정밀 CNC 선삭 및 CNC 밀링: 선택 방법 | JS Precision

정밀 CNC 선삭과 정밀 CNC 밀링은 제조업체 고객이 가장 먼저 선택하는 분야입니다.

이제 고온 합금으로 된 내부 채널과 나사산을 마이크론 수준에서 고정밀로 가공해야 하는 항공우주 엔진 연료 노즐을 상상해보세요.

또 다른 예로, 인체에 완벽하게 들어맞도록 거울과 같은 표면 마감이 필요한 의료용 임플란트용 티타늄 합금 관절의 헤드를 들 수 있습니다. 두 가지 모두 이 두 가지 강력한 디지털 제조 공정에 의존합니다.

비용 급증, 배송 지연, 심지어 부품 폐기 로 이어질 수 있습니다. 많은 고객이 같은 고민을 하고 있기에, 저희는 이 두 가지 프로세스의 명확한 차이점, 프로세스, 그리고 적용 가능한 시나리오를 안내하는 가이드를 마련했습니다. 이를 통해 프로젝트에 가장 적합한 솔루션을 찾으실 수 있습니다.

핵심 답변 요약

CNC 밀링 또는 터닝? JS Precision 가이드로 선택에 도움을 드립니다

JS Precision은 CNC 가공 분야에서 12년간 깊이 관여해 왔으며 , 항공우주, 의료, 자동차, 반도체 등 다양한 산업 분야에서 500개 이상의 고객에게 서비스를 제공해 왔습니다.

예를 들어, 저희는 정밀 CNC 선삭을 통해 항공우주 회사의 티타늄 합금 엔진 블레이드의 테넌을 정밀 가공한 적이 있습니다. ±0.008mm 의 공차를 달성했으며, 납품된 2,000개 이상의 모든 제품이 엄격한 테스트를 통과했습니다.

또한, 의료 고객을 위해 316L 스테인리스 스틸 수술용 로봇 관절을 양산했습니다. 품질 보증을 바탕으로, 이 일괄 생산은 월 2,000개 이상의 안정적인 생산량을 유지했으며, 합격률은 99.8%를 상회했습니다.

또한 CNC 선삭과 자동 공급 장치를 함께 사용하여 자동차 산업의 터보차저 로터 가공 주문을 처리하여 생산 효율을 40% 높이고 고객의 납품 주기를 단축하는 데 도움을 주었습니다.

이러한 실제 사례와 데이터는 CNC 밀링 및 터닝 분야에서 축적된 저희의 귀중한 경험을 보여줍니다. 본 가이드는 이러한 실제 프로젝트를 기반으로 하며, 모든 제안은 실무에서 검증되었습니다. 따라서 올바른 선택을 하는 데 도움이 될 것입니다.

항공우주, 의료, 자동차 산업 분야에서 부품 가공이 필요하시다면 JS Precision의 정밀 CNC 터닝 서비스를 통해 엄격한 공차와 고효율 생산 요건을 충족하실 수 있습니다. 도면만 제공해 주시면 신속하게 솔루션을 제공하고 생산을 시작할 수 있습니다.

정밀 CNC 선삭이란 무엇이며, 어떤 장점이 있나요?

CNC 가공을 처음 접하는 고객들은 항상 정밀 CNC 터닝이 무엇인지 묻습니다. 정밀 CNC 터닝은 공작물 회전을 핵심 활동으로 하는 정밀 가공으로, CNC 터닝의 핵심 특성이기도 합니다.

정의

정밀 CNC 터닝은 공작물이 스핀들 척에 고정되어 고속으로 회전하는 공정입니다. 절삭 공구는 미리 정해진 경로를 따라 선형으로 이동하며 공작물에서 불필요한 재료를 제거하여 원통이나 원뿔과 같은 회전 부품을 생산하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 표면 품질을 포함한 부품 치수를 완벽하게 제어할 수 있습니다.

주요 이점

• 뛰어난 동심도: 한 번의 설정으로 여러 가공 작업을 완료하면 높은 동심도가 보장되어 회전 부품에 대한 요구 사항을 충족합니다.
• 고효율 일괄 생산: 막대 재고 공급기와 함께 사용하면 8~12시간 동안 생산을 중단하지 않고도 단위 비용을 낮출 수 있습니다.
• 뛰어난 표면 마감: 연속 절단을 통해 Ra 값이 0.8 미만인 매끄러운 표면을 쉽게 얻을 수 있으며 일반적으로 추가적인 연마가 필요하지 않습니다.
• 비용 효율성: 회전 부품의 경우, 밀링에 비해 기계 가공의 효율성이 30~50% 더 높아 일괄 생산에 적합합니다.

그림 1: CNC 선삭은 컴퓨터 제어 선반을 사용하여 원통형 부품을 성형하는 가공 공정입니다.

CNC 선삭 공정의 신비를 풀다: 청사진에서 부품까지

정밀 CNC 선삭이 무엇인지 이해한 후, 많은 고객들이 설계도부터 완성품까지의 단계를 궁금해합니다. 실제로 주요 CNC 선삭 공정은 다섯 단계로 구성되며, 각 단계마다 엄격한 기준이 적용됩니다.

1단계: 디지털 설계 - 고객은 이후 변경을 줄이기 위해 주요 치수, 허용 오차, 재료 및 표면 요구 사항을 명시한 STEP, IGES 또는 2D 도면의 3D CAD 모델을 제공합니다.

2단계: 프로그래밍 - CAM 소프트웨어는 모델로부터 기계 코드를 생성하고, 설계에 따라 스핀들 속도와 툴 경로를 제어합니다.

3단계: 클램핑 및 공구 설정 - 블랭크를 척에 고정한 다음 공구 세터를 사용하여 공구의 원점을 설정하고 오차는 ≤ ±0.001mm로 교정합니다.

4단계: 자동 가공 - 공작 기계는 프로그램에 따라 자동으로 외부 직경을 선삭하고 내부 구멍을 뚫는 동시에 엔지니어는 일관성을 위해 실시간으로 프로세스를 모니터링합니다.

5단계: 품질 검사 - 모든 정밀 CNC 선삭 부품의 치수 및 기하 공차는 좌표 측정기를 사용하여 검사합니다. 검사에 합격한 후에만 납품됩니다.

이전 맥락에서 JS Precision이 제공하는 정밀 CNC 선삭 서비스는 설계 검토부터 최종 검사까지 CNC 선삭 공정의 모든 단계에 대한 기록을 제공하여 추적이 가능하므로 고객이 안심할 수 있다는 점도 사실입니다.

그림 2: CAD 형식의 전자 설계 파일을 CAM 프로그램에서 인식할 수 있는 형식으로 변환할 수 있습니다.

CNC 밀링 및 터닝: 직접 비교

많은 고객이 CNC 터닝과 CNC 밀링을 혼동하지만, 기본적인 차이점을 이해하면 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 아래는 세 가지 측면에서 비교한 것입니다.

1. 근본적으로 다른 동작 방식

• CNC 선삭은 " 공작물 이동, 공구 고정 "에 의존하며, 작업 원리는 공구가 X축과 Z축을 따라 이동하는 동안 공작물은 500~3000rpm으로 회전한다는 것입니다.
• CNC 밀링 이 공정에서는 "공구 이동, 공작물 고정"으로 공구가 1000~10000rpm으로 회전하는 동시에 X, Y, Z축을 따라 이동합니다.

2. 기하학적 형태 생성 능력

다음 표는 두 공정의 가공 능력의 차이점을 보여줍니다.

3. 복합 가공

최신 고정밀 CNC 터닝 센터 (CNC 밀링 및 터닝 센터)는 두 가지 기술을 통합하여 Y축과 C축 기능을 추가합니다. 회전 부품과 비대칭 형상의 가공을 한 번의 설정으로 완료하고, 누적 오차를 0.02~0.05mm 까지 줄이며, 생산 시간을 단축합니다. 정밀 CNC 터닝 서비스의 핵심 장비입니다.

회전 대칭과 비대칭이 결합된 부품을 가공해야 하는 경우, JS Precision의 고정밀 CNC 터닝 센터는 여러 번의 클램핑 작업 없이 통합 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 부품의 정확도가 향상됩니다. 완전한 도면만 제공해 주시면 저희가 복합 가공 계획을 수립해 드립니다.

CNC 밀링 및 선삭: 올바른 선택은 어떻게 해야 할까?

공정 및 복합 기술의 차이점을 논의했으니, 가장 중요한 질문은 "어떻게 선택해야 할까?"입니다. 여기서 핵심은 부품의 호환성입니다. 몇 가지 선택 규칙을 소개합니다.

CNC 선삭 선택의 황금률

다음 조건이 충족되는 경우 CNC 선삭을 선택하세요.

• 부품의 핵심 모양은 원통형이나 원뿔형 입니다(예: 샤프트 및 슬리브).
• 내부 및 외부 나사산은 특히 M2-M50 사양에 따라 정밀하게 가공되어야 합니다.
• 대량 생산 에 중점을 두어 더 높은 효율성과 더 낮은 노동 비용이 요구됩니다.

CNC 밀링 선택을 위한 황금률

다음 조건이 충족되는 경우에만 CNC 밀링을 사용하는 것을 고려하세요.

• 부품에는 평면, 홈, 복잡한 캐비티 또는 3D 곡면 (예: 브래킷 및 셸)이 포함됩니다.
• 회전하는 블랭크를 먼저 만드는 것보다는, 단단한 블랭크에서 특징을 "조각" 해야 합니다.
• 다방향 구멍과 보스 등 비대칭적이고 개별적인 특징을 갖춘 디자인입니다.

불확실성에 대한 모범 사례

복잡한 부품을 다루는 경우, JS Precision에 최대한 빨리 문의하세요. 저희 엔지니어는 제조 가능성 분석을 수행하고 부품 형상, 재료 및 배치 규모를 기반으로 효율적인 프로세스를 제안하며, 비용 절감을 위해 설계를 최적화합니다.

대규모 CNC 선삭 가공이든 복잡한 CNC 밀링 가공이든, JS Precision은 고객의 부품 요구 사항에 맞춰 정밀 CNC 밀링 및 선삭 솔루션을 제공하는 데 자부심을 가지고 있습니다. 도면만 보내주시면 최적의 솔루션을 선정하고 최대한 빨리 견적을 제공해 드리겠습니다.

그림 3: CNC 밀링 및 선삭 - 부품의 모양, 재료 및 배치 크기에 따라 효율적인 프로세스를 권장합니다.

강철 그 이상: 정밀 CNC 선삭은 어떤 재료를 다룰 수 있을까?

많은 고객들이 CNC 정밀 선삭으로 특수 소재를 가공할 수 있는지 궁금해합니다. 실제로 CNC 정밀 선삭은 다양한 금속, 엔지니어링 플라스틱, 복합 소재에 적용될 수 있습니다.

메탈 킹덤

• 항공우주 등급: 티타늄 합금(Ti-6Al-4V) 및 Inconel 718과 같은 고온 합금은 작업 경화를 처리하기 위해 특수한 초경 공구가 필요합니다.
• 의료용 등급: 생체적합성 소재는 오염을 피하기 위해 의료용 절삭유와 함께 316L 스테인리스 스틸과 Ti-6Al-4V와 같은 티타늄 합금을 사용합니다.
• 산업용 등급: 6061, 7075와 같은 알루미늄 합금, 구리 합금, 탄소강, 스테인리스강 304, 316 등이 포함되며 , 비용이 저렴 하고 적용 범위가 넓습니다.

절연, 마모 및 내부식성 응용 분야에 적합한 엔지니어링 플라스틱과 복합 소재 로는 PEEK, Dellin, 나일론, PTFE 등이 있습니다.

과제와 해결책

다양한 소재를 가공할 때 발생하는 어려움으로는 열전도율이 낮아 티타늄 합금의 경우 고온으로 이어지고, 스테인리스강의 경우 칩이 엉키는 현상이 발생하며, 플라스틱은 변형에 더 취약하다는 점 등이 있습니다. JS Precision은 CNC 정밀 선삭 품질을 보장하기 위해 툴패스와 파라미터를 조정합니다 .

고온 내열 초합금이나 내식성 엔지니어링 플라스틱 등 특수 소재 가공을 위한 정밀 CNC 선삭 부품이 필요하시다면 JS Precision의 정밀 CNC 선삭 서비스가 도와드리겠습니다. 풍부한 소재 가공 경험을 바탕으로 업계 표준을 충족하는 부품 품질을 보장합니다.

고정밀 CNC 선삭 센터 내부: 현대 제조의 심장

CNC 터닝의 정밀도는 고정밀 CNC 터닝 센터에 달려 있습니다. 주요 구성 요소와 각 기능은 다음과 같습니다.

1. 스핀들: 회전력의 핵심이며, 강성과 정밀도가 가공 품질을 좌우합니다. 고정밀 세라믹 베어링 스핀들을 장착하여 반경 방향 런아웃 오차 ≤ ±0.001mm, 회전 속도 범위 100~6000rpm을 구현하여 공작물 회전 동축성을 보장합니다.

2. 터렛: 외경 선삭 공구 및 내경 보링 공구를 포함하여 8~12개의 다양한 공구를 장착할 수 있어 0.5~1초의 빠른 자동 공구 교환이 가능합니다. 외경 선삭 및 내경 보링과 같은 복잡한 공정에도 사용할 수 있으며, 효율이 크게 향상됩니다.

3. 가이드 레일 및 볼 스크류: 공구 이동의 선형성 및 위치 정확도를 보장합니다. 고정밀 리니어 가이드 레일과 볼 스크류를 사용합니다. 가이드 레일 평행도 오차는 ≤ 0.002mm/m이며, 스크류 피치 오차는 레이저 보정 및 교정됩니다.

4. CNC 시스템: 기계의 "두뇌" 역할을 하는 CNC 시스템은 G 코드를 해석하고 신호를 보내 기계의 모든 움직임을 제어합니다. 당사는 Fanuc 또는 Siemens의 고급 시스템을 사용하여 빠른 응답 속도와 온라인 모니터링을 통해 고장 진단을 지원합니다.

5. 베드 구조: 고품질 주철(HT300) 베드는 진동을 효과적으로 흡수하고, 두 번의 시효 처리를 통해 내부 응력 변형을 줄여 공작 기계의 장기 안정적인 작동을 보장합니다. 5년 이상 사용 후에도 정밀도 저하가 ±0.005mm 이하입니다.

사례 연구: JS Precision이 복잡한 조립에서 40%를 절감한 방법

이론만으로는 충분하지 않으므로, CNC 정밀 선삭 및 복합 밀링 선삭 기술을 적용하여 고객의 실질적인 문제를 해결하고 비용을 절감하는 방법을 보여드리는 실제 사례 연구를 살펴보겠습니다.

고객의 고통점

1년 전, 한 광학 장비 제조업체로부터 연락을 받았습니다. 레이저 측정기의 핵심 부품은 원래 슬리브, 부싱, 연결 포스트 등 다섯 개의 독립적인 정밀 CNC 선삭 부품을 네 개의 나사로 조립하도록 설계되었습니다.

이 구성 요소에는 세 가지 심각한 문제가 있었습니다.

• 조립된 부품의 누적 오차는 ±0.02mm로 5개 부품에 걸쳐 ±0.1mm 가 되고, 레이저 빔 경로의 정렬 불량으로 인해 광학 성능이 불안정해져 제품의 85%만이 기준을 통과할 수 있었습니다.
• 조립 과정에는 하루에 50세트만 조립할 수 있는 전담 작업자 2명이 필요했고, 이로 인해 한 달에 5,000달러의 인건비가 증가했습니다.
• 나사 연결 구조에 구조적 강도가 없어 운송 중 부품이 헐거워지는 현상이 발생하며, 이로 인해 불만이 10%에 달합니다.

JS 정밀 솔루션

당사 엔지니어는 도면을 받은 후 먼저 제조 가능성 분석을 세부적으로 수행하여 이 5개 부품의 연결 지점을 별도의 가공 없이 통합할 수 있다는 것을 발견했습니다. 따라서 통합 제조 솔루션을 위해 5축 밀링 및 선삭 기능을 갖춘 고정밀 CNC 선삭 센터를 권장합니다.

공작물은 먼저 회전체에 대한 CNC 선삭 가공을 거친 후, 공작 기계의 Y축과 C축 기능을 사용하여 필요한 평면을 밀링하고 구멍을 연결한 후, 마지막으로 나사산을 가공합니다. 이렇게 하면 추가 조립 없이 한 번의 클램핑으로 문제를 완벽하게 해결할 수 있습니다.

레이저 광학 경로가 정확한지 확인하기 위해 스핀들 속도를 3000rpm으로 높이고 초미립자 카바이드 공구를 사용하여 절단 중 발생하는 진동이 부품 정확도에 미치는 영향을 줄이는 등 절단 매개변수를 최적화했습니다 .

한편, 가공 공정에 온라인 측정 단계를 도입했습니다. 10개의 부품을 가공할 때마다 프로브가 주요 치수를 검사하여 오차가 ±0.005mm 이내로 제어되도록 합니다.

결과 및 데이터

솔루션을 배포함으로써 클라이언트는 다음과 같은 주요 비즈니스 가치를 실현했습니다.

• 구성품의 수는 5개에서 1개로 줄어들었고, 단일 통합 부품으로 조립 공정은 완전히 없어졌으며 전담 조립 작업자의 필요성도 없어졌습니다.
• 총 제조 비용이 40% 절감 되었고(월 5,000달러 상당의 인건비 절감 포함), 부품 수 감소로 재료 낭비가 15% 감소했습니다. 부품 수는 5%에서 3.25%로 줄었습니다.
• 부품 강도가 최대 25% 향상(인장 시험 결과: 파단력이 500N에서 625N으로 증가)되어 운송 중 헐거워지는 문제가 방지되고 장비의 광학 성능 합격률이 99.5%로 향상되었습니다.
• 생산 주기가 3주(가공 1주 + 조립 2주)에서 1주일 이내로 단축되어 고객이 시장 수요에 더욱 신속하게 대응할 수 있게 되었습니다. 3개월 만에 주문량이 20% 증가했습니다 .

그림 4: 정밀 CNC 선삭 슬리브

어떤 산업이 정밀 CNC 선삭 부품을 사용하고 있나요?

정밀 CNC 선삭은 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며, 많은 산업에서 핵심 부품을 위해 CNC 선삭에 의존하고 있습니다. 주요 응용 산업과 정밀 CNC 선삭 부품에 대한 소개는 다음과 같습니다.

1. 항공우주: 엔진 블레이드 테넌, 랜딩 기어 구성 요소, 유압 밸브 코어 등 정밀하고 신뢰할 수 있는 부품은 극한 환경에서도 정상적으로 작동할 수 있도록 정밀한 제조가 필요합니다.

2. 의료기기: 수술 로봇의 관절 샤프트, 뼈 나사, 치과 임플란트, 인슐린 펌프 기어와 같이 높은 생체적합성과 정밀성이 요구되어 장비의 안전에 영향을 미칩니다.

3. 자동차 산업: 대량 생산이 가능하고 내구성이 뛰어난 터보차저 로터, 기어박스 샤프트, 연료 분사 시스템 노즐은 차량 성능과 연료 소비에 직접적인 영향을 미칩니다.

4. 반도체 및 광학: 장비 성능에 영향을 미치지 않도록 웨이퍼 캐리어, 광학 렌즈 배럴, 레이저 캐비티 등 마이크론 수준의 정밀 부품이 필요합니다.

5. 방위 및 에너지: 미사일 유도 정밀 샤프트, 드론 베어링, 석유 및 가스 밸브 코어 등 장비 작동의 안정성을 보장하기 위한 혹독한 작동 조건을 견딜 수 있는 부품이 필요합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 고정밀 CNC 선삭은 일반적으로 어떤 허용 오차를 가질 수 있나요?

일반적으로 ±0.025mm이며, 항공우주 분야에서는 ±0.005mm 또는 그 이상이며, 까다로운 분야에서는 부품 크기와 소재에 따라 달라집니다.

Q2: 하나의 부품을 CNC 선삭과 밀링 공정을 모두 사용하여 가공할 수 있습니까?

네, 매우 일반적입니다. 회전 부품의 본체는 일반적으로 CNC 선삭으로 제작되고, 평면이나 구멍과 같은 비대칭 형상은 CNC 밀링으로 가공됩니다.

질문 3: CNC 선삭 견적을 받으려면 어떤 파일 형식을 제공해야 합니까?

2D PDF/DWG 도면과 함께 3D STEP 또는 IGES 파일을 선호합니다. 정확한 가격 책정을 위해 파일에 주요 치수와 공차를 명시해 주셔야 합니다 .

Q4: 다축 터닝 센터를 사용하면 어떤 이점이 있나요?

다축 터닝 센터는 단일 설정으로 모든 가공 작업을 완료할 수 있어 오류 누적을 줄이고, 납품 시간을 단축하며, 더 복잡한 형상 의 부품을 제조할 수 있습니다.

Q5: CNC 선삭에 적합하지 않은 재료는 무엇입니까?

부드러운 고무와 같은 고탄성 소재와 세라믹과 같은 매우 부서지기 쉽고 단단한 소재는 일반적으로 잠재적인 품질 문제로 인해 기존 CNC 선삭으로 가공할 수 없습니다 .

Q6: CNC 선반 가공 부품의 비용을 어떻게 줄일 수 있나요?

매우 엄격한 허용 오차를 피하는 등 설계 최적화를 통해 비용을 절감할 수 있으며, 적절한 재료를 선택하고 일괄 생산을 통해 설정 비용을 분산할 수 있습니다.

Q7: CNC 선삭 공정에서 냉각수의 역할은 무엇입니까?

냉각수는 윤활 작용을 하며, 절삭 온도를 낮추고, 칩을 씻어내어 공구 수명을 연장하고 가공물 표면의 품질을 보장합니다.

Q8: 5축 밀링은 3축 밀링과 어떻게 다릅니까?

5축 밀링의 경우, 공구가 어떤 각도에서든 공작물에 접근할 수 있습니다. 따라서 매우 복잡한 표면도 재클램핑 없이 가공할 수 있습니다. 3축 밀링에 비해 더 높은 정밀도와 효율성을 제공합니다.

요약

정밀 제조 분야에서 CNC 밀링과 터닝 중 현명한 선택은 프로젝트 성공, 비용 관리, 그리고 탁월한 성능 달성의 기반을 마련합니다. 이러한 결정에는 광범위한 기술 지식과 더불어 미세한 디테일까지 꿰뚫어 보는 안목이 필요합니다.

귀하의 디자인이 우아한 회전체이든 복잡한 다면체이든, JS Precision 의 전문가 팀과 첨단 고정밀 CNC 터닝 센터 및 밀링 장비가 귀하에게 원스톱 정밀 CNC 터닝 서비스 솔루션을 제공할 준비가 되어 있습니다.

추측은 그만하고 전문가에게 맡기세요. 부품 요구 사항을 알려주시면, 저희는 신속한 견적과 단축된 생산 주기를 통해 프로젝트 진행을 지원하여 고품질 정밀 CNC 터닝 부품을 제작해 드립니다.