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CNC 터닝 부품은 컴퓨터로 제어되는 절삭 공구에 대해 공작물을 회전시켜 생산되는 정밀 부품입니다. CNC 터닝은 부싱, 샤프트, 핀, 나사, 커넥터 및 부속품과 같은 원통형 부품에 가장 적합합니다. 부품 품질은 재료 가공성, 형상, 공차 할당, 워크홀딩, 절단 전략 및 표면 마감에 따라 달라집니다. 엔지니어의 경우 기능상 필요한 경우에만 엄격한 공차를 적용하고 안정적이고 반복 가능한 가공을 위해 중요한 기능을 설계하는 것이 핵심입니다.
이 가이드에서는 CNC 회전 부품을 소싱할 때 중요한 설계 기능, 재료, 공차, 표면 마감 및 제조 문제에 대해 설명합니다.
CNC 선반 부품은 주로 CNC 선반이나 터닝 센터에서 제조되는 부품입니다. 절삭 공구가 재료를 제거하여 직경, 숄더, 보어, 테이퍼, 홈 및 나사산을 생성하는 동안 공작물은 중심선을 중심으로 회전합니다.
일반적인 회전 부품 에는 부싱, 샤프트, 핀, 나사, 전기 커넥터 및 유압 또는 공압 피팅이 포함됩니다.
중요한 형상이 공통 축을 공유할 때 선삭이 가장 효율적입니다. 라이브 툴링을 갖춘 현대식 터닝 센터는 동일한 설정에서 교차 구멍, 평면, 슬롯 및 기타 보조 형상도 생산할 수 있습니다.
관련 기능을 하나의 설정으로 유지하면 누적된 위치 오류를 줄이고 직경, 보어, 숄더 및 스레드 간의 관계를 개선할 수 있습니다.
좋은 회전 부품 디자인은 기능에서 시작됩니다. 공차를 지정하기 전에 어떤 표면을 찾고, 회전하고, 밀봉하고, 하중을 전달하고, 어셈블리를 제어하는지 식별합니다.
계단식 직경은 가공된 샤프트, 부싱, 핀 및 피팅 에 일반적으로 사용됩니다 . 기능적으로 허용되는 경우 날카로운 내부 모서리 대신 실용적인 모서리 반경이나 양각을 사용하십시오. 이를 통해 공구 접근성이 향상되고 절삭 공구가 더 강력해집니다.
벽이 얇은 CNC 선반 부품은 척 압력, 절삭력 또는 열로 인해 변형될 수 있습니다. 벽이 얇아지고 지지되지 않는 부분이 길어지면 위험이 증가합니다.
보편적인 최소 벽 두께를 사용하는 대신 다음을 평가하십시오.
재료 강성 + 벽 두께 + 비지지 길이 + 조임력 + 공차
부드러운 조, 제어된 척 압력, 균형 잡힌 황삭 및 가벼운 마무리 패스는 변형을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
깊이 대 직경 비율이 증가함에 따라 칩 배출, 절삭유 공급, 열 및 공구 편향을 제어하기가 더 어려워지기 때문에 깊고 작은 직경의 홀은 얕은 보어보다 더 어렵습니다.
보어 컨트롤의 일부만 맞는 경우 전체 깊이가 아닌 해당 기능 섹션에 엄격한 공차를 적용하십시오.
가능하면 표준 홈 너비, 실제 루트 반경 및 표준 나사 형태를 사용하십시오. 비표준이거나 불필요하게 깊은 형상에는 부품 기능을 개선하지 않고도 특수 도구와 더 긴 사이클 시간이 필요할 수 있습니다.
재료 선택은 강도와 내식성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 절삭력, 칩 형성, 공구 마모, 치수 안정성 및 총 가공 비용에도 영향을 미칩니다.
재료 |
주요 특징 |
일반적인 응용 분야 |
알루미늄 6061/7075 |
경량, 가공성 우수 |
커넥터, 스페이서, 샤프트 |
스테인레스 스틸 303 |
내식성 및 가공성이 우수함 |
피팅, 패스너 |
스테인레스 스틸 304/316 |
내식성이 높고 기계 가공이 더 어렵습니다. |
유체 및 산업용 부품 |
탄소/합금강 |
고강도, 열처리 가능 |
샤프트, 핀 |
놋쇠 |
우수한 가공성 및 반복성 |
커넥터, 피팅 |
구리 |
높은 전도성 |
전기 부품 |
POM/아세탈 |
마찰이 적고 안정성이 좋음 |
부싱, 롤러 |
몰래 엿보다 |
내열성 및 내화학성 |
고성능 구성 요소 |
가장 저렴한 재료가 항상 가장 저렴한 선택은 아닙니다. 가공이 어려운 합금의 경우 절삭 속도가 느려지고, 공구를 더 많이 변경하거나 추가 마무리 작업이 필요할 수 있습니다.
의 경우 정밀 회전 부품 재료 선택은 기능적 성능과 기계 가공성 및 생산 비용의 균형을 맞춰야 합니다.
보편적인 CNC 회전 공차는 없습니다. 달성 가능한 정확도는 재료, 직경, 형상, 형상 길이, 기계 안정성, 툴링 및 검사 방법에 따라 달라집니다.
중요하지 않은 여러 선삭 형상의 경우 ±0.05~±0.10mm가 실용적인 시작점이 될 수 있습니다. 필요한 경우 선택한 기능에 대해 더 엄격한 공차가 가능하지만 일반적으로 가공 및 검사 노력이 늘어납니다.
더 나은 접근 방식은 함수 기반 공차 할당 입니다 .
특징 |
권장 컨트롤 |
클리어런스/비중요 기능 |
일반 가공 공차 |
위치 지정 또는 조립 기능 |
제어된 치수 공차 |
베어링 또는 밀봉 표면 |
엄격한 치수 및 표면 제어 |
순환 관계 |
적절한 GD&T |
예를 들어, 샤프트의 치수는 여러 개일 수 있지만 베어링 저널 두 개만 기능적 맞춤을 결정합니다. 모든 차원을 강화하면 성능 향상 없이 비용만 증가합니다.
의 경우 가공된 샤프트 및 기타 회전 부품 직경만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 직진도, 원형 런아웃, 전체 런아웃, 원통형 또는 직각도가 기능적 요구 사항을 더 잘 설명할 수 있습니다.
표면 거칠기는 마찰, 마모, 밀봉, 피로 거동, 코팅 접착력 및 외관에 영향을 미칩니다.
표면 거칠기 |
일반적인 사용 |
표준 가공 |
중요하지 않은 표면 |
라 3.2μm |
일반적인 기계적 특징 |
라 1.6μm |
정밀한 결합 표면 및 샤프트 |
Ra 0.8μm 이상 |
선택된 베어링 또는 씰링 표면 |
이는 보편적인 능력 제한이 아닌 실용적인 엔지니어링 참고 자료입니다.
더 미세한 표면에는 일반적으로 제어된 마무리 피드, 안정적인 작업 고정, 적합한 도구 형상, 때로는 연삭 또는 연마가 필요합니다. 따라서 기능적 가치를 제공하는 경우에만 낮은 Ra 값을 지정하십시오.
의 일반적인 2차 마감에는 회전 금속 부품 양극 산화 처리, 경질 양극 산화 처리, 패시베이션, 무전해 니켈 도금, 아연 도금, 흑색 산화물, 연삭 및 연마가 포함됩니다.
정밀하게 맞추려면 도면에 치수 적용 여부를 코팅 전 또는 후에 적용할지 명확하게 명시해야 합니다.코팅 두께가 최종 크기에 영향을 미칠 수 있으므로
가장 어려운 선삭 프로젝트에는 일반적으로 까다로운 형상, 재료 거동 및 엄격한 공차가 조합되어 있습니다.
길이 대 직경 비율이 높으면 강성이 감소하고 채터링, 테이퍼, 직진도 오류 및 일관되지 않은 표면 마감이 발생할 수 있습니다.
해결 방법: 가능하면 지지되지 않는 길이를 줄이고, 심압대 또는 고정 받침대와 같은 적절한 지지대를 사용하고, 반경 방향 절삭력을 최소화하고, 안정적인 마감 매개변수를 사용하십시오.
부싱, 슬리브 및 커넥터는 클램핑 압력을 받거나 재료를 제거한 후에 변형될 수 있습니다.
해결 방법: 부드러운 조 또는 더 큰 접촉 영역을 사용하고, 척 압력을 제어하고, 황삭 및 정삭을 분리하고, 클램핑 해제 후 중요한 치수를 검사하십시오.
304 및 316과 같은 스테인레스강은 열을 발생시키고 불안정한 절삭 조건에서 가공 경화될 수 있습니다.
해결책: 적절한 초경 툴링을 사용하고, 확실한 절삭 동작을 유지하고, 불필요한 정지를 피하고, 절삭 속도, 이송, 절삭 깊이 및 절삭유를 하나의 가공 시스템으로 제어하십시오.
깊은 보어는 칩 배출 불량, 공구 편향 및 치수 오류의 위험을 증가시킵니다.
해결책: 형상에 따라 관통 공구 절삭유, 펙 드릴링, 특수 드릴 또는 보링/리밍을 사용하여 최종 직경을 설정합니다.
성공적인 프로토타입이 안정적인 생산을 보장하지는 않습니다. 공구 마모, 온도, 스톡 변화 및 인서트 변경은 장기간 실행 중에 치수를 변화시킬 수 있습니다.
해결 방법: 초도품 검사, 공구 수명 관리, 공정 중 측정, 오프셋 보정, 중요 치수가 통계적 제어를 정당화하는 SPC를 사용하십시오.
조달 팀의 경우 반복 가능한 프로세스 기능은 하나의 완벽한 샘플보다 더 중요합니다.
모든 CNC 회전 부품에 대해 하나의 이상적인 절단 속도나 피드는 없습니다.
올바른 프로세스는 다음에 따라 달라집니다.
재질 → 직경 → 툴링 → 강성 → 워크홀딩 → 절삭유 → 공차 → 표면 조도
황삭은 안정적인 소재 제거와 칩 제어를 우선시해야 하며, 정삭은 치수 일관성, 낮은 절삭력, 공구 상태 및 표면 품질에 중점을 두어야 합니다.
이러한 구별은 벽이 얇은 부싱, 긴 샤프트, 정밀 핀 및 밀봉 부품에 특히 중요합니다.
단순히 이송 속도를 줄인다고 해서 항상 정확도가 향상되는 것은 아닙니다. 열악한 워크홀딩, 과도한 공구 오버행, 열 드리프트 또는 부적절한 강성이 치수 변화의 실제 원인일 수 있습니다.
부싱에는 제어된 ID/OD 관계, 진원도, 벽 안정성 및 내마모성 표면이 필요합니다.
샤프트에는 정확한 베어링 저널, 숄더, 홈, 직진도 및 런아웃 제어가 필요한 경우가 많습니다.
핀에는 일반적으로 일관된 직경, 직진도 및 안정적인 결합 끼워맞춤이 필요합니다.
나사는 스레드, 숄더, 언더컷 및 맞춤형 헤드 기능을 결합할 수 있습니다.
커넥터는 일반적으로 황동, 알루미늄, 스테인리스강 또는 구리를 사용하며 나사산, 홈, 도금 및 밀봉 기능이 필요할 수 있습니다.
피팅은 유압 또는 공압 시스템을 위한 내부 보어, 스레드, 씰링 콘 및 육각 기능을 결합하는 경우가 많습니다.
원가절감은 생산개시 이후가 아닌 DFM 단계에서 시작되어야 한다.
가장 효과적인 전략은 다음과 같습니다.
· 기능적 특징에만 엄격한 공차를 적용합니다.
· 가능한 경우 표준 바 스톡 크기를 선택하십시오.
· 불필요하게 깊은 구멍과 좁은 홈을 피하십시오.
· 표준 나사산과 공구 친화적인 반경을 사용하십시오.
· 가능한 한 하나의 설정으로 관련 중요 기능을 유지합니다.
· 기능상 필요한 경우에만 미세한 표면 마감을 지정하십시오.
DFM의 목적은 부품 성능을 저하시키는 것이 아닙니다. 비용을 증가시키는 제조 요구 사항을 제거하는 것입니다. 기능적 가치를 추가하지 않고 .
정확한 견적 및 제조 검토를 위해 공급업체에 다음을 제공하십시오.
· STEP 또는 기타 3D CAD 파일
· PDF 엔지니어링 도면
· 재질 및 등급
· 필요수량
· 중요 공차 및 GD&T
· 표면거칠기
· 열처리 또는 코팅
· 검사요건
3D 모델은 형상을 정의하는 반면, 2D 도면은 CAD만으로는 명확하지 않을 수 있는 중요한 제조 요구 사항을 전달합니다.
유능한 공급업체는 단순히 부품 가공 가능 여부를 확인하는 것이 아니라 워크홀딩, 어려운 형상, 중요한 공차, 검사 및 생산 반복성을 제어하는 방법도 설명할 수 있어야 합니다.
다왕정밀은 26년의 정밀 제조 경험과 Röders 및 Mazak 5축 장비를 포함한 400개 이상의 첨단 공작 기계를 보유하고 있습니다. 당사의 엔지니어링 접근 방식은 각 프로젝트의 요구 사항에 따라 가공, 공정 계획, 공차 분석, 검사 및 DFM 검토를 결합합니다.
CNC 터닝 부품은 절삭 공구가 재료를 제거하는 동안 공작물을 회전시켜 CNC 선반이나 터닝 센터에서 생산되는 부품입니다. 일반적인 예로는 샤프트, 부싱, 핀, 나사, 커넥터 및 부속품이 있습니다.
일반적인 재료로는 알루미늄, 스테인리스강, 탄소강 및 합금강, 황동, 구리, POM 및 PEEK가 있습니다. 최고의 재료는 기계적 요구 사항, 환경, 기계 가공성 및 비용에 따라 달라집니다.
공차 능력은 재료, 형상, 직경, 기계 안정성 및 검사 방법에 따라 달라집니다. 일반 기능은 약 ±0.05~0.10mm를 사용할 수 있지만 필요한 경우 선택된 중요한 기능에 더 엄격한 공차를 적용할 수 있습니다.
Ra 3.2μm는 다양한 일반 기계 표면에 적합한 반면, Ra 1.6μm 또는 그 이상의 미세한 결합은 정밀 결합, 베어링 또는 밀봉 표면에 지정될 수 있습니다. 요구사항은 기능을 기반으로 해야 합니다.
CNC 터닝은 부싱, 샤프트, 핀, 나사, 커넥터, 피팅, 슬리브, 스페이서 및 원통형 형상이 지배적인 기타 부품과 같은 회전 부품에 이상적입니다.
표준 재료 및 스톡 크기를 사용하고, 불필요하게 엄격한 공차를 피하고, 깊거나 좁은 형상을 단순화하고, 나사산을 표준화하고, 기능성 표면에만 프리미엄 표면 마감을 지정합니다.
신뢰할 수 있는 CNC 회전 부품에는 형상, 재료, 공차, 가공 전략, 표면 마감 및 검사 간의 올바른 균형이 필요합니다.
부싱, 샤프트, 핀, 나사, 커넥터, 피팅 또는 기타 정밀 회전 부품을 생산할 준비가 된 경우 STEP 및 PDF 도면을 Dawang Precision 엔지니어링 팀에 보내 무료 DFM 평가를 받으세요..
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