CNC 가공은 사전 프로그래밍된 컴퓨터 소프트웨어가 공장 도구 및 기계의 움직임을 지시하는 제조 공정입니다. 이 프로세스는 연삭기, 선반부터 밀, 라우터에 이르기까지 다양한 복잡한 기계를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. CNC 가공을 사용하면 단일 프롬프트 세트로 3차원 절단 작업을 수행할 수 있습니다.
"컴퓨터 수치 제어"의 약자인 CNC 프로세스는 레버, 버튼 및 휠을 통해 가공 도구의 명령을 프롬프트하고 안내하기 위해 실시간 작업자가 필요한 수동 제어의 한계와 대조적으로 실행되므로 이를 대체합니다. 구경꾼에게 CNC 시스템은 일반적인 컴퓨터 구성 요소 세트와 유사할 수 있지만 CNC 가공에 사용되는 소프트웨어 프로그램 및 콘솔은 이를 다른 모든 형태의 계산과 구별합니다.
CNC 가공은 어떻게 작동합니까?
CNC 시스템이 활성화되면 원하는 절단이 소프트웨어에 프로그래밍되고 로봇처럼 지정된 치수 작업을 수행하는 해당 도구 및 기계에 지시됩니다.
CNC 프로그래밍에서 수치 시스템 내의 코드 생성기는 오류 가능성에도 불구하고 메커니즘이 완벽하다고 가정하는 경우가 많습니다. 이는 CNC 기계가 동시에 두 방향 이상으로 절단하도록 지시될 때마다 오류가 더 커집니다. 수치 제어 시스템에서 도구의 배치는 부품 프로그램으로 알려진 일련의 입력을 통해 설명됩니다.
수치 제어 기계에서는 펀치 카드를 통해 프로그램이 입력됩니다. 대조적으로, CNC 기계용 프로그램은 작은 키보드를 통해 컴퓨터에 공급됩니다. CNC 프로그래밍은 컴퓨터 메모리에 유지됩니다. 코드 자체는 프로그래머가 작성하고 편집합니다. 따라서 CNC 시스템은 훨씬 더 광범위한 계산 용량을 제공합니다. 무엇보다도 CNC 시스템은 결코 고정적이지 않습니다. 수정된 코드를 통해 기존 프로그램에 새로운 프롬프트를 추가할 수 있기 때문입니다.
CNC 기계 프로그래밍
CNC에서 기계는 수치 제어를 통해 작동되며 소프트웨어 프로그램은 객체를 제어하도록 지정됩니다. CNC 가공의 기본 언어는 G 코드라고도 하며 속도, 이송 속도 및 조정과 같은 해당 기계의 다양한 동작을 제어하기 위해 작성되었습니다.
기본적으로 CNC 가공을 사용하면 공작 기계 기능의 속도와 위치를 사전 프로그래밍하고 소프트웨어를 통해 반복적이고 예측 가능한 주기로 실행할 수 있으며 이 모두는 작업자의 개입이 거의 없습니다. 이러한 기능으로 인해 이 프로세스는 제조 부문의 모든 분야에 채택되었으며 특히 금속 및 플라스틱 생산 분야에서 중요합니다.
우선 2D 또는 3D CAD 도면을 구상한 다음 CNC 시스템이 실행할 컴퓨터 코드로 변환합니다. 프로그램이 입력된 후 작업자는 코딩에 실수가 없는지 확인하기 위해 시운전을 실시합니다.
개방형/폐쇄형 가공 시스템
위치 제어는 개방 루프 또는 폐쇄 루프 시스템을 통해 결정됩니다. 전자의 경우 신호는 컨트롤러와 모터 사이의 단일 방향으로 실행됩니다. 폐쇄 루프 시스템을 사용하면 컨트롤러가 피드백을 받을 수 있어 오류 수정이 가능합니다. 따라서 폐쇄 루프 시스템은 속도와 위치의 불규칙성을 바로잡을 수 있습니다.
CNC 가공에서는 일반적으로 X축과 Y축을 가로질러 이동이 이루어집니다. 도구는 G 코드에 의해 결정된 정확한 움직임을 복제하는 스테퍼 또는 서보 모터를 통해 배치되고 안내됩니다. 힘과 속도가 최소인 경우 개방 루프 제어를 통해 프로세스를 실행할 수 있습니다. 그 밖의 모든 경우에는 금속 가공과 같은 산업 응용 분야에 필요한 속도, 일관성 및 정확성을 보장하기 위해 폐쇄 루프 제어가 필요합니다.
CNC 가공이 완전 자동화되었습니다.
오늘날의 CNC 프로토콜에서는 사전 프로그래밍된 소프트웨어를 통한 부품 생산이 대부분 자동화됩니다. 특정 부품의 치수는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어를 사용하여 설정한 다음 CAM(컴퓨터 지원 제조) 소프트웨어를 사용하여 실제 완제품으로 변환합니다.
특정 작업물에는 드릴 및 절단기와 같은 다양한 공작 기계가 필요할 수 있습니다. 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 오늘날의 많은 기계는 여러 가지 기능을 하나의 셀에 결합합니다. 또는 설치는 여러 기계와 한 응용 프로그램에서 다른 응용 프로그램으로 부품을 전달하는 로봇 손 세트로 구성될 수 있지만 모든 것이 동일한 프로그램에 의해 제어됩니다. 설정에 관계없이 CNC 프로세스를 사용하면 불가능하지는 않더라도 수동으로 복제하기 어려운 부품 생산의 일관성이 가능합니다.
CNC 기계의 다양한 유형
최초의 수치 제어 기계는 기존 도구의 움직임을 제어하기 위해 모터가 처음 사용된 1940년대로 거슬러 올라갑니다. 기술이 발전함에 따라 메커니즘은 아날로그 컴퓨터로 향상되었고 궁극적으로는 디지털 컴퓨터로 향상되었으며 이는 CNC 가공의 등장으로 이어졌습니다.
오늘날 CNC 무기고의 대부분은 완전히 전자식입니다. 보다 일반적인 CNC 작동 프로세스에는 초음파 용접, 홀 펀칭 및 레이저 절단이 포함됩니다. CNC 시스템에서 가장 자주 사용되는 기계는 다음과 같습니다.
CNC밀스
CNC 밀은 다양한 거리에 걸쳐 조각을 안내하는 숫자 및 문자 기반 프롬프트로 구성된 프로그램에서 실행될 수 있습니다. 밀링 기계에 사용되는 프로그래밍은 G 코드 또는 제조 팀에서 개발한 일부 고유 언어를 기반으로 할 수 있습니다. 기본 밀은 3축 시스템(X, Y, Z)으로 구성되지만 대부분의 최신 밀은 3개의 추가 축을 수용할 수 있습니다.
선반
선반 기계에서는 조각이 인덱서블 도구를 사용하여 원형 방향으로 절단됩니다. CNC 기술을 사용하면 선반에 사용되는 절단이 정밀하고 빠른 속도로 수행됩니다. CNC 선반은 수동으로 실행되는 기계 버전에서는 불가능한 복잡한 디자인을 생산하는 데 사용됩니다. 전반적으로 CNC 작동 밀과 선반의 제어 기능은 유사합니다. 전자와 마찬가지로 선반은 G 코드나 고유 독점 코드로 제어할 수 있습니다. 그러나 대부분의 CNC 선반은 X와 Z의 두 축으로 구성됩니다.
플라즈마 절단기
플라즈마 절단기에서는 플라즈마 토치를 사용하여 재료를 절단합니다. 이 공정은 주로 금속 재료에 적용되지만 다른 표면에도 적용할 수 있습니다. 금속 절단에 필요한 속도와 열을 생성하기 위해 압축 공기 가스와 전기 아크의 조합을 통해 플라즈마가 생성됩니다.
방전가공기
다이 싱킹 및 스파크 가공이라고도 하는 방전 가공(EDM)은 전기 스파크를 사용하여 공작물을 특정 모양으로 성형하는 공정입니다. EDM을 사용하면 두 전극 사이에 전류 방전이 발생하고 이로 인해 특정 작업물의 일부가 제거됩니다.
전극 사이의 공간이 작아지면 전기장이 유전체보다 더 강해지고 더 강해집니다. 이렇게 하면 두 전극 사이에 전류가 흐를 수 있습니다. 결과적으로, 작업물의 일부가 각 전극에 의해 제거됩니다. EDM의 하위 유형은 다음과 같습니다.
● 와이어 EDM은 스파크 침식을 사용하여 전자 전도성 재료의 일부를 제거합니다.
● 조각 형성을 위해 전극과 가공물을 유전체 유체에 담그는 싱커 EDM.
플러싱이라고 알려진 공정에서 완성된 각 작업물의 잔해물은 액체 유전체에 의해 운반됩니다. 이는 두 전극 사이의 전류가 중단되면 나타나고 추가 전하를 제거하기 위한 것입니다.
워터젯 절단기
CNC 가공에서 워터젯은 고압의 물을 사용하여 화강암, 금속 등 단단한 재료를 절단하는 도구입니다. 어떤 경우에는 물이 모래나 다른 강력한 연마 물질과 혼합됩니다. 공장 기계 부품은 종종 이 공정을 통해 성형됩니다.
워터젯은 다른 CNC 기계의 열 집약적인 공정을 견딜 수 없는 재료의 냉각 대안으로 사용됩니다. 따라서 워터젯은 무엇보다도 조각 및 절단 목적으로 강력한 프로세스를 제공하는 항공우주 및 광산업과 같은 다양한 분야에서 사용됩니다. 워터젯 절단기는 열이 부족하여 금속 대 금속 절단으로 인해 발생할 수 있는 재료 고유 특성의 변화를 방지하므로 매우 복잡한 재료 절단이 필요한 응용 분야에도 사용됩니다.
CNC 기계의 다양한 유형
수많은 CNC 기계 비디오 시연에서 볼 수 있듯이 이 시스템은 산업용 하드웨어 제품의 금속 조각을 매우 세밀하게 절단하는 데 사용됩니다. 앞서 언급한 기계 외에도 CNC 시스템 내에서 사용되는 추가 도구 및 구성 요소는 다음과 같습니다.
● 자수기
● 우드 라우터
● 터렛 펀처
● 와이어 벤딩 머신
● 폼 커터
● 레이저 절단기
● 원통형 연삭기
● 3D 프린터
● 유리칼
공작물의 다양한 레벨과 각도에서 복잡한 절단을 수행해야 하는 경우 CNC 기계에서 몇 분 안에 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 기계가 올바른 코드로 프로그래밍되어 있는 한 기계 기능은 소프트웨어에서 지시한 대로 단계를 수행합니다. 모든 것이 디자인에 따라 코딩되면 프로세스가 완료되면 세부적이고 기술적 가치가 있는 제품이 나타나야 합니다.
게시 시간: 2022년 1월 1일
