CNC 시제품 부품: 주문 전 고려해야 할 주요 사항

간단한 답변: CNC 시제품 가공 컴퓨터 제어 밀링 또는 선반 가공을 통해 고체 재료로부터 단일 또는 소량 생산용 기능성 부품을 제작합니다. 적층 가공 공법과 달리, 이 공법은 금속, 엔지니어링 플라스틱 및 복합재에서 재료 본연의 강도, 더 높은 치수 정밀도, 그리고 일관된 표면 품질을 제공합니다. 대부분의 시제품 생산량은 1개에서 50개 사이입니다. 사용자는 형상, 재질, ±0.01 mm 공차 출시 전 클래스, 완료 및 기능 요구사항. 총 시제품 제작 소요 기간 부품의 복잡성과 작업장 대기 상황에 따라 일반적으로 영업일 기준 3~10일 정도 소요됩니다.

다음 설계 단계에서 CNC가 적합한 공정인지 고민하고 계신다면, 가장 큰 위험 요소는 기계가 아닙니다. 바로 불완전하거나 모호한 사양서를 제출하는 것입니다. 아래의 결정 사항들을 따르면 시제품 제작 일정을 차질 없이 진행할 수 있습니다.

이 기사의 내용:

CNC 시제품 가공의 범위

CNC가 3D 프린팅을 앞설 때

견적 작성 전에 확정해야 할 사양

며칠씩이나 시간을 잡아먹는 실수들

주문하기 전에 확인해야 할 사항

CNC 시제품 가공이 실제로 포함하는 내용

CNC 시제품 가공은 3축 또는 5축 밀링, CNC 선반 가공, 그리고 하이브리드 밀-턴 가공. 이 가공법들은 모두 고체 바나 판재에서 재료를 제거합니다.

밀링 포켓, 다면 형상, 내부 나사산 및 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다. 회전 샤프트, 커플링, 하우징 등 축 대칭 형상의 부품을 생산합니다. 밀-턴 센터는 한 번의 세팅으로 두 공정을 모두 수행할 수 있어, 내·외부 가공이 필요한 부품의 고정 시간을 단축해 줍니다.

첫 번째 시제품을 제작할 때는 3축 밀링으로 대부분의 기계적 부품을 가공할 수 있습니다. 부품에 언더컷, 가파른 복합 각도, 또는 단일 공작 공정에서 3면 이상에 걸쳐 있는 형상이 있는 경우에는 5축 가공 기능이 필요합니다.

CNC가 더 나은 선택일 때

재료의 거동은 결정적인 요소입니다. 3D 프린팅으로 제작된 부품은 겉보기에는 정상으로 보일 수 있지만, 기계 가공된 부품의 피로 강도, 내열성 또는 충격 강도에 필적하는 경우는 거의 없습니다. 알루미늄 6061-T6, 304L 스테인리스강 또는 PEEK.

두 번째 요인은 공차입니다. 기계 가공된 시제품은 일반적으로 각 특징당 ±0.01mm에서 ±0.025mm의 공차를 유지합니다. 반면 FDM 출력물은 종종 ±0.1mm 이상 편차가 발생하여 조립 시 문제가 발생할 수 있습니다.

설계 확정 전에 시제품이 낙하 시험, 열 사이클링 또는 지속 하중 시험을 통과해야 하는 경우, 기계 가공을 통해 양산품과 동일한 성능을 보이는 부품을 얻을 수 있습니다.

견적 요청 전에 확정해야 할 사양

견적 지연 및 재작업의 가장 흔한 원인은 도면의 모호성입니다. 자료를 보내기 전에 다음 매개변수를 반드시 확인하십시오:

이 다섯 가지 항목을 하나의 깔끔한 도면이나 BOM 시트에 정리해 두면, 제작 업체에서 한 번에 작업 견적을 산출할 수 있습니다. YPMFG는 첫 가공에 앞서 사양을 제작 업체의 역량에 맞춰 검증해야 하는 시제품 프로젝트를 지원합니다. CAD 파일과 간단한 요구 사항 목록을 보내주시면 제조 적합성 설계 검토 확정하기 전에.

프로토타입 개발을 지연시키는 실수들

공차 표기가 없는 3D 파일을 보내면, 가공 업체는 추측에 의존할 수밖에 없으므로, 결과적으로 과가공(추가 비용 발생)이나 미가공(재작업)이 발생하게 됩니다.

얇은 단면에서는 가공이 어려운 재질을 지정하는 경우. 예를 들어, 벽 두께가 2 mm인 316L 스테인리스강은 절삭 시 변형 위험이 높아집니다.

한 부품을 먼저 검증하지 않고 한 번에 20개를 주문하는 것. 1개 단위의 시험 생산을 통해 고정 장치, 칩 배출 및 사이클 타임 관련 문제를 조기에 파악할 수 있다.

나사산 체결 깊이를 고려하지 않은 경우. M6 패스너의 체결 깊이가 2mm라면 이론상으로는 문제가 없을 수 있지만, 진동이 가해지면 나사산이 파손될 수 있습니다.

이러한 실수 하나하나가 일정에 1~5영업일을 더 소요하게 만듭니다. 간단히 엔지니어링 검토 귀사의 공장에서 자재를 절단하기 전에 이를 미리 잡아냅니다.

주문하기 전에 물어봐야 할 질문들

이 단계에서 실제로 몇 대가 필요한가요?

1~3개는 형상과 조립 적합성을 검증하는 데 사용됩니다. 10~50개는 기능적 하중 시험을 시작하는 데 사용됩니다. 설계가 확정되기 전에 200개를 주문하는 것은 비용 낭비가 됩니다.

도면에 어떤 공차를 표기해야 할까요?

공차를 기능에 맞게 설정하십시오. 하우징 적층 구조의 경우 ±0.05 mm가 필요할 수 있습니다. 베어링 좌석의 경우 ±0.01 mm가 필요할 수 있습니다. 부품 전체에 대해 가장 엄격한 공차 한계를 적용하지 마십시오.

공장에서 완성된 부품을 어떻게 검사할 예정인가요?

CMM 검사 보고서, 광학 스캔 결과 또는 합격/불합격 게이지 검사를 요청하십시오. 검사 보고서가 견적에 포함되어 있는지, 아니면 별도로 청구되는지 확인하십시오.

절단 작업 전에 DFM 검토가 필요한가요?

제품에 얇은 벽면, 깊은 홈 또는 좁은 내부 나사산이 포함된 경우, DFM 검수를 통해 문제가 화면상에서 아직 수정 가능한 단계일 때 이를 파악할 수 있습니다.

프로토타입을 제대로 완성하는 법

의 목표는 소량 시제품 이는 수정 비용이 아직 적게 드는 시점에 설계 및 제조 리스크를 파악하기 위함입니다. 소재, 공차, 표면 처리 및 시험 기준을 확정하십시오. 모든 주석이 포함된 오류 없는 CAD 파일을 보내십시오. 그런 다음 신속한 제조 가능성 검토를 요청하여, 가공 업체가 첫 절삭 작업에 들어가기 전에 문제점을 파악할 수 있도록 하십시오.

YPMFG는 단 한 개의 시제품부터 50개 단위의 소량 생산에 이르기까지 다양한 CNC 시제품 프로젝트를 수행합니다. 견적 및 제조 가능성 평가를 요청하시려면 도면과 사양 목록을 보내주십시오.