완벽한 부품을 위한 9가지 CNC 가공 실수 피하기

가공 오차는 실제 기하학적 매개변수(치수, 모양, 상호 위치)와 이상적인 기하학적 매개변수 사이의 편차를 말합니다. 가공 정확도는 실제 기하학적 매개변수와 이상적인 기하학적 매개변수 간의 적합성 정도에 따라 결정됩니다.

가공 오차가 작을수록 적합성 및 가공 정확도가 높아집니다. 가공 오차와 가공 정확도 모두 동일한 문제를 측정하는 데 사용됩니다. 따라서 가공 오차의 크기는 가공 정확도 수준을 나타냅니다.

1. 공작 기계의 제조 오류

공작 기계의 주요 제조 오류에는 스핀들 회전, 가이드 레일 및 변속기 체인의 오류가 포함됩니다.

스핀들 회전 오차는 특정 순간에 실제 스핀들 축이 평균 축에서 벗어난 편차를 의미하며, 이는 가공된 공작물의 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

스핀들 회전 오류의 원인으로는 스핀들 동축 오류, 베어링 오류, 베어링 간 동축 오류, 스핀들 권선 오류 등이 있습니다.

가이드 레일은 공작 기계 구성품의 상대적 위치를 결정하기 위한 기준이 되며 공작 기계의 움직임을 안내하는 역할을 합니다. 가이드 레일 오류는 가이드 레일의 제조 오류, 고르지 않은 마모, 설치 품질 불량으로 인해 발생할 수 있습니다.

전송 체인 오류는 체인 양쪽 끝에 있는 전송 요소 간의 상대적인 동작 오류를 말하며, 각 링크의 제조 및 조립 오류와 사용 중 마모로 인해 발생합니다.

2. 도구의 기하학적 오류

모든 절삭 공정에서 공구가 마모되면 공작물의 크기와 모양이 변경됩니다. 공구 형상 오류가 가공 오류에 미치는 영향은 공구 유형에 따라 다릅니다. 고정 크기 공구의 경우 제조 오류는 공작물의 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 반면 일반 공구(예: 선삭 공구)의 경우 제조 오류가 가공 오류에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.

3. 픽스처의 기하학적 오류

픽스처의 목적은 공작물이 커터와 공작 기계를 기준으로 정확하게 위치하도록 하는 것입니다. 따라서 픽스처의 기하학적 오류는 가공 오류, 특히 위치 오류에 큰 영향을 미칩니다.

4. 위치 오류

포지셔닝 오류는 주로 기준 데이터의 부정확성과 포지셔닝 쌍의 제조상의 부정확성으로 구성됩니다.

공작 기계에서 공작물을 가공할 때 공작물의 특정 기하학적 요소를 기준 데이텀으로 선택해야 합니다. 선택한 기준 데이텀이 설계 데이텀(부품 도면에서 특정 표면의 크기와 위치를 결정하는 데 사용되는 데이텀)과 일치하지 않으면 데이텀 불일치 오류가 발생합니다.

공작물의 포지셔닝 표면과 픽스처의 포지셔닝 요소는 포지셔닝 쌍을 형성합니다. 포지셔닝 쌍의 제조 부정확성과 포지셔닝 쌍 사이의 맞춤 간격으로 인해 발생하는 공작물의 최대 위치 변화를 포지셔닝 쌍의 제조 부정확도라고 합니다.

포지셔닝 쌍의 부정확성은 트라이얼 커팅 방법이 아닌 조정 방법을 사용할 때만 발생할 수 있습니다.

5. 프로세스 시스템의 강제 변형으로 인한 오류

공작물 강성

가공 시스템에서 공작물의 강성이 공작 기계, 공구 및 고정 장치에 비해 낮은 경우 절삭력의 영향을 받아 공작물의 강성 부족으로 인한 변형이 가공 오류에 큰 영향을 미칩니다.

도구 강성

원통형의 강성 회전 도구 가공된 표면의 법선(Y) 방향의 변형은 매우 높으며, 그 변형은 무시할 수 있습니다. 그러나 직경이 작은 내부 구멍을 보링할 때 커터 바의 강성이 떨어지고 커터 바의 힘에 의한 변형이 구멍의 가공 정확도에 큰 영향을 미칩니다.

공작기계 부품의 강성

공작기계 부품은 많은 구성 요소로 이루어져 있으며, 현재로서는 강성을 측정할 수 있는 간단한 계산 방법이 없습니다. 공작 기계 부품의 강성은 주로 실험을 통해 평가됩니다. 공작기계 부품의 강성에 영향을 미치는 요인으로는 접촉 시 조인트 표면의 변형, 마찰력, 저강성 부품, 간극 등이 있습니다.

6. 프로세스 시스템의 열 변형으로 인한 오류

가공 시스템의 열 변형은 특히 정밀 가공 및 대형 공작물 가공에서 가공 오류에 상당한 영향을 미칩니다. 경우에 따라 열 변형으로 인한 가공 오차가 공작물 전체 오차의 최대 50%를 차지할 수 있습니다.

7. 조정 오류

모든 가공 공정에서는 어떤 식으로든 가공 시스템을 조정해야 합니다. 그러나 조정이 완벽하게 정확할 수는 없기 때문에 조정 오류가 발생합니다. 공작 기계에서 공작물과 커터의 상호 위치 정확도는 공작 기계, 커터, 고정 장치 또는 공작물의 조정을 통해 보장됩니다.

공작 기계, 커터, 고정 장치 및 공작물 블랭크의 원래 정확도가 동적 요소를 고려하지 않고 공정 요구 사항을 충족하는 경우, 조정 오차가 가공 오차를 결정하는 주요 요인이 됩니다.

8. 측정 오류

가공 중 또는 가공 후 부품을 측정할 때 측정의 정확도는 측정 방법, 측정 기기의 정확도, 공작물, 주관적 및 객관적 요인 모두에 의해 직접적으로 영향을 받습니다.

9. 내부 스트레스

외력 없이 부품 내부에 존재하는 응력은 다음과 같이 알려져 있습니다. 내부 스트레스. 한 번 내부 스트레스 가 공작물에서 생성되면 금속은 높은 에너지 전위와 불안정한 상태에 놓이게 됩니다. 낮은 에너지와 안정성 상태에 도달하기 위해 금속은 변형을 겪게 되고, 이로 인해 공작물의 원래 가공 정확도가 손실됩니다.