안녕하세요, 숙련된 산업가와 정밀 매니아 여러분! “CNC 가공을 위해 설계를 최적화하려면 어떻게 해야 합니까?”라는 질문으로 고민하고 계셨다면 당신은 올바른 장소에 왔습니다. 이 게시물의 목적은 잘 보정된 CNC 기계처럼 귀하의 질문을 해결하는 것입니다.
좋은 디자인과 세심한 계획은 성공적인 CNC 가공의 기반입니다. 이 블로그에서는 가공 프로세스를 촉진하고 시간과 비용을 절약할 수 있는 주요 설계 고려 사항 13가지를 안내해 드리겠습니다.
따라서 즐거운 시간을 보내고 싶다면 CAD 모델을 유형의 걸작 또는 수익성이 높은 제품 라인으로 바꾸는 것이 좋습니다. 이번 라이딩은 곧 기술적으로 발전할 것입니다.
1. 가공을 용이하게 하려면 부품 형상을 어떻게 설계해야 합니까?
표준 기하학을 선택하세요
직사각형, 원, 단순 곡선과 같은 표준 기하학적 모양은 CNC 가공의 친구입니다. 맞춤형 형상에는 맞춤형 도구나 더 복잡한 도구 경로가 필요한 경우가 많으며 이로 인해 비용이 증가하고 리드 타임이 연장될 수 있습니다.
다음 사항을 고려하십시오. 직사각형은 표준 엔드밀로 밀링할 수 있는 반면, 맞춤형 모양에는 특별히 제작해야 하는 폼 도구가 필요할 수 있습니다. 후자는 툴링 비용을 증가시키고 툴링 제작 시간을 추가합니다. 맞춤형 형상에는 프로세스 중에 여러 번의 도구 변경이 필요할 수 있으며 이로 인해 주기 시간이 늘어납니다.
깊이 대 직경 비율
형상의 깊이 대 직경 비율은 공구 휘어짐을 방지하는 데 중요한 고려 사항입니다. 일반적으로 사용할 절삭 공구 직경의 4배를 넘지 않는 깊이를 유지하십시오. 이 비율을 초과하면 공구 편향이 발생하여 가공 부품의 치수 정확도와 표면 조도에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
핵심 내용은 무엇입니까? 더 정확하고 빠른 가공을 위해 더 얕은 깊이를 사용하세요. 이는 공구 마모가 더욱 우수한 견고한 재료로 작업할 때 특히 중요합니다.
언더컷 방지
언더컷은 부품 위에서 보이지 않는 숨겨진 형상이며 표준 공구로 가공할 수 없습니다. 일반적으로 특수 도구와 여러 설정이 필요하므로 가공 프로세스에 복잡성과 시간이 추가됩니다. 디자인이 허용하는 경우 언더컷을 피하거나 최대한 단순화하려고 노력하십시오.
언더컷을 포함해야 하는 경우 규격 도구를 사용하도록 표준화된 크기를 유지하세요. 모든 디자인 요소는 기능적 목적을 달성해야 한다는 점을 기억하세요. 그렇지 않은 경우 제거하여 비용과 복잡성을 줄이는 것이 좋습니다.
Z 레벨 가공
Z 레벨 가공을 염두에 두고 설계할 때는 부품 형상을 쉽게 가공할 수 있는 레이어로 분할해 보십시오. 이렇게 하면 공구 마모가 줄어들고 공구 파손 가능성이 낮아지며 전체 프로세스가 더욱 효율적이 됩니다.
2. 설계 시 도구 액세스 고려 사항이 있습니까?
공구 길이 및 반응속도
더 확장된 도구를 사용하면 더 깊은 포켓과 구멍에 접근할 수 있지만 문제가 있습니다. 공구가 길수록 완성된 부품의 품질에 영향을 미칠 수 있는 진동과 편향에 더 취약해집니다. 효율적이고 정밀한 가공을 보장하려면 공구 길이와 도달 범위의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
전문가 팁 : 더 짧은 공구 길이를 수용하고 공구 편향 가능성을 줄이려면 엇갈린 깊이 캐비티를 고려하십시오.
도구 각도 및 여유 공간
날카로운 내부 모서리는 미학적으로는 보기 좋지만 표준 밀링 도구는 원형이기 때문에 기계에 문제가 될 수 있습니다. 더 나은 도구 접근을 위해 도구를 수용할 수 있는 반경을 가진 둥근 내부 모서리를 목표로 하십시오.
기억하세요 : 가장 작은 내부 반경은 사용하려는 공구 직경의 1.5배가 되어야 합니다.
정리 구역
특히 좁은 공간이나 깊은 주머니에서 공구를 조작할 수 있는 충분한 여유 공간을 확보하십시오. 여유 공간이 부족하면 비효율적인 공구 교환과 심지어 충돌이 발생하여 가공 공정이 느려지고 공구나 부품이 손상될 가능성이 있습니다.
빠른 팁 : 내부 기능의 경우 원활한 작동을 위해 최소한 공구 직경만큼의 여유 공간을 제공하십시오.
3.설계에 구배 각도가 포함되어야 합니까?
구배 각도는 금형에서 분리되어야 하는 부품 벽에 적용되는 약간의 테이퍼입니다. “성형 공정이 아닌 CNC 가공에서 구배 각도에 왜 관심을 두나요?”라고 물을 수도 있습니다. 구배 각도는 또한 도구 접근을 용이하게 하고 도구 마모를 최소화하며 CNC 가공의 표면 마감을 향상시킬 수 있습니다.
초보의 경우 : 구배 각도는 도 단위로 측정되며 수직선과 테이퍼 벽 사이의 각도를 나타냅니다.
공구 수명 개선
구배 각도는 절단 도구의 수명을 연장할 수 있습니다. 벽이 완벽하게 수직인 경우 도구는 90도 각도로 재료와 맞물리므로 특히 단단한 재료의 경우 도구가 더 단단해질 수 있습니다. 약간 기울어지면 보다 효율적인 절삭 작업이 가능해 공구 마모가 줄어듭니다.
도구에 능숙함 : 1도 또는 2도 구배 각도라도 구현하면 공구 수명에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
재료 제거 용이
구배 각도를 사용하면 재료를 쉽게 제거할 수 있어 포켓 작업에 특히 유용할 수 있습니다. 구배 각도를 사용하면 방출되는 재료의 양이 점진적으로 감소하여 더 부드럽고 효율적인 절단 프로세스가 가능합니다.
부드러운 연산자 : 케이크 조각을 자르는 것과 같다고 생각하세요. 칼이 표면에 수직이 아닌 각도를 이루고 있을 때 더 쉽습니다.
미용상의 장점
미학을 기억합시다. 잘 설계된 구배 각도는 가공된 부품의 표면 마감을 향상시켜 눈과 촉각 모두를 만족시키는 부드러운 질감을 제공할 수 있습니다.
미적인 측면 : 매끄러운 표면은 2차 마무리 공정의 필요성을 줄이거나 없애 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
구배 각도를 건너뛰는 경우
구배 각도는 여러 가지 이점을 제공하지만 때로는 적절한 경우에만 해당됩니다. 결합 또는 조립을 위해 정밀한 수직 벽이 필요한 부품의 경우 구배 각도는 비생산적입니다.
용이성보다 정밀도 : 가공보다 치수 정확도를 우선시해야 할 시기를 파악하세요.
4. 내부 코너에 대한 고려 사항은 무엇입니까?
날카로운 각도를 조심하세요
이것을 똑바로 짚어보겠습니다. 날카로운 내부 모서리는 금물입니다. 왜? 대부분의 밀링 도구는 둥글기 때문입니다. 둥근 도구를 사용하여 날카로운 모서리를 밀링하는 것은 둥근 구멍에 사각형 못을 맞추는 것과 같습니다. 그것은 단지 작동하지 않습니다.
현실성 유지 : 디자인의 내부 모서리가 90도인 경우 최소한 절단 도구만큼 큰 반경을 추가하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 마술 지팡이 없이도 디자인을 가공 가능한 상태로 유지할 수 있습니다.
공구 직경 및 코너 반경
공구 직경은 가공할 수 있는 최소 내부 반경을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 경험상 내부 코너 반경은 밀링 공구 직경의 1.3배 이상이어야 합니다.
반경 스마트 : 이 비율은 공구가 코너를 원활하게 탐색할 수 있도록 보장하여 기계공을 행복하게 만들고 부품의 정확성을 높여줍니다.
깊이 고려 사항
내부 모서리의 경우 깊이는 까다로운 작업이 될 수 있습니다. 모서리가 깊으면 도구 접근이 제한되며 특수 도구가 필요할 수 있습니다. 결과적으로 생산 비용과 시간이 늘어날 수 있습니다.
현명하게 깊이 들어가십시오 . 설계에 깊은 모서리가 필요한 경우 수직 벽에 공구 여유 공간이 충분한지 확인하십시오. 귀하의 예산이 감사할 것입니다.
벽 경사면
내부 모서리 벽에 약간의 각도를 추가하는 것을 고려해 본 적이 있습니까? 구배 각도로 알려진 이는 도구 이동을 촉진하고 표면 마감을 향상시킬 수 있습니다. 부품 요구 사항으로 인해 실현 가능한 경우도 있지만, 실현되면 진정한 판도를 바꿀 수 있습니다.
성공을 향한 경사 : 적당한 1~3도 구배 각도는 특히 깊은 주머니에서 차이를 만들 수 있습니다.
5.효율적인 가공을 위해 구멍을 어떻게 설계해야 합니까?
직경과 깊이 비율
구멍 설계에 있어 크기, 특히 직경 대 깊이 비율이 중요합니다. 홀이 깊을수록 칩 제거가 어려워져 공구 파손 가능성이 높아집니다.
현명한 크기 : 일반적으로 구멍 깊이는 전문 심공 드릴링 기술에 추가 비용을 지출하지 않는 한 트위스트 드릴 직경의 4배여야 합니다.
홀 공차
공차는 허용되는 치수 변화이며, 구멍의 경우 더 촘촘하다고 해서 항상 더 좋은 것은 아닙니다. 초정밀 공차는 더 느린 속도, 더 많은 패스 및 더 높은 비용을 의미합니다.
조금 느슨하게 하기 : 고정밀 구멍이 필요하지 않은 경우 공차를 좀 더 넉넉하게 지정하는 것이 좋습니다. 귀하의 일정과 예산이 귀하에게 감사할 것입니다.
스루홀과 막힌홀
구멍에는 관통 구멍과 막힌 구멍이라는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 관통 구멍은 재료를 완전히 통과하는 반면 막힌 구멍은 특정 깊이에서 멈춥니다. 스루홀은 일반적으로 가공에 더 접근하기 쉽고 저렴합니다.
빛을 보십시오 : 비용을 절감하고 칩 배출을 단순화하려면 스루홀을 선택하십시오.
나사산 구멍
구멍에 스레드를 추가하는 경우 태핑 프로세스를 이해하고 있는지 확인하십시오. 탭은 나사 가공 작업을 위해 구멍 바닥에 충분한 공간이 필요합니다.
현명한 탭핑 : 막힌 홀의 경우 하단에 나사산 피치의 최소 1.5배에 해당하는 공간을 남겨두십시오.
6.슬롯과 포켓 디자인의 핵심 요소는 무엇입니까?
도구 직경에 대한 슬롯 폭
슬롯의 너비는 사용하려는 도구의 직경보다 약간 커야 합니다. 이는 공구의 안녕을 위한 것뿐만 아니라 보다 효율적인 칩 배출을 위한 것이기도 합니다.
경험 법칙 : 슬롯을 밀링 커터 직경의 최소 1.25배로 만드십시오. 이렇게 하면 숨을 쉴 수 있는 공간이 생기고 깔끔한 마무리가 보장됩니다.
슬롯 깊이
구멍과 마찬가지로 슬롯의 경우 더 깊은 것이 더 나은 경우도 있습니다. 깊은 슬롯에는 다중 패스가 필요하므로 가공 시간이 늘어나고 공구 편향이 발생할 수 있습니다.
깊이에 대해 걱정하지 마세요 : 깊이 대 너비 비율이 4:1이 합리적인 규칙입니다. 더 심오한 것이라면 문제를 일으키게 됩니다.
포켓 코너
포켓의 날카로운 모서리는 표준 밀링 도구의 크립토나이트와 유사합니다. 내부 모서리와 마찬가지로 반경을 추가하면 시간을 절약할 수 있습니다.
반올림 절삭 공구의 반경과 같거나 큰 작은 반경은 가공 공정을 더 부드럽고 빠르게 만들 수 있습니다.
포켓 배수
절삭유가 필요한 재료로 작업하는 경우 절삭유가 주머니에서 어떻게 빠져나갈지 생각해 보세요. 축축한 주머니를 좋아하는 사람은 없습니다!
출구 전략 : 배수 채널을 통합하거나 포켓을 약간 기울여 절삭유와 칩 배출을 촉진합니다.
7.벽 두께를 어떻게 최적화할 수 있나요?
균일성이 핵심입니다
일반적으로 부품 전체에 걸쳐 균일한 벽 두께가 유리합니다. 이는 균일한 냉각을 돕고 기형 및 내부 응력의 위험을 줄여줍니다.
권장 사항 : 가능하면 벽 두께를 균일하게 유지하는 것을 목표로 하십시오.
변동성 최소화
서로 다른 벽 두께가 불가피할 경우 가장 두꺼운 벽과 가장 얇은 벽 사이의 차이를 최소화하십시오. 이는 내부 응력을 줄이고 부품의 전반적인 품질을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
권장 사항 : 일반 벽 두께의 40% 이내로 가변성을 유지하십시오.
8.가공성을 위해 스레드를 어떻게 설계해야 합니까?
스레드 유형
V 나사, 사각 나사, Acme 나사 등 다양한 유형의 나사가 있으며 각각 고유한 용도와 가공 고려 사항이 있습니다.
권장 사항 : 부품의 기능적 요구 사항에 부합하고 가공이 가능한 나사 유형을 선택하십시오. 일반적인 목적으로는 V-스레드가 좋은 선택인 경우가 많습니다.
트레드 깊이
나사산 깊이는 나사산 기능의 강도와 가공성에 매우 중요합니다. 스레드가 너무 얕거나 너무 깊으면 문제가 발생할 수 있습니다.
권장 사항 : 일반적으로 대부분의 재료에 대해 나사산 깊이는 공칭 직경의 55%~65%를 목표로 합니다.
스레드 피치
나사산의 피치는 하중 지지 능력과 가공 용이성에 모두 영향을 미칩니다. 피치가 미세할수록 그립력이 향상되고 가공이 더 어려워질 수 있습니다.
권장 사항 : 더 쉬운 가공을 위해서는 거친 나사산을 사용하고, 더 높은 정밀도나 하중 지지 능력이 필요한 부품에는 가는 나사산을 사용하십시오.
공차 및 맞춤
나사산 기능의 공차와 맞춤은 최종 부품의 조립과 기능에 매우 중요합니다.
권장 사항 : 항상 설계 도면에 맞춤 등급과 공차를 지정하세요. 이렇게 하면 스레드가 어셈블리 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
스레드 릴리프
나사 릴리프 영역은 절삭 공구가 후퇴할 수 있는 공간을 제공하고 공구 파손을 방지할 수 있습니다.
권장사항 : 가공성을 높이기 위해 나사산 끝 부분에 나사산 릴리프를 포함시킵니다.
9.언더컷 디자인 지침은 무엇입니까?
한계 이해
무엇보다도 모든 CNC 기계가 언더컷을 처리할 수 있는 것은 아니라는 점을 이해하십시오. 이는 기계의 축 기능에 따라 다릅니다.
권장 사항 : 실행할 수 있는 언더컷을 결정하려면 항상 가공 제공업체에 문의하세요.
툴링 요구 사항
언더컷의 형상에 따라 필요한 툴링이 결정됩니다. 전문적인 도구가 필요할 수 있으며 이로 인해 비용이 증가할 수 있습니다.
권장 사항 : 일반적으로 사용 가능한 도구를 사용하여 언더컷 형상을 표준화해 보십시오.
언더컷 깊이
언더컷의 깊이는 가공성에 직접적인 영향을 미칩니다. 언더컷이 깊을수록 더 확장된 공구가 필요하므로 진동과 휘어짐이 발생하기 쉽습니다.
권장사항 : 가공성과 공구 안정성을 향상시키기 위해 언더컷 깊이를 제한하십시오.
10.리브나 보스 같은 기능은 어떻게 디자인해야 합니까?
리브 두께
벽 두께와 마찬가지로 리브의 두께도 뒤틀림이나 가공 시간 연장과 같은 문제를 방지하기 위해 최적화되어야 합니다.
권장 사항 : 경험상 리브 두께를 부착되는 벽 두께의 60%로 유지하는 것이 좋습니다.
보스 직경
보스, 특히 나사산용 보스를 설계할 때 직경은 중요한 측면입니다.
권장 사항 : 보스 직경이 사용할 나사의 종류와 크기에 적합한지 확인하십시오.
리브 간 및 보스 간 간격
여러 리브 또는 보스 사이의 간격은 도구 접근 및 재료 제거에 적합해야 합니다.
권장 사항 : 일반적으로 절삭 공구 직경의 최소 2배 간격을 두는 것이 좋습니다.
종횡비
리브와 보스의 측면 또는 높이 대 너비 비율은 가공성과 구조적 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.
권장 사항 : 더 쉬운 가공과 더 나은 구조적 지지를 보장하려면 종횡비를 낮추십시오.
11.텍스트 및 각인 구현에 대한 지침은 무엇입니까?
글꼴 선택
예, 미학이 중요하지만 가공 시 모든 글꼴이 동일하지는 않습니다.
권장사항 : 더 나은 가독성과 손쉬운 가공을 위해 간단한 산세리프 글꼴을 사용하세요. 가독성을 떨어뜨릴 수 있는 얇거나 스크립트 같은 글꼴은 사용하지 마세요.
텍스트 크기 및 깊이
텍스트나 조각의 크기와 깊이는 가시성과 가공성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
권장 사항 : 명확하고 읽기 쉬운 텍스트를 위해 최소 텍스트 크기는 16포인트, 깊이는 0.5mm 이상을 목표로 하세요.
놓기
특히 구멍, 가장자리 또는 모서리와 같은 다른 기능의 경우 텍스트 위치가 중요합니다.
권장 사항 : 겹치거나 구조적인 문제를 방지하려면 다른 지형지물에서 최소 몇 밀리미터 떨어진 곳에 텍스트를 배치하세요.
정위
부품이 가공되는 방향은 텍스트나 조각의 품질과 가시성에 영향을 미칠 수 있습니다.
권장 사항 : 텍스트를 배치할 때 가공 방향을 고려하십시오. 이는 텍스트를 정확하게 렌더링하는 도구의 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.
12.설계에 모따기와 필렛이 포함되어야 합니까?
모따기 및 필렛의 목적
이러한 기능은 종종 날카로운 모서리를 제거하여 부품을 더 안전하게 취급하고 응력 집중을 줄입니다.
권장 사항 : 자주 다루거나 응력이 많이 받는 영역에서는 모따기와 모깎기를 신중하게 사용하십시오.
사이즈 사양
모따기 또는 필렛의 크기는 부품의 기능이나 맞춤을 방해하지 않도록 신중하게 선택해야 합니다.
권장 사항 : 균형 잡힌 디자인을 위해 부품의 전체 치수에 비례하여 크기를 유지하십시오.
결론
CNC 가공을 위한 설계는 단순한 행위가 아닙니다. 이는 미적, 기능성, 기계 가공성의 균형을 맞춘 예술 형식입니다. 부품 형상부터 텍스트 및 조각과 같은 미세한 세부 사항까지 각 요소는 가공 부품인 최종 걸작에서 중요한 역할을 합니다.
완벽하게 설계된 부품을 현실로 만들 준비가 되셨나요? CNCMO에는 이를 실현할 수 있는 기계와 전문 지식이 있습니다. 프로젝트를 운에 맡기지 마십시오. 전문가와 협력하세요. 견적을 받으려면 지금 문의하세요 . 한 번에 한 부품씩 탁월한 가공을 시작해 보세요.
