축 가공을 사용하여 높은 정확도로 가공해야 합니다.
• 블레이드 디스크의 통합 구조는 5축 가공으로 가공되어 클램핑 오류를 줄이고 전반적인 정확도를 높일 수 있습니다.
• 5축 기술을 사용하면 케이싱의 깊은 구멍과 복잡한 구멍 시스템을 한 번에 가공할 수 있습니다.

비행 프레임

이는 주로 동체 프레임, 날개 스파, 갈비뼈, 방벽 구조로 구성됩니다.

• 차체 프레임은 종종 통합형 설계를 채택하며, 5축 가공을 통해 단일 알루미늄 합금 블록에서 가공하여 접합부를 줄이고 구조적 강성을 향상시킵니다.
• 날개 스파는 날개의 하중을 지지하는 구조이며, 정확한 치수를 보장하기 위해 5축 가공으로 가공해야 하는 복잡한 단면 형상을 가지고 있습니다.

제어 시스템

여기에는 헬리콥터 로터 헤드, 액추에이터 하우징, 러더 연결 장치가 포함됩니다.

• 헬리콥터 로터 헤드 다방향 연결 구멍은 정확한 위치 지정이 필요하며, 5축 가공을 통해 각 구멍의 동축성을 보장합니다.
• 5축 기술을 사용하면 액추에이터 하우징의 깊은 구멍 과 복잡한 내부 공간을 정밀하게 가공하여 유압 시스템이 제대로 작동하도록 할 수 있습니다.

임무별 하드웨어

로켓 엔진 노즐 확장 장치, 안테나 반사경, 위성 마운트가 이 클래스에 속합니다.

• 위성 브라켓은 가볍지만 매우 견고해야 하며, 5축 가공을 통해 복잡한 중공 구조를 구현할 수 있습니다.
• 안테나 반사경은 매우 높은 표면 정확도가 요구되며, 5축 가공을 통해 이러한 곡면을 정밀하게 절단하여 최대 신호 전송을 보장할 수 있습니다.

재료 선택: 항공우주 부품에 적합한 "전사" 선택

다음 표는 항공우주 부품의 재료 특성과 적용 분야를 보고합니다.

항공우주 용도는 다음과 같습니다. 알루미늄 5축 CNC 가공. 7075-T6 알루미늄 합금은 동체 프레임에 널리 사용되고 있으며, 5축 가공은 복합 프리폼 금형 제조에도 마찬가지로 필수적입니다. 이를 통해 정확도를 떨어뜨리지 않고 복잡한 곡면을 정밀하게 가공할 수 있습니다.

JS Precision은 알루미늄 5축 CNC 가공 및 티타늄 합금 가공 분야에서 풍부한 경험을 바탕으로 모든 유형의 항공우주 소재 가공 서비스를 제공합니다. 특정 소재로 부품을 가공해야 하는 경우, 당사 웹사이트에 모델을 업로드하시면 소재의 특성에 맞는 맞춤형 가공 계획을 수립해 드립니다.

그림 3: 5축 CNC로 가공된 항공우주 알루미늄 합금 부품

사례 연구 1: 25% 무게 감소: JS Precision, 5축 가공을 사용하여 일체형 날개 제조

도전

한 항공우주 회사가 2미터 길이의 일체형 알루미늄 합금 날개를 제작해야 했습니다. 날개 내부에는 보강재가 있고, 외부에는 정밀한 공기역학적 표면이 있습니다. 기존의 리벳 작업은 20개가 넘는 부품을 접합하는 과정으로, 날개의 무게가 늘어나고 공기역학에 영향을 미치는 여러 개의 이음새 가 생깁니다.

고객은 강성을 저하시키지 않으면서도 최대한의 무게 감소를 요구했으며, 치수 공차는 ±0.02mm로 유지되어야 했습니다. 이는 달성하기 어려운 가공 작업이었습니다.

해결책

JS Precision은 5축 CNC 가공 기술을 활용하여 대형 5축 CNC 기계인 MVR-2000을 사용하여 두꺼운 알루미늄 합금판 한 장에서 날개 구조 전체를 직접 가공했습니다. 5축 가공 기능을 활용하여 두 가지 주요 작업을 수행했습니다.

• 정밀하게 복잡한 내부 "격자" 의 보강 갈비뼈를 가공하고, 토폴로지 최적화 설계에 따라 여분의 재료를 남겨 강성과 경량화를 실현했습니다.
• 매끄럽고 곡선형 표면은 단일 단계로 상부 및 하부 날개 표면 전체 를 가공하여 여러 번의 클램핑 작업으로 인해 발생하는 공구 자국을 제거하고 최상의 공기 역학적 성능을 보장합니다.

업적

이 하이브리드 날개는 기존 리벳 구조에 비해 무게가 25% 가볍고 전체 강성은 15% 향상됩니다. 풍동 시험 결과 공기 저항이 8% 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 항공기의 비행 내구성을 크게 향상시킵니다.

또한 좌표 측정기 테스트를 활용하여 날개의 모든 기하학적 허용 오차는 ±0.02mm 이내로 유지되며, 이는 고객의 엄격한 사양과 완벽하게 일치합니다.

TechBullion은 JS Precision과 유사한 고난이도 가공 프로젝트에도 집중해 왔으며, 기술 혁신을 통해 달성한 효율성과 정밀도 향상이 항공 제조 산업에 중요한 참고 자료가 될 것이라고 믿고 있습니다.

그림 4: 5축 가공 항공우주 날개

사례 연구 2: 100% 인증된 센서 캐비티 - 5축 기술이 우주선 방열판의 "무결점" 제조를 어떻게 촉진하는가

도전 과제

한 우주 기관에서 우주선 재돌입 캡슐용 방열판 기판을 제작해야 했습니다. 이 기판은 복합 형태의 곡면으로, 전면에 페놀 수지 기반 방열판이 2mm 두께 로 덮여 있습니다. 기계 가공으로 인한 손상이 발생하면 부품은 폐기될 것입니다.

동시에, 센서를 수용하기 위해 기판 뒷면에 다양한 깊이의 수백 개의 캐비티와 채널을 정밀하게 가공해야 했습니다. 캐비티 깊이 허용 오차는 ±0.01mm에 불과 하여 가공이 매우 어려웠습니다.

해결책

JS Precision은 다음 단계를 거쳐 "무결함" 제조를 달성하기 위해 5축 가공 항공우주 솔루션을 도입합니다.

• 실제 모델 정보를 얻기 위해 기판 블랭크의 3D 스캐닝을 먼저 수행했습니다. 이후, 가공 경로가 실제 블랭크 형상과 일치하도록 스캔 데이터를 활용한 적응형 프로그래밍을 수행했습니다.
• 5축 연동 기술을 통해 공구 각도를 실시간으로 조정하여 밀링 작업 중 공구가 복잡한 곡면에 수직을 유지하도록 했습니다. 각 캐비티의 깊이와 형상은 전면 방열판 손상의 원인이 되지 않도록 면밀히 모니터링했습니다.
• 가공 중에 Renishaw OMP40 기계 내 측정 프로브를 사용하여 10개 캐비티마다 정확도를 확인하고 실시간으로 공구 마모 오차를 수정하여 가공 정확도를 보장했습니다.

결과

센서 캐비티는 100% 1차 통과(First-Pass) 및 100% 통과율로 가공되었습니다. 센서는 금형 캐비티에 정확하게 설치되었습니다. 캐비티 깊이 공차는 검사를 통해 ±0.01mm로 조절되며, Ra0.6μm의 표면 마감을 통해 재진입 캡슐 열 보호 시스템의 견고한 데이터 감지 기반을 제공합니다.

JS Precision의 항공우주 등급 부품을 온라인으로 구매하세요

온라인 CNC 서비스 를 이용하면 3단계만으로 JS Precision 항공우주 등급 부품을 얻을 수 있습니다.

1단계: 원활한 디지털 전환. 온라인 CNC 서비스 웹 포털에 로그인하여 암호화된 링크를 통해 부품의 3D 모델(STL 및 STEP 등 지원 파일 형식)을 안전하게 업로드하세요. 모델 정보는 기밀로 유지됩니다.

2단계: 즉각적이고 전문적인 피드백. 설계를 업로드하면 항공 전문가가 24시간 이내에 제조 설계(DFM) 분석을 수행하여 견적뿐만 아니라 도구 접근성 및 구조 최적화에 대한 권장 사항이 포함된 제조 가능성 보고서를 제공합니다.

3단계: 명확한 프로젝트 관리. 주문이 접수되는 즉시 온라인으로 진행 상황(자재 조달, 가공, 검사)을 추적할 수 있습니다. 부품이 완성되면 전체 치수 검사 보고서 (FAIR)를 제공해 드립니다.

당사의 보증: 당사는 CNC 가공 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 항공우주 규정을 준수하는 신뢰할 수 있는 제조 파트너로서 귀사의 부품 가공 요구 사항을 충족시켜 드립니다.

자주 묻는 질문

Q1: 5축 가공은 티타늄과 같은 초강력 금속에만 적용됩니까?

절대 그렇지 않습니다. 알루미늄 5축 CNC 가공 또한 매우 중요합니다. JS Precision의 특수 가공 기술은 7075-T6와 같은 알루미늄 합금 항공우주 부품의 효율적인 가공을 가능하게 합니다. 예를 들어, 앞서 언급한 통합 날개 프로젝트에서 알루미늄 가공은 정밀도 저하 없이 25%의 무게 절감을 달성 했습니다.

Q2: 프로토타입 단계에서 5축 가공은 비용이 너무 많이 들까요?

오히려 그 반대입니다. 시제품 제작 단계에서 5축 가공을 사용하면 최종 제품에 맞는 구조와 재질로 부품을 제작하여 적절한 테스트를 수행할 수 있습니다. JS Precision의 온라인 CNC 서비스는 정확한 견적을 제공합니다. 부품당 비용은 더 높지만, 트리밍 반복 횟수를 약 3회 줄이고 툴링 비용을 줄이며 전체 R&D 비용을 20% 절감하여 R&D 프로세스를 단축할 수 있습니다.

질문 3: 5축 기계로 가공할 수 있도록 설계한 제품을 생산하기 위한 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

이는 온라인 CNC 서비스의 핵심 원칙 중 하나입니다. JS Precision 항공우주 엔지니어는 중요한 제조 설계(DFM) 분석을 수행하고 공구 가용성, 내부 모서리 최적화, 그리고 박벽 구조 강화에 대한 권장 사항을 제공합니다. 예를 들어, 센서 캐비티의 경우, 설계 최적화를 통해 열 차단막 손상을 방지하여 설계를 완벽하게 제작할 수 있습니다.

요약

5축 CNC 가공은 항공우주 부품 생산을 "기계적 조립" 시대에서 "기능적 통합 및 확장" 시대로 이끌었습니다. 이는 단순한 생산 공정이 아니라 엔지니어링적 사고방식으로, 설계자들이 꿈꾸던 가볍고 고성능의 제품을 현실로 만들어줍니다.

시스템이 성능, 안정성, 그리고 무한한 가능성을 요구한다면 타협은 결코 선택 사항이 될 수 없습니다 .

오늘 바로 디자인 과제를 시작하세요. 저희 시설에 방문하셔서 CAD 도면을 팩스나 이메일로 보내주시면 24시간 이내에 공정 세부 내역이 포함된 전문적인 견적을 받아보실 수 있습니다. 함께 다음 공중 경이로움을 위한 기반을 쌓아보세요.