부품 설계 CNC 가공 기계의 성능과 한계, 관련 재료에 대한 심층적인 이해가 필요합니다. 잘 설계된 부품은 효율적인 제조를 보장할 뿐만 아니라 생산에 관련된 시간과 비용을 줄여줍니다. 이 가이드에서는 CNC 가공을 사용하여 쉽고 정확하게 생산할 수 있는 부품을 설계하는 데 도움이 되는 필수 원리, 도구 및 팁을 살펴보겠습니다.
CNC 가공 기본 이해
CNC 가공 컴퓨터 수치 제어 시스템을 사용하여 절삭 공구를 작업물 위로 안내하여 사양에 맞게 형상화하거나 절단하는 것을 포함합니다. 이 삭감 제조 공정은 매우 정밀하며 복잡하고 세부적인 구성 요소를 만드는 데 사용됩니다.
CNC 가공의 기본에는 다음이 포함됩니다. 기계의 종류 (CNC 밀링 머신, CNC 선반, CNC 라우터 등) G-코드 프로그래밍, 그리고 CAD/CAM 소프트웨어 설계 및 생산을 위해. 이러한 기본 사항을 부품 설계 프로세스에 통합하는 방법을 알면 성공적인 CNC 제조가 보장됩니다.
CNC 가공의 핵심 개념
- 정밀도와 정확도: CNC 가공은 정밀성과 반복성이 뛰어나 복잡한 모양을 만드는 데 적합합니다.
- 사용된 재료: CNC 가공은 다양한 재료를 처리할 수 있습니다. 궤조 ~와 같은 알류미늄 그리고 강철 에게 플라스틱 좋다 아크릴 그리고 ABS.
- 자동화 및 속도: CNC 기계는 대부분 자동화되어 있어 수동 방식에 비해 인건비가 절감되고 생산 시간이 단축됩니다.
자세한 내용은 다음을 확인하세요. CNC 밀링 스핀들.
CNC 가공을 위한 부품 설계 시 고려해야 할 핵심 요소
CNC 가공 부품의 설계 프로세스에는 몇 가지 중요한 고려 사항이 포함됩니다. 이러한 요소를 염두에 두면 생산을 복잡하게 만들거나 비용을 증가시킬 수 있는 설계 결함을 피할 수 있습니다.
1. 올바른 재료 선택
올바른 재료를 선택하는 것은 부품 설계에서 가장 중요한 선택 중 하나입니다. CNC 가공 다양한 재료와 함께 작동하지만 귀하의 선택은 완제품의 원하는 속성에 따라 달라집니다. 힘, 무게, 그리고 내열성.
- 궤조: 알류미늄 가공성과 강도 대 중량 비율로 인해 인기가 높습니다. 강철 내구성이 강화되었습니다.
- 플라스틱: 일반적인 선택 사항은 다음과 같습니다. 나일론, ABS, 그리고 폴리카보네이트각각 충격 저항성이나 화학적 회복력 등 고유한 특성을 가지고 있습니다.
2. 날카로운 내부 모서리 피하기
CNC 설계에서 가장 흔한 실수 중 하나는 날카로운 내부 모서리를 포함하는 것입니다. CNC 밀은 엔드밀 둥근 모양의 경우 완벽하게 날카로운 내부 모서리를 만드는 것은 불가능합니다.
- 해결책: 사용 필렛 또는 도구가 끼는 것을 방지하고 매끄러운 절단을 보장하기 위해 내부 모서리를 둥글게 처리했습니다.
- 추천 반경: 반경은 일반적으로 최소한이어야 합니다. 커터 직경의 3배 도구를 위한 충분한 공간을 제공합니다.
3. 캐비티 깊이 최적화
캐비티 깊이 효율적인 CNC 가공을 위해 최적화되어야 합니다. 깊은 캐비티는 처짐 문제, 공구 마모 증가, 궁극적으로 생산 비용 증가를 일으킬 수 있습니다.
- 깊이 대 너비 비율: 충치의 경우 다음과 같은 조치를 취하는 것이 가장 좋습니다. 깊이 대 너비 비율 ~의 4개 미만이렇게 하면 도구에 가해지는 응력이 줄어들고 더 나은 재료 제거가 보장됩니다.
- 도구 튀어나옴 최소화: 공구의 튀어나온 거리를 줄이면 공구의 안정성이 향상되고 절단 중 진동이 감소하는 데도 도움이 됩니다.
CNC 가공 부품에 대한 설계 지침
1. 표준 구멍 크기
가능하면 구멍을 다음과 같이 설계하세요. 표준 드릴 비트 크기이를 통해 맞춤형 도구가 필요 없이 쉽게 가공할 수 있습니다.
- 직경 고려 사항: 구멍의 최소 직경은 일반적으로 다음과 같아야 합니다. 1mm 특별한 도구가 필요하지 않도록 하기 위해서.
- 깊이 제한: 깊고 좁은 구멍은 피하십시오. 최대 깊이 10번 구멍의 직경은 허용 가능하지만 더 깊어지면 문제가 될 수 있습니다.
2. 필렛의 사용
첨가 필렛 귀하의 부분에 응력 집중을 줄이는 데 도움이 되고 CNC 절삭 공구가 원활하게 움직일 수 있습니다. 이는 공구의 반경이 가공 시간과 품질에 직접적인 영향을 미치는 내부 모서리에 특히 중요합니다.
- 내부 모서리: 추가하다 필렛 절삭 공구의 반경과 일치합니다. 이렇게 하면 공구 수명이 향상되고 생산 중 손상 가능성이 줄어듭니다.
우리에 대해 더 알아보세요 ER11 스퀘어 공랭 스핀들.
3. 허용오차 사양
필요하지 않은데도 엄격한 공차를 지정하면 기계 가공 비용이 증가하고 리드 타임이 길어집니다.
- 표준 허용 오차: 가능한 경우 표준 허용 범위 사용을 권장합니다. ±0.1mm 가공된 부품에 대해.
- 중요한 특징: 엄격한 허용 오차가 필요한 기능의 경우(예: 베어링 맞춤), 허용 범위를 명확하게 표시하지만, 잠재적인 비용 영향을 이해하세요.
4. 얇은 벽과 탭
벽을 설계할 때는 너무 얇게 만들지 마십시오. 얇은 벽은 다음과 같은 경향이 있습니다. 진동, 끽끽 우는 소리, 그리고 흉한 모습 가공 중.
- 벽 두께: 두께 최소한 1mm 플라스틱에 권장되며 1.5mm 금속이 가공되는 동안 구조적 무결성을 유지하도록 합니다.
- 탭을 잡고: 부품을 잘라낼 때, 탭을 잡고 절단 과정이 끝날 때까지 조각을 고정하고 움직임을 방지하며 가장자리를 깨끗하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
디자인 도구 및 소프트웨어
CNC 가공을 위한 설계에는 다음이 모두 포함됩니다. 치사한 사람 (컴퓨터 지원 설계) 및 캠 (컴퓨터 지원 제조) 설계를 CNC에서 읽을 수 있는 형태로 생성하고 변환하는 소프트웨어 G코드 체재.
1. CAD 소프트웨어
- 퓨전 360: 복잡한 3D 모델을 만들고 이를 CNC 호환 포맷으로 쉽게 내보낼 수 있는 포괄적인 도구입니다.
- 솔리드웍스: 광범위한 디자인 기능으로 전문가들 사이에서 인기가 높습니다. 사용자 친화적 인터페이스.
2. CAM 소프트웨어
- 마스터캠: CNC 툴 경로를 생성하기 위한 산업 표준 중 하나입니다.
- 오토데스크 HSM: 완벽하게 통합됩니다 퓨전 360 설계부터 CNC 프로그래밍까지 간소화된 워크플로우를 제공합니다.
CNC 가공에서 제조 비용 절감
디자인 선택은 생산 비용을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다. CNC 가공 비용을 낮추기 위한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다.
1. 불필요한 기능 피하기
다음과 같은 기능 조각, 엄격한 허용 오차, 또는 깊은 주머니 부품의 기능에 중요한 경우에만 포함되어야 합니다. 이러한 기능은 가공 시간과 비용을 크게 증가시킵니다.
2. 도구 변경 최소화
적은 도구 변경 가공 중에 필요한 것이 많을수록 전체 비용이 낮아집니다. 단일 도구로 가능한 한 많은 기능을 가공할 수 있도록 부품을 설계합니다.
3. 일괄 생산
설계를 대량 생산할 경우, 일괄 작업에서 기능을 효율적으로 가공할 수 있도록 하면 비용이 낮아집니다. CNC 밀링 스핀들 효과적인 일괄 생산을 위해서는 장시간 작동을 견딜 수 있는 것이 중요합니다.
CNC 가공 설계 팁
- 캐비티 코너에 반경 추가: 피하다 날카로운 내부 모서리 더 나은 것을 보장하기 위해 도구 이동.
- 작은 세부 사항은 피하세요: 작은 기능을 가공하는 데 시간이 더 오래 걸리고 특수 도구가 필요할 수 있으므로 비용이 증가합니다.
- 챔퍼 vs. 필렛: 사용 모따기 대신에 필렛 강도가 중요하지 않아 기계 가공 공정을 쉽게 할 수 있는 외부 모서리의 경우.
CNC 가공 설계에 대한 FAQ
1. CNC 가공에 가장 적합한 재료는 무엇입니까?
다음과 같은 재료 알류미늄, 강철, 놋쇠, 그리고 플라스틱 (예를 들어, ABS 그리고 폴리카보네이트)는 일반적으로 CNC 가공에 사용됩니다. 재료 선택은 부품의 의도된 용도와 일치해야 합니다.
2. CNC 가공 비용을 어떻게 줄일 수 있나요?
설계를 단순화하고, 불필요한 엄격한 공차를 피하고, 필요한 다양한 도구의 수를 최소화하면 비용을 절감할 수 있습니다.
3. CNC 가공으로 어떤 허용 오차를 달성할 수 있습니까?
CNC 가공의 일반적인 허용 오차 범위는 다음과 같습니다. ±0.1mm 에게 ±0.05mm, 기계의 정확도와 재료에 따라 달라집니다.
4. CNC를 설계할 때 피해야 할 일반적인 실수는 무엇입니까?
피하다 날카로운 내부 모서리, 너무 깊은 주머니, 그리고 지정 불필요한 엄격한 허용 오차. 가공 과정 전체에 걸쳐 설계가 안전하게 유지될 수 있는지 확인하세요.
결론
CNC 가공을 위한 부품을 설계하려면 기능성, 제조성, 비용 효율성 간의 균형이 필요합니다. 이 기사에서 논의한 가이드라인을 따르면 의도한 용도에서 효과적일 뿐만 아니라 생산 효율성도 높은 부품을 만들 수 있습니다. 숙련된 기계공이든 CNC 초보자이든 CNC 부품 설계의 복잡성을 이해하는 데 시간을 들이면 더 나은 결과와 더 낮은 비용으로 이어질 것입니다.
CNC 기계에 가장 적합한 스핀들을 알아보는 데 관심이 있다면 다음을 확인하세요. 광범위한 CNC 스핀들 컬렉션.
