광범위한 제조 영역에서 가공은 원자재를 완제품으로 변환하는 중요한 프로세스입니다. 다양한 종류의 도구를 사용하여 재료를 절단, 드릴링, 보링, 연삭 및 원하는 형태로 성형하는 방법입니다. 가공 작업은 CNC 밀링 머신 공정 유형 부터 방전 가공의 복잡한 작업에 이르기 까지 다양하고 복잡합니다 .
이 가이드는 다양한 유형의 가공 공정 , 적용, 이점 및 과제에 대해 자세히 설명하는 것을 목표로 합니다. 기본 개념부터 고급 개념까지 포괄적인 개요를 제공하도록 구성되어 있습니다. 결국 독자들은 가공 세계와 그것이 다양한 산업에 어떤 영향을 미치는지 철저히 이해하게 될 것입니다.
가공 공정의 기본 이해
가공 공정이란 무엇입니까?
가공은 공작물에서 재료를 제거하여 원하는 부품을 만드는 절삭 가공 공정입니다 . 여기에는 CNC 밀링 머신 이나 선반 과 같은 공작 기계로 수행되는 선삭, 밀링, 드릴링 및 연삭과 같은 일련의 작업이 포함됩니다 . 이러한 도구는 이동과 기능을 지시하는 G 코드 및 M 코드 로 알려진 특정 명령 세트에 의해 제어됩니다 .
가공 공정에 관련된 주요 구성 요소
가공 공정에는 몇 가지 주요 구성 요소가 포함됩니다. 공작 기계는 공작물을 성형하는 주요 장치입니다. 이는 내부 스레드 절단을 위한 전통적인 선반 부터 정교한 5축 CNC 기계 까지 다양합니다 .
절삭 공구는 공작물과 직접 상호 작용하는 또 다른 중요한 요소이며, 고정 장치와 지그는 가공 중에 공작물을 제자리에 고정합니다.
또한 최신 기계에는 G 코드 와 M 코드를 해석하여 기계 동작을 안내 하는 소프트웨어인 CNC 컨트롤러도 사용됩니다 .
가공 공정 선택에 영향을 미치는 요소
가공 공정 의 선택은 여러 요인에 따라 달라집니다.
첫째, 재료 의 유형과 경도가 선택에 영향을 미칩니다. 어떤 방법은 금속에 더 적합하고 다른 방법은 플라스틱이나 복합재에 이상적입니다.
필요한 정확도 와 표면 마감 , 부품의 모양과 크기도 이 결정에 영향을 미칩니다.
마지막으로 생산량 , 비용 , 사용 가능한 장비와 같은 요소는 가장 적합한 가공 작업을 선택하는 데 중요한 역할을 합니다 .
기존 가공 공정
1. 터닝
선삭은 선반이 공작물을 회전시키는 동안 절삭 공구가 선형으로 이동하여 재료를 제거하여 부품을 형성하는 기본적인 가공 공정입니다 .
주로 내부 스레드를 절단 하고 샤프트, 막대 및 튜브와 같은 원통형 물체를 만드는 데 사용됩니다 .
2. 밀링
밀링은 공작물에서 재료를 제거하기 위해 회전하는 다점 커터를 활용하는 또 다른 다목적 가공 작업 입니다. CNC 밀링 머신 공정의 유형은 공작물 에 대한 커터의 이동 방향에 따라 다릅니다.
슬롯, 포켓, 윤곽 등 복잡한 모양과 특징을 가진 부품을 만드는 데 널리 사용됩니다.
3. 드릴링
드릴링은 공작물에 둥근 구멍을 만드는 데 초점을 맞춘 가공 작업 입니다 . 회전식 절단 도구인 드릴을 사용하여 축을 따라 공작물에 힘을 가합니다. 볼트 연결이나 유체 통로가 필요한 부품 생산에 광범위하게 사용됩니다.
4. 분쇄
연삭은 절삭 공구로 연마 휠을 사용합니다. 연삭기 공정의 유형 에는 표면 연삭, 원통형 연삭, 센터리스 연삭이 포함됩니다. 예를 들어 원통형 연삭기 공정은 공작물의 외부 표면을 형성하는 데 사용됩니다. 연삭은 일반적으로 마무리 공정으로, 우수한 표면 마감과 높은 치수 정확도를 제공합니다.
5. 지루함
보링은 이미 드릴링되거나 코어 처리된 구멍을 확대하는 과정입니다. 구멍 크기나 외부 표면과의 동심도에 정밀도가 필요할 때 사용됩니다.
엔진 및 유압 시스템용 부품을 만드는 데 일반적으로 사용됩니다.
6. 브로칭
브로칭은 브로치라고 불리는 톱니 모양의 도구를 사용하여 재료를 제거하는 가공 작업 으로, 미리 정해진 모양으로 가공물을 절단합니다.
복잡한 모양과 고정밀 마감을 만드는 데 자주 사용되며 특히 다른 방법으로는 달성하기 어려운 키 홈, 스플라인 또는 복잡한 윤곽을 절단하는 데 유용합니다.
7. 성형 및 기획
성형 및 대패질은 공작물과 단일 지점 절단 도구 사이의 선형 상대 운동을 포함하는 유사한 프로세스입니다.
이러한 공정은 평평한 표면, 홈 또는 각진 표면을 만드는 데 적합하며 성형 시 내부 나사산을 절단하는 데도 적합합니다.
8. 호닝
호닝은 공작물 표면의 형상, 표면 질감 및 치수 정확도를 개선하는 데 사용되는 마무리 공정입니다. 여기에는 공작물 표면 위에서 앞뒤로 움직이는 호닝 스톤이 포함됩니다.
이 공정은 실린더 및 베어링과 같은 원통형 표면을 마무리하는 데 자주 사용됩니다.
9. 랩핑
래핑(Lapping)은 두 표면 사이에 연마재를 사용하여 서로 문지르는 또 다른 마무리 공정입니다. 목표는 놀라울 정도로 평평한 표면을 얻는 것입니다.
일반적으로 높은 수준의 표면 정확도와 매끄러움이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.
10. 톱질
톱질은 공작물의 단면을 자르거나 공작물을 특정 길이로 자르는 데 사용되는 가공 작업 입니다. 각 스트로크 또는 회전마다 소량의 재료를 제거하는 개별 톱니가 있는 블레이드를 사용합니다.
주로 큰 재료를 작은 작업 가능한 조각으로 절단하는 데 사용됩니다.
11. 태핑 및 스레딩
태핑 및 스레딩은 공작물에 내부 및 외부 나사산을 생성하는 데 사용되는 가공 프로세스입니다. 주요 차이점은 태핑은 이미 형성된 구멍 내에 내부 나사산을 만드는 데 사용되는 반면, 나사산은 나사나 볼트에서 발견되는 것과 같은 외부 나사산을 형성한다는 것입니다.
두 공정 모두 나사산을 사용하여 부품을 조립해야 하는 제조 산업에서 매우 중요합니다.
12. 널링
널링(Knurling)은 일반적으로 선반에서 수행되는 가공 공정으로, 직선, 각진 선 또는 교차 선의 패턴이 재료에 롤링됩니다. 이 기술은 재료를 제거하는 것이 아니라 오히려 옮겨서 융기된 형상을 만듭니다.
널링은 구성 요소를 더 잘 잡을 수 있게 하여 취급 및 작동을 더 쉽게 만드는 데 사용됩니다.
13. 리밍
리밍은 더 나은 공차 직경을 제공하고 표면 조도를 향상시키기 위해 기존 구멍을 약간 확대하기 위해 수행되는 마무리 작업입니다.
이 프로세스는 일반적으로 정확한 맞춤과 정렬이 필요한 부품에 사용됩니다.
비전통적인 가공 공정
기존의 가공을 넘어 비전통적인 가공 공정의 영역으로 들어갑니다. 이러한 혁신적인 방법은 기존 절삭 공구를 사용하지 않고 대신 열, 화학, 전기 또는 고에너지 빔을 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 기술을 활용합니다.
1. 방전가공(EDM)
스파크 가공 또는 스파크 침식 이라고도 알려진 방전 가공(EDM)은 전기 방전(스파크)을 사용하여 공작물에서 재료를 제거합니다. 이 공정에서 방전 가공 작업 에는 유전체 액체로 분리된 두 전극 사이에서 일련의 빠르게 반복되는 전류 방전이 포함됩니다.
이 방법은 일반적으로 단단한 금속이나 전통적인 기술로 가공이 불가능한 금속에 사용됩니다.
2. 초음파 가공(USM)
초음파 가공에는 고주파, 낮은 진폭의 기계적 진동(초음파)을 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다.
이 공정은 세라믹, 유리, 비전도성 금속과 같은 단단하고 부서지기 쉬운 재료에 적합합니다.
3. 레이저빔 가공(LBM)
레이저 빔 가공(Laser Beam Machining)은 레이저를 사용하여 재료를 절단하는 비접촉 가공 공정으로 높은 정밀도와 속도의 장점을 제공합니다.
이 공정은 다양한 금속 및 비금속의 드릴링, 절단, 조각 및 마킹에 사용됩니다.
4. 워터젯 가공(WJM)
워터젯 가공은 고압 워터젯을 활용하여 다양한 재료를 절단하는 비전통적인 가공 공정입니다.
이 냉간 절단 공정은 재료가 높은 열을 견딜 수 없어 휘거나 뒤틀리는 것을 방지하는 용도에 적합합니다.
5. 전기화학 가공(ECM)
전기화학적 가공은 전기 에너지를 사용하여 재료를 제거합니다. 공작물이 양극이고 공구가 음극인 공정입니다. 두 개를 전해질에 담그고 전압을 가하면 물질 제거가 일어난다.
ECM은 초합금 및 내열 재료와 같이 복잡하고 단단한 재료에 매우 적합합니다.
6. 화학 가공(CHM)
화학 가공에서는 화학 물질을 사용하여 재료를 제거합니다. 이 비전통적인 가공 공정은 정확하고 복잡한 특징을 지닌 얇은 금속 부품의 대량 생산에 주로 사용됩니다.
7. 플라즈마 아크 가공(PAM)
플라즈마 아크 가공은 고온 플라즈마의 고속 제트를 사용하여 공작물을 절단합니다. 두꺼운 재료를 절단하는 데 매우 효과적인 방법이며 용접 산업에서 일반적으로 사용됩니다.
8. 전자빔 가공(EBM)
전자빔 가공은 공작물에 집중된 고속 전자 흐름을 활용하여 용융 및 기화를 통해 재료를 제거합니다.
이는 매우 미세한 구멍을 뚫고 기존 방법으로 가공하기 매우 어려운 재료를 절단하는 데 자주 사용됩니다.
9. 이온빔 가공(IBM)
이온빔 가공은 고에너지 이온빔이 공작물을 향하는 비전통적인 가공 공정입니다. 이 빔은 물질 표면에서 원자를 물리적으로 흩뿌려 제거합니다. 티
그의 가공 공정은 정밀한 재료 제거 및 표면 수정을 위해 반도체 및 마이크로 전자 산업에서 자주 사용됩니다.
10. 연마제 제트 가공(AJM)
연마제 제트 가공은 노즐을 통해 작업 표면의 고압 가스 또는 공기에 의해 운반되는 연마 입자의 고속 흐름을 사용합니다. 연마 입자는 침식을 통해 재료를 제거합니다.
이는 초합금, 세라믹, 열에 민감한 재료와 같은 경질 재료에 사용되는 비전통적인 가공 공정입니다.
11. 자기장 보조 가공(MFAM)
자기장 보조 가공은 자기장을 사용하여 가공되는 재료의 특성을 변경합니다.
이를 통해 가공 공정의 효율성을 높이고 발생하는 열을 줄이며 가공 부품의 표면 조도를 향상시킬 수 있습니다.
전통적 가공 공정과 비전통적 가공 공정의 비교
A. 방법의 비교
선삭, 밀링, 드릴링, 연삭과 같은 전통적인 가공 공정에는 일반적으로 날카로운 절단 도구를 사용하여 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다. 이러한 방법은 공구와 가공물 사이의 물리적 접촉이 필요하므로 다양한 재료에 매우 효과적입니다. 그러나 상당한 열이 발생하여 가공물이 변형되거나 조기 공구 마모가 발생할 수 있습니다.
반면 방전 가공, 레이저 빔 가공, 이온 빔 가공과 같은 비전통적인 가공 공정에서는 열, 화학 또는 전기 에너지를 사용하여 재료를 제거합니다. 이러한 방법은 공작물과의 물리적 접촉이 필요하지 않으므로 열 발생을 줄이고 복잡한 형상과 단단한 재료를 가공할 수 있습니다.
B. 비교 장점과 단점
기존의 가공 공정은 일반적으로 대량 생산에 있어 더 간단하고 비용 효율적입니다. 이 제품은 높은 재료 제거율과 우수한 표면 마감을 제공합니다. 그러나 복잡한 기하학적 구조와 단단한 재료로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다.
비전통적인 가공 공정은 더욱 다양해졌으며 복잡한 모양과 단단한 재료를 처리할 수 있습니다. 열 발생량이 적고 재료 제거 공정을 보다 세밀하게 제어할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 설치 및 운영 비용이 더 느리고 복잡하며 비용도 더 많이 듭니다.
다. 적용분야
기존 가공 공정은 기어, 볼트, 엔진 부품 등과 같은 다양한 부품을 생산하는 일반 제조 응용 분야에 이상적입니다. 자동차, 항공우주, 건설 등과 같은 산업에서 널리 사용됩니다.
비전통적인 가공 공정은 복잡한 모양, 작은 크기 또는 단단한 재료가 관련된 정밀 제조에 매우 중요합니다. 이는 항공우주, 의료, 전자 등과 같은 산업에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 CNCMO 에서는 이러한 기술을 혼합하여 활용하여 다양한 분야의 고객에게 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
결론
A. 다양한 유형의 가공 공정 요약
우리는 선삭, 밀링, 연삭과 같은 기본적이고 전통적인 방법부터 방전 가공 및 레이저 빔 가공과 같은 비전통적인 첨단 기술에 이르기까지 가공 공정 의 스펙트럼을 살펴보았습니다 .
CNCMO가 귀하의 특정 가공 요구 사항을 어떻게 도울 수 있는지 자세히 알아보려면 지금 당사에 문의하십시오. 우리는 귀하의 제조 문제에 대해 고품질의 맞춤형 엔지니어링 솔루션을 제공할 준비가 되어 있습니다.
자주하는 질문
1. 5가지 기본 가공 작업은 무엇입니까?
다섯 가지 기본 가공 작업은 선삭 , 드릴링 , 밀링 , 연삭 및 성형 입니다 .
2. 가공기술의 3가지 주요 유형은 무엇입니까?
가공 기술의 세 가지 주요 유형은 전통적인 가공 (예: 터닝, 밀링), 비전통적인 가공 (예: 방전 가공, 레이저 빔 가공), 하이브리드 가공 (전통적인 프로세스와 비전통적인 프로세스의 조합)입니다.
3. 절단과 가공의 차이점은 무엇입니까?
절단은 절단 모서리로 재료를 제거하는 과정입니다. 그러나 가공은 절단뿐만 아니라 연삭, 드릴링, 밀링과 같은 기타 재료 제거 공정도 포함하는 더 넓은 용어입니다.
4. CNC와 수동 가공이란 무엇입니까?
CNC 가공은 컴퓨터 프로그래밍을 사용하여 공작 기계의 작동을 자동화하므로 보다 정확하고 효율적인 생산이 가능합니다. 수동 가공에서는 작업자가 공작 기계를 직접 제어해야 합니다.
