컴퓨터 수치 제어 가공(Computer Numerical Control Machining)의 약자인 CNC 가공은 컴퓨터 제어 기계를 활용하여 다양한 재료로 정확하고 복잡한 부품을 만드는 혁신적인 제조 공정입니다. 고도로 자동화되어 있지만 CNC 가공에서 일관된 품질을 달성하려면 잠재적인 위험에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 결함은 최종 제품의 미학과 기능성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 생산 지연과 비용 증가로 이어질 수도 있습니다. BE-CU은 뛰어난 기술과 세심한 서비스를 갖춘 CNC 가공 전문 기업으로서 CNC 가공 불량에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 우리는 가장 일반적인 유형이 직면할 수 있는 문제를 파악하고 고객에게 이러한 결함을 방지하고 CNC 가공 공정이 일관되게 고품질 부품을 제공하도록 보장하는 일련의 솔루션을 제공했습니다.
CNC 가공 결함의 일반적인 유형
1. 치수 부정확성:
이 결함은 가공된 형상(구멍, 포켓 및 슬롯)이 설계의 의도된 크기에서 벗어날 때 발생합니다. 치수는 소형(원하는 것보다 작음)이거나 특대(원하는 것보다 큼)일 수 있습니다. 치수가 부정확한 부품은 조립 중에 제대로 맞지 않아 기능 문제나 재작업이 발생할 수 있습니다. 또한 완제품의 성능과 안전에도 영향을 미칠 수 있습니다. 공차를 벗어난 구멍은 볼트가 통과하기에는 너무 작을 수 있으며, 가공된 슬롯은 해당 부품보다 클 수 있습니다.
2. 표면 마감 불량:
이 결함은 가공된 부품의 표면이 거칠거나 고르지 않은 것으로 정의됩니다. 떨림 자국(공구 진동으로 인한 물결선), 번(과도한 열로 인한 변색 또는 녹는 현상), 고르지 못한 공구 자국 등 다양한 형태로 나타날 수 있습니다. 표면 마감이 좋지 않으면 부품의 미적 측면이 손상될 수 있지만 기능에도 영향을 미칠 수 있습니다. 표면이 거칠면 부품의 마찰, 마모 및 피로 수명이 늘어날 수 있습니다. 또한 적절한 밀봉이나 코팅 접착을 방해할 수도 있습니다. 절삭 공구가 너무 많이 진동하면 가공된 표면에 채터 마크가 나타날 수 있습니다. 절삭 속도나 이송 속도가 너무 높으면 과열로 인해 화상을 입을 수 있습니다.
3. 공구 마모 및 파손:
절삭 공구는 가공 과정에서 마찰과 재료 제거로 인해 자연적으로 마모됩니다. 심각한 경우 공구가 완전히 파손되어 가공 공정이 중단되고 공작물이 손상될 가능성이 있습니다. 과도한 공구 마모는 치수 부정확성과 표면 조도 불량을 초래할 수 있습니다. 파손된 공구는 가공물에 흠집이나 흠집을 남길 수 있으며, 이로 인해 즉각적인 교체가 필요하고 생산이 지연될 수 있습니다. 마모된 공구는 무뎌지고 재료 제거 효율이 떨어지므로 절단이 부정확해집니다. 부러진 공구로 인해 가공된 표면에 깊은 홈이나 부서진 부분이 남을 수 있습니다.
4. 거친 부분과 날카로운 모서리:
버는 가공 공정에서 남은 재료의 작은 돌출된 가장자리로, 일반적으로 모서리나 다양한 특징이 만나는 부분에 있습니다. 날카로운 모서리는 도구 제한이나 설계 제약으로 인해 발생할 수도 있습니다. 버는 취급 및 조립 중에 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 또한 적절한 부품 맞춤 및 기능에 문제가 발생할 수도 있습니다. 날카로운 모서리에도 절단이 발생할 수 있습니다. 버(Burr)는 드릴링된 구멍의 가장자리나 가공된 포켓 주위에 나타날 수 있습니다. 절삭 공구 반경으로 인해 완벽하게 날카로운 지점을 달성하는 데 방해가 되는 모서리에 날카로운 모서리가 형성될 수 있습니다.
5. 재료 변형:
이 결함은 가공 공정에서 가공물에 너무 많은 응력이나 열을 가하여 가공물이 휘거나 구부러지거나 균열이 발생할 때 발생합니다. 이는 부드러운 재료를 사용하거나 얇은 형상을 가공할 때 더 자주 발생합니다. 재료 변형은 부품의 기능과 치수 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 심한 경우 작업물을 사용할 수 없게 될 수도 있습니다. 얇은 가공 벽은 절삭 공구가 가하는 힘으로 인해 휘어질 수 있습니다. 가공 중 과도한 열은 특정 재료의 뒤틀림과 균열을 일으킬 수 있습니다.
CNC 가공 결함의 원인
1. 잘못된 도구 선택:
가공물 재료에 잘못된 공구 재료를 사용하면 공구가 빠르게 마모되고 표면 조도가 불량해지며 파손될 수 있습니다. 다양한 공구 재료는 경도, 내마모성 및 가공물 재료와의 호환성을 기반으로 특정 응용 분야에 가장 적합합니다. 잘못된 도구 크기를 선택하면 문제가 발생할 수도 있습니다. 대형 공구는 필요한 정밀도를 제공하지 못할 수 있는 반면, 소형 공구는 절삭력으로 인해 휘어지거나 파손될 수 있습니다. 공구 형상은 칩 형성 및 표면 조도에 상당한 영향을 미칩니다. 잘못된 공구 형상으로 인해 과도한 칩 재절삭, 채터 마크 및 고르지 못한 표면이 발생할 수 있습니다.
2. 부적절한 가공 매개변수:
잘못된 절삭 속도는 과도한 열을 발생시켜 공구 마모, 가공물 화상 및 잠재적인 재료 변형을 초래할 수 있습니다. 반면, 속도가 지나치게 느리면 가공 시간이 길어지고 효율성이 저하될 수 있습니다. 이송 속도는 도구가 재료에 맞물리는 속도를 설정합니다. 이송 속도가 지나치게 높으면 공구에 과부하가 걸려 표면 조도가 떨어지고 떨림 자국이 생기며 심지어 파손될 수도 있습니다. 대조적으로, 매우 느린 이송 속도는 효율성을 감소시킵니다. 절단 깊이는 패스당 제거되는 재료의 양을 나타냅니다. 절삭 깊이가 너무 높으면 기계와 공구에 부담이 가해져 부정확성이 발생하고 공구 고장이 발생할 수 있습니다.
3. 도구 마모:
적절한 선택과 매개변수를 사용하더라도 모든 절삭 공구는 마찰과 재료 제거로 인해 시간이 지남에 따라 마모됩니다. 이러한 마모로 인해 공구 성능이 점차 저하되고 치수 부정확성 및 표면 마감 불량과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 정기적인 검사 및 교체 일정을 갖춘 예방적 도구 유지 관리 프로그램을 구현하는 것은 도구 마모의 영향을 줄이는 데 중요합니다.
4. 프로그래밍 오류:
CNC 가공은 정밀한 도구 경로 프로그래밍을 사용하여 도구의 절단 경로를 정의합니다. 프로그램의 오류로 인해 다양한 결함이 발생할 수 있습니다. 도구 경로 형상이 잘못되면 가우징, 과도한 재료 제거 및 불완전한 가공이 발생할 수 있습니다. 프로그래밍 오류에는 접근 및 후퇴 동작 누락도 포함될 수 있으며, 이로 인해 공구 충돌이 발생하거나 시작점이 잘못될 수 있습니다.
5. 공작 기계 오작동:
CNC 기계는 매우 정확하더라도 여전히 오작동이나 문제가 발생할 수 있습니다. 가공 중 과도한 진동으로 인해 채터 마크 및 치수 오류가 발생할 수 있습니다. 스핀들이나 축 이동 문제와 같은 공작 기계의 불안정성은 가공 공정의 불일치를 유발하고 부품 품질을 저하시킬 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 CNC 기계를 정기적으로 유지 관리하고 교정하는 것이 중요합니다.
6. 중대한 불일치:
경우에 따라 공작물의 재료 특성 변화로 인해 가공이 더욱 어려워질 수 있습니다. 재료 불일치는 공구 마모, 칩 형성 및 전반적인 가공 동작에 영향을 미쳐 잠재적으로 예상치 못한 결함을 초래할 수 있습니다.
7. 운영자 오류:
정교한 CNC 기계를 사용하더라도 설정 및 작동 시 사람의 실수가 최종 제품에 영향을 미칠 수 있습니다. 부적절한 공작물 고정으로 인해 진동과 부정확성이 발생할 수 있습니다. 가공 프로세스를 모니터링하고 필요에 따라 매개변수를 조정하지 않으면 공구 파손이나 과열과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 인적 오류를 줄이려면 적절한 운영자 교육과 확립된 절차를 준수하는 것이 필수적입니다.
CNC 가공 불량 예방 솔루션
- 작업에 맞는 도구 선택: 최적의 성능과 최소한의 마모를 보장하려면 가공물 재료와 원하는 표면 마감에 적합한 도구 재료, 크기, 형상을 선택하십시오.
- 매개변수 조정: 각 작업의 절삭 속도, 이송 속도 및 절삭 깊이를 최적화하여 정확한 결과, 효율적인 가공을 달성하고 공구 과부하 또는 과열을 방지합니다.
- 예리함 유지: 품질 저하를 방지하기 위해 도구 마모 모니터링 및 교체 일정을 구현합니다.
- 정밀한 프로그래밍: 고급 CNC 프로그래밍 기술을 사용하여 가우징, 불완전한 가공 및 도구 충돌을 방지하는 정밀한 도구 경로를 만듭니다.
- 기계 상태 유지: CNC 기계를 정기적으로 유지 관리하고 교정하여 원활한 작동, 진동 최소화 및 절단 정확도를 보장합니다.
- 재료 문제: 가능하면 결함을 초래할 수 있는 예상치 못한 가공 동작을 줄이기 위해 일관된 특성을 지닌 공작물 재료를 선택하십시오.
- 성공을 위한 교육: 인적 오류를 줄이고 일관된 품질을 보장하려면 작업자는 CNC 설정, 작동 및 모니터링 절차에 대해 적절한 교육을 받아야 합니다.
결론
BE-CU은 CNC 가공의 일반적인 결함과 그 원인이 되는 요인을 이해하여 발생을 최소화하기 위한 사전 조치를 취함으로써 고객에게 최고 수준의 CNC 가공 서비스를. 적절한 도구 선택, 최적화된 가공 매개변수, 기계 및 도구에 대한 예방적 유지 관리와 같은 전략을 구현하면 결함을 크게 줄이고 일관된 품질을 보장할 수 있습니다. 또한 운영자 교육과 확립된 절차 준수는 완벽한 결과를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 예방 조치에 중점을 둠으로써 CNC 가공은 정확할 뿐만 아니라 안정적이고 비용 효율적인 부품을 제공하여 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다.
