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CNC 가공 공차에 대한 지식
공차는 설계자가 부품의 형상, 적합성 및 기능을 고려하여 결정한 치수의 예상 값에서 허용되는 편차 범위입니다. CNC 가공은 매우 정밀하지만 완벽하지는 않습니다. 동일한 제조 공정을 사용하더라도 동일한 CNC 기계에서 제작된 두 부품이 정확히 동일한 치수를 갖는 것은 불가능합니다. 설계자가 달리 지정하지 않는 한, CNC 가공에 일반적으로 사용되는 표준 공차는 금속 부품의 경우 +/- 005인치, 플라스틱 부품의 경우 +/- 010인치입니다. CNC 가공에서 더 엄격한 공차(예: +/- 002인치)가 필요한 경우, 주요 치수에 대한 보다 정확한 정보를 도면에 표시해야 합니다.
CNC 가공의 공차 유형
CNC 가공과 관련된 공차 용어: CNC 기계 공차 및 CNC 가공 설계 공차. CNC 기계 공차는 공작 기계가 부품을 가공할 때 달성할 수 있는 치수 정확도입니다. 고정밀 CNC 기계이며 일부 기계는 사람 머리카락 크기의 약 0.0025 분의 XNUMX 크기인 ± XNUMXmm의 정확도로 부품을 가공할 수 있습니다. 그러나 공차는 CNC 기계마다 다르며 일반적으로 제조업체에서 설정합니다.
CNC 가공을 위한 설계 공차는 설계 및 가공 중 부품의 허용 가능한 치수 변동 범위를 나타냅니다. 부품의 기능, 맞춤 및 모양에 따라 설계자가 결정하고 치수 변경 범위 내에서 부품의 전체 기능을 여전히 달성할 수 있습니다. 공차를 위해 설계된 부품은 에어컨 케이스보다 더 높은 공차를 요구하는 휴대폰 케이스와 같은 다른 구성 요소와 맞추기 위해 중요합니다. 공차는 일반적으로 적용되는 치수 번호 옆에 기록되며 "±"(양측 공차)로 표시됩니다.
CNC 가공 설계 공차의 유형에는 한계 공차, 편측 공차, 양측 공차 및 기하학적 치수 및 공차(GD&T)라는 공차 시스템이 포함됩니다.
CNC 가공 공차를 제한하십시오. 제한 공차는 지정된 치수의 허용 범위의 상한과 하한입니다. 상한은 허용되는 최대 크기를 나타내고, 하한은 허용되는 최소 크기를 나타냅니다. 이 두 값 사이의 모든 값은 허용됩니다. 예를 들어, 제한 공차가 0.55~0.65mm인 경우, 0.55mm는 상한이고 0.65mm는 하한입니다.
단측 공차란 부품의 치수가 한 방향으로만 허용 가능한 변동 범위를 말합니다. 이 방향은 양수(증가) 또는 음수(감소)일 수 있습니다. 예를 들어, 단측 공차가 1.5mm +000/-005인 경우, 치수는 원래 지정된 값에서 최대 1.505mm까지, 하지만 최소 1.5mm 이상 벗어나서는 안 됩니다.
양방향 공차. CNC 가공 에서 양방향 공차는 표준 치수 대비 상한 및 하한 편차 범위를 의미합니다. 단방향 공차와 달리 양방향 공차의 편차는 양의 방향과 음의 방향 모두에서 발생합니다.
기하학적 치수 및 공차(GD&T) 는 표준 치수 및 공차(SD&T)보다 더 발전되고 복잡한 시스템으로, 부품의 치수와 공차뿐만 아니라 지정된 기하학적 특징까지 제공합니다. GD&T는 평탄도, 진위치, 동심도와 같은 기하학적 특징을 더 자세히 다룹니다.
공차 선택 시 고려 사항
CNC 머시닝에 대한 합리적인 공차를 설정하는 핵심 중 하나는 부품의 기능과 성능이 크기나 치수 변화에 영향을 받는 시기를 파악하는 것입니다. 인공호흡기의 중요한 구성 요소와 같은 특정 유형의 부품의 경우 엄격한 허용 오차가 필요하며 형상의 실수는 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 다른 유형의 부품은 고정밀도가 필요하지 않을 수 있으며 약간 더 큰 가공 편차가 발생합니다. 공차를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 사항은 다음과 같습니다.
정밀 공차가 요구되는 경우, 공차는 일반적으로 여러 부품이 단단히 연결되어야 하는 구조적 지점(예: 구멍)이나 다른 구성 요소와 연결되어야 하는 지점에 설정됩니다. 부품이 하나 이상의 구성 요소와 결합되어야 하는 경우, 정밀 공차가 필수적입니다. CNC 가공 업체가 부품의 작동 방식을 더 잘 이해할 수 있도록 도면에 공차 정보를 포함해야 합니다. 동일한 공구로 동일한 부품을 여러 개 생산하더라도 CNC 기계의 마모로 인해 정밀도가 떨어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. ±0.001인치 공차로 1,500개의 부품을 주문하는 경우, CNC 가공 업체는 일관된 공차를 유지하기 위해 가공 공구를 변경하거나 가공 속도를 조정해야 할 수 있습니다.
정밀 공차의 비용. CNC 기계의 속도를 낮춰 정밀 공차를 유지해야 할 경우 가공 시간이 길어져 비용이 증가한다는 점에 유의해야 합니다. 공차를 소수점 한 자리만 늘려도 비용이 2~3배 증가합니다. 공차를 소수점 한 자리만큼 늘리고 그에 따른 형상 변화까지 고려하면 표준 공차를 유지하는 것보다 비용이 두 배 이상 증가합니다.
공차는 재질에 따라 달라집니다. CNC 가공 시 공차를 설계할 때는 사용하는 재질을 반드시 고려해야 합니다. 재질마다 특성이 다르기 때문에 달성 가능한 공차 수준에 영향을 미칩니다. 연질 재질은 CNC 가공 중에 크기가 변하는 경향이 있습니다. 경질 재질은 공구 마모를 빠르게 하여 공구를 자주 교체해야 합니다. 특히 플라스틱 재질은 열 안정성이 낮고 공구와 접촉 시 쉽게 변형됩니다. 나일론과 같은 플라스틱 재질은 알루미늄만큼 정밀한 공차를 유지하기 어려울 수 있습니다.
제조 방식 선택. 각 CNC 기계는 허용 오차가 다르며, 일부 기계는 원하는 정밀도를 구현할 수 있습니다. 경우에 따라 필요한 정밀한 공차를 얻기 위해 부품에 추가 작업을 수행해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 추가 고정 장치나 특수 측정 도구가 필요할 수 있습니다. 수직 밀링 머신으로 가공한 구멍의 경우, 더욱 정밀한 공차를 얻기 위해 선반에서 드릴링 작업을 추가로 수행해야 할 수 있습니다. 또한, 더욱 정밀한 공차가 요구되는 경우 연삭이나 래핑 작업이 필요할 수 있습니다.
검사. 매우 정밀한 공차를 가진 부품을 검사하려면 많은 시간이 필요합니다. 또한 부품 공차를 확인하기 위해 CMM(좌표 측정기) 및 기타 정밀 측정 장비와 같은 특수 도구와 장비를 사용해야 할 수도 있습니다.
CNC 가공에 대한 적절한 공차를 달성하는 방법
제품 또는 부품 설계자의 경우 GD&T 공차의 3D CAD 모델 및 2D 도면을 CNC 가공 공급업체에 보내고 중요한 치수에 대한 공차를 명확하게 표시하여 부품의 기능을 완전히 이해할 수 있도록 합니다. 이는 가공에 소요되는 시간과 비용 때문에 올바른 공차를 달성하는 방법에 있어 매우 중요합니다.
부품의 용도를 고려하십시오 . 모든 부품이 엄격한 공차로 설계될 필요는 없습니다. 예를 들어, 다른 부품과의 결합이 필요 없는 부품은 CNC 밀링 정밀도가 낮아도 되는 경우가 많습니다. 엄격한 공차를 달성하려면 비용이 매우 높아지므로, 그러한 엄격한 공차가 필요하지 않다면 공차 요구 사항을 완화하는 것을 고려할 수 있으며, 그러면 비용 증가를 막을 수 있습니다.
재료의 특성을 염두에 두십시오. 부드럽거나 매우 단단한 재료의 경우, 허용 오차를 넓게 유지하는 것이 좋습니다.
신뢰할 수 있는 CNC 가공 업체를 찾으십시오. 정밀한 공차를 확보하는 한 가지 방법은 믿을 수 있는 CNC 가공 업체를 찾는 것입니다. CNC 가공 업체는 와이어 커팅, EDM, 연삭, 보링, 연마 및 기타 추가 공정을 통해 최적의 공차를 구현합니다. CNC 가공 서비스에는 품질 검사, 재료 인증 및 실물 크기 검사 보고서도 포함됩니다. 최첨단 계측 및 측정 도구를 활용하는 것은 시제품 또는 최종 부품이 정확한 사양과 공차를 충족하도록 보장하는 데 필수적입니다.
맺음말
이제 다음 CNC 머시닝 프로젝트에서 공차를 선택할 때 주요 고려 사항을 알게 되었습니다. 이 규칙을 따르고 공차를 설계하기 전에 충분히 고려하면 제조하기 쉽고 비용 효율적인 설계를 얻을 수 있습니다. 설계가 아무리 복잡하더라도 DDPROTOTYPE은 CNC 가공 금속의 경우 DIN-2768-1-fine 및 플라스틱의 경우 DIN-2768-1-Medium에 대한 표준 공차를 통해 요구 사항을 충족하는 제조 파트너입니다. 중국 심천에 위치한 저희 공장은 3, 4 및 5 축 CNC 기계를 보유하고 있으며 연마, 양극 산화, 전기 도금, 전기 영동, 샌드 블라스팅 및 물론 부품에 대한 전체 크기 검사 보고서와 같은 다양한 표면 처리 공정을 제공합니다.
