CNC 조각 가공
그림 6-2는 중국어로 된 반전 텍스트 "Shaanxi University of Science and Technology"와 영문자 "SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY"의 반전 패턴을 포함하는 비누 상자 사출 금형용 캐비티 인서트를 보여줍니다. 모든 텍스트 패턴의 깊이는 0.2mm이고, 영문자의 획 너비는 1mm입니다. 이 텍스트의 가공에는 CNC 조각, 레이저 조각 또는 화학적 에칭을 사용할 수 있습니다. CNC 조각은 공구의 영향을 받기 때문에 일부 세부 사항은 정밀하게 가공하기 어렵습니다. 레이저 조각으로 이 문제를 해결할 수 있지만 가공 장비가 더 비쌉니다. 현대 금형 제조에서 텍스트 및 패턴 처리를 위한 레이저 조각의 적용 범위가 점점 더 넓어지고 있습니다. 화학적 에칭은 상대적으로 가공 깊이가 작고 가공 비용이 저렴하며 오늘날에도 금형 제조에 널리 사용되고 있습니다. 여기서는 먼저 CNC조각의 기본을 소개하겠습니다.
CNC 문자 조각의 경우 일반적으로 CNC 프로그램에 따라 거친 긁기 도구를 사용하여 거친 가공을 먼저 수행한 다음 마무리를 위해 더 미세한 긁기 도구를 사용합니다. 따라서 이 부품의 조각을 위해 먼저 황삭 가공을 위해 직경 1mm의 원형 공구를 사용하고 최종 마무리를 위해 직경 0.1mm의 볼{3}}엔드밀을 사용합니다.
컴퓨터 수치 제어 조각 가공 기술(CNC 조각 가공 기술)은 전통적인 조각 기술과 현대 수치 제어 기술이 결합된 제품입니다. 전통적인 조각의 정밀하고 민첩하며 유연한 작동 특성을 계승하는 동시에 전통적인 수치 제어 가공의 자동화 기술을 활용합니다. CNC 조각기는 CAD(Computer Aided Design) 기술, CAM(Computer Aided Manufacturing) 기술, NC(Numerical Control) 기술 및 정밀 제조 기술이 통합된 첨단 수치 제어 가공 장비입니다. CNC 조각 기계의 작동 원리는 수치 프로그램이 공작 기계의 각 구성 요소의 작동을 제어하는 CNC 밀링 기계 및 머시닝 센터의 작동 원리와 동일합니다. 대조적으로, CNC 조각 기계는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:
① 가공물은 크기가 작고 형상이 복잡하며 높은 마감품질을 요구하는 경우
② 공정 특징은 가공에 작은 도구를 사용하는 것입니다.
③ 제품의 치수 정확도가 높고 제품 일관성이 우수합니다.
④ 고속-, 소형-이송 및 빠른-세팅 공구 제거 밀링 방식을 채택합니다.
표면적으로 세 가지의 차이점과 공작 기계 구성의 차이점은 다음과 같습니다. 머시닝 센터에는 공구 매거진이 있으며 공작물을 클램핑한 후 여러 공구가 한 번에 가공을 완료할 수 있습니다. CNC 조각 기계 및 CNC 밀링 기계에는 공구 매거진이 없으며 각 공구가 가공을 완료한 후 공구를 수동으로 중지하고 교체해야 합니다.
공작 기계 제어 시스템의 차이점: 제어 시스템 기능은 유사하지만 서로 다른 제조업체에서 개발하기 때문에 제어 시스템의 작동 방법과 특정 기능에 일정한 차이가 있습니다. 이러한 차이는 공작기계 성능의 차이에 결정적인 역할을 하지 않습니다.
공작 기계 성능의 차이를 결정하는 핵심은 구체적인 세부 사항에 있습니다. CNC 밀링 기계 및 머시닝 센터의 스핀들은 상대적으로 크고 속도는 상대적으로 느립니다. 일반적으로 CNC 밀링 머신의 최대 속도는 다음과 같습니다.20000r/분, 그러나 동력은 상대적으로 높고 스핀들 출력 토크는 상대적으로 커서 더 큰 직경의 공구에 적합합니다.
또한 CNC 밀링 머신의 스핀들 출력은 일반적으로 10~100kW로 큽니다. CNC 조각 기계의 스핀들 출력은 작고(4kW 미만) 최대 속도는 일반적으로 15000~40000r/min, 최대 100000r/min으로 높습니다. 이송 속도는 일반적으로 400m/min으로 높으며 약 60HRC의 경화강을 가공할 수 있습니다. 중소형 부품의 정밀 가공에 적합합니다.-
CNC 조각 기계는 속도가 상대적으로 빠르고 스핀들 출력 토크가 상대적으로 작기 때문에 직경이 0.05~10mm인 도구에 적합합니다. 스핀들 속도가 빠르고 공구 크기가 작기 때문에 가공 부품이 상대적으로 섬세하고 표면 조도가 높습니다. 또한 CNC 밀링 머신과 머시닝 센터의 베드는 상대적으로 크고 그에 따라 움직이는 부품도 크고 무겁습니다. 이동 후 가속도가 상대적으로 느려 대형 공작물을 가공하는 데 더 적합합니다. CNC 조각 기계의 베드는 상대적으로 작고 움직이는 부품은 작고 가벼워서 빠른 선회 및 헤드 변경에 도움이 되며 작은 공작물을 가공할 때 평균 가공 속도가 상대적으로 높습니다.
따라서 CNC 조각 기계는 중소형 공구 사용, 중소형 공작물 가공,-세부 부품 정밀 가공, 높은 표면 조도 등에 적합합니다. CNC 밀링 머신 및 머시닝 센터는 더 큰 공구를 사용하고 대형 공작물을 가공하는 데 적합합니다. 스핀들 속도가 낮고 공구가 크기 때문에 CNC 조각기에 비해 표면 조도가 상대적으로 낮고 작은 세부 사항도 정밀하게 가공되지 않습니다. 가공이 정확하지 않고 마감이 상대적으로 좋지 않은 상황에서도 CNC 조각 기계를 사용하여 후처리 작업량을 줄일 수 있습니다.- CNC 조각기, CNC 밀링기, 머시닝 센터에는 각각 장단점이 있습니다. 공작물 가공, 특히 금형 가공에는 없어서는 안 될 가공 도구입니다.
CNC 조각기의 사용은 CNC 공작 기계의 사용과 유사하므로 여기서는 자세한 소개를 하지 않습니다. CNC 조각 가공을 이해하려면 "Case Videos" 폴더 아래에 있는 중국 대학 MOOC "금형 제조 기술"(과정 번호: 0802SUST006) 리소스 라이브러리 비디오 "Mold Engraving.mp4"를 시청할 수 있습니다.