정밀 CNC 선삭: 복잡한 샤프트 부품 가공을 위한 솔루션

심장 박동기에는 직경이 0.8mm에 불과하고 5마이크로미터의 위치 정확도가 요구되는 티타늄 합금 구동축이 있습니다. 반면, 산업용 로봇의 회전 감속기에는 윤곽 오차를 3마이크로미터 이내로 제어해야 하는 사이클로이드 휠이 내장되어 있습니다.

현대의 정밀 CNC 선삭 기술은 이전에는 달성 불가능하다고 여겨졌던 제조업의 장벽을 하나씩 허물고 있습니다.

이 글에서는 이 기술을 통해 복잡한 샤프트 부품을 설계 도면에서 완벽한 물리적 형상 으로 구현하여 안정적인 가공 경로를 찾는 방법을 자세히 살펴봅니다. 이 고도화된 정밀 CNC 선삭 기술 시스템을 통해 다양하고 까다로운 샤프트 부품 가공 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

핵심 답변 요약

고난도 샤프트 가공: JS 정밀 선삭의 강점

정밀 샤프트 부품 가공의 많은 어려운 문제는 경험에 의존하며, JS Precision은 특히 이 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. JS Precision은 정밀 CNC 선삭 분야에서 15년 이상의 경험을 바탕으로 의료, 항공우주, 자동차 등 모든 산업 및 응용 분야의 고객에게 서비스를 제공합니다.

예를 들어, JS Precision은 항공우주 고객사를 위해 직경 15mm, 길이 120mm의 인코넬 샤프트를 가공하여 1.2μm의 진원도를 달성했습니다. 또한 자동차 전자 장치를 제조하는 고객사를 위해 직경 5mm, 길이 80mm의 316 스테인리스 스틸 센서 샤프트를 가공하여 Ra 0.4μm의 표면 조도를 달성했습니다.

위의 내용은 JS Precision이 성공적으로 수행한 수많은 프로젝트 중 일부에 불과 합니다. JS Precision은 티타늄 합금, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등 가공이 어려운 다양한 소재를 포함하여 직경 0.5mm부터 300mm까지의 샤프트를 처리할 수 있습니다.

이 가이드는 JS Precision의 다년간의 실무 경험을 요약한 것입니다. 모든 제안과 방법은 실제 제작에서 검증되었으므로 전문성과 실용성을 절대적으로 신뢰할 수 있습니다.

JS Precision은 정밀 CNC 선삭 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있어 가공하기 어려운 다양한 소재의 샤프트를 처리할 수 있습니다. 필요하신 경우 부품 도면만 보내주시면 신속하게 상세 견적을 제시하고 시간 효율적인 가공 프로세스를 시작하겠습니다.

정밀 CNC 선삭 부품의 핵심 장점

복잡한 샤프트 부품을 제조할 때는 다음과 같은 핵심적인 장점으로 인해 CNC 선삭이 선호됩니다.

• 극도의 정밀성과 반복성: CNC 시스템으로 제어되며, 사전 설정된 디지털 도면에 따라 작업하여 인적 오류를 최소화합니다. 첫 번째든 100번째든, 모든 CNC 터닝 부품은 배치 정밀도 요건을 충족하는 도면에 정확하게 맞춰집니다.
• 놀라운 생산 효율성: 사전 설정된 프로그램 덕분에 CNC 선반은 현장에 필요한 인력을 최소화하면서 24시간 연중무휴 생산을 처리할 수 있습니다. 대량 주문에 적합하며, 생산량이 많을수록 단가 이점이 커집니다.
• 비교할 수 없는 정교함: 드릴링, 밀링, 태핑 기능이 오늘날의 밀링 및 터닝 센터에 통합되어 "한 번의 설정으로 완벽한 가공"을 제공하고 부품을 설계 제약에서 완전히 해방합니다.
• 뛰어난 표면 품질: 최적화된 절삭 매개변수와 마무리 툴패스를 통해 부품이 거의 연마된 표면에 직접 도달할 수 있어 추가적인 연삭 공정이 줄어듭니다.

다음은 CNC 선삭과 기존 선삭을 비교하여 장점을 시각적으로 보여 주는 것입니다.

이러한 효율적인 처리 모드를 통해 CNC 선삭 부품 의 각 배치가 안정적인 품질을 유지할 수 있으며, 엄격한 하이엔드 제조 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.

고품질 CNC 터닝 부품이 필요하시다면 JS Precision의 정밀 CNC 터닝 서비스가 최고의 선택입니다. 저희는 기술적 강점을 최대한 활용하여 효율적인 생산을 제공해 드립니다. 주문 후 생산 진행 상황을 신속하게 피드백해 드리므로 안심하고 기다리실 수 있습니다.

그림 1: CNC 선삭 공정은 원자재를 선반에 고정하고, 원자재가 회전하는 동안 단일 지점 절삭 공구가 회전 축과 평행하게 이동하여 재료를 그에 따라 형상화하는 과정입니다.

CNC 정밀 선삭에서 툴링이 중요한 이유

CNC 정밀 선삭에서 공구는 가공 정확도, 효율성, 그리고 품질을 결정합니다. 고려해야 할 필수 요소는 다음과 같습니다.

재료별 설계: 가공 재료의 특성에 따라 공구를 설계합니다. 예를 들어, 티타늄 합금은 높은 경도와 내열성을 갖춘 공구가 필요한 반면, 알루미늄 합금의 경우 칩 제거 성능이 뛰어나야 하므로 미세 형상 변수가 서로 다릅니다.

극한 강성 시스템: 열 수축 공구 홀더와 같은 고정밀 클램핑 시스템을 기반으로 냉각 후 가열된 공구 홀더가 단단히 클램핑되고 고속 가공 중 미세 진동이 억제되어 가공 정확도가 향상됩니다.

마이크로 칩 절단 제어: 정밀한 홈 설계를 통해 미크론 수준 절삭 중에도 공구나 작업물이 얽히지 않고 설정된 매개변수 내에서 칩이 절단되어 원활한 가공이 가능합니다.

지능형 모니터링 및 관리: 가공 중 및 실시간 공구 마모 모니터링, 수명 예측, 품질 저하가 발생하기 전에 시기적절한 교체를 통해 가공 안정성과 균일한 부품 품질을 확보합니다.

JS Precision은 CNC 정밀 선삭 가공 에서 최적의 공구와 다양한 소재로 제작된 부품을 결합하여 공구 선택 및 관리에 중점을 두고 있습니다. 저희 서비스를 선택하시면 원활하고 효율적인 가공 경험을 누리실 수 있습니다. 고객의 요구사항을 접수하는 즉시 공구 솔루션을 신속하게 개발해 드립니다.

그림 2: CNC 선삭에서 정밀도를 달성하려면 고품질 절삭 공구가 중요합니다.

복잡한 CNC 선삭 부품에 대한 고급 워크홀딩 설계 방법

복잡한 CNC 선삭 부품을 가공하려면 정확도를 유지하기 위해 고급 툴링이 필요합니다. 주요 설계 방법은 다음과 같습니다.

• 통일된 기준점 원리: 6점 위치 결정 규칙을 사용하여 안정적인 기준을 설정하는 방법은 기준점 변환 오류를 줄여 가공 기능의 위치 정확도를 보장합니다.
• 박벽 변형 제어: 유압으로 팽창된 맨드렐이 반경 방향으로 균일하게 압력을 가하며, 변형량은 5μm 미만입니다. 유압 팽창은 부품 내벽에 맞춰져 국부적인 변형을 방지합니다.
• 가는 샤프트용 진동 방지 솔루션: 진동 조건의 실시간 변화를 통해 자기유변유체 지능형 툴 홀더의 지지 강성을 즉시 조정할 수 있습니다. 자기유변유체의 점도 변화는 진동을 제어하여 가공 정확도를 관리합니다.
• 불규칙한 모양의 맞춤형 부품: 전용 척의 토폴로지 최적화 설계는 불규칙한 모양의 부품 표면에 완벽하게 맞아 안정적인 클램핑을 보장하고 가공 변위를 방지합니다.

다음 표는 다양한 툴링 솔루션과 해당 시나리오 및 효과를 보여줍니다.

이러한 설계는 CNC 선반 부품 가공에서 클램핑 문제를 효과적으로 해결하고 복잡한 부품의 고정밀 가공에 대한 안정적인 지원을 제공할 수 있습니다.

JS Precision은 복잡한 CNC 선삭 부품용 고급 툴링을 설계하여 가공 정확도를 보장합니다. 불규칙한 형상이나 얇은 두께 등 부품 가공에 대한 특별한 요구 사항이 있으시면 언제든지 문의해 주세요. 고객님께 맞는 맞춤형 툴링 솔루션을 제공해 드리며, 주문 후 빠른 생산이 가능합니다.

도전 정복: 티타늄 정밀 CNC 선삭

티타늄 정밀 CNC 선삭의 과제와 해결책:

• 열 관리 과제: 티타늄 합금의 낮은 열전도율로 인해 절삭 중 열 축적이 발생할 수 있습니다. 고압 냉각수를 절삭 영역에 직접 주입하여 열을 빠르게 방출하거나 치수 안정성을 위해 온도를 제어합니다.
• 가공 경화 제어: 티타늄 합금의 특성에 따라 낮은 속도와 적절한 이송 속도를 사용한 최적 절삭 매개변수를 사용하여 표면 가공 경화와 공구 마모를 최소화합니다.
• 화학 반응성 관리: 티타늄 합금은 고온에서 절삭 공구와 쉽게 반응하는 경향이 있습니다. 초미립자 초경 공구와 같은 특수 공구는 이러한 화학 반응에 강하여 공구 수명을 연장하도록 설계되었습니다.
• 탄성 변형 보상: 티타늄 합금의 탄성 계수는 ​​작아서 쉽게 변형됩니다. 설계 과정에서 미리 설정된 보상량을 추가합니다. 변형량은 시뮬레이션과 경험을 바탕으로 계산됩니다. 프로그래밍 과정에서 조정이 수행됩니다.

이러한 타겟형 솔루션은 티타늄 정밀 CNC 선삭 가공의 어려움을 효과적으로 해결하고 티타늄 합금 샤프트 부품의 대량 생산 가능성을 제공합니다.

복잡한 샤프트에 대한 CNC 선삭 공정을 최적화하는 방법

CNC 선삭 공정 최적화는 복잡한 샤프트 부품의 가공 품질을 향상시키는 데 중요합니다. JS Precision은 다음과 같은 방법으로 공정을 최적화합니다.

1. 디지털 시작:

부품의 3D 모델을 수령하면 기술자는 데이터를 분석하여 합리적인 가공 기준을 도출합니다. 이와 동시에, 부품 구조가 가공 요건을 충족하는지 확인하기 위한 제조 가능성 검토를 위한 종합적인 설계가 진행됩니다. 발견된 문제는 즉시 수정하여 고객에게 전달해야 합니다.

2. 지능형 프로그래밍:

CAM 프로그래밍 과정에서는 정밀한 툴패스를 생성할 뿐만 아니라, 공구와 공작기계, 픽스처 또는 부품 간의 충돌을 방지하기 위한 충돌 검사도 수행합니다 . 또한, 부품 소재 및 가공 요구 사항에 따라 절삭 매개변수를 최적화하여 가공 품질을 보장하는 동시에 최고의 가공 효율을 보장합니다 .

3. 린 제조 공정:

• 거친 가공: 이 공정은 작업 표면의 과도한 재료를 제거하기 위해 큰 절삭 깊이와 높은 이송 속도를 따릅니다. 이는 후속 기계 가공을 위한 것입니다.
• 준정삭: 정삭 작업의 요구 사항에 따라 부품의 가공 여유를 일정하게 유지하여 정삭 작업 중 여유가 고르지 않아 발생하는 오류를 방지합니다.
• 마무리: 새로운 절삭 공구를 사용하여 작은 절삭 깊이, 높은 속도, 느린 이송을 특징으로 하는 가공 방법을 사용하여 부품이 최종 치수 정확도와 표면 마감을 달성하도록 합니다.

4. 온라인 검사:

가공 과정에서 프로브를 사용하여 부품의 주요 치수를 자동으로 측정합니다. 치수 편차가 감지되면 시스템은 실시간으로 공구 마모를 보정하여 각 부품의 치수 정확도를 충족합니다.

이 완벽한 CNC 선삭 공정 최적화 솔루션은 복잡한 샤프트 부품의 가공 적격률을 크게 개선하고 생산 주기를 단축할 수 있습니다.

그림 3: CNC 정밀 선삭은 완전 자동화되어 있으며, 정확도를 높이기 위해 속도를 조절할 수 있어 수동 성형이 필요 없습니다.

JS Precision 사례 연구: 소형 의료 로봇용 티타늄 합금 구동축의 정밀 선삭

고객 요구 사항

한 의료기기 회사가 수술용 로봇에 사용할 Ti 합금(Ti-6Al-4V) 구동축을 요청했습니다. 해당 부품은 직경 3mm, 길이 50mm에 불과합니다.

이 부품은 크기가 작다는 점 외에도, 다양한 리드를 가진 여러 개의 소형 나사산, 하나의 편심 캠, 그리고 무게를 줄이기 위한 15mm 깊이의 구멍이 필요합니다. 일반적인 진원도는 2μm 미만이어야 하며, 표면 거칠기는 Ra 0.4μm에 도달해야 합니다. 첫 번째 로트 100개는 2주 이내에 배송됩니다.

핵심 과제

• 첫째, 티타늄 합금은 가공이 어렵고 가공 경화가 쉬우며, 절삭 중 열이 축적됩니다. 이처럼 매우 작은 부품은 절삭 조건에 대한 더욱 세심한 제어가 필요합니다.
• 가공물은 가늘고 길이 대 직경 비율이 16.7로 크기 때문에 절삭력 에 의해 변형되고 진동하기 쉬워 가공 정밀도에 영향을 미칩니다.
• 게다가 이 부품은 최소 나사 리드가 0.5mm 이고 편심 캠의 편심이 0.3mm인 복잡한 형상들이 특징입니다. 한 번의 클램핑으로 제작되는 모든 가공 형상의 상대 위치 정확도를 유지하는 것은 매우 어렵습니다.
• 마지막으로, 중량 감소 심공의 길이 대 직경 비율이 5에 도달하여 드릴링 중 칩 제거가 어려워 지고 거친 구멍 벽이나 드릴 비트 파손으로 이어지기 쉽습니다.

JS Precision의 정밀 솔루션

이러한 모든 문제에 대해 JS Precision은 포괄적인 솔루션을 제공합니다.

공구: 소형 유압 팽창 맨드럴을 설계하고 제작하였으며, 클램핑 섹션의 길이는 8mm로 엄격하게 제어되어 부품을 단단히 고정할 수 있는 충분한 클램핑력을 제공하면서도 과도한 위치 조정은 발생하지 않습니다.

장비 선택: 고정밀 스핀들과 전동 공구대를 갖춘 스위스형 종방향 절삭 선반을 사용하여 외경 선삭, 나사 가공, 편심 밀링, 심공 드릴링 등 모든 가공을 한 번의 클램핑 작업으로 처리할 수 있습니다. 이를 통해 클램핑 오차를 줄일 수 있습니다.

공구 및 냉각: 티타늄 합금에 최적화된 초경합금 절삭 공구를 채택하고, 절삭 날을 특수 처리 하여 절삭 날의 날카로움을 향상시켰습니다. 70bar의 고압 냉각 시스템은 원활한 칩 제거를 보장하고 절삭 열 발생을 효과적으로 제어합니다.

품질 검사: 고해상도 비전 검사 시스템이 기계 가공 공정에 통합되어 부품의 중요 치수와 표면 품질에 대한 100% 기계 검사를 수행하여 문제를 적시에 감지하고 조정할 수 있습니다.

결과 및 가치

JS Precision은 위의 모든 솔루션을 바탕으로 고객이 요청한 리드타임보다 이틀 앞서 12일 이내에 100개의 첫 번째 배치를 납품했습니다. 납품된 부품은 도면과 완벽하게 일치했습니다. 진원도는 1.5μm 이내로 관리되었고, 표면 거칠기는 Ra 0.3μm로 고객의 기대치를 훨씬 뛰어넘었습니다.

고객은 추가 가공 없이 바로 조립할 수 있는 핵심 부품을 받았고, 이를 통해 고급 의료 기기를 성공적으로 출시하는 데 귀중한 시간을 절약할 수 있었으며, 양측의 장기적인 협력을 위한 좋은 기반을 마련할 수 있었습니다 .

JS Precision은 정밀 CNC 선삭 부품의 가공 문제를 효율적으로 해결하며, 특히 소형 의료용 로봇 구동축을 예로 들 수 있습니다. 가공이 필요한 더 복잡한 부품의 경우, 저희에게 연락하여 도면을 보내주시면 솔루션을 제공해 드리겠습니다. 주문 후 신속하게 배송해 드리겠습니다.

그림 4: 티타늄 합금(Ti-6Al-4V) 구동축

자격을 갖춘 정밀 선삭 부품 제조업체를 식별하는 방법은 무엇입니까?

자격을 갖춘 정밀 선삭 부품 제조업체를 선택하려면 기계 가공 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 다차원적 평가가 필요합니다.

기술 역량 매트릭스: 첨단 장비, 공정 데이터베이스, 그리고 기술팀을 포함합니다. 첨단 장비는 정밀성의 기반이며, 포괄적인 공정 라이브러리는 성숙한 솔루션을 제공하고, 전문가 팀은 기술적 과제를 해결합니다.

품질 시스템의 심도: ISO 9001 인증은 IATF 16949에서 요구하는 엄격한 시스템을 대체하지 않으며, 원자재에서 완제품에 이르기까지 전체 가치 사슬에 대한 표준화된 품질 검사 기록을 제공하지도 않습니다.

산업 경험 축적: 다양한 산업 분야마다 부품 요구 사항이 상당히 다릅니다. 의료 또는 항공우주 분야처럼 목표 산업에서 이미 성공 사례를 보유한 제조업체를 선호하십시오. 해당 산업 분야의 요구 사항을 자세히 이해하고 있기 때문입니다.

지속적 개선을 위한 메커니즘: 빅데이터 기반 폐쇄 루프 프로세스 최적화 시스템을 구축해야 합니다. 데이터 분석을 활용하여 프로세스를 최적화하고 품질과 효율성을 향상시켜야 합니다.

JS의 장점: 복잡한 정밀 CNC 선삭 부품을 위한 파트너

정밀 CNC 선삭 부품 가공을 전문으로 하는 회사인 JS Precision은 신뢰할 수 있는 파트너가 되는 데 필요한 핵심적인 장점을 많이 갖추고 있습니다.

기술적 깊이:

JS Precision의 고정밀 가공 공장은 스위스 타입 종형 선반과 고정밀 시험 장비 등 고성능 첨단 하드웨어를 갖추고 있습니다. 티타늄 합금, 인코넬 등 가공이 어려운 소재와 복잡한 형상의 가공에 대한 풍부한 지식 기반을 구축했습니다.

예를 들어, 인코넬 부품의 경우, 가공 효율성과 품질을 효과적으로 개선할 수 있는 일련의 독점적인 절삭 매개변수와 냉각 솔루션이 개발되었습니다.

품질에 대한 약속:

JS정밀은 "무결점"을 실현 가능한 목표로 삼고 전 공정 품질 관리 시스템을 구축했습니다. 원자재 조달부터 시작하여 각 배치의 성능과 성분을 테스트하여 확인합니다. 공정 중에는 모든 치수에 대한 실시간 온라인 검사가 수행되며, 출고 전 모든 부품의 치수와 외관을 면밀히 검사합니다.

협력 모델:

JS Precision은 고객에게 무료 DFM 컨설팅을 제공하기 위해 최대한 빨리 프로젝트 개발에 참여할 수 있습니다. 부품 도면을 바탕으로 공정상의 어려움을 분석하고 최적화 방안을 제시하며, 고객이 가공 비용을 절감하고 개발 주기를 단축할 수 있도록 지원합니다.

안정적인 배송:

JS Precision은 고객에게 납기가 얼마나 중요한지 깊이 이해하고 있습니다. 과학적인 공급망 관리와 생산 계획을 통해 정시 납품을 보장합니다 .

우리는 제품의 주문 현황에 따라 생산 순서를 합리적으로 조정하고, 원자재 조달 및 생산 진행 상황을 실시간으로 추적하며, 특수한 상황이 발생할 경우 고객과 신속하게 소통하여 공동으로 해결책을 찾습니다.

자주 묻는 질문

Q1: 정밀선삭을 통해 어떤 표면 거칠기를 얻을 수 있나요?

JS Precision의 일반 정밀 선삭 공정은 Ra 0.4μm의 표면 조도를 달성할 수 있습니다. 롤 포밍과 같은 후속 공정을 거치면 표면 조도가 Ra 0.1μm에 도달하거나, 경면 마무리의 경우 더욱 향상되어 대부분의 고정밀 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

Q2: 연삭에 비해 정밀 선삭의 주요 장점은 무엇입니까?

정밀 선삭은 한 번의 설정으로 복잡한 형상을 가공할 수 있으며, 더 높은 효율과 동일한 경면 가공 품질을 제공합니다. 또한 여러 공정을 통합하고, 장비 교체 횟수를 줄이며, 더 높은 기하 공차를 확보하고, 가공 비용을 절감하는 데 특히 적합합니다.

Q3: 어떤 크기의 CNC 선반 부품을 다룰 수 있나요?

JS Precision Equipment는 직경 0.5mm부터 300mm까지 의 CNC 선삭 부품을 가공할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 따라서 초소형 부품부터 대형 부품까지 정밀 가공 서비스를 제공할 수 있습니다.

Q4: 예를 들어 303과 316처럼 다양한 스테인리스 스틸 등급을 선삭할 때 매개변수의 차이점은 무엇입니까?

303 스테인리스강은 유황을 함유하고 있어 절삭이 용이하지만, JS Precision은 더 높은 이송 속도를 사용합니다. 316 스테인리스강은 더 강하기 때문에 칩 브레이킹과 표면 품질을 보장하기 위해 절삭 속도를 낮추고 고압 절삭유를 사용하여 공구를 더 날카롭게 만들어야 합니다.

Q5: 정밀 선삭은 소량 생산 프로토타입 제작에 적합합니까?

CNC 선삭은 특수 금형이 필요하지 않으므로 정밀 선삭은 소량 프로토타입 제작에 매우 적합합니다 . 프로그래밍 후 프로토타입을 신속하게 제작할 수 있어 반복 검증 및 중소 규모 배치 생산의 요구를 충족하여 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.

Q6: 어떤 자료를 지원하시나요?

JS Precision은 알루미늄, 스테인리스강, 티타늄, 구리, 합금강, 그리고 PEEK 및 델린과 같은 일부 엔지니어링 플라스틱을 포함한 다양한 종류의 금속 에 대한 정밀 선삭 가공을 지원합니다. 요구 사항에 따라 적용 가능한 소재를 추천해 드릴 수 있습니다.

Q7: 선삭된 부품의 날카로운 모서리는 모따기가 필요한가요? 어떻게 처리해야 하나요?

가공된 부품의 날카로운 모서리를 챔퍼링하는 것은 날카로운 모서리가 응력 집중점으로 작용할 수 있고 위험할 수 있기 때문에 중요합니다. JS Precision은 프로그래밍 가능한 툴패스 제어를 적용하여 모든 날카로운 모서리를 정확하고 안정적으로 챔퍼링하거나 부동태화합니다.

Q8: 문의 후 견적을 받기까지 얼마나 걸리나요?

JS Precision은 표준 부품의 경우 완전한 도면을 바탕으로 2시간 이내에 명확하고 투명한 예비 견적을 제공하며, 복잡한 부품의 경우 고객과 소통한 후 4시간 이내에 견적을 제공합니다.

요약

정밀 CNC 선삭은 현대 제조의 초석으로, 최고의 소재 성능과 정밀한 디지털 제어의 완벽한 조화를 이룹니다. 기술적으로 숙련된 파트너와 경험이 풍부한 파트너를 구분하는 것은 핵심 부품의 성공에 결정적인 요소가 될 것입니다.

신뢰할 수 있는 정밀 선삭 부품 제조업체인 JS Precision은 설계 최적화, 설계부터 완제품 납품까지의 전체 서비스를 제공하고 복잡한 샤프트 부품을 가공하는 동안 발생하는 여러 가지 과제를 극복하는 데 도움을 드립니다.

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