4축 및 5축 CNC 기계
정밀 가공 및 제조 분야에서 CNC 기계는 강력한 도구입니다. 그 중 4축과 5축 CNC 기계는 고정밀 부품을 만들기 위해 성능을 높이고 공차를 높이는 것을 의미합니다. 이 문서에서는 두 가지 유형의 CNC 기계에 대해 논의하고 해당 기계의 기능, 이점, 그리고 더 중요한 차이점을 제시합니다. 또한, 이해를 돕기 위해 Axis 기계 품질, Axis 기계 혁신, Axis 기계 경쟁, Axis 기계 사용자 정의와 같은 관련 측면도 포함됩니다.
4축 CNC 기계
4축 CNC 기계는 3축 CNC 기계보다 개선되었습니다. 여기에는 표준 X(왼쪽-오른쪽), Y(앞-뒤) 및 Z(위-아래) 축에 추가된 이동 축(일반적으로 회전 축)이 하나 더 포함됩니다. 대부분의 경우 추가 축의 가장 확실한 장점은 가공 작업의 유연성이 향상된다는 것입니다.
네 번째 축은 공작물이나 절삭 공구 외에 시스템 구축 방식에 따라 유형을 이동할 수 있는 옵션을 제공합니다. 공작물의 포지셔닝 접근 방식이 회전되면 회전축이 공작물 홀더에 부착됩니다. 즉, 공구가 X, Y 및 Z 축을 따라 이동하는 동안 공작물이 특정 축을 중심으로 회전할 수 있음을 의미합니다. 이는 원주 주위를 균일하고 연속적으로 절단할 수 있으므로 원통형 또는 원형 물체를 가공할 때 적용됩니다. 이러한 4축 CNC 기계는 미세하고 일관된 표면을 가진 샤프트나 파이프와 같은 부품을 생산할 수 있습니다.
반대로, 가공물이 작업대에 고정되어 전혀 움직이지 않는 상태에서 절삭 공구가 네 번째 축을 중심으로 회전하면 더 복잡한 패턴을 평평한 표면에 고품질로 조각하는 것보다 추가적인 이점이 있습니다. 또는 각진 컷. 절삭 공구 방향에 대한 이러한 제어를 통해 훨씬 더 정밀한 세부 사항과 각도를 더욱 정밀하게 달성할 수 있습니다.
구성은 Axis 장비 품질에 따라 이루어져야 합니다. 이는 잘 만들어진 4축 CNC 기계가 안정적인 구조를 가져야 함을 의미합니다. 이는 기계가 여러 방향으로 움직일 때 오차가 발생하지 않기 위한 조건입니다. 4번째 축의 동작을 담당하는 회전장치는 최종 가공품의 부정확성을 없애기 위해 회전각도가 매우 정밀해야 합니다. 마찬가지로 중요한 것은 절삭 공구를 고정할 스핀들입니다. 스핀들은 품질이 좋아야 하고, 회전이 원활해야 하며, 가공 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일정한 회전 속도를 유지할 수 있어야 합니다.
이는 보다 혁신적인 제어 시스템이 통합된 4축 CNC 기계의 발전에서 분명하게 드러납니다. 이러한 새로운 제어 시스템은 매우 사용자 친화적인 프로그래밍 인터페이스를 갖추고 있어 작업자가 다소 정교한 가공 프로그램을 보다 쉽게 만들 수 있습니다. 예를 들어, 특정 최첨단 제어 시스템은 공작물의 형상과 필요한 가공 작업 유형을 기반으로 최상의 도구 경로를 자동으로 생성하여 시간을 절약하고 잠재적인 오류를 줄일 수 있습니다.
경쟁 측면에서 4축 CNC 기계 제조업체는 기계 가격을 매우 경쟁력 있게 책정합니다. 이는 더 적은 에너지를 소비하면서 효율적으로 작동하고 우수한 성능을 발휘하는 모터를 설계하는 등 특정 비용 절감 기술을 엄격하게 채택함으로써 가능합니다. 즉, 기업은 4축 CNC 기계에 투자함으로써 장비의 비용과 성능 사이의 균형을 맞출 수 있습니다.
중심선 기계사용자화. 대부분의 경우 제조업체는 고객에게 4축 CNC 기계의 일부 기능을 맞춤 설정할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이는 개별 고객의 보다 구체적인 요구 사항을 충족하기 위한 것입니다. 예를 들어, 더 큰 공작물을 수용할 수 있도록 작업대의 크기를 조정하거나 다양한 재료에 맞게 스핀들의 속도 범위를 수정할 수 있습니다.
5축 CNC 기계
이 5축 CNC 기계는 다축 가공 개념을 완전히 새로운 차원으로 끌어올렸습니다. 여기에는 5개의 이동 축이 있습니다. 3개의 선형 축(X, Y, Z)과 회전용 2개(일반적으로 A 및 B로 표시됨)가 있습니다. 5개 축 모두를 따라 동시에 이동하면 이전에는 달성할 수 없었던 가공의 자유로움과 정확성이 제공됩니다.
5축 CNC 기계에서는 공작물과 절삭 공구의 위치와 움직임이 조정됩니다. 결과적으로 절삭 공구는 위치를 바꾸지 않고도 모든 방향과 각도에서 공작물을 가공할 수 있습니다. 예를 들어, 복잡한 곡면과 언더컷이 있는 항공우주 산업에 사용되는 복잡한 터빈 블레이드를 제조할 때 이러한 부품은 4축으로 수행되는 작업에 비해 많은 재배치를 필요로 하지 않고 단일 설정으로 정확하게 생산됩니다. 기계.
5축 CNC 기계의 회전축 중 2개를 사용하면 4축 기계를 사용하여 가능한 것보다 훨씬 더 복잡한 3D 형상을 생성할 수 있는 기능이 훨씬 더 많아집니다. 이러한 회전축에 요구되는 정밀도 수준이 왜 그렇게 높은지 쉽게 알 수 있습니다. 치수에 대한 높은 정확도로 원하는 모양을 얻으려면 이러한 절삭 공구를 공작물 주위로 직각으로 가져올 수 있는지 확인해야 합니다.
구조적 및 품질 요구 사항은 5축 CNC 기계의 경우 훨씬 더 엄격합니다. 중심선 기계 품질. 구조를 최대한 강하게 유지해야 하는 기계의 요구 사항은 5개 축 모두의 동시 이동에 대한 진동이나 부정확성을 제거하는 것입니다. 5축 기계에 사용되는 스핀들과 회전 장치에는 초고정밀도가 필요합니다. 회전이나 움직임의 작은 변화라도 최종 제품에 심각한 오류를 초래할 수 있습니다.
축 기계 혁신은 5축 CNC 기계에 남아 있습니다. 새로운 기술로 기계의 성능 수준을 향상시키고 향상시키기 위해 제조업체에서는 다양한 업데이트가 지속적으로 나오고 있습니다. 예를 들어, 더 나은 알고리즘을 갖춘 고급 CNC 제어는 도구 경로를 훨씬 더 최적화하여 5축의 고급 이점을 활용할 수 있습니다. 일부 혁신적 기계에는 실시간 모니터링 시스템이 탑재되어 있어 공구 마모나 절삭력 변화 등 가공 공정에서 이상이 발생할 경우 즉시 조정을 수행하여 품질 관리를 보장할 수 있습니다.
품질, 성능 및 가격이 가장 잘 조합된 기계를 제공하기 위해 제조업체 간의 치열한 경쟁이 존재합니다. 더 많은 고객층이 사용할 수 있도록 이러한 첨단 기계의 비용을 줄이는 혁신이 도입되고 있습니다. 예를 들어, 일부 회사에서는 보다 효율적인 제조 프로세스를 채택하려고 노력하고 있습니다. 이를 통해 5축 CNC 기계의 생산 비용을 절감하고 고품질을 유지할 수 있습니다.
축 기계 맞춤화는 5축 CNC 기계의 또 다른 중요한 요소입니다. 작업이 매우 복잡하고 다양하기 때문에 생산자는 자신이 원하는 것에 대해 매우 좁은 세부 사항을 요구하는 경우가 많습니다. 고도로 발전된 제조업체는 고객과 힘을 합쳐 기계의 특정 요구 사항을 맞춤화할 수 있습니다. 여기에는 특별하고 고유한 가공 작업을 처리하기 위한 프로그래밍 기능을 조정하거나 기계를 작업 공간 측정에 적합하도록 물리적 레이아웃을 변경하는 작업이 포함될 수 있습니다.
장점
4축 CNC 기계의 장점
원통형 물체에 대한 다양성: 작업물이나 도구가 네 번째 축을 중심으로 회전할 수 있기 때문에 이 기계는 원통형 물체 작업에 탁월합니다. 이는 이러한 물체에 미세하고 균일한 표면을 만들 수 있으며, 이는 샤프트와 파이프가 표준 요소인 자동차 제조와 같은 분야에서 유용성을 찾습니다.
일부 작업에서 더욱 간단한 프로그래밍: 명시적으로 한 축을 중심으로 하는 순환을 기반으로 하는 특정 가공 작업에서는 4축 CNC 기계 프로그래밍이 상대적으로 간단할 수 있습니다. 따라서 다축 가공 경험이 부족한 사람들은 이러한 특정 작업에 4축 기계를 사용하는 것이 더 쉽다는 것을 알게 될 것입니다.
5축 CNC 기계의 장점
비교할 수 없는 정밀도와 유연성: 5개의 축이 동시에 동작하므로 복잡한 3D 형상을 만들 때 매우 엄격한 허용 오차도 달성할 수 있습니다. 대부분의 경우 이는 운동이 매우 정확해야 하는 항공우주 및 의료 기기 제조와 같은 분야에서 매우 중요합니다. 단 한 번의 설정으로 어떤 각도에서든 공작물에 접근할 수 있으므로 재배치 횟수가 크게 줄어들어 시간이 절약되고 더 나은 품질이 보장됩니다.
복잡한 기계 형상: 5축 CNC 기계는 4축 기계가 달성할 수 있는 것보다 훨씬 더 복잡한 부품을 절단합니다. 그들은 정교한 곡면(언더컷)과 터빈 블레이드나 패션 주얼리와 같은 고급 제품과 자주 관련된 기타 복잡성을 밀링합니다.
더 나은 표면 조도: 5축 CNC 기계는 5개 축 모두에서 절삭 공구의 부드럽고 중단 없는 움직임을 통해 우수한 표면 조도를 달성합니다. 절삭력의 균형이 잘 잡혀 있어 가공 중 진동이 적어 최종 제품의 표면이 좋아집니다.
차이점
4축 CNC 기계와 5축 CNC 기계의 기본적인 차이점은 다음과 같습니다.
축 이동: 첫 번째 차이점은 축 수와 축의 작동 방식입니다. 4축 CNC 기계에서는 3축에 비해 공작물 또는 공구 회전을 위한 하나의 추가 회전 축이 있습니다. 반대로 5축 CNC 기계의 경우 두 개의 회전축이 있습니다. 공작물과 절삭 공구의 동시 이동이 훨씬 더 조화로운 방식으로 가능해지며 제조의 자유도가 훨씬 높아집니다.
정밀도 및 복잡성: 5축 CNC 기계는 더 높은 정밀도와 더 복잡한 형상을 가공할 수 있는 기능을 제공합니다. 4축 기계는 상대적으로 더 많은 회전 작업을 처리하고 복잡한 형상을 생성할 수 있지만, 그 능력은 언더컷과 엄격한 공차가 있는 매우 복잡한 3D 형상에서 5축 기계가 수행할 수 있는 작업과 비교할 수 없습니다. 공작물에 두 개의 회전축이 있으면 절삭 공구가 공작물 주위로 더 정확하게 이동할 수 있어 더욱 정밀한 가공 결과를 얻을 수 있습니다.
비용 및 접근성: 4축 CNC 기계는 일반적으로 더 많은 기업에서 더 저렴하고 저렴합니다. 기능과 가격의 탁월한 균형을 갖춘 이 제품은 5축 CNC 기계의 복잡성 증가와 보다 정교한 기술 및 부품 요구 사항으로 인해 필요한 기능이 비싸게 판매되기 때문에 5축 기계의 기능이 필요하지 않은 사용자에게 적합합니다.
프로그래밍 복잡성: 일반적으로 5축 CNC 기계를 프로그래밍하는 것은 4축 기계를 프로그래밍하는 것보다 더 어렵습니다. 이러한 5가지 동시 동작은 공작물과 도구 경로에 대한 훨씬 더 나은 기하학적 이해를 요구합니다. 따라서 작업자는 5축 가공과 관련된 올바른 프로그램을 생성하기 위해 고급 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하는 데 더욱 전문화되어야 합니다. 반면에 4축 CNC 기계의 프로그래밍은 일부 특정 작업에 대해 상대적으로 쉽습니다.
요약하자면, 4축 및 5축 CNC 기계는 모두 동일한 작업을 수행하지만 서로 다른 몇 가지 특성을 가지며, 각각은 서로에 대해 특정한 장점을 가지고 있습니다. 어느 것을 선택할지는 원하는 작업 유형, 지출할 의향이 있는 돈, 기계가 얼마나 정확하거나 복잡하기를 원하는지에 따라 달라집니다. 자동차 부품을 만들거나 항공기 부품을 만들거나 단순히 예술 작품을 만들 때 이 두 가지 유형의 CNC 기계 간의 차이점을 알 수 있으면 가공 도구 종류에 대해 매우 정확한 정보를 바탕으로 선택할 수 있습니다. 작업을 완료해야 할 것입니다. Axis 기계 품질, Axis 기계 혁신, Axis 기계 경쟁력 및 Axis 기계 사용자 정의와 관련하여 각각의 특정 요구 사항에 대한 적용 가능성을 평가할 수 있습니다.
