CNC 금속 선반 기계 란 무엇입니까?

오늘 우리 회사는 CNC 선반에 대한 강의를 열었습니다.

Maxtors CNC의 기술 이사는 CNC 선반에 대한 지식을 다음과 같이 요약했습니다.

CNC 금속 선반 기계 란 무엇입니까?

CNC 금속 선반 기계 또는 금속 가공 선반 기계는 비교적 단단한 재료를 정밀하게 가공하도록 설계된 CNC 선반의 큰 범주입니다. 그들은 원래 금속을 처리하도록 설계되었습니다. 그러나 플라스틱 및 기타 재료의 출현과 고유한 다용도성으로 인해 광범위한 응용 분야와 광범위한 재료에도 사용할 수 있습니다. 더 큰 맥락이 이미 이해되고 있는 기계가공 전문 용어에서는 일반적으로 단순히 선반이라고 부르거나 더 구체적인 하위 유형 이름(공구실 선반, 터렛 선반 등)으로 지칭합니다. 이 견고한 공작 기계는 공구 비트 및 드릴 비트와 같은 다양한 절삭 공구의 (일반적으로 선형) 움직임을 통해 회전하는 공작물에서 재료를 제거합니다.

CNC 금속 선반 기계 / CNC 터닝 센터

컴퓨터 수치 제어(CNC) 선반은 설정, 작동, 반복성 및 정확성이 용이하기 때문에 기존 생산 선반(예: 멀티 스핀들 등)을 빠르게 대체하고 있습니다. CNC 선반은 컴퓨터로 제어되는 기계입니다. 이를 통해 선삭 및 드릴링과 같은 기본 가공 작업을 기존 선반에서와 같이 수행할 수 있습니다. 최신 초경 공구를 사용하고 최신 공정을 완전히 사용하도록 설계되었습니다. CAD/CAM 프로세스에 의해 또는 프로그래머가 수동으로 부품을 설계하고 공구 경로를 프로그래밍할 수 있으며, 결과 파일을 기계에 업로드하고 일단 설정하고 시험해 보면 기계는 가끔 감독하는 하에 계속해서 부품을 생산할 것입니다. 운영자.

CNC 금속 선반 기계는 컴퓨터 메뉴 스타일 인터페이스를 통해 전자적으로 제어되며, 프로그램은 프로세스의 시뮬레이션 보기와 함께 기계에서 수정 및 표시될 수 있습니다. setter/operator는 프로세스를 수행하기 위해 높은 수준의 기술이 필요합니다. 그러나 지식 기반은 각 기계에 대한 친밀한 지식이 필수적으로 간주되었던 구형 생산 기계에 비해 더 광범위합니다. 이러한 기계는 종종 같은 사람이 설정하고 작동하며, 여기서 작업자는 소수의 기계(셀)를 감독합니다.

금속 선반 기계의 디자인은 제조업체마다 다르지만 모두 몇 가지 공통 요소가 있습니다. 터렛은 공구 홀더를 잡고 필요에 따라 인덱싱하고, 스핀들은 공작물을 고정하고 터렛이 여러 축에서 동시에 이동할 수 있도록 하는 슬라이드가 있습니다. 기계는 대부분 직업 건강 및 안전(OH&S) 문제로 인해 완전히 밀폐된 경우가 많습니다.

이 산업의 급속한 성장과 함께 다양한 CNC 선반 제조업체는 서로 다른 사용자 인터페이스를 사용하므로 작업자가 익숙해져야 하기 때문에 때로는 어렵게 만듭니다. 저렴한 컴퓨터, Linux와 같은 무료 운영 체제, 오픈 소스 CNC 소프트웨어의 출현으로 CNC 기계의 진입 가격은 급락했습니다.

CNC 수평 밀링

CNC 수평 가공은 수평으로 구성된 금속 선반 기계, 머시닝 센터, 보링 머신 또는 보링 밀을 사용하여 수행됩니다. 사용되는 장비는 일반적으로 5개의 축을 따라 위아래로 움직이는 회전하는 원통형 커터로 구성됩니다. 이 기계는 3차원 부품에 다양한 모양, 슬롯, 구멍 및 세부 사항을 생성할 수 있습니다.

CNC 수직 밀링

수직 지향 CNC 기계는 수직 스핀들 축의 원통형 커터를 사용하여 플런지 컷 및 드릴 구멍은 ​​물론 3차원 부품의 맞춤형 모양, 슬롯 및 세부 사항을 생성합니다. 이러한 유형의 밀링에 사용되는 장비에는 수직 선반, 수직 머시닝 센터 및 5축 기계가 포함됩니다.[7]

스위스식 선반 / 스위스 터닝센터

CNC 스위스 스타일 선반/나사 기계의 인클로저 내부 보기

스위스 스타일의 선반은 극도의 정확도를 제공하는 특정 디자인의 선반입니다(때로는 몇 십분의 1인치(수 마이크로미터)만큼 작은 허용 오차를 유지함). 스위스식 선반은 콜릿과 가이드 부싱으로 공작물을 고정합니다. 콜릿은 가이드 부싱 뒤에 위치하며 도구는 Z축에서 고정된 상태로 가이드 부싱 앞에 위치합니다. 부품을 따라 세로로 자르기 위해 도구가 안으로 이동하고 재료 자체가 Z축을 따라 앞뒤로 이동합니다. 이렇게 하면 더 단단한 가이드 부싱 근처의 재료에서 모든 작업을 수행할 수 있으므로 편향이나 진동이 발생할 가능성이 거의 없이 부품이 단단히 고정되므로 가는 공작물 작업에 이상적입니다. 이 스타일의 선반은 일반적으로 CNC 제어에서 사용됩니다.

오늘날 대부분의 CNC 스위스 스타일 선반은 하나 또는 두 개의 메인 스핀들과 하나 또는 두 개의 백 스핀들(보조 스핀들)을 사용합니다. 메인 스핀들은 메인 가공 작업을 위해 가이드 부싱과 함께 사용됩니다. 보조 스핀들은 Z축에 정렬된 부품 뒤에 있습니다. 간단한 작업으로 절단된 부품을 집어 2차 작업을 위해 받아들인 다음 빈으로 배출하므로 표준 CNC 터닝 센터에서 흔히 볼 수 있는 것처럼 작업자가 각 부품을 수동으로 변경할 필요가 없습니다. . 이러한 기계는 빠른 사이클 시간이 가능하여 10-15초 만에 한 사이클에서 간단한 부품을 생산할 수 있기 때문에 매우 효율적입니다(즉, 두 번째 기계가 두 번째 작업으로 부품을 완료할 필요가 없음). 따라서 작은 직경의 부품을 대량 생산하는 데 이상적입니다.

스위스 스타일 선반 및 라이브 툴링

많은 스위스 선반이 보조 스핀들 또는 '서브 스핀들'을 통합하는 것처럼 '라이브 툴링'도 통합합니다. 라이브 공구는 스핀들 모터와 독립적으로 작은 모터로 구동되는 회전식 절삭 공구입니다. 라이브 도구는 스위스 선반으로 제조할 수 있는 구성 요소의 복잡성을 증가시킵니다. 예를 들어 주축(스핀들의 회전축)에 수직으로 천공된 구멍이 있는 부품을 자동으로 생산하는 것은 라이브 툴링으로 매우 경제적이며 금속 선반 기계로 가공이 완료된 후 2차 작업으로 수행하면 마찬가지로 비경제적입니다. . '2차 작업'은 제조 공정을 완료하기 위해 부분적으로 완성된 부품을 2차 기계에 고정해야 하는 가공 작업입니다. 일반적으로 고급 CAD/CAM 소프트웨어는 메인 스핀들 외에 라이브 도구를 사용하므로 CAD 시스템으로 그릴 수 있는 대부분의 부품은 실제로 CAD/CAM 소프트웨어가 지원하는 기계에서 제조할 수 있습니다.

복합 선반 / 3-in-1 기계

종종 3-in-1 기계로 알려진 콤비네이션 선반은 선반 설계에 드릴링 또는 밀링 작업을 도입합니다. 이 기계에는 선반 베드 위로 올라가는 밀링 칼럼이 있으며 밀링 칼럼의 X 및 Y 축으로 캐리지와 탑슬라이드를 활용합니다. 3-in-1이라는 이름은 하나의 저렴한 공작 기계에 선반, 밀링 머신 및 드릴 프레스를 모두 포함한다는 아이디어에서 비롯되었습니다. 이들은 합리적인 가격을 유지하기 위해 필연적으로 크기, 기능, 강성 및 정밀도의 타협을 수반하기 때문에 애호가 및 MRO 시장에 독점적입니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 틈새 시장의 요구를 아주 잘 충족시키며 충분한 시간과 기술이 주어지면 높은 정확도가 가능합니다. 때때로 작은 부품을 가공해야 하는 소규모의 기계 중심이 아닌 비즈니스에서 찾을 수 있습니다. 특히 고가의 공구실 기계의 엄격한 허용 오차가 감당할 수 없을 뿐만 아니라 엔지니어링 관점에서 적용하기에 과도할 수 있습니다.

CNC 금속 선반 기계, 미니 선반 및 마이크로 선반은 범용 센터 선반(엔진 선반)의 미니어처 버전입니다. 일반적으로 3~7인치(76~178mm) 직경(즉, 1.5~3.5인치(38~89mm) 반경)의 작업만 처리합니다. 그들은 가정 작업장 또는 MRO 상점을 위한 작고 저렴한 선반입니다. 3-in-1 기계에 대해 앞에서 설명한 것과 동일한 장점과 단점이 이러한 기계에 적용됩니다.

영어 철자법의 다른 곳에서 볼 수 있듯이 이러한 기계 이름의 접두사 스타일에는 변형이 있습니다. 그들은 미니 선반, 미니 선반 및 미니 선반과 마이크로 선반, 마이크로 선반 및 마이크로 선반으로 번갈아 스타일이 지정됩니다.

브레이크 선반

자동차 또는 트럭 차고의 브레이크 드럼 및 디스크 표면 재처리 작업에 특화된 선반입니다.

휠 선반

바퀴 선반은 철도 차량의 바퀴를 제조하고 재포장하는 데 사용되는 기계입니다. 바퀴가 마모되거나 과도한 사용으로 인해 손상되면 이 도구를 사용하여 기차 차량의 바퀴를 다시 자르고 수리할 수 있습니다. 여전히 철도 차량에 부착되어 있는 휠을 재포장하기 위한 언더플로어 변형, 긴급 휠 수리를 위해 쉽게 운반할 수 있는 휴대용 유형, 컴퓨터 기반 운영 체제를 사용하여 휠 수리를 완료하는 CNC 버전을 포함하여 다양한 휠 선반을 사용할 수 있습니다. .

피트 선반

짧은 작업이지만 작업물의 하부를 수용하기 위해 바닥의 오목한 부분에 제작된 대직경용 선반으로 터너의 허리 높이에 가장 차가운 것이 서도록 합니다. 한 예가 켄싱턴의 런던 과학 박물관에 전시되어 있습니다.

수직 선반

압력 용기 또는 선박 엔진과 같이 더 큰 직경과 무거운 작업의 경우 선반이 회전하여 부품이 배치되는 턴테이블의 형태를 취합니다. 이 방향은 작업자에게 덜 편리하지만 큰 부품을 더 쉽게 지지할 수 있습니다. 가장 큰 경우, 턴테이블은 바닥과 같은 높이로 설치되고 주축대가 아래로 움푹 들어간 상태로 설치되어 작업물을 쉽게 싣고 내릴 수 있습니다.

작업자의 접근이 덜 문제이기 때문에 CNC 수직 터닝 머신은 수동 수직 선반보다 더 많이 사용됩니다.

오일 컨트리 선반

드릴 스트링 세그먼트와 같은 긴 공작물을 가공하기 위한 특수 선반입니다. 오일 컨트리 선반에는 구멍이 큰 중공 스핀들, 주축대 반대쪽에 있는 두 번째 척, 긴 공작물을 지지하기 위한 아웃보드 스테디가 장착되어 있습니다.

피드 메커니즘

정의된 속도로 선반에 재료를 공급하기 위한 다양한 공급 메커니즘이 있습니다. 이러한 메커니즘의 목표는 생산성 향상이라는 최종 목표로 생산 프로세스의 일부를 자동화하는 것입니다.

바 피더

바 피더는 한 조각의 스톡 바를 절단기에 공급합니다. 각 부품이 가공될 때 절삭 공구는 부품을 봉재에서 분리하기 위해 최종 절단을 생성하고 피더는 다음 부품에 대한 봉을 계속 공급하여 기계를 계속 작동할 수 있습니다. 선반 가공에 사용되는 바 피드에는 두 가지 유형이 있습니다. 유체역학적 바 피드는 막대의 상단과 하단을 조이는 동안 일련의 채널에 스톡 바를 안착시키고, 바 스톡을 고정하는 하이드로스테틱 바 피드입니다. 가압유를 사용하는 피드 튜브.[9]

바 로더

바 로더는 바 스톡의 여러 조각이 호퍼에 공급될 수 있고 로더가 필요에 따라 각 조각을 공급한다는 점에서 바 피더 개념의 변형입니다.