정밀 공작 기계의 제어하에 단단한 금속 조각을 돌아 다니며 유연하게 조정할 수 있습니다. 절단 도구는 원하는 모든면에서 절단 될 수 있으며 절단은 매우 정확합니다. 이와 마찬가지로, 금속은 마침내 정밀 항공기 부분, 의료용 손톱 또는 절묘한 조각이됩니다.
이것이의 힘입니다5 축 CNC 가공! 그것은 복잡한 모양을 만들고 정확하게 만들고 빠르게 만들 수있는 최상위 제조의 최상위 수준을 나타냅니다 .next, 5 축 CNC 가공 서비스가 할 수있는 일을 자세히 살펴 보겠습니다.
5 축 CNC 가공은 무엇입니까?
간단히 말해서, 5 축 CNC 가공은보다 진보 된 CNC 밀링 기술입니다. 우리가 익숙한 3 축 및 4 축 밀링 머신과 마찬가지로 고속 회전 도구를 사용하여 조각과 같은 작은 복합 모양으로 자료를 자릅니다.
가장 일반적인CNC 밀링 머신공장에서 현재 주로 3 개의 선형 방향 (앞뒤, 왼쪽 및 오른쪽, 위아래)으로 이동하여 작동하는 도구에 의존합니다. 이 3 축
5 축 CNC 가공은 훨씬 더 강력합니다. 당사의 운영자는 먼저 CAM 소프트웨어를 사용하여 복잡한 가공 동작을 부품의 설계 도면을 기반으로 이해할 수있는 세부 지침 (소위 G 코드)으로 변환합니다.
이 지침을 수신 한 후 5 축 CNC 가공은이 도구를 세 가지 선형 방향으로 움직이고 공작물 자체 또는 공구를 두 개의 추가 각도로 회전시킬 수 있습니다. 이는 가공 중에 두 개의 유연한 조인트를 갖는 것과 같습니다.이 도구는 거의 모든 방향에서 공작물에 접촉 할 수 있습니다.
5 축 CNC 공작 기계의 주요 장점은 무엇입니까?
오늘날 정밀 부품 처리 요구의 절반 이상은 5면 처리와 관련이 있으며, 이는 제조 워크샵에서 5 축 공작 기계의 인기를 직접 촉진합니다. 기존의 3 축 처리, 5 축과 비교합니다CNC 가공 서비스여러 차원에서 상당한 이점을 보여줍니다.
1. 복잡한 처리를 완료하기위한 단일 클램핑
5 축 가장 큰 편의성은 공작물을 한 번만 클램핑하고 수정하면됩니다. 공작 기계는 나머지 복잡한 처리 단계를 자체적으로 처리하고 완성 된 부품을 직접 만들 수 있다는 것입니다.
이것은 3 축 공작 기계와 완전히 다릅니다. 복잡한 모양을 만들 때 3 축 공작 기계는 종종 공작물을 제거하거나 뒤집거나 각도를 변경하여 여러 번 다시 클램핑해야합니다.
결과는 복잡한 부품을 더 빠르고 저렴하게 만드는 것입니다. 여러 클램핑으로 인한 오류를 피하고 완제품이 더 안정적입니다.
2. 도구 적용 및 우수한 표면 품질
5 축 공작 기계를 사용하면 공작물이나 도구가 각도를 유연하게 돌릴 수있어 처리 영역이 스핀들에 더 가깝게됩니다.
전문적인 이점 : 짧고 강력한 절단 도구를 사용할 수 있습니다. 짧은 도구는 강성과 고유 주파수가 높아 진동 절단을 효과적으로 억제 할 수 있습니다.
직접 효과 : 크게 개선표면 마감공작물 (RA 값이 낮음)의 후속 연마의 필요성을 줄이고 도구 수명을 연장하면서 더 높은 절단 매개 변수 (피드, 절단 깊이)를 달성합니다.
3. 섬세하고 어려운 부품 처리
5 축
핵심 기능 : 이것은 부품의 부드러운 표면을 의미 할뿐만 아니라 더 중요한 것은 매우 복잡한 제조 능력을 잠금 해제합니다.기하학적 부분. 이러한 부품 (예 : 임펠러, 적분 블레이드, 복잡한 금형 공동, 생체 의학 임플란트)은 종종 3 축 기계로 처리하기가 불가능하거나 처리 효율이 매우 낮고 정확성을 보장하기가 어렵습니다.
4. 더 많은 유형의 주문을 수락 할 수 있습니다
5 축 처리 기능은 항공 우주, 고급 의료 장비, 정밀 금형 및 에너지 장비와 같은 고정밀 제조 분야의 핵심 진입 티켓이되었습니다. 경제적이고 효율적으로 완료 할 수없는 부품을 처리하거나 3 축 또는 3+2 포지셔닝 처리에 의존하여 전혀 달성 할 수 없습니다.
프로그래밍에서 완제품에 이르기까지 5 축 가공의 특정 단계는 무엇입니까?
5 Axis CNC 공작 기계는 다른 CNC 공작 기계와 마찬가지로 컴퓨터 명령 하에서 작동합니다. 그것은 의존합니다컴퓨터 프로그래밍도구의 움직임과 공작물이 어떻게 움직이는 지 (또는 회전) 정확하게 제어합니다. 전체 프로세스는 세 단계로 나눌 수 있습니다.
1 단계 : 부품의 디지털 모델을 그립니다
우리의 엔지니어는 먼저 전문 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터에서 제작할 부품을 신중하게 그립니다. 이 디지털 모델은 모든 후속 작업의 기초입니다.
2 단계 : 디자인 드로잉을 공작 기계의 작동 매뉴얼로 바꾸십시오.
그려진 CAD 모델은 CAM 소프트웨어로 가져옵니다.
CAM 소프트웨어의 역할은 매우 중요합니다.
- 부품의 모양에 따라 도구가 취해야하는 경로를 자동으로 계획합니다.
- 복잡한 가공 동작을공작 기계G 코드를 직접 이해할 수 있습니다.
- 이 G 코드는 공작 기계의 도구에 x, y 및 z의 세 가지 선형 방향으로 움직이는 방법을 알려줍니다. 또한 동시에 작업 테이블 (또는 스핀들 헤드)이 A 축 및 B 축 (또는 기타 회전 축 조합)을 회전시키고 기울어 지도록 지시합니다.
키는 다음과 같습니다. 5 개의 축 (X, Y, Z Linear Axes + A, B 로터리 축)의 이동이 동기화되고 조정되어 공구가 최상의 각도로 복잡한 모양을자를 수 있습니다.
3 단계 : 공작 기계는 도면에 따라 구성되고 한 번 클램핑됩니다.
생성 된 G 코드는 5 축 CNC 공작 기계의 제어 시스템에 입력됩니다.
공작 기계는 지침에 따라 엄격하게 움직입니다. 도구는 공간에서 유연하게 움직이며 공작물은 끊임없이 각도를 조정합니다.
가장 큰 장점은 다음과 같습니다.이 다섯 축의 자유를 사용하면 공작물을 공작 기계에 한 번만 고정하고 고정하면 5 개의면 또는 더 복잡한 모양을 제자리에 처리 할 수 있습니다.
결과는 다음과 같습니다.
- 시간을 크게 절약하여 반복 분해 및 재배치의 문제를 제거하십시오.
- 비용을 줄이고 노동 및 기계 시간을 줄입니다.
- 부품은 더 정확하게 만들어져다중 클램핑.
참고 : 공작 기계의 특정 속도 및 회전 방법은 구조 유형 (예 : 턴테이블 회전 또는 스윙 헤드 회전) 및 공작 기계의 구성에 따라 다릅니다.
다른 가공 대신 5 축 가공을 선택하는 이유는 무엇입니까?
5 축 가공과 기타 기술 중에서 선택하려면 신중하게 고려해야합니다. 걱정하지 마십시오. 핵심 차이를 이해하면 선택하기가 훨씬 쉽습니다. 가장 일반적인 두 가지 "라이벌"을 비교하는 데 중점을 두겠습니다.
1. 5 축 대 3+2 축 (인덱싱 가공)
많은 사람들이 쉽게 혼란스러워합니다. 이름은 다섯 축을 가지고 있지만 작업 방법은 매우 다릅니다!
5 축 (True 5 축) :
핵심 특징 : 가공 중에 5 축 (X, Y, Z 선형 축 + A, B/C 회전 축)은 동시에 연속적으로 움직이고 조정됩니다 (전문적으로 RTCP/공구 팁 기능이라고 함). 도구는 움직일 때 각도를 조정하고 복잡한 표면을 매우 매끄럽게자를 수 있습니다.
장점 :
- 더 빠른 속도 : 일시 중지, 1 단계, 연속 가공에 적합합니다.복잡한 표면(예 : 임펠러, 터빈 블레이드).
- 더 나은 표면 품질 : 연속 운동은 더 부드러운 표면을 가져옵니다.
- 더 복잡한 작업을 수행 할 수 있습니다. 복잡한 공간 표면을 실제로 처리하십시오.
- 고정물은 더 간단하고 비용을 절약합니다. 하나의 클램핑으로 충분하고 고정물 비용은 낮습니다.
3+2 축 (5 축/색인 처리 포지셔닝) :
핵심 기능 : 본질적으로 3 축 처리의 고급 버전입니다. 먼저 두 개의 회전 축 (A/B)으로 공작물을 고정 각도로 회전시킨 다음 잠금 다음 3 개의 선형 축 x, y 및 z 만 사용하여 일반 3 축 공작 기계처럼 밀링합니다. 하나의 각도를 완료 한 후 다음 각도 (인덱싱)로 회전 한 다음 처리를 잠급니다. 운동은 단계별입니다.
장점 :
- 프로그래밍은 비교적 간단합니다. 3 축 프로그램에 각도 위치를 추가하는 것으로 이해할 수 있습니다.
- 비행기 가공/간단한 경사면 표면 : 예를 들어, 공작물의 다른 방향으로 여러 평면이나 구멍을 처리합니다 (예 :케이스 및 박스 부품).
- 공작 기계 비용은 일반적으로 낮습니다.
단점 :
- 느린 속도 : 각도를 변경할 때마다 멈추고, 돌리고, 잠글고, 다시 시작해야합니다.
- 복잡한 연속 표면을 만들 수 없습니다 : 각도가 잠겨 있으며 공구는 수직 또는 고정 각도로만 절단 할 수 있습니다.
- 표면에 관절이있을 수 있습니다. 서로 다른 각도 처리 영역의 교차점은 완벽하지 않을 수 있습니다.
5 축 대 3+2 축
특성 | 5 축 | 3+2 축 |
운동의 형태 | 동시에 5 개의 축의 조정 된 움직임. | 먼저 각도 (잠금)를 찾은 다음 3 축 가공을 수행하십시오. |
속도 | 빠른 (일시 중지없이 연속). | 느린 (부서 일시 정지가 필요합니다). |
프로그래밍 복잡성 | 높은 (간섭을 고려하여 전문적인 캠이 필요합니다). | 중간 낮음 (3 축+각도로 볼 수 있음). |
비품 비용 | 일반적으로 낮은 (단일 클램핑). | 가능한 높은 (다중 각도 지원 고려). |
장비 비용 | 일반적으로 더 높습니다. | 일반적으로 낮습니다. |
2. 5 축 CNC 가공 대 3D 프린팅
근본적인 차이 :
범주 | 5 축 CNC 가공 | 3D 프린팅 |
제조 원칙 | 빼기 제조 (절단 및 형성). | 첨가제 제조 (레이어 스태킹에 의한 층). |
핵심 차이 | 절단을위한 절단 도구의 물리적 접촉에 따라 도구 접근성에 의해 제한됩니다. | 도구 간섭 제한이없고 복잡한 기하학적 모양의 무료 구성. |
5 축 CNC 가공 :
장점 :
- 높은 재료 강도 : 엔지니어링 재료 (금속, 플라스틱 블록)를 직접 사용하여 가공 부품의 성능은 재료 자체의 성능으로, 일반적으로 부가 적으로 제조 된 부품의 성능보다 좋습니다.
- 최고 정밀 및 마감 : 특히 차원 정확도 및 표면 마감 (RA 값), 대부분의 3D 프린팅을 훨씬 초과합니다. 모든 크기 (작은 부품에서 큰 워크 피스까지). 미니 5 축CNC 가공 센터특히 정밀도가 높고 복잡한 곡선 표면을 가진 작은 부품의 마이크로 마이크링에 특히 좋습니다.
- 성숙하고 효율적인 (배치) : 중간에서 대형 배치 생산, 빠른 속도 및 안정적인 품질에 적합합니다.
단점 :
- 설계 제한 :이 도구는 터치 할 수있는 곳에서만 처리 할 수 있으며 복잡한 구멍과 매우 복잡한 토폴로지 구조는 특별한 프로세스 (예 : EDM)를 만들기가 어려울 수 있습니다. Mini 5 Axis CNC 가공 센터는 비교적 작은 워크 피스를 처리 할 수 있습니다.
- 재료 폐기물 : 절단은 폐기물 (칩)을 생성합니다.
- 고정/프로그래밍 : 클램핑 및 복잡한 프로그래밍이 필요합니다.
3D 프린팅 :
장점 :
- 설계 자유 : 복잡한 구조 (내부 공동, 통합 어셈블리 포함)는 공구 제한없이 제조 할 수 있습니다.
- 민첩한 생산 : 고정 장치가 필요하지 않으며 프로토 타입/소규모 배치 사용자 정의에 적합한 재료 활용률이 90%를 초과합니다.
- 효율적인 반복 : 금형 제약 조건 없음, 설계 변경의 빠른 검증.
단점 :
- 성능 제한 : interrayer 결합은 용서보다 약하고 이방성이 있으며 피로 성능이 낮습니다.
- 제한된 정밀도 : 표면 품질을 향상시키기 위해서는 후 처리가 필요합니다 (Sandblasting/CNC 마감), 큰 크기는 뒤틀림과 변형이 발생하기 쉽습니다.
- 경제 효율성 불량 : 금속 인쇄 장비의 비용은 70 만 달러를 초과하고, 시간당 인쇄 수수료는 거의 천 달러이며, 단일 조각에 필요한 시간이 너무 길다 (예 : 항공 우주 부품은 일반적으로 24 시간을 초과).
핵심 요구에 따라 선택하십시오.
- 고강도, 고전성 고품질 품질의 금속 또는 플라스틱 부품을 만들기 위해 5 축 링키지가 첫 번째 선택입니다.
- 다 방향/구멍이있는 부품의 경우 3+2 축이보다 경제적이고 효율적 일 수 있습니다.
- 매우 복잡한 디자인, 작은 배치,프로토 타입전통적인 방법으로 만들 수없는 내부 공동 구조, 3D 프린팅은 매우 적합합니다.
- 대규모 생산의 경우 5 축 또는 전통적인 3 축/멀티 축은 일반적으로 더 효율적이고 비용이 적게 듭니다.
5 축 CNC 가공 센터를 사용해야하는 부품은 무엇입니까?
1. 곡선 구부러진 표면 부품
전형적인 대표자 : 블레이드, 임펠러, 항공기 엔진/가스 터빈의 적분 블레이드 디스크, 고정밀 주입의 공동//다이 캐스팅곰팡이 (예 : 자동차 커버, 소비자 전자 쉘 곰팡이) 및 복잡한 인간 임플란트.
해결책:
- 깊은 구멍 및 음의 각도와 같은 공구 간섭 문제를 해결하십시오. 작업 테이블을 회전 시키거나 스핀들 헤드를 스윙함으로써 공구는 항상 최상의 각도로 처리 된 표면에 접근 할 수 있습니다.
- 5 축 링키지 (동시에 5 축 이동)는 공구 중심 지점 또는 공구 팁 포인트가 복잡한 곡선 표면 경로를 따라 정확하게 움직일 수 있으므로 표면 마감 처리가 향상되고 스텝 잔류 물을 제거 할 수 있습니다.
- 반복적 인 위치 오류를 피하기 위해 하나의 클램핑에서 표면 처리가 완료됩니다.
2. 다 방향 특징 부품
일반적인 대표자 : 복잡한 엔진 실린더 블록/실린더 헤드, 기어 박스 하우징, 정밀 의료 기기 하우징/브래킷,항공 우주 구조부품 (예 : 날개 갈비, 관절).
해결책:
- 작업 테이블을 회전시킴으로써, 공작물의 모든 표면은 처리에 편리한 위치로 쉽게 조정될 수 있으며, 다단 구멍/슬롯/평면을 처리 할 수있다.
- 교차 표면 기능의 위치 정확도를 유지하십시오 (± 0.01mm 레벨).
- 클램핑 및 조정 시간의 50% 이상을 절약하십시오.
3. 변형이 쉬운 벽면 부품
전형적인 대표자 : 항공기의 긴 스파 및 날개 빔, 얇은 벽 터빈 껍질, 깊은 공동 금형의 갈비뼈 및 전자 장비의 열 소산 쉘.
해결책:
- 주 절단력이 더 나은 공작물 강성 방향으로 향할 수 있도록 공작물에 대한 공구의 절단 각도를 조정하십시오.
- 더 짧고 견고한 도구를 사용하여 처리 효율과 품질을 향상시킵니다.
- 옆밀링 과정변형 위험을 70%이상 줄입니다.
4. Ultra-High 정밀 구성 요소
일반적인 대표자 : 정밀한 광학 렌즈 곰팡이 (특히 비구 표면), 고정식 기어 및 항공 우주의 주요 하중 부담 구성 요소.
해결책:
- 매우 정확한 부품의 경우 미크론 수준의 반복 포지셔닝 오류조차 용납 할 수 없습니다. 5 축 가공은 다중 프로세스 클램핑 (오류 체인 <3μm)의 오차 축적을 제거 할 수 있습니다.
- 5 축 CNC 가공중심은 거칠고 마감, 표면/홀 시스템 처리 등 20 개 이상의 프로세스를 효율적이고 정확하게 완료 할 수있는 유일한 센터입니다.
- RA0.4 미만의 거울 및 비구적 정밀도의 요구 사항을 충족하십시오.
5 축 가공의 가공주기를 줄이는 방법은 무엇입니까?
1. 프로그래밍 및 도구 경로를 최적화합니다
프로그래밍 중에 지능형 캠 소프트웨어를 더 자주 사용하여 공구 경로를 최대한 단순화하고 유휴 도구 실행 시간을 줄입니다. 예를 들어, 5 축 CNC 가공 영국은 적응 형 절단 기능을 사용하여 도구를 최대로드로 유지하며 효율은 20%이상 직접 증가합니다.
2. 고정 장치 설계를 업그레이드합니다
모듈 식 고정구 또는 제로 포인 포지셔닝 시스템을 사용하면 워크 피스를 변경할 때 위치를 반복적으로 조정할 필요가 없습니다. 예를 들어, ME 근처의 5 축 CNC 가공 회사에는 항상 표준화 된 툴링 플레이트가 있으며 클램핑 시간은 5 분 미만으로 압축 될 수 있으며 이는 기존 방법보다 두 배 빠릅니다.
3. 가공 매개 변수를 조정합니다
재료 특성에 따라 피드와 속도를 대담하게 증가시킵니다.JS의 실제 데이터동적 밀링 기술로 알루미늄 합금을 절단 할 때 공구를 손상시키지 않고도 공급 속도를 정상 속도의 1.5 배로 증가시킬 수 있으며 가공주기가 자연스럽게 단축됩니다.
4. 도구 변경 수를 변경하십시오
프로세스를 미리 계획하고 동일한 유형의 처리에 집중하십시오. 우리는 테스트를 수행했으며 거칠기와 마무리를 배치로 분리함으로써 전체 효율이 18% 증가하고 공구 수명이 확장 된 것을 발견했습니다.
5 축 CNC 가공의 과제는 무엇입니까? 그들을 해결하는 방법?
1. 디디컬트 프로그래밍 및 낮은 결함 허용 오류
난이도 : XYZ Axis + Dual Rotary Axis 이동을 동시에 제어하고, 공작물/고정물 움직임을 피하며, 경로 계획은 3 차원 미로와 비슷합니다. 이는 혼란 스러울 수 있습니다.
대책 :
- 우리는 보통 전문가를 사용합니다캠 소프트웨어내장 방지 감지 기능이 내장 된 공구 경로를 자동으로 생성합니다.
- 컴퓨터 빈 달리기 시뮬레이션 : 프로그램은 3D 절단 시뮬레이션으로 확인해야합니다.
- 분해 및 처리 단계 : 3 축 거친 가공 + 5 개의 축 마감.
2. 장비 투자에 대한 높은 압력
현재 상황 : 새로운 수입 5 축 CNC 가공 센터의 가격은 일반적으로 2 백만 명 이상이며 국내 모델도 80 만에서 시작합니다.
구매 전략 :
- 중고 시장 Gold Rush : 일반 채널에서 90%의 새로운 장비에주의를 기울이면 가격은 30% -50% (턴테이블의 정확도를 확인하는 데 중점을 둡니다).
- 비즈니스 일치 원칙 : 의료/항공 우주와 같은 고 부가가치 주문에 우선 순위를 부여하고 5 축 공작 기계를 사용하여 3 축 거친 작업을 수행하지 마십시오.
- 장기 경제 계정 : 복잡한 부품은 단일 클램핑으로 처리 될 수 있으며 3-5 개의 프로세스를 절약하는 비용을 고려해야합니다.
3. 충돌 위험이 높습니다
- 공구 검사가 필요합니다 : 도구 설정 기기를 사용하여 공구 길이를 확인하십시오 (± 0.01mm 이내).
- 테스트 실행 절차 : 새로운 프로그램을 먼저 10% 속도로 실행하고 긴급 정지 버튼에 손을 대기 위해 대기해야합니다.
- 하드웨어 보호 : 옵션 레이저 방지 시스템, 장애물이 발생할 때 0.1 초 안에 자동 종료.
4. 예비 제어
정밀 보장을위한 세 가지 키 :
- 월간 검사 : 볼바를 사용하여 공작 기계의 5 축 연결 정확도를 감지하십시오.
- 실시간 보상 : 열 변형 보상 기능을 켜십시오 (초점스핀들 온도제어).
- 도구 관리 : 무선 프로브가 장착되어 도구 길이 데이터를 자동으로 업데이트합니다.
특별 알림 :최근에, 중고 시장에는 많은 수정 된 5 축 CNC 가공 센터가 판매되었습니다. 로터리 테이블의 벌레 장비의 마모를 점검하는 데 중점을 두는 것이 좋습니다. Novices가 RTCP 기능을 갖춘 모델을 선택하는 것이 좋습니다.이 모델은 회전 축으로 인한 공구 오프셋을 자동으로 보상 할 수 있습니다.
요약
5 축 CNC 가공은 복잡한 부품의 제조를 잠금 해제하는 핵심 기술입니다. 그것은 5 개의 축 (3 개의 번역 + 2 회 회전)의 절묘한 연결을 통해 엔지니어의 복잡한 아이디어를 현실로 정확하게 변형시킵니다.
전문가로서5 축 CNC 가공 센터 제조업체, JS는 안정적이고 안정적인 장비를 제공 할뿐만 아니라 고객 요구에 따라 완전한 처리 솔루션을 사용자 정의 할 수 있습니다. 곰팡이 제조에서 정밀 부품 처리에 이르기까지 300 개 이상의 회사가 배송 시간을 단축시키는 데 도움이되었으며 복잡한 부품의 하드 코어 강도와 일회성 성형을 달성했습니다.
부인 성명
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JS 팀
JS는 업계 최고의 회사입니다맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둡니다. 우리는 5,000 명 이상의 고객에 대한 20 년 이상의 경험을 가지고 있으며, 높은 정밀도에 중점을 둡니다.CNC 가공,,,판금 제조,,,3D 프린팅,,,주입 성형,,,금속 스탬핑,다른 원 스톱 제조 서비스.
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FAQ
1. 5 축 공작 기계는 어떻게 도구를 이동합니까?
5 축
2. 회전식 축의 역할은 무엇입니까?
로타리 축은 공구 또는 공작물의 각도를 조정하여다면 처리를 달성하고 반복 클램핑을 줄이며 복잡한 부품의 처리 정확도와 효율성을 향상시킵니다.
3. 5 축 처리가 특별한 프로그래밍이 필요합니까?
예, 도구 각도 및 회전식 축 링키지를 정확하게 제어하고 충돌을 피하고 처리 경로를 최적화하여 복잡한 표면의 효율적인 형성을 보장하기 위해서는 다축 캠 소프트웨어 프로그래밍이 필요합니다.
4. 공구와 공작물 사이의 충돌을 피하는 방법은 무엇입니까?
CAM 소프트웨어를 사용하여 경로를 시뮬레이션하고 안전 영역을 설정하고 공구 각도 및 피드 속도를 최적화하고 회전 축의 모션 궤적을 실시간으로 모니터링하여 간섭을 피하십시오.