CNC 축 설명: 3, 4, 5축

CNC 축이란 공작 기계가 공작물이나 절삭 공구의 위치를 조정하는 데 사용하는 자유도를 말합니다. 세 가지 주요 축인 X, Y, Z 축은 길이, 너비, 깊이를 따라 선형 이동을 제어합니다. 네 번째 축은 이러한 평면 중 하나를 중심으로 한 회전을 추가하며, 일반적으로 A, B 또는 C로 표기됩니다. 다섯 번째 축은 두 번째 회전 자유도를 추가합니다. 사용 가능한 축이 많을수록 단일 세팅으로 더 복잡한 형상의 공작물을 가공할 수 있습니다. 지정하기 전에 CNC 축 부품에 대한 요구 사항과 관련하여, 구매자는 어떤 형상에 실제로 회전 자유도가 필요한지, 그리고 어떤 형상은 더 적은 수의 축에서 인덱싱 이동을 통해 처리할 수 있는지 확인해야 합니다.

대부분의 구매 담당자들은 부품 도면을 보고 “5축 가공 필요”와 같은 주석을 확인하자마자, 곧바로 가장 비싼 기계를 선택하곤 합니다. 이러한 본능적인 반응은 불필요한 비용을 초래합니다. 진짜로 고려해야 할 점은 부품의 형상, 공차 누적, 그리고 세팅 제약 조건이 실제로 그만큼 많은 축의 동시 가공을 요구하는지 여부입니다.

X, Y, Z, A, B, C가 실제로 의미하는 것

세 개의 선형 축은 관례에 따라 고정되어 있습니다. X축은 가장 긴 수평 방향을 따라, Y축은 공작물을 가로지르는 방향을 따라, Z축은 스핀들 또는 수직축을 따라 연장됩니다. 회전축은 ISO 841 표준을 따릅니다. A축은 X축을 중심으로, B축은 Y축을 중심으로, C축은 Z축을 중심으로 회전합니다. 실제로 대부분의 4축 가공기는 C축(수직축을 중심으로 한 회전)을 사용하며, 5축 헤드는 C축에 A축 또는 B축을 추가합니다.

업체에서 제공하는 성능 매트릭스를 확인할 때 이러한 명칭은 중요합니다. “4축 (C)”로 표기된 기계는 “4축 (B)”로 표기된 기계와 동일한 부품 방향에서 서로 다른 동작을 보입니다. 동일한 부품에 대한 두 견적을 비교하기 전에 어떤 회전축을 사용할 수 있는지 확인하십시오. 가공 부품 사양.

3축 대 4축 대 5축: 무엇이 달라지는가

위의 표는 축 수가 비용과 리드 타임 모두에 영향을 미치는 이유를 보여줍니다. 3축 기계에서 4회의 별도 고정 공정이 필요한 부품은 종종 5축 동시 가공 가공 중심. 설정 횟수가 적을수록 누적된 런아웃 오차가 줄어들고 공차 범위가 더 좁아집니다.

축 수가 부품에 미치는 영향

축 구성은 사이클 시간, 달성 가능한 표면 마감도, 고정구의 복잡성이라는 세 가지 실질적인 결과를 좌우합니다. 한 3축 가공 반면, 깊은 언더컷이 있는 공작물의 경우, 고정 장치를 여러 번 회전시켜야 하며, 이 과정에서 매번 새로운 기준점 간 오차가 발생합니다. 4축 또는 5축 설정을 사용하면 공작물을 한 번의 클램핑으로 고정된 상태로 유지하면서, 다른 공구 각도에서 해당 부위를 가공할 수 있습니다.

여기서 고려해야 할 점은 기계 가동률과 공구 경로의 복잡성입니다. 5축 공구 경로는 더 많은 CAM 포스트프로세서 작업과 회전축에 대한 더 엄격한 런아웃 한계를 요구합니다. YPMFG는 엔지니어링 평가 단계에서 이러한 제약 조건을 고려하여 공작물 형상을 검토하고, 4축 인덱싱 방식으로도 더 낮은 기계 시간당 비용으로 동일한 결과를 얻을 수 있는 부위를 표시합니다.

위험을 조기에 파악할 수 있게 해주는 질문들:

이 판화에는 어떤 얼굴들이 동시에 묘사되어 있나요?

90도가 아닌 각도로 뚫린 관통 구멍이 있나요?

해당 부품에 3축 가공기의 공구 도달 범위보다 더 깊은 전류가 흐르는 언더행이 있습니까?

회전된 피치의 허용 공차는 얼마이며, 이는 단일 설비에 따라 달라지나요?

구매자들이 자주 묻는 질문

제 공작물에 5축 가공이 정말 필요한가요, 아니면 4축 인덱싱 가공으로도 충분할까요?

대부분의 경우, 두세 가지 방향의 4축 인덱싱으로 원통형 및 각도 형상을 가공할 수 있습니다. 연속적인 자유 형상 표면, 항공우주용 임펠러, 또는 두 개의 평행하지 않은 회전 형상에 대해 엄격한 공차가 요구되는 부품의 경우, 진정한 5축 동시 가공이 필요합니다. 가공 기계를 확정하기 전에 YPMFG에 도면을 보내 기하학적 형상과 축 수에 대한 검토를 받아보시기 바랍니다.

동일한 부품을 가공할 때 5축 가공이 3축 가공보다 얼마나 더 비싸나요?

프리미엄은 사이클 시간, 공구, 기계 시간당 단가에 따라 달라집니다. 고정 작업을 3회 줄일 수 있는 부품의 경우 총 가동 시간을 40~60% 단축할 수 있어, 이로 인해 발생하는 높은 기계 시간당 단가를 상쇄할 수 있습니다. 정확한 차이는 부품의 복잡성에 따라 달라지므로, 공식 견적을 통해야만 신뢰할 수 있는 비교가 가능합니다.

견적 요청 전에 도면에서 무엇을 확인해야 할까요?

모든 기준점, 위치 공차 및 “단일 세팅”을 언급하는 모든 비고를 확인하십시오. 또한 최대 언더행 깊이와 수직이 아닌 구멍 각도도 확인하십시오. 이러한 특징들 때문에 가공 요구 사항이 3축에서 4축 또는 5축으로 확대됩니다. YPMFG는 무료 도면 검토 과정에서 이러한 사항을 지적해 드릴 수 있습니다.

구매자인 저에게 회전축 표기(A, B, C)가 중요한가요?

두 공장을 비교하거나 견적 요청서(RFQ)를 작성할 때 이 점은 중요합니다. 단순히 “4축”이라고만 하지 말고, 해당 부품에 필요한 축을 구체적으로 명시하십시오. C축 회전 가공기와 B축 회전 가공기는 동일한 형상을 처리하는 방식이 매우 다릅니다. 이 표기는 귀하의 축 구성 참고 사항.

용도에 맞는 축 선택하기

목표는 사용 가능한 축을 최대한 많이 사용하는 것이 아닙니다. 목표는 허용 오차, 표면 마감도, 세팅 횟수 목표를 충족하면서도 축을 최소한으로 사용하는 것입니다. 사양을 과도하게 설정하면 품질 향상 없이 가공 시간 비용과 공구 경로의 복잡성만 증가시킵니다. 반면, 사양을 너무 낮게 설정하면 여러 번의 세팅이 필요하게 되며, 매 세팅마다 새로운 중첩 오차 위험이 발생합니다.

YPMFG는 해당 결정에 대해 제3자의 의견을 듣고자 하는 구매 담당자를 지원합니다. 부품 도면, 재료 사양 및 공차 표기를 보내주시면, 엔지니어링 팀이 권장 축 수, 제안된 고정구 전략, 그리고 세팅별로 상세히 분류된 투명한 견적을 제공해 드립니다. 어떠한 의무도 없으며, 검토는 형상뿐만 아니라 부품 배치 방향 사이클 시간에 영향을 미치는 선택 사항들.

이미 공구 경로의 복잡도 문제점—예를 들어, 4축 컨트롤러에서 제대로 시뮬레이션되지 않는 CAM 파일 같은 경우—이 파일을 동일한 패키지에 포함해 주십시오. 담당 팀이 해당 문제가 축 수, 공구 길이, 또는 고정 장치의 문제인지 파악한 후, 가장 간단한 해결 방안을 제안해 드릴 것입니다.