CNC 기계의 다양한 기능 살펴보기: 유형 및 응용 분야
CNC 기계가 세상을 어떻게 변화시키는지 궁금한 적이 있나요? 이 다용도 도구는 간단한 드릴링부터 복잡한 밀링까지 다양한 작업을 처리하며 제조에 혁신을 가져왔습니다. 이 기사에서는 다양한 ...
역동적인 제조업의 세계에서 CNC 기계는 원자재에서 복잡한 디자인을 만드는 방식을 변화시켰습니다. 이 블로그에서는 현대 산업에서 CNC 기계의 중추적인 역할을 강조하면서 CNC 가공의 매혹적인 영역을 자세히 살펴봅니다. 고품질 생산에 필수적인 CNC 기계의 정밀성, 자동화, 다목적성에 대해 알아보세요. 작동 방식의 기본부터 기존 도구에 비해 장점까지, CNC 기술이 오늘날 제조 공정의 근간이 되는 이유를 알아보세요. 산업 생산의 미래를 주도하는 최첨단 혁신을 살펴볼 준비를 하세요.
공작기계는 기계 제조뿐만 아니라 공작기계 자체를 제조하는 데에도 사용된다는 점에서 다른 기계와 다릅니다.
따라서 '산업용 공작 기계' 또는 '공구 기계'라고도 합니다.
공작 기계 산업에서, 수치 제어 공작 기계 는 일반적으로 축의 개수에 따라 분류됩니다.
축이 3개 미만인 것은 저급 공작 기계, 축이 3~5개인 것은 중급에서 고급 공작 기계, 축이 5개 이상인 것은 고급 공작 기계로 간주됩니다.
산업계에서 전통적인 생산 장비와 최신 생산 장비의 구분은 일반적으로 전통적인 공작 기계와 CNC 공작 기계.
공작기계는 제조 산업에 생산 장비를 제공합니다.
높은 가공 정확도와 미세 가공이 필요한 모든 부품 표면 거칠기 는 공작기계로 가공해야 하므로 제조업과 국가 경제 성장에 중요한 요소입니다.
개별 공작 기계, 특히 CNC 공작 기계의 지능화 및 자동화는 다음과 같은 방향성을 가지고 있습니다. 공작 기계 산업. 높은 정밀도, 정교함, 속도, 다용도성 및 지능은 현대 산업의 상징입니다.
현대의 장비 산업은 다음과 같은 특징을 가진 극한의 제조로 나아가고 있습니다:
전자 정보 기술의 발전과 함께 공작 기계 산업은 CNC 공작 기계를 대표 제품으로 삼아 전자 기계 통합의 시대에 접어들었습니다.
CNC 공작 기계는 프로그램 제어 시스템이 장착된 자동 기계로, 복잡하고 정밀한 소량 다품종 부품의 가공 문제를 해결할 수 있습니다.
현대 공작 기계 제어 기술의 발전 방향을 구현한 유연하고 효율적인 자동 기계입니다.
프로그램 제어 시스템이 장착된 공작 기계를 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계라고 합니다.
제어 시스템은 제어 코드 또는 기타 기호 명령으로 관련 프로그램을 처리하고 디코딩을 통해 암호화된 숫자로 변환한 후 정보 캐리어를 사용하여 수치 제어 장치에 입력합니다.
그러면 수치 제어 장치가 계산과 처리를 수행하고 다양한 제어 신호를 보내 공작 기계의 동작을 제어하여 도면에 지정된 필요한 모양과 크기에 따라 공작물을 자동으로 가공할 수 있습니다.
CNC 공작 기계는 기계, 자동화, 컴퓨터, 마이크로 일렉트로닉스 및 기타 기술을 통합하여 복잡하고 정밀한 소량 생산 부품의 가공 문제를 해결함으로써 유연하고 효율적인 자동 공작 기계입니다.
CNC 공작 기계에 사용되는 센서에는 광전 인코더, 선형 격자, 근접 스위치, 온도 센서, 홀 센서, 전류 센서, 전압 센서, 압력 센서, 액체 레벨 센서, 리졸버, 인덕토싱, 속도 센서 등이 있습니다. 이러한 센서는 주로 위치, 선형 및 각도 변위, 속도, 압력, 온도 등을 감지하는 데 사용됩니다.
CNC 기계는 물체 가공, 높은 가공 정확도, 안정적인 가공 품질, 높은 생산성, 높은 신뢰성에 대한 적응력이 강하며 작업 조건을 개선할 수 있습니다.
CNC 유닛은 CNC 공작 기계의 작동과 모니터링을 담당하며 두뇌 역할을 합니다.
CNC 공작 기계는 기존 공작 기계에 비해 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다:
CNC 공작 기계의 부품 가공은 주로 가공 프로그램에 따라 달라지므로 일반 공작 기계와 구별됩니다. CNC를 사용하면 여러 개의 금형과 고정구를 제작하거나 교체할 필요가 없으며 공작 기계를 자주 조정할 필요도 없습니다. 따라서 CNC 공작기계는 단일 부품 또는 소량 생산과 신제품 개발에 이상적이며, 생산 준비 주기를 단축하고 공정 장비 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
NC 공작 기계의 가공 정확도는 일반적으로 0.05~0.1mm에 달할 수 있습니다. 이는 디지털 신호에 의해 제어됩니다. NC 장치에서 출력되는 각 펄스 신호는 공작 기계의 움직이는 부품을 펄스 등가물(일반적으로 0.001mm)만큼 움직입니다. NC 장치는 공작 기계의 이송 체인 및 나사 피치의 역방향 간극의 평균 오차를 보정할 수 있으므로 상대적으로 높은 위치 결정 정확도를 제공합니다.
동일한 가공 조건에서 동일한 공작 기계로 동일한 배치의 부품을 동일한 공구와 절차를 사용하여 가공할 경우 공구 경로가 일관되어 부품의 일관성과 품질이 안정적으로 유지됩니다.
CNC 공작 기계는 부품의 가공 및 보조 시간을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 다양한 스핀들 속도와 이송 속도를 갖추고 있어 많은 절삭량으로 강력한 절삭이 가능합니다. CNC 공작 기계는 이제 고속 가공의 시대를 맞이하여 움직이는 부품의 빠른 이동과 위치 지정으로 생산성 향상으로 이어지고 있습니다. 머시닝 센터에서 공구 매거진과 함께 사용하면 한 대의 기계에서 여러 공정을 연속적으로 처리할 수 있어 반제품 공정 사이의 회전 시간을 줄여 생산성을 높일 수 있습니다.
설정이 완료되면 CNC 공작 기계는 프로그램을 입력하고 시동을 걸면 완료될 때까지 연속적으로 가공할 수 있습니다. 작업자는 프로그램 입력, 편집, 부품 적재 및 하역, 공구 준비, 가공 상태 모니터링, 부품 검사 등의 작업만 하면 됩니다. 따라서 노동 강도가 크게 줄어들고 공작 기계 작업자의 업무가 보다 인지적인 방향으로 전환됩니다. 또한 공작기계는 일반적으로 통합되어 있어 깨끗하고 안전한 환경을 제공합니다.
CNC 공작 기계의 가공을 통해 가공 시간을 정확하게 예측하고 사용되는 공구와 고정 장치를 표준화할 수 있습니다. 또한 컴퓨터 지원 설계 및 제조(CAD/CAM)와 쉽게 통합되어 최신 통합 제조 기술의 기반을 형성합니다.
전통적인 금속 가공 산업에서 부품을 생산하려면 불꽃이 튀는 주조, 단조, 용접은 물론 선삭, 밀링, 대패질, 연삭 등의 공정이 필요합니다. 우리가 일상에서 볼 수 있는 아주 작은 모양의 금속 물체도 공장에서 여러 차례의 가열과 담금질을 거쳐야 비로소 볼 수 있습니다.
금속 부품은 기계로 만들어지는데, 기계는 어떻게 만들어지나요? 원래는 공작 기계로 완성됩니다.
（1） 공작 기계에서 CNC 공작 기계에 이르기까지, 기계는 더 이상 두뇌가 없습니다.
공작기계는 다른 기계의 '모체 기계'입니다. 제철소에서 생산되는 강철은 우리가 일상에서 볼 수 있는 다양한 형태가 아니라 판재, 파이프, 잉곳 및 기타 규칙적인 형태입니다. 이러한 재료는 공작 기계를 사용하여 다양한 모양으로 가공해야 합니다. 또한 일부 부품은 높은 정밀도와 미세한 표면 거칠기가 필요하며, 복잡하고 정밀한 방법을 사용하여 공작 기계로 절단하거나 연마해야 합니다.
가스터빈 임펠러
다른 기계와 마찬가지로 전통적인 공작 기계는 동력원, 전달 메커니즘, 실행 장치로 구성됩니다. 모터의 회전을 통해 동력이 공급되고 가공 중인 공작물이나 공구는 전달 메커니즘을 기준으로 이동합니다. 절단 위치, 절단량, 절단 속도와 같은 절단 매개 변수는 가공 과정에서 작업자가 직접 제어합니다. 기존 공작기계는 작동 중 모터의 회전 속도가 일정하기 때문에 다양한 절단 속도를 달성하기 위해 복잡한 변속 시스템을 설계했습니다. 그러나 이러한 복잡한 기계는 현대 디자인에서는 자주 볼 수 없습니다.
X5032 수직 밀링 머신과 같은 기존 공작 기계의 변속기 구조는 매우 복잡합니다. 하지만 서보 모터 기술이 발전하고 CNC 공작 기계에 통합되면서 모터의 속도를 직접 제어하는 것이 편리하고 빠르며 효율적이 되었습니다. 단계 없는 속도 변경으로 전송 시스템 가 크게 간소화되어 많은 링크가 생략되었습니다. 이제 모터가 액추에이터에 직접 연결되고 직접 구동 모드가 기계 설계의 주요 트렌드가 되었습니다.
CNC 수직 밀링 머신의 변속기 구조는 서보 모터의 직접 구동을 통해 크게 단순화되었습니다. 그러나 다양한 형상의 부품을 가공하기 위해서는 공작 기계가 수치 제어 시스템을 통해 여러 모터를 효율적이고 정확하게 제어할 수 있어야 합니다. 수치 제어 시스템의 수준에 따라 CNC 공작 기계의 복잡성과 정밀도, 그리고 그 가치와 작업자의 전문성이 결정됩니다.
（2） CNC 시스템은 무엇을 할 수 있나요? 정보를 처리하고 전력을 제어합니다.
수치 제어 시스템은 수치 제어 공작 기계의 두뇌입니다.
일반 CNC 공작 기계의 구성
일반적인 CNC 공작 기계의 경우 일반적으로 인간-기계 제어 인터페이스, CNC 시스템, 서보 드라이브 장치, 공작 기계 자체 및 감지 장치와 같은 구성 요소가 포함됩니다.
작업자는 컴퓨터 지원 제조 소프트웨어를 사용하여 스핀들 속도 변경, 공작물의 모양과 크기 등 가공 공정에서 필요한 작업을 부품 프로그램 코드를 사용하여 표현합니다. 그런 다음 이러한 코드는 인간-기계 인터페이스를 통해 NC 공작 기계에 입력됩니다.
NC 시스템은 이 정보를 처리 및 계산하고 서보 모터를 제어하여 공작물 프로그램의 요구 사항에 따라 공구와 공작물 사이의 상대적인 이동을 수행하여 공작물 가공을 완료합니다.
CNC 공작 기계의 가공 공정
수치 제어 시스템은 다양한 정보를 저장 및 처리하고 처리된 정보를 제어 신호로 후속 서보 모터에 전송합니다. 이러한 제어 신호의 효율성은 곡선 및 표면 보간 연산과 공작 기계의 다축 모션 제어라는 두 가지 핵심 기술을 기반으로 합니다.
（3） 파트 모양이 너무 "자유롭습니까?" 보간으로 처리합니다.
수치 제어 시스템은 제어 신호의 형태로 정보를 처리하여 후속 서보 모터로 전송합니다. 이러한 제어 신호의 성능은 곡선 및 표면 보간과 공작 기계의 다축 모션 제어라는 두 가지 핵심 기술에 따라 달라집니다.
동작 궤적을 분석적으로 설명할 수 있다면 전체 동작을 여러 좌표를 가진 독립적인 동작의 복합 동작으로 분해할 수 있고 모터를 직접 제어할 수 있습니다. 그러나 제조 공정의 많은 부품은 원형도 정사각형도 아닌 매우 '자유형'의 모양을 가지고 있으며, 그 모양을 알 수 없습니다. 예를 들어 자동차, 선박, 항공기, 금형, 예술품과 같은 제품에는 자유형 곡선 또는 자유 표면이라고 하는 분석적으로 설명할 수 없는 곡선과 표면이 있는 경우가 많습니다.
자유형 표면이 포함된 부품
이러한 "자유" 형상을 절단하기 위한 공구와 공작물 사이의 상대적인 움직임은 그에 따라 복잡합니다. 작동 시 공작물 테이블과 공구가 설계된 위치-시간 곡선에 따라 움직이고 지정된 시간에 지정된 자세로 지정된 위치에 도달하도록 제어해야 합니다. 공작 기계는 공작물과 공구 사이의 선형 세그먼트, 호 또는 기타 분석 스플라인 커브의 상대적인 움직임을 효과적으로 처리할 수 있습니다. 하지만 이 복잡한 '자유' 모션을 어떻게 처리할 수 있을까요? 해답은 보간에 있습니다.
복잡한 표면 가공을 위한 NC 공작 기계
CNC 공작 기계에서 공구의 이동 경로를 결정하는 과정을 보간이라고 합니다. 여기에는 지정된 속도와 경로에 따라 트랙의 알려진 지점 사이에 중간 지점을 추가하고 이 지점을 통과하도록 공작물 테이블과 공구를 제어하는 작업이 포함됩니다. 중간 점은 선분, 호 또는 스플라인으로 연결되며, 작은 선분과 호를 효과적으로 사용하여 원하는 곡선과 표면을 근사화합니다. 일반적인 보간 알고리즘에는 포인트별 비교 방법과 디지털 증분 방법이 있으며, NURBS 스플라인 보간은 정확성과 효율성 때문에 고급 CNC 공작 기계에서 선호합니다.
（4） 칼의 자세가 잘못되어 처리할 수 없나요? 5개의 좌표 연결은 몇 분 안에 완료됩니다.
복잡한 표면을 가공하려면 이론적 타당성뿐만 아니라 공구와 가공된 표면 사이의 상대적 위치도 고려해야 합니다. 공구 자세가 부적절하면 표면 품질이 저하되고 공구가 가공된 부품 구조와 간섭을 일으킬 수 있으므로 CNC 공작 기계의 숙련도를 높이기 위해 더 많은 이동 자유도가 필요합니다.
공간의 6가지 자유도
3차원 공간에서의 상대 운동에는 3개의 병진 자유도와 3개의 회전 자유도 등 6개의 자유도가 있습니다. 5좌표 연결은 X, Y, Z 방향의 병진 자유도와 공구 자체 절삭을 위한 회전 자유도 외에 2개의 회전 자유도를 추가하여 공구와 공작물 사이의 상대 운동에 6개의 자유도를 모두 제공하므로 공구와 공작물이 어떤 상대 위치와 방향에 있든 상관없습니다.
5좌표 연동 공작 기계
그림에서 볼 수 있듯이 그림은 4개의 병진 자유도를 가지고 있지만 본질적으로 X, Y, Z 방향의 움직임만 구현합니다. 하나의 자유도가 중복되어 있어 본질적으로 5좌표 연결 공작 기계입니다.
5좌표 연동 공작 기계로 복잡한 곡면 가공하기
재료 성형 방식에 따라 공작기계는 8가지 유형으로 나눌 수 있습니다:
공작 기계 분야에서 금속 절단 및 성형 기계는 상대적으로 높은 비중을 차지합니다.
공작 기계는 선택 및 제어 모드에 따라 전통적인 공작 기계와 CNC 고정밀 공작 기계의 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다.
CNC 고정밀 공작기계는 CNC 프로그램 제어 시스템의 제어를 통해 정밀한 가공을 수행하는 공작기계입니다.
의 분류 기준에 따르면 중국 기계 공구 협회에 따르면 공작기계는 총 595개의 하위 카테고리가 있는 7개 카테고리로 나눌 수 있습니다. 연마재와 같은 비주요 카테고리를 제외하면 여전히 552개의 하위 카테고리가 있으며, 319개가 전체 기계 하위 산업에 속합니다. 이 7가지 주요 카테고리에는 금속 절삭 공작기계, 금속 성형 공작기계, 주조 기계, 목공 공작기계뿐만 아니라 액세서리, 측정 및 디스플레이, 절삭 공구 및 연마재, 그리고 다음을 포함합니다. CNC 시스템.
공작 기계는 전통적인 공작 기계와 CNC 공작 기계로 나눌 수 있으며, 후자는 프로그램 제어 시스템이 장착된 자동 공작 기계로 전자 기계 통합의 대표적인 제품입니다. CNC 공작 기계는 고정밀, 우수한 유연성, 고효율, 복잡한 기능, 지능형 제어로 잘 알려져 있으며 현대 공작 기계의 주류 개발 방향이 되었습니다.
금속 절삭 공구는 중요한 공작 기계의 약 3분의 2를 차지합니다. 공작 기계 유형. 절단, 연삭 또는 특수 가공 방법을 사용하여 금속 공작물을 원하는 기하학적 형태, 치수 및 표면 품질로 성형합니다. 7가지 주요 공정 금속 절단기 도구는 '선삭, 밀링, 대패질, 연삭, 보링, 브로칭'입니다.
벤딩 머신, 플레이트 시어, 펀치, 단조 기계 등 금속 성형 공작기계는 강한 힘을 가하여 금속을 물리적으로 변형시킵니다. 2020년에는 금속 가공 기계 중국 내 공구 수입액은 1조4천131억 달러로, 금속 절삭 공구가 651억1천300만 달러(1조4천387억 달러), 금속 성형 공작 기계가 349억1천300만 달러(1조4천744억 달러)를 차지했습니다.
선반, 그라인더, 밀링 머신, 보링 머신, 머시닝 센터, 드릴링 기계 및 기타 하위 카테고리는 금속 절삭 기계 공구에 속합니다. 2019년 일본의 생산 구조는 머시닝 센터가 34.2%(수직 머시닝 센터 18.4%, 수평 머시닝 센터 12.8%)로 가장 높은 비중을 차지했고, 선반 29.8%, 연삭기 12.6%, 특수 공작 기계 7.9%가 그 뒤를 이었습니다.
선반:
그리고 회전 도구 는 성형 이송 이동을 통해 회전하는 공작물을 가공하는 데 사용됩니다. 주로 원통형 내부 및 외부 표면 가공, 환형 표면 및 홈 형성, 다양한 절삭 및 나사산 가공에 활용됩니다. 드릴링, 리밍, 나사산 작업 등의 작업도 수행할 수 있습니다.
연삭기:
연삭 도구는 공작물의 표면을 연마하는 데 사용됩니다. 대부분의 연삭기는 연삭 공정에 고속 회전 연삭 휠을 사용하지만, 일부 연삭기는 오일스톤, 연마 벨트 및 기타 연삭 도구와 느슨한 연마재를 사용하여 가공합니다.
밀링 머신:
밀링 커터는 공작물의 다양한 표면을 가공하는 데 사용됩니다. 일반적으로 커터는 축을 중심으로 회전하고 공작물 및/또는 커터는 이송 동작으로 이동합니다. 이 도구는 평평한 표면, 홈, 다양한 곡면, 기어를 가공하고 공작물에 드릴링 및 보링 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다.
머시닝 센터:
머시닝 센터는 공구 매거진과 자동 공구 교환 장치를 갖춘 고도로 자동화된 다기능 CNC 공작 기계로, 생산 효율성과 자동화를 크게 향상시킵니다. 제어축 수에 따라 3축, 4축, 5축 머시닝센터로 나눌 수 있고, 구조에 따라 수직, 수평, 갠트리 머시닝센터로 나눌 수 있습니다.
수직 머시닝 센터:
수직 머시닝 센터의 스핀들 축은 작업대에 수직으로 설정되며 주로 플레이트, 디스크, 금형 및 작은 쉘과 같은 복잡한 부품을 가공하는 데 적합합니다. 설치, 작동 및 가공 상황 관찰이 쉽고 프로그램 디버깅이 용이하여 널리 사용되고 있습니다. 그러나 높이 제한과 공구 교환 장치의 제약으로 인해 너무 높은 부품은 가공하지 못할 수 있습니다.
수평 머시닝 센터:
스핀들 축이 작업대와 평행하므로 박스형 부품 가공에 이상적입니다. 가공 과정에서 칩 제거가 더 쉽지만 구조가 더 복잡하고 비용이 더 많이 듭니다.
갠트리 머시닝 센터:
머시닝 센터의 스핀들 축은 작업대에 수직으로 배치됩니다. 이 기계는 이중 기둥과 상단 빔으로 구성된 대형 포털형 프레임을 갖추고 있습니다. 이중 기둥은 중앙 빔으로 연결되어 있어 크고 복잡한 형상의 공작물을 가공하는 데 이상적입니다.
CNC 공작 기계의 장점
CNC 공작 기계의 단점
| 예비 부품 | 기능 |
| 구조 멤버 | 주로 주철, 강철 및 기타 제품입니다. 공작기계 베드와 빔 기둥으로 가공 및 정제된 후 공작기계의 구조적 지지대 역할을 하며 원자재 원가에서 가장 큰 비중을 차지합니다. |
| 제어 시스템 | PLC(프로그래머블 컨트롤러), CNC 시스템, CO 서버 제어 모듈, 위치 감지 모듈 등으로 구성되며, 프로그래밍을 통해 작업 지시를 생성하고 전송하는 공작 기계의 '두뇌' 역할을 합니다. |
| 전송 시스템 | 가이드 레일, 볼 스크류, 스핀들 및 기타 부품과 공작 기계 이동을 지원하는 데 주로 사용되는 유압 시스템 및 시동 시스템을 포함합니다. |
| 구동 시스템 | 고속 스핀들, 일반 모터, Hefu 모터 등으로 구성됩니다. 시장에서 일반 모터는 일반적으로 100 만 미만의 공작 기계 제품에 사용되며 Hefu 모터는 대부분 100 만 이상의 공작 기계 제품에 사용됩니다. 일반 모터에 비해 Hefu 모터의 판매 가격은 일반 모터의 3-4 배이지만 Hefu 모터는 정밀한 위치 지정, 고속 성능, 적응성, 안정성, 적시성 등의 측면에서 일반 모터보다 훨씬 우수하며 고급 CNC 공작 기계의 첫 번째 선택이됩니다. |
| 매거진, 터렛 및 구성품 | 절삭 기능을 수행하는 공작 기계의 부품입니다. |
| 격자 눈금자 | CNC 공작 기계에 사용되는 측정 피드백 장치는 공구와 공작물의 좌표를 감지하여 공구 워킹 오류를 관찰하고 추적하는 데 자주 사용됩니다. |
구조 멤버:
공작 기계의 기초와 프레임, 주요 지지 부품은 베드, 기둥, 슬라이딩 시트, 작업대, 빔, 스핀들 박스로 구성됩니다.
제어 시스템:
CNC 공작 기계는 프로그램, 입출력 장비, CNC 시스템, 프로그래밍 가능한 컨트롤러, 프로그래밍 가능한 컨트롤러 등 다양한 구성 요소로 구성되어 있습니다. 서보 제어 모듈.
작업 지시서는 프로그래밍을 통해 생성 및 전송됩니다.
서보 시스템은 CNC 시스템으로부터 지시를 받아 각 가공 좌표축의 속도와 위치를 정확하게 제어합니다.
시스템의 동적 응답과 서보 정확도는 CNC 공작 기계의 가공 정확도, 표면 품질 및 생산 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
서보 시스템은 개방형 루프, 폐쇄 루프 및 반폐쇄 루프 시스템과 같은 다양한 제어 모드로 분류할 수 있으며, 또한 다음과 같은 기준에 따라 DC 및 AC 서보 시스템으로 분류할 수 있습니다. 모터 유형 사용됨.
전송 시스템:
주로 가이드 레일, 볼 나사, 스핀들 등 공작 기계의 이동을 지원하는 데 사용됩니다.
드라이브 시스템:
고속 스핀들과 모터는 CNC 공작 기계를 구성하는 부품 중 하나입니다. 일반적으로 100만 미만의 공작 기계에는 일반 모터가 사용되며, 100만 이상의 공작 기계에는 일반적으로 서보 모터가 사용됩니다.
서보 모터의 가격은 일반 모터보다 3~4배 높지만 정밀한 위치 지정, 고속 성능, 적응성, 안정성, 적시성 등 많은 장점이 있어 고급 CNC 공작 기계에 선호되는 선택입니다.
프레임은 공작기계 생산에서 가장 비싼 부품입니다.
생산 비용 중 원자재가 73.91조원으로 가장 큰 비중을 차지하며, 인건비(11.91조), 감가상각비(7.91조), 기타 제조 비용(6.41조)이 그 뒤를 잇습니다.
원자재 비용 중 구조용 부품이 40%로 가장 높은 비중을 차지하며 철강의 영향을 많이 받습니다.
제어 시스템, 변속기 시스템, 구동 시스템은 각각 21%, 18%, 13%의 원재료비를 차지합니다.
수치 제어 파라미터는 수치 제어 시스템에 사용되는 소프트웨어의 필수적인 부분이며, 공작 기계의 기능과 제어 정확도를 결정합니다.
이러한 파라미터를 올바르게 사용하는 것은 공작 기계의 올바른 작동과 기능의 최적 성능에 매우 중요합니다.
CNC 공작 기계의 파라미터는 표현 방식에 따라 상태 파라미터, 비율 파라미터, 실수값 파라미터로 분류할 수 있습니다.
매개변수 자체의 특성에 따라 일반 매개변수와 비밀 수준 분류가 있는 매개변수로 다시 나눌 수 있습니다.
(1) 항공 산업:
항공기 날개, 동체, 꼬리 등 및 엔진 부품의 경우 필요한 모델은 고속 5 축 가공 센터, 갠트리 이동식 고속 머시닝 센터, 정밀 CNC 선반, 정밀 수평 머시닝 센터, 다중 좌표 파일링 및 밀링 센터, 정밀 기어 및 나사 가공 및 제어 공작 기계 등입니다.
(2) 철도 기관차 제조 산업:
고속철도 기관차 차체, 차축, 바퀴 및 기타 부품의 경우 대형 및 중형 CNC 공작 기계가 필요합니다: CNC 선반, 수직 및 수평 머시닝 센터, 5축 머시닝 센터, 갠트리 파일 밀링 머신, 보조 밀링 머시닝 센터 등입니다.
(3) 무기 제조 산업:
탱크, 장갑차, 총알, 총, 코어 풀링 및 기타 제품을 대상으로 하며 CNC 선반, 수직 및 수평 머시닝 센터, 5축 머시닝 센터, 갠트리 파일 밀링 머신, 파일 밀링 머시닝 센터, 기어 가공기 등이 필요합니다.
(4) 금형 제조:
고속 CNC 밀링 머신, 정밀 전기 가공기, 고정밀 머시닝 센터, 정밀 그라인더가 필요한 자동차 패널 금형, 다이캐스팅 금형, 성형 압출 금형 등을 대상으로 합니다.
(5) 전자 정보 장비 제조업:
고급 전자 제품의 쉘, 모터 로터 고정자, 모터 쉘 커버 등에는 고속 밀링 센터, 고속 머시닝 센터, 소형 정밀 선반, 소형 정밀 펀치, 정밀 및 초정밀 가공용 특수 CNC 공작 기계, 정밀 전기 가공 공작 기계와 같은 소형 정밀 CNC 공작 기계가 필요합니다.
(6) 전력 장비 제조:
발전 장비, 대형 CNC 갠트리 파일 밀링 머신, 대형 플로어 파일 밀링 머신, 대형 CNC 선반, 블레이드 루트 홈 및 블레이드용 특수 밀링 머신용 CNC 가공 기계가 필요합니다.
(7) 야금 장비 제조:
연속 주조 및 압연 장비의 전체 세트를 위해서는 대형 갠트리 밀링 머신과 대형 CNC 선반이 필요합니다.
(8) 건설 기계 제조:
기어박스, 채굴 암, 차체, 엔진 및 기타 부품의 경우 중소형 CNC 공작 기계가 필요합니다: CNC 선반, 중형 머시닝 센터, CNC 밀링 머신 및 기어 가공 공작 기계.
(9) 조선 산업:
디젤 엔진 차체의 경우, 중량 및 초중량 갠트리 밀링 및 파일링 기계와 중량 CNC 플로어 밀링 및 파일링 기계, 대형 CNC 선반 및 터닝 및 밀링 센터, 대형 CNC 기어 연삭기, 크랭크축 제어 밀링 기계, 대형 크랭크축 터닝 및 밀링 센터, 크랭크축 그라인더가 필요합니다.
(10) 자동차 제조:
차량 부품용: 엔진에는 고효율, 고성능의 특수 CNC 공작 기계와 유연한 생산 라인;
부품 가공을 위해서는 CNC 선반, 수직 및 수평 머시닝 센터, CNC 효율적인 그라인더 등이 필요합니다.
특정 CNC 공작 기계의 선택은 브랜드, 크기 및 구성에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하세요.
일반적으로 CNC 공작 기계의 가격 범위는 미국에서 $10,000에서 $100만까지 다양합니다.
CNC 공작 기계를 선택할 때는 고객의 필요에 따라 맞춤형으로 선택해야 합니다. 따라서 구체적인 가격은 CNC 공작 기계 제조업체와 논의하고 확인해야 합니다.
참조하세요:
현재 CNC 공작 기계 운영자로 분류되는 사람은 가공에는 익숙하지만 프로그래밍에는 익숙하지 않은 사람, 가공 및 프로그래밍에 대한 이론적 지식은 있지만 실무 경험이 부족한 갓 졸업한 학생, 가공이나 프로그래밍을 접한 적이 없는 사람 등 다양한 사람들이 있습니다.
CNC 공작 기계에 대해 막 배우기 시작한 사람이라면 특정 조작 기술을 개발하는 것이 중요합니다.
이를 통해 손상을 초래할 수 있는 공작기계 충돌을 방지하고, CNC 공작기계 조작 기술을 빠르게 향상시켜 업무에 능숙해지도록 도울 수 있습니다.
CNC 공작 기계를 처음 접하는 작업자에게는 CNC 공작 기계의 작동 기술에 관한 다음 이론 지식이 유용한 참고 자료가 될 수 있습니다.
첫째, 작업자는 작동할 CNC 공작 기계에 대한 포괄적인 이해가 있어야 합니다. 여기에는 공작 기계의 기계적 구조를 이해하고, 샤프트 분배를 숙지하고, 간단한 공압 시스템 및 유압 시스템과 같은 공작 기계의 다양한 부품의 기능과 사용법을 숙지하는 것이 포함됩니다.
또한 작업자는 공구 매거진, 냉각 장치, 전압 조정기, 전기 캐비닛 냉각기, 안전 도어 잠금장치와 같은 공작 기계의 각 보조 장치의 작동 원리와 기능에 대한 지식이 있어야 합니다.
공작 기계의 각 조작 버튼의 기능을 확실히 이해하는 것이 중요합니다:
작업자는 프로그램 실행, 프로그램 일시 중지 후 공작물 처리 상태 확인, 프로그램 일시 중지 후 프로그램 재개, 프로그램 중지, 실행 전 프로그램 변경 등의 작업을 숙지해야 합니다.
또한 공작 기계에서 사용하는 운영 체제 유형을 알고, 시스템에 사용되는 언어와 공작 기계 가공에 사용되는 소프트웨어를 포함하여 CNC 시스템의 제어 원리와 작업 방법을 기본적으로 이해하는 것이 중요합니다.
작업자가 해당 언어 또는 해당 언어의 전문 어휘에 익숙하지 않은 경우 전문적인 교육이 필요합니다. 기본 조작자의 역할 이상으로 발전하려면 교육 중에 부지런히 메모하고 공작 기계 소프트웨어의 각 단어의 의미를 암기하는 것이 중요합니다.
두 번째 핵심 측면은 CNC 공작 기계의 수동 또는 자동 작동과 각 CNC 축의 움직임을 숙달하는 것입니다.
운전자는 연습을 통해 숙련도를 높이고 어떤 상황에서도 자유롭게 후퇴 및 해제할 수 있도록 노력해야 합니다. 충돌 또는 고장이 발생한 경우 운영자는 문제를 신속하고 정확하게 해결하고 추가 문제를 방지하기 위해 결정적인 조치를 취할 수 있어야 합니다.
또한 작업자는 공정 및 작동, 공작 기계가 수행해야 하는 작업을 포함하여 CNC 공작 기계의 처리 프로그램을 철저히 이해해야 합니다.
프로그램을 실행하는 동안 작업자는 공작 기계의 동작이 올바른지, 예방 조치가 필요한지 신속하게 판단할 수 있어야 합니다.
초보 작업자는 처음에는 절삭 공구와의 충돌을 두려워하여 공작 기계 작동에 대해 불안감을 느끼는 것이 일반적입니다. 그러나 이러한 두려움은 작업자가 공작 기계에 대한 숙달이 이루어지면 극복할 수 있습니다. CNC 기계 작동 도구.
셋째, 작업자는 프로그램 편집에 능숙해야 할 뿐만 아니라 각 공정의 파라미터와 커터 또는 연삭 휠의 직경과 길이를 보정할 수 있어야 합니다.
교육 후 작업자는 자신이 조작할 NC 공작 기계의 프로그래밍 언어, 프로그래밍 방법 및 파라미터 보정 방법을 숙지해야 합니다.
작업자가 기본 조작을 넘어서고자 하는 경우, 대부분의 고급 CNC 기계에는 프로그래밍 또는 시뮬레이션을 위한 PC 워크스테이션이 장착되어 있습니다. 초보자는 워크스테이션에서 소프트웨어 편집과 공작 기계 절삭 시뮬레이션을 배우는 것으로 시작할 수 있습니다.
프로그래밍을 배울 때는 시뮬레이션 결과에만 집중하는 것이 아니라 시뮬레이션 처리 과정도 이해하는 것이 중요합니다.
작업자는 공작물 가공에 필요한 절삭 공구 또는 연삭 휠과 절삭 공정 중에 공작 기계의 NC 축이 따라가는 동작 경로를 이해해야 합니다.
또한 특정 공정 중 공작 기계에서 관련 부품의 위치와 방향도 알고 있어야 합니다.
가공하는 동안 작업자는 공구의 이송 및 인출 과정을 포함하여 각 축의 이동 방향과 절삭 방향에 주의를 기울여야 하며, 가공 과정의 각 단계에서 빠른 이송 속도와 변위뿐만 아니라 각 단계의 속도와 변위에도 유의해야 합니다.
가공에 시뮬레이션 소프트웨어를 사용할 때는 부주의한 실수로 인해 시뮬레이션 처리가 잘못되고 실제 가공 중에 충돌이 발생하여 부품이 낭비되는 일이 없도록 모든 파라미터를 신중하게 입력하는 것이 중요합니다.
시뮬레이션 소프트웨어에 충돌 방지 테스트 기능이 있는 경우 이를 사용하여 프로그래밍의 정확성을 검증하는 것이 좋습니다.
시뮬레이션 가공은 이론적인 결과일 뿐이며 실제 절삭 중에 공작 기계가 충돌하지 않거나 적격 제품이 생산된다는 것을 보장하지 않는다는 점에 유의해야 합니다.
시뮬레이션의 목적은 프로그래밍 시간을 절약하고 공작 기계의 실제 활용도를 높이며 공작물 가공 시 디버깅 시간을 줄이는 것입니다. 실제 공작물 가공을 보장하지는 않습니다.
완벽한 공작물을 생산하려면 CNC 공작 기계 작업자의 지혜와 노력이 필요합니다.
네 번째 핵심 포인트: 실제 처리 과정에서는 신중한 준비가 필요합니다.
작업자는 도면을 검토하고 가공할 공작물의 위치를 결정하고 가공할 부품의 정확도 공차를 확인하는 것부터 시작해야 합니다. 그런 다음 가공 프로그램을 편집해야 합니다.
가공하기 전에 작업자는 필요한 공작물, 절삭 공구 또는 연삭 휠, 테스트 도구 및 공정에 필요한 보조 도구 또는 고정 장치를 준비해야 합니다.
현재 수치 제어 공작 기계는 기존 공작 기계에 비해 많은 장점을 가지고 있으며 가공 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
그러나 장비는 복잡하고 기계, 전기, 유압, 가스 및 마이크로전자 기술이 통합되어 있어 결함이 발생했을 때 이를 해결하기가 어렵습니다.
따라서 작업자는 CNC 공작 기계를 사용할 때 고장 가능성을 줄이고 장비의 활용도를 높이기 위해 예방 조치를 우선시하는 것이 중요합니다.
1. 사용하기 전:
공작기계를 사용하기 전에 NC 공작기계의 설치 및 사용에 지정된 기술 요구 사항을 충족하는 온도와 습도가 일정하고 비교적 먼지가 없는 환경에 두는 것이 중요합니다. 어려울 수 있지만 가능한 한 이러한 요구 사항에 가까운 조건을 만드는 것이 좋습니다. 또한 사용 중 고장의 가능성과 생산에 미치는 영향을 줄이기 위해 공작 기계의 사용 전 점검을 수행하는 것이 중요합니다.
(1) 전원을 켜기 전에 CNC 공작 기계, 전기 배관 및 외부 보조 장비의 외관에 이상이 없는지 점검합니다.
특히 외부 보조 장비의 경우 유압 시스템 펌프 스테이션이 있는 경우 유압 오일의 양이 충분한지 확인하고, 공기압 시스템이 있는 경우 공기 압축기와 가스 저장 압력 용기를 정기적으로 배수하여 공기 흐름의 힘으로 과도한 수분이 축적되어 공작 기계에 유입되어 부품 및 구성품이 부식 및 손상되는 것을 방지합니다.
(2) 정상 순서대로 공작 기계의 전원을 켭니다:
주 전원 공급 장치를 켠 다음 CNC 시스템의 전원 공급 장치, 서보 시스템의 전원 공급 장치를 차례로 켜고 마지막으로 비상 정지 버튼을 해제하여 CNC 시스템의 전기 부품에 미치는 영향을 최소화하고 서비스 수명을 늘리세요.
(3) 전원을 켠 후 윤활은 움직이는 부품의 정상적인 동작 궤적을 유지하고 마찰을 줄이며 서비스 수명을 개선하는 데 매우 중요합니다.
윤활 장치의 윤활유 양을 확인하고 부족할 경우 즉시 보충하는 것이 중요합니다.
또한 액체 필터 스크린이 막혔는지, 오일 회로가 원활한지, 정상적인 유출이 있는지 정기적으로 확인해야 합니다. 윤활유 를 클릭하세요.
발견된 모든 문제는 즉시 해결해야 합니다.
공작기계 가이드 레일과 리드 스크류와 같은 움직이는 부품이 윤활유 없이 작동하면 마찰 저항과 전력 소비가 증가하고 전기 에너지가 낭비됩니다.
또한 움직이는 부품의 마모를 가속화하고 공작 기계의 정확도에 영향을 미치며 공작물 가공 품질에 부정적인 영향을 미칩니다.
2. 사용 중입니다:
NC 공작 기계를 사용하는 동안 기계의 손상을 방지하기 위해 작동 매개변수 내에서 제어하는 것이 중요합니다. 예를 들어 머시닝 센터와 NC 밀링 머신의 작업대에 놓인 공작물과 고정 장치는 작업대의 최대 하중 용량을 초과해서는 안 되며, 그렇지 않으면 움직이는 가이드 레일에 손상을 줄 수 있습니다. 또한 과도한 절삭력은 변속기 메커니즘을 손상시키고 과도한 전류로 인해 스핀들 또는 이송축 모터를 태울 수 있으므로 과도한 절삭력을 피하는 것이 중요합니다.
또한, 다음과 같은 상황을 피하는 것이 중요합니다. 자연 주파수 공진을 방지하고 가공 정확도를 유지하며 절삭 공구와 기계 부품의 손상을 방지합니다. 공작 기계를 사용하는 동안에는 주변 환경을 인식하고 모든 감각을 활용하여 문제를 신속하게 감지하고 해결하는 것이 중요합니다.
(1) 소리를 듣습니다.
공작 기계가 작동하는 동안에는 예상되는 소리가 있지만, 공기 파이프 파열, 윤활 시스템의 갑작스러운 변화 또는 절단 도구 소리.
비정상적인 소리가 들리면 즉시 기계를 정지시켜 추가 손상을 방지하는 것이 중요합니다.
(2) 공작 기계의 온도를 확인합니다.
공작 기계는 작동 중에 마찰과 열로 인해 온도가 약간 상승하는 것이 정상입니다.
일반적으로 일정 기간 작동하면 공작 기계는 약 50~60도의 온도로 열 균형에 도달합니다.
온도가 이보다 높으면 윤활에 문제가 있을 수 있으므로 점검을 받아야 합니다.
(3) 공작 기계의 작업 조건이 가혹한 부품을 관찰합니다. NC 공작 기계에서 가공하는 동안 공작물과 공구를 동시에 세척하고 냉각하기 위해 절삭유가 필요한 경우가 많습니다.
이로 인해 금속 부스러기와 절삭유로 인해 일부 부품의 작업 환경이 열악해집니다.
특히 NC 공작 기계의 공구 홀더 이동 스위치는 금속 부스러기로 인해 막히기 쉬워 접점이 딱딱해지고 응답하지 않는 경우가 많습니다.
이 경우 즉시 청소하는 것이 중요합니다.
또한 부분 절삭 중에 쇳가루가 쌓여 공구와 공작물을 쉽게 감싸 냉각을 방해하고 공구를 손상시킬 수 있는 압출을 일으킬 수 있습니다. 이 또한 즉시 청소해야 합니다.
3. 사용 후:
(1) 기계를 올바르게 종료하려면 비상 정지 버튼 - 서보 시스템의 전원 공급 - CNC 시스템의 전원 공급 - 공작 기계의 주 전원 공급의 올바른 종료 순서를 따르십시오.
(2) 기기를 청소하고 일상적인 유지보수를 즉시 수행합니다.
공작 기계를 사용한 후에는 즉시 청소한 다음 공작 기계의 이동 가이드 레일 표면과 일부 부품에 엔진 오일을 발라 녹이 슬지 않도록 합니다.
이는 CNC 공작 기계를 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 중요한 사항입니다. 공작 기계의 효율성을 극대화하고 가공 품질을 향상시키며 원하는 결과를 얻으려면 프로세스 전반에 걸쳐 이러한 사항에 주의를 기울여야 합니다.
CNC 공작 기계의 작동 환경: 최적의 성능을 위해 CNC 공작 기계는 일정한 온도 환경에 배치하고 펀치와 같이 진동이 강한 장비와 전자기 간섭을 발생시키는 장비에서 멀리 떨어진 곳에 두어야 합니다.
전원 요구 사항: 안전하고 효율적인 작동을 위해 CNC 공작 기계에 적절한 전원이 공급되는지 확인합니다.
CNC 공작 기계의 작동 절차: 고장을 방지하기 위해 정기적인 유지보수를 수행하고 기록을 보관해야 합니다. 또한, 공작기계를 장기간 밀봉하여 보관하면 시스템 고장 및 데이터 손실이 발생할 수 있으므로 이를 방지해야 합니다.
교육 및 할당: CNC 공작 기계를 안전하고 효과적으로 사용할 수 있도록 운영자, 유지보수 담당자 및 프로그래머에게 적절한 교육을 제공해야 합니다.
CNC 시스템 유지보수
운영 절차 및 일일 유지 관리 시스템을 엄격하게 준수하세요.
수치 제어 장치에 먼지가 들어가지 않도록 하세요: 먼지와 금속 가루는 부품 간의 절연 저항을 쉽게 감소시켜 부품 고장이나 손상을 일으킬 수 있습니다.
방열판을 정기적으로 청소하고 환기 시스템 제어 캐비닛의
CNC 시스템의 그리드 전압을 자주 모니터링합니다: 그리드 전압 범위는 정격 값의 85% ~ 110% 사이여야 합니다.
백업 배터리를 정기적으로 교체하세요.
장기간 사용하지 않을 때 CNC 시스템 유지보수: 정기적으로 CNC 시스템의 전원을 켜거나 워밍업 프로그램을 실행합니다.
예비 회로 기판과 기계 부품을 유지 관리하세요.
기계 부품 유지보수
(1) 공구 매거진 및 공구 교환 조작기 유지보수
공구를 공구 매거진에 수동으로 로드할 때는 공구가 단단히 설치되었는지 확인하고, 공구 베이스의 잠금장치가 안정적인지 확인하세요.
조작자가 공구를 떨어뜨리거나 공작물, 고정 장치 등과 충돌하는 것을 방지하기 위해 공구 매거진에 너무 무겁거나 긴 공구를 적재하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
순차적 공구 선택 방법을 사용할 때는 공구가 공구 매거진에 배치되는 순서에 주의하세요. 다른 도구 선택 방법의 경우에도 변경된 도구 번호가 필요한 도구와 일치하는지 확인하여 잘못된 도구 변경으로 인한 사고를 방지하세요.
도구 손잡이와 슬리브를 깨끗하게 유지하세요.
공구 매거진의 영점 복귀 위치가 올바른지, 공작 기계 스핀들의 공구 교환 지점의 위치가 제자리에 있는지 정기적으로 확인하여 필요한 경우 즉시 조정합니다. 그렇지 않으면 공구 교환 작업을 완료할 수 없습니다.
시동 시에는 먼저 공구 매거진과 조작기를 비운 상태에서 작동하여 모든 부품이 정상적으로 작동하는지 확인하고, 특히 모든 이동 스위치와 솔레노이드 밸브의 작동에 주의를 기울이십시오.
(2) 볼 나사 쌍의 유지 보수
나사 및 너트 쌍의 축 방향 간극을 정기적으로 검사하고 조정하여 역전송의 정확성과 축 방향 강성을 보장합니다.
자주 확인하는 사항 느슨한 연결 리드 스크류 지지대와 베드 사이의 지지 베어링에 손상이 있는지 검사합니다. 문제가 발견되면 즉시 느슨해진 부분을 조이고 필요에 따라 지지 베어링을 교체하세요.
그리스로 윤활되는 볼 나사의 경우 6개월마다 나사에서 오래된 그리스를 청소하고 새 그리스로 교체합니다. 오일로 윤활된 볼스크류는 공작기계를 사용하기 전에 매일 윤활해야 합니다.
작동 중에 리드 스크류의 보호 커버에 딱딱한 파편이나 칩이 들어가지 않도록 주의하고 보호 장치가 손상된 경우 즉시 교체하세요.
(3) 메인 드라이브 체인 유지보수
스핀들 구동 벨트의 장력을 정기적으로 조정합니다. 모든 종류의 불순물이 오일 탱크에 들어가지 않도록 하고 윤활유를 매년 교체하세요. 스핀들과 핸들 사이의 연결부가 깨끗한지 확인합니다. 필요에 따라 유압 실린더와 피스톤의 변위를 조정합니다. 또한 카운터웨이트도 적시에 조정하세요.
(4) 유압 시스템 유지보수
유압 시스템의 오일을 정기적으로 필터링하거나 교체하세요. 오일의 온도를 조절하고 누출을 방지하세요. 오일 탱크와 파이프라인을 정기적으로 점검하고 청소합니다. 일일 포인트 점검 시스템을 구현합니다.
(5) 공압 시스템 유지보수
압축 공기에서 불순물과 수분을 제거합니다. 시스템 내 오일 분무기의 오일 공급량을 확인합니다. 시스템의 견고성을 유지합니다. 작동 압력 조정에 주의합니다. 공압 부품과 필터 요소를 청소하거나 교체합니다.
CNC 공작 기계에서 대부분의 결함은 확인할 수 있는 데이터를 가지고 있지만, 그렇지 않은 결함도 있습니다. 제공되는 경보 정보가 모호하거나 존재하지 않을 수 있으며, 고장이 장기간에 걸쳐 불규칙적으로 발생하여 원인을 검색하고 분석하기가 어려울 수 있습니다.
이러한 장애가 발생하면 상황을 면밀히 분석하고 근본 원인을 찾아야 합니다. 이를 위해서는 기계, 전기에 대한 포괄적인 지식이 필요합니다, 유압 시스템등 다양한 기능을 제공합니다.
비정상적인 가공 정확도 오류는 생산 중인 CNC 공작 기계에서 흔히 발생합니다. 원인으로는 시스템 파라미터의 변경, 기계적 고장, 최적화되지 않은 전기 파라미터, 비정상적인 모터 작동, 비정상적인 공작 기계 위치 링 또는 부적절한 제어 로직 등이 있습니다. 이러한 결함을 해결하려면 관련 문제를 파악하고 즉시 해결하는 것이 중요합니다.
생산 과정에서 CNC 공작 기계의 비정상적인 가공 정확도 결함은 종종 숨겨져 있어 진단하기 어려운 경우가 많습니다.
이러한 실패에는 크게 다섯 가지 이유가 있습니다:
위와 같은 요인 외에도 가공 프로그램의 편집, 절삭 공구 선택 및 인적 요인으로 인해 가공 정확도에 이상이 발생할 수 있습니다.
기계 고장으로 인한 비정상적인 가공 정확도를 해결하려면 다음 단계를 수행해야 합니다:
공작 기계 정확도가 비정상일 때 실행 중인 프로그램 세그먼트, 특히 공구 길이 보정 및 가공 좌표계의 보정 및 계산(G54~G59)을 검사합니다.
인치 모드에서 Z축을 반복적으로 움직이면서 시각, 촉각, 청각을 통해 동작 상태를 관찰합니다. Z 방향 동작 중, 특히 빠른 인치 이동 중에 비정상적인 소리가 나면 기계적 측면에 문제가 있는 것일 수 있습니다.
초기화 재설정 방법:
일반적으로 시스템의 일시적인 오류는 하드웨어 재설정이나 시스템의 전원 공급 장치를 전환하여 해결할 수 있습니다. 정전, 회로 기판 분리, 배터리 전압 부족으로 인해 시스템의 작업 저장 영역이 손상된 경우에는 시스템을 초기화하고 지워야 합니다. 초기화하기 전에 데이터를 백업하고 기록을 보관하세요. 초기화 후에도 오류가 지속되면 하드웨어 진단을 수행하세요.
매개변수 변경, 프로그램 수정 방법:
시스템 매개변수는 시스템 기능을 결정하는 기초입니다. 잘못된 매개변수 설정은 시스템 오류 또는 유효하지 않은 기능을 초래할 수 있으며, 경우에 따라 사용자 프로그램 오류로 인해 다운타임이 발생할 수도 있습니다. 이를 방지하기 위해 시스템의 블록 검색 기능을 사용하면 모든 오류를 식별하고 수정하여 정상적인 작동을 보장할 수 있습니다.
조정, 최적화 조정 방법:
시스템 조절은 오류를 수정하는 가장 간단한 솔루션입니다. 이는 포텐셔미터를 조정하여 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 공장 유지보수 시나리오에서 시스템 디스플레이 화면에 혼돈이 표시되는 경우 전위차계를 조정하여 문제를 해결할 수 있습니다. 또 다른 예는 공장에서 시동 및 제동 중에 메인 샤프트의 벨트가 미끄러지는 경우로, 이는 구동 장치의 큰 부하 토크와 짧은 램프업 시간으로 인해 발생할 수 있습니다. 이 문제는 매개변수를 조정하여 해결할 수 있습니다.
조정 최적화는 서보 드라이브 시스템과 구동되는 기계 시스템 간의 최상의 일치를 달성하기 위한 포괄적인 방법입니다. 프로세스는 간단합니다. 멀티 라인 레코더 또는 저장 기능이 있는 듀얼 트레이스 오실로스코프를 사용하여 명령과 속도 피드백 또는 전류 피드백 간의 응답 관계를 관찰할 수 있습니다. 속도 조절기의 비례 계수와 적분 시간을 조정함으로써 서보 시스템은 높은 동적 응답과 진동이 없는 최상의 성능을 달성할 수 있습니다.
현장에서 오실로스코프나 레코더를 사용할 수 없는 경우 경험에 따라 모터가 진동할 때까지 파라미터를 조정한 다음 진동이 제거될 때까지 반대 방향으로 천천히 조정합니다.
예비 부품 교체 방법:
가장 일반적인 문제 해결 방법은 진단된 결함이 있는 회로 기판을 작동하는 예비 부품으로 교체하고 필요한 초기화 및 시동 절차를 수행하여 공작 기계가 빠르게 정상 작동을 재개할 수 있도록 하는 것입니다. 그런 다음 결함이 있는 회로 기판을 수리하거나 교체할 수 있습니다.
전력 품질을 개선하는 방법:
일반적으로 전력 변동을 안정화하기 위해 조정된 전원 공급 장치를 사용합니다. 고주파 간섭의 영향을 줄이기 위해 전원 보드의 고장을 방지하기 위한 예방 조치로 커패시턴스 필터링 방법을 사용할 수 있습니다.
유지 관리 정보 추적 방법:
대규모 제조 회사는 실제 운영에서 설계 결함으로 인한 예상치 못한 결함을 기반으로 시스템 소프트웨어 또는 하드웨어를 수정 및 개선하는 경우가 많습니다. 이러한 수정 사항은 유지보수 정보의 형태로 유지보수 담당자에게 전달됩니다. 이 정보를 문제 해결의 기초로 사용하면 오류를 정확하고 완벽하게 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.
CNC 공작 기계의 전기적 결함 진단에는 결함 감지, 결함 평가, 결함 격리 및 위치 파악의 세 단계가 포함됩니다.
결함 감지의 첫 번째 단계는 CNC 공작 기계를 테스트하여 결함이 존재하는지 확인하는 것입니다.
두 번째 단계는 결함의 특성을 파악하고 결함이 있는 구성 요소 또는 모듈을 격리하는 단계입니다.
세 번째 단계는 교체 가능한 모듈 또는 인쇄 회로 기판의 결함을 찾아 수리 시간을 단축하는 것입니다.
시스템 오류를 신속하게 식별하고 해결하려면 오류 진단 프로세스를 최대한 간단하고 효율적으로 유지하여 진단에 필요한 시간을 최소화하는 것이 중요합니다. 이를 위해 다음과 같은 진단 방법을 사용할 수 있습니다:
1. 직관적인 방법
스파크나 빛의 존재, 비정상적인 소음, 과열, 타는 냄새 등 고장 시 발생할 수 있는 증상을 오감을 통해 관찰하세요.
결함이 있을 가능성이 있는 각 인쇄 회로 기판의 표면 상태를 검사하는 것은 기본적이고 일반적으로 사용되는 방법입니다. 검사 범위를 더욱 좁히기 위해 화상이나 손상의 징후를 찾아보세요.
2. 자가 진단 CNC의 기능 시스템
CNC 시스템의 빠른 데이터 처리 능력은 다중 채널의 신속한 신호 수집과 결함 부품의 처리를 가능하게 합니다. 그런 다음 진단 프로그램이 로직 분석과 판단을 수행하여 시스템에 결함이 있는지 확인하고 신속하게 위치를 파악합니다.
최신 CNC 시스템에는 두 가지 유형의 자가 진단 기능이 있습니다:
안내 메시지에 따라 관련 유지관리 매뉴얼을 참조하여 오류의 원인을 파악하고 문제를 해결하세요.
일반적으로 CNC 공작 기계의 진단 기능에서 제공하는 오류 정보가 상세할수록 오류를 더 쉽게 진단할 수 있습니다.
일부 결함은 결함 프롬프트와 매뉴얼을 통해 직접 확인할 수 있지만, 다른 결함의 경우 결함의 실제 원인이 프롬프트와 다르거나 여러 결함이 하나의 증상을 유발할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이러한 경우 유지 관리 담당자는 근본적인 원인을 파악하기 위해 결함 간의 내부 관계를 이해해야 합니다.
3. 데이터 및 상태 확인
CNC 시스템의 자가 진단은 CRT 디스플레이에 오류 경보 정보를 표시할 수 있을 뿐만 아니라 여러 페이지의 "진단 주소" 및 "진단 데이터" 형태로 공작 기계 매개변수 및 상태 정보를 제공할 수도 있습니다.
일반적인 데이터 및 상태 확인에는 매개변수 확인과 인터페이스 확인이 포함됩니다.
이러한 데이터에는 게인, 가속도, 윤곽 모니터링 오차, 역방향 클리어런스 보정 값, 리드 스크류 피치 보정 값이 포함됩니다.
외부 간섭을 받으면 데이터가 손실되거나 혼동되어 공작 기계가 정상적으로 작동하지 않습니다.
CNC 시스템의 입력/출력 인터페이스 진단은 CRT 디스플레이에 모든 스위칭 신호의 상태를 표시하고 "1" 또는 "0"을 사용하여 신호가 있는지 여부를 표시할 수 있습니다.
상태 표시를 사용하여 CNC 시스템이 기계 측으로 신호를 출력했는지, 기계 측의 스위칭 값 및 기타 신호가 CNC 시스템에 입력되었는지 확인하여 기계 측 또는 CNC 시스템에서 오류를 찾을 수 있습니다.
4. 알람 표시기 표시 실패
최신 CNC 공작 기계 시스템에는 자가 진단 기능 및 상태 표시와 같은 '소프트웨어' 경보 외에도 전원 공급 장치, 서보 드라이브, 입력/출력 및 기타 장치에 분산된 수많은 '하드웨어' 경보 표시기가 있습니다.
이러한 경보 표시기를 관찰하여 오류의 원인을 파악할 수 있습니다.
5. 예비 회로 기판 교체 방법
결함이 의심되는 회로 기판을 여분의 기판으로 교체하는 것은 결함의 원인을 파악하는 빠르고 간단한 방법으로, 일반적으로 CRT 모듈 및 메모리 모듈과 같은 CNC 시스템의 기능 모듈에 사용됩니다.
예비 보드를 교체하기 전에 단락으로 인한 양호한 보드의 손상을 방지하기 위해 관련 회로를 점검하세요. 또한 테스트 보드의 선택 스위치와 점퍼 와이어가 원래 템플릿의 스위치와 일치하는지 확인합니다. 일부 템플릿의 경우 전위차계 조정에도 주의를 기울이세요.
메모리 보드를 교체한 후 시스템에서 요구하는 대로 메모리를 초기화하지 않으면 시스템이 정상적으로 작동하지 않습니다.
6. 교환 방법
CNC 공작 기계에는 동일한 기능을 가진 모듈이나 유닛이 있는 경우가 많습니다.
이러한 모듈 또는 장치를 교체하고 결함이 전이되는지 관찰하면 결함의 위치를 신속하게 파악할 수 있습니다.
이 방법은 서보 피드 드라이브의 결함을 진단하는 데 자주 사용되며 CNC 시스템에서 유사한 모듈을 교체하는 데에도 적용할 수 있습니다.
7. 타악기 연주 방법
CNC 시스템은 다양한 회로 기판으로 구성되며, 각 기판은 여러 개의 납땜 조인트가 있습니다. 납땜이 잘못되거나 접촉이 불량하면 고장이 발생할 수 있습니다.
절연체를 사용하여 고장이 의심되는 회로 기판, 커넥터 또는 전기 부품을 가볍게 두드리면 고장이 발생하면 두드린 부분에 고장이 있을 가능성이 높습니다.
8. 측정 비교 방법
쉽게 감지할 수 있도록 모듈 또는 장치에 감지 단자가 장착되어 있습니다.
멀티미터나 오실로스코프와 같은 기기를 사용하면 이러한 단자에서 감지된 레벨 또는 파형을 통해 정상값을 고장 당시의 값과 비교할 수 있습니다. 이를 통해 결함의 원인과 위치를 분석할 수 있습니다.
CNC 공작 기계는 복잡하고 포괄적인 기능을 갖추고 있어 고장을 일으킬 수 있는 요인이 많습니다. 따라서 여러 가지 오류 진단 방법을 함께 사용하여 오류를 종합적으로 분석하고 오류 위치를 신속하게 파악하여 문제를 쉽게 해결해야 할 수 있습니다.
또한 일부 결함에는 전기적 증상이 있지만 기계적 원인이 있거나 그 반대의 경우 또는 두 가지가 모두 있을 수 있습니다. 따라서 결함 진단은 전기적 또는 기계적 측면에만 국한되어서는 안 되며 총체적으로 고려해야 합니다.
상위 10위 공작 기계 제조업체 2019년 전 세계 (단위: 백만 달러)
| 랭킹 | 회사 | 국가 | 수익(백만 $) |
| 1 | 야마자키 마자카 | 일본 | 52.8 |
| 2 | 트럼프 | 독일 | 42.4 |
| 3 | DMG MORI | 독일 및 일본 | 38.2 |
| 4 | MAG | U.S.A | 32.6 |
| 5 | 아마다 | 일본 | 31.1 |
| 6 | Okuma | 일본 | 19.4 |
| 7 | 마키노 | 일본 | 18.8 |
| 8 | GROB 그룹 | 독일 | 16.8 |
| 9 | Haas | U.S.A | 14.8 |
| 10 | Emag | 독일 | 8.7 |
출처: CCID 컨설팅
참조하세요:
2019년 중국 10대 공작기계 기업(단위: 백만 위안)
| 순위 | 회사 | 수익 |
| 1 | Genesis | 21.81 |
| 2 | 친촨 공작 기계 | 14.3 |
| 3 | Yawei | 14.06 |
| 4 | HDHM | 12.98 |
| 5 | 아이티 세이코 | 11.23 |
| 6 | 심양 공작 기계 | 10.02 |
| 7 | 절강 리파 | 6.2 |
| 8 | 쿤밍 공작 기계 | 4.97 |
| 9 | 구오성 | 4.14 |
| 10 | 화중 CNC | 4.08 |
중국 국가통계국에 따르면 2020년 7월 기준 중국에는 817개의 금속 절삭 공작기계 기업이 있으며, 산업 판매 이익률은 3.95%에 불과합니다. 또한 중국에는 526개의 금속 성형 공작 기계 기업이 있으며 이익률은 4.80%입니다.
2015년 11월부터 2020년 7월까지 금속 절삭 공작기계 산업과 성형 공작기계 산업은 각각 5.49%와 7.88%로 가장 높은 매출 이익률을 기록했습니다.
현재 국내에는 많은 기업이 있지만 규모가 영세하고 시장 경쟁력이 부족하며 수익성이 낮은 경향이 있습니다.
선택한 CNC 공작 기계가 안정적이고 신뢰성 있게 작동할 수 없다면 무용지물이 됩니다.
따라서 구매 시 호스트, 제어 시스템 및 액세서리를 포함하여 잘 알려진 브랜드 제품을 선택하는 것이 중요합니다. 이러한 제품은 기술적으로 진보되어 있고, 생산 이력이 입증되었으며, 사용자들이 성공적으로 사용해 온 제품입니다.
목표는 하나 이상의 프로덕션 문제를 해결하는 것입니다.
실용성에는 선택한 CNC 공작 기계가 미리 정해진 목표를 효과적으로 달성할 수 있는지 확인하는 것이 포함됩니다.
비용이 더 들더라도 실용적이지 않은 기능이 너무 많은 지나치게 복잡한 CNC 공작 기계는 구매하지 마세요.
명확한 목표를 세우고 목표에 맞는 공작 기계를 선택하면 합리적인 투자로 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.
경제성이란 가공 요구 사항을 충족하는 구매된 CNC 공작 기계에 대해 가장 비용 효율적인 가격을 얻는 것을 의미합니다.
모든 기능을 갖춘 고급 CNC 공작 기계를 선택하세요.
그러나 유능한 작업자나 프로그래머, 또는 공작기계를 유지 및 수리할 숙련된 수리공이 없다면 공작기계의 품질과 상관없이 효과적으로 사용할 수 없습니다.
CNC 공작 기계를 선택할 때는 작동, 프로그래밍 및 유지보수의 용이성을 고려하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 CNC 공작 기계의 사용, 유지보수, 수리 및 기타 측면에 어려움이 발생하여 장비 낭비로 이어질 수 있습니다.
철저한 시장 조사를 수행하고 전문가 또는 숙련된 CNC 공작기계 사용자로부터 기술 자문을 구하여 국내외 CNC 공작기계 시장에 대한 포괄적인 이해를 얻습니다.
다양한 전시회를 활용하여 고품질, 저비용, 안정적인 성능의 장비를 선택하고 옵션을 비교해 보세요.
부대의 실제 요구 사항을 충족하는 성숙하고 안정적인 제품을 선택하는 것이 중요합니다.
CNC 공작 기계의 기능을 선택할 때 많은 기능이나 과도한 사양을 우선순위로 두지 않는 것이 중요합니다. 너무 많은 좌표축, 고출력 작업대 및 모터, 높은 정확도는 신뢰성이 낮은 복잡한 시스템으로 이어질 수 있습니다.
이는 결국 기계 구매 및 유지보수 비용과 처리 비용을 증가시켜 자원 낭비를 초래합니다.
작업에 필요한 제품 사양, 치수 및 정확도에 따라 CNC 공작 기계를 선택하는 것이 더 좋습니다.
CNC 공작 기계를 선택할 때는 가공해야 하는 일반적인 부품을 고려하는 것이 중요합니다. CNC 공작 기계는 높은 유연성과 강력한 적응성을 갖추고 있지만 특정 조건에서 특정 부품을 가공할 때만 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 선택하기 전에 먼저 가공할 일반적인 부품을 결정하는 것이 중요합니다.
다양한 성능 매개변수와 신뢰성 지표를 충족하는 CNC 시스템을 신중하게 평가하고 작동, 프로그래밍, 유지보수 및 관리의 용이성과 같은 측면을 고려해야 합니다. 가능하면 중앙 집중식 통합 접근 방식을 채택하는 것이 좋습니다. 특별한 경우가 아니라면 향후 관리 및 유지보수 목적으로 동일한 제조업체에서 생산한 동일한 계열의 CNC 시스템을 사용하는 것을 목표로 해야 합니다.
CNC 공작 기계의 성능을 극대화하고 가공 능력을 향상시키기 위해서는 필요한 액세서리와 공구를 구비하는 것이 필수적입니다. 수십만 또는 수백만 위안에 달하는 공작 기계를 구입했는데 액세서리나 절삭 공구가 없어 정상적으로 사용할 수 없다는 사실을 알게 되는 일이 없도록 하세요. 본체를 구매할 때는 일부 취약한 부품과 기타 액세서리도 함께 구매하는 것이 좋습니다.
외국의 금속 절삭 전문가들은 $250,000 CNC 공작 기계의 효율성은 $30 엔드밀의 성능에 따라 크게 좌우된다고 생각합니다. 이는 비용을 절감하고 종합적인 경제적 이점을 극대화하는 데 있어 CNC 공작 기계에 고성능 공구를 장착하는 것이 얼마나 중요한지를 강조합니다.
일반적으로 CNC 공작 기계는 그 기능을 충분히 활용할 수 있는 충분한 공구가 장착되어 있어야 다양한 제품을 가공하고 유휴 시간과 낭비를 피할 수 있습니다.
설치 후에는 CNC 공작 기계를 신중하게 시운전하고 디버깅해야 하며, 이는 향후 운영, 유지보수 및 관리에 매우 중요합니다.
CNC 공작 기계를 설치하고 시운전하는 동안 기술자는 공급업체의 기술 교육과 현장 지침을 수용하면서 적극적으로 참여하고 주의 깊게 공부해야 합니다.
공작 기계의 기하학적 정확도, 위치 정확도, 절삭 정확도 및 성능에 대한 포괄적인 수용이 이루어져야 합니다.
동봉된 기술 자료, 사용 설명서, 유지보수 설명서, 부착 설명서, 컴퓨터 소프트웨어 및 지침을 꼼꼼히 확인하고 올바르게 보관하지 않으면 공작기계의 추가 기능에 액세스하지 못하고 유지보수가 어려워질 수 있으므로 이를 잘 보관하는 것이 중요합니다.
마지막으로 CNC 공작 기계 제조업체가 제공하는 애프터 서비스, 기술 지원, 인력 교육, 데이터 지원, 소프트웨어 지원, 설치 및 시운전, 예비 부품 공급, 공구 시스템 및 공작 기계 액세서리를 충분히 고려해야 합니다.
CNC 공작 기계의 미래 발전 추세는 지능형 제조입니다.
지능형 제조는 차세대 정보통신 기술과 첨단 제조 기술을 결합한 새로운 생산 방식입니다. 설계, 생산, 관리, 서비스 등 제조의 모든 측면에 스며들어 있으며 자기 인식, 자기 학습, 자기 의사 결정, 자기 실행, 자기 적응을 특징으로 합니다.
지능형 화학 공장을 구축하는 것은 지능형 제조를 발전시키는 데 필수적인 단계입니다. 지능형 작업장은 지능형 공장의 핵심 구성 요소이며 지능형 장비는 지능형 작업장을 지원하는 중요한 요소입니다.
지능형 제조는 지능형 공장을 매개체로 삼고, 주요 제조 프로세스의 지능화를 핵심으로 하며, 엔드투엔드 데이터 흐름을 기반으로 하고, 네트워크 상호 연결성을 지원하는 것이 특징입니다. 지능형 화학 공장의 구축은 지능형 제조의 발전을 위한 핵심 요건입니다.
지능형 공작 기계는 스스로 모니터링하고 기계와 관련된 다양한 정보, 가공 상태, 환경 및 기타 요인을 분석하여 최적의 가공을 위해 필요한 조치를 취할 수 있는 기계입니다. 컴퓨터 네트워크, 통신, 인공지능 기술이 발전하면서 8가지 기술을 기반으로 하는 지능형 공작기계 기술 이론이 점차 체계를 형성하고 있습니다.
기존 CNC 공작 기계에 비해 지능형 공작 기계에서는 데이터 수집, 제어 및 통신 모듈이 중요한 역할을 합니다. 데이터 수집은 주로 현장에 설치된 지능형 센서를 통해 이루어지며, 지능형 센서의 유형은 지능형 공작 기계의 주요 목적에 따라 달라집니다. 일반적인 지능형 센서에는 전력, 온도, 진동, 소리, 에너지, 액체 및 신원 인식 센서가 있습니다.
제어 모듈은 주로 NC 프로그램의 온라인 조정 알고리즘, 공정 파라미터에 대한 지능형 의사 결정 및 최적화 방법, 실행 부품의 조정 기술, 자동 로딩 및 언로딩 제어 기술을 기반으로 합니다. 통신 모듈은 무선 통신 네트워크 기술을 기반으로 합니다.
기존 워크샵과 지능형 워크샵의 비교.
| 전통 워크샵 | 지능형 워크샵 | |
| 장비 | CNC 기계 | 지능형 공작 기계 |
| 통신 모드 | 모바일 저장 장치 복사본(USB 플래시 디스크 등) | 무선 통신 기술(Wi-Fi/지그비) |
| 생산 프로세스 | 오픈 루프 / 하프 오픈 루프 부품 처리; 한 사람이 한 대의 기기를 사용합니다. | 폐쇄 루프 한 사람이 여러 대의 디바이스로 기계 모니터링 |
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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