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깎는다고 다 똑같은 깎음은 아니잖아요~
5축가공과 3축가공의 차이점이 도대체 뭔가요?
헷갈리지마세요~ 누구나 이해할 수 있어요~
(영상내용)
3축 머시닝센터와 5축 머시닝센터의 차이점에 대해 알아보고
5축 가공기를 직접 작동시켜 X,Y,Z,C,A축 총 5개의 축에 대해 알아보았습니다.
머시닝센터는 기본적으로 3축, 4축, 5축 가공이 가능합니다
3축가공기는 평면적인 제품들을 가공할 때 사용합니다
공구가 좌, 우에 해당되는 X축 앞, 뒤에 대한 Y축 위 아래에 대한 Z축만을 이용해서
2D가공, 3D곡면가공을 할 수 있는 가공기가 3축가공기이고
3축가공기는 X축,Y축,Z축 움직임만 가공을 할 수있기 때문에
측면으로 파고 들어가는 가공은 불가능합니다
따라서 회전축을 2개 추가하여 소재를 회전시키거나
공구를 회전시켜서 옆쪽의 축으로 공구를 이송하여 안쪽을 가공 할 수 있는 가공기가
5축가공기 즉, 5축가공기는 기본적인 3축가공기에 해당되는 X축Y축Z축과
소재가 회전하는 A축, 앞뒤로 움직이는 C축을 이용하여
옆쪽으로 파고 들어가는 가공이 가능합니다
(좌표정리)
X축: 기계의 주축이 좌, 우로 움직임
Y축: 베드가 앞, 뒤로 움직임
Z축: 주축이 위, 아래로 움직임
이상이 기본적인 4축 움직임이며
5축에서는 2개의 화전축이 추가됨
C축: 주축이 중앙을 중심으로 회전
A축: X축을 중심으로 회전
총 5개의 축이 동시에 움직이면서 가공되는 가공기가 5축가공기입니다
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[ 한직교 기계가공 교육일정 알아보기 ]http://www.ktechedu.com/combine/course1/allcourse.php
[ 내일의 차이를 만드는 – 한국직업능력교육원 ]
http://www.ktechedu.com
#5축가공#5축머시닝센터#5축cnc
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5축 – 나무위키
기존에 기계가공은 3축이었으나, 5축가공을 구현한 머신도 늘어나고 있다. 기본적으로 3축에 기본을 두었기 때문에 3축을 기본으로 한 수치제어 …
Source: namu.wiki
Date Published: 6/7/2022
View: 4838
5축 CNC 가공 (5 Axis CNC Machining) – 네이버 블로그
5축 가공의 축은 기존 X, Y, Z 축의 회전축 A, B, C 중 2개의 축을 사용하여 5축이 됩니다. 또한 보통 수직형 머시닝 센터 (VMC)의 경우에는 X축과 Y 축이 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 8/18/2021
View: 2192
5축가공에 대한 설명 – Daum 블로그
5축가공과 5면가공의 차이를 많이 물어 보시는데.. 5축가공이라 함은 5개의 축을 가지고 가공을 하는겁니다.. 대표적인 장비들은 셀수 없을 정도로 많으 …
Source: blog.daum.net
Date Published: 4/10/2022
View: 3441
[제조 길잡이] CNC 가공, 3축과 5축 어떤 걸 선택할까
5축은 기본적인 3축(X·Y·Z)에 2개의 축을 추가한 가공 방식입니다. 여기서 새롭게 추가되는 축은 보통 절삭공구가 아닌, 고정된 가공물을 움직이는 축을 …
Source: blog.rocketpunch.com
Date Published: 3/22/2022
View: 6421
간편해진 5축 가공 – Haas Automation – 최고 품질의 CNC 기계
5축 가공은 생각보다 더 쉽고 비용이 많이 들지 않으며 수익을 크게 높일 수 있습니다.
Source: www.haascnc.com
Date Published: 9/2/2021
View: 3989
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주제에 대한 기사 평가 5 축
- Author: 한직교
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- Date Published: 2018. 11. 28.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=Aha5TNEqMeE
5축 CNC 가공 (5 Axis CNC Machining)
5축 공작기계는 크게 두 가지 종류로 나뉘는데 트러니언 (Trunnion) 스타일과 선회 전 (Swivel Rotation) 스타일이 있습니다.
쉽게 말하면 Trunnion은 공작물이 고정되어있는 테이블이 기우는 것이고 Swivel Rotation은 스핀들이 테이블을 중심으로 반원으로 회전하는 것입니다.
Trunnion의 장점
• 3축 가공에서의 전환이 용이합니다. Trunnion을 사용하면 3축 가공과 같은 원리를 사용합니다. 그러하여 작업자의 설치와 트레이닝이 덜 필요하게 됩니다.
• 더 나은 언더컷 + 대량생산 + 높은 토크. 보통 Trunnion이 Swivel Rotation 보다 회전각이 더 높기 때문에 언더컷이 더 쉽고, 차지하는 공간이 적어서 생산량이 더 많다고 볼 수 있고, 낮은 rpm의 가공일 때 더 높은 토크가 있습니다.
5축가공에 대한 설명
5축가공에 대한 설명…
저희 회사에 5축가공기가 있어 저한테 많이 분들이 5축가공에 대해서 문의 하는 경우가 많아 짧은 지식이지만 몇가지만 말씀드리겠습니다. (고수님들의 댓글은 당연히 환영합니다… 딴지도 좋구요.. 많이만 알려주세요… )
5축가공과 5면가공의 차이를 많이 물어 보시는데..
5축가공이라 함은 5개의 축을 가지고 가공을 하는겁니다..
대표적인 장비들은 셀수 없을 정도로 많으니까 5축으로 찾아보시면 많이 보실수 있을겁니다.
하지만 많은 분들이 공작기계 전시회나 장비 메이커에서 보여주는 5개의 축이 동시에 춤을 추는 동시 5축가공이 5축가공으로 아시는 분들이 상당히 많습니다.
5축가공기는 한꺼번에 5개의 축을 돌릴수도 있고(동시 5축 가공) 2개의 축을 먼저 돌려놓고 3개의 축으로 가공하는 경우(3+2축가공)도 있고 가공에 있어 방법은 여러가지가 있습니다. 하지만 활용도 면에서 동시 5축의 경우는 전체 5축가공의 약 15% 정도이고 3+2축 가공의 경우는 약 72% 정도일 정도로 동시 5축의 활용도는 매우 낮은 편이지만 많은 분들이 장비를 선택할때 동시 5축을 선호하는 경향이 상당히 많습니다.
5면 가공기는 5개의 면을 가공할수 있는 그런 가공기 입니다. 대표적인 장비는 제가 아는 한도내에서는 SNK사의 RB계열의 장비가 5면 가공기입니다. 4각 블럭을 6면으로 볼때 상면(1개면)과 측면(4개면)을 가공할수 있는 것이 5면 가공기 입니다.
무엇을 말씀드리고 싶어서 이런 글을 적는가 하면…
5축가공기라서 무조건 블레이드를 가공할때 처럼 장비가 람바다(?)를 추는 기계를 원하시는 분들이 의외로 많은것 같아서 이런 설명을 드립니다. 저도 여러가지의 5축가공기를 보고 다니지만 동시 5축으로 가공하는 경우는 블레이드를 제외하고는 거의 없었습니다. 물론 장비가 동시 5축이 되는 장비의 경우에도 말입니다.
금형이나 다른 부품들의 가공일 경우에도 필요한 2개의축을 틀어서 셋팅한 후에 3개의 축으로만 가공하는 경우가 대부분입니다. 특수한 목업을 가공할 경우가 아니면 동시 5축이 필요없을 경우가 많은데 장비는 그 비싼 동시 5축제어가 가능한 장비를 선호합니다.
또한 동시 5축 가공의 경우에는 프로그램도 확실히 비쌉니다. 5축 가공은 3축가공과는 달리 CAM에서 모든 것(공작물의 셋팅, 공구의 셋팅, 툴패스의 순서 등)을 확인한 후에 작업이 가능하기 때문에 3축처럼 프로그램 대충짜놓고 기계에서 돌리면서 확인한다는 것은 꿈같은 이야기입니다. 그래서 컴퓨터 상에서 확인이 가능한 VERICUT등의 프로그램으로 충분히 시뮬레이션을 한 후에 프로그램을 거는 경우가 대부분입니다.
프로그램 작업자의 능력도 중요하지만 프로그램을 어떻게 셋팅하느냐에 따라서 엄청난 비용문제가 발생하는 경우가 많습니다. 제가 아는 바로는 프로그램이 제대로 되지 않아서 그래도 동시 5축에 좋다는 HYPERMILL 프로그램을 구매하셔서 프로그램 하시는 분들이 있었습니다. 이 놈의 가격이 장난이 아닙니다. 최소 7000만원 이상의 프로그램이라고 들었습니다.
3축가공에 파워밀이나 다른 프로그램 사용하시고 다시 동시 5축에 하이퍼 밀 사용하시고 이러면 CAM프로그램 가격만 억대…
초기 투자비용도 장난이 아니지만… 연간 프로그램회사에 주는 관리비용도 장난이 아닙니다.
그래서 드리는 말씀… 5축을 알고자 하시는 분들께 드리고 싶은 말씀은 내가 하고자 하는 일이 동시 5축 제어가 가능한 기계여야만 하는가 아니면 3+2축의 장비로도 충분히 작업이 가능한가에 따라 장비를 검토하시기 바랍니다.
동시 5축으로 가공하는게 멋지기는 하지만 가공시간도 늦고 가공정밀도 또한 그리 높은 편이 아니라서 드리는 말씀입니다.
무조건 덮어놓고 동시 5축 장비를 선호하는 것은 결코 좋은 일이 아닙니다. 자기가 필요한 장비가 무엇인지 충분히 아시고 꼭 필요한 장비를 장만하시는게 제일 좋은 선택이라고 보여집니다.
그리고 장비를 선택하실때 회전축이 어디냐에 따라서도 장비의 정밀도가 많이 달라집니다.
출처:
CAD/CAM의 진보는 금형기술에 의해 크게 영향을 받았다. 가공도 등고선에 의한 초벌 가공, 면을 따라 다듬질 가공을 하는 것이 일반화되어 여러 기술에 5축 가공을 응용하였으며 이제는 5축 가공이 신기술은아니다. 지금까지 항공기 부품, 임펠러, 블레이드의 날개 가공 등 5축가공이 확실하게 유리한 분야에서 사용되어 왔다. 금형업계에서는 수년전부터 첨단 CAD/CAM 업체인 여러 회사가 5축 기능을 발표하였다.5축 가공의 이용은 3축 가공이 어려운 복잡한 가공을 공구몸체의 간섭이 없는 공구자세를 산출하는 것과 3축 가공이 가능한 부드러운 곡면에 대하여 경사가공방법을 이용하여 신속하고 정확하게 가공하는 것으로 공구밑면간섭을 회피하면서 가공효율 및 가공정밀도를 향상시키는공구자세를 산출하는 것이 포인트이다. 5축 가공 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 MYPAC 5AXIS는 여러 기능을가지고 있으므로 우리나라 금형 기술자들도 이러한 여러 기능들을 파악해 놓아야 금형가공 또는 기계가공에 이러한 기술들을 적용할 수 있다고 본다. 다축 가공기의 개선도 매우 중요하나 5축 가공기 등은 매우 고가이므로 5축 가공기를 구입하지 않고도 5축 가공을 이용할 수 있는 방안도될 수 있으므로 5축가공의 획기적 활용도의 증대를 가져올 수도 있으며 금형에 다축 가공을 고려하고 있는 금형 및 기계 기술자들이 참고할 내용이라 생각된다
[제조 길잡이] CNC 가공, 3축과 5축 어떤 걸 선택할까
‘CNC(Computerized numerical control)’ 공작기계는 사전에 컴퓨터로 계산한 수치에 따라 다양한 재료를 정밀하게 깎아내면서 가공하는 기계를 말합니다. 강철, 알루미늄, 구리 및 티타늄 등 대부분의 금속을 비롯해 플라스틱, 나일론, ABS, 폴리카보네이트, 목재에 이르기까지 대부분의 재료를 가공할 수 있습니다.
출처 셔터스톡.
흔히 CNC 가공에 대해 얘기할 때면 3축이니, 5축이니 하는 얘기를 들어보셨을 텐데요, 오늘은 3축 가공과 5축 가공의 특징과 차이점에 대해 알아보겠습니다.
기본은 3 축···비용 저렴, 한번 세팅에 단면 하나만 작업
CNC 가공에서 말하는 축은 기본적으로 위 그림에서 볼 수 있는 것처럼 기계가 움직이는 방향을 의미합니다. 가장 일반적인 CNC 공작기계는 3축(X·Y·Z)으로 이뤄지는데요, 재료를 가공하기 위해 절삭 공구가 좌우(X축), 전후(Y축), 상하(Z축)로 움직이게 됩니다.
3축 CNC의 가장 큰 장점은 ‘세팅’이 간단하고 상대적으로 비용이 저렴하다는 점입니다. 사실, 3개의 축만으로도 대부분의 제품을 제조할 수 있습니다. 다만 한 번 기계를 세팅하면 절삭공구가 마주보고 있는 하나의 표면만 처리할 수 있기 때문에 입체적인 가공이 필요할 때는 기계를 멈추고 재료의 위치를 이동시킨 뒤 다시 기계를 가동해야 합니다. 복잡한 제품을 가공할 때는 시간이 오래 소요될 수밖에 없고, 이 때문에 상대적으로 간단한 형상의 부품을 생산할 때 적합합니다.
아래 그림은 3축 CNC 공작기계를 이용해 ‘밀링’ 작업을 하는 전형적인 사례입니다. 가공할 재료(가공물)를 단단히 고정시킨 뒤, 스핀들에 장착된 고속으로 회전하는 날카로운 툴(엔드밀)을 3개의 축을 따라 이리저리 움직여가며 형상을 제조합니다. 이런 방식만으로도 날카로운 모서리 조형, 구멍 뚫기, 단차 생성 등이 가능하지만, 한번 기계를 세팅하면 하나의 표면만 처리할 수 있다는 점을 명심해야 합니다.
흔히 CNC 조각기로 불리는 라우터도 대표적인 3축 가공 방식의 CNC 공작기계입니다. 기본적인 원리는 밀링과 비슷하지만 가공 능력에 차이가 있습니다. 밀링은 각종 금속을 가공할 수 있지만 라우터는 목재, 아크릴, 알루미늄 등 상대적으로 부드러운 재료를 가공하는 데 적합합니다. 한 마디로 다소 힘이 약한 밀링이라고 볼 수 있습니다.
5축, 복잡한 형상도 가공 가능
출처 랩씨스퀘어
5축은 기본적인 3축(X·Y·Z)에 2개의 축을 추가한 가공 방식입니다. 여기서 새롭게 추가되는 축은 보통 절삭공구가 아닌, 고정된 가공물을 움직이는 축을 의미합니다. 일반적으로 선반처럼 가공물을 360도 회전시키는 A축과 가공물을 앞뒤로 회전시키는 C축을 추가함으로써 3축 가공에서는 어려운, 측면을 파고들어가는 가공 등이 가능해집니다.
이처럼 3축 가공과 비교할 때 5축 가공의 가장 큰 차이점은 특정 면만 가공하는 데 국한되지 않고 여러 방향에서 가공이 가능하기 때문에 보다 입체적인 형상을 만들어낼 수 있다는 점입니다. 특히 가공물의 측면으로 절삭공구를 이동해 소재의 안쪽을 가공한다거나 매끄러운 곡선 등 보다 다채로운 형상을 가공하는 것도 가능합니다.
5축 가공은 ‘분할 5축 가공’과 ‘동시 5축 가공’으로 구분되기도 합니다. 분할 5축 가공은 흔히 ‘3+2축’ 가공으로도 부르는데요, 3축(X·Y·Z)과 2축이 동시에 움직이지는 못합니다. 즉, 가공하고자 하는 단면의 방향을 바꾸고자 할 때는 절삭공구가 잠시 쉬어줘야 하는 겁니다. 이에 비해 연속 5축 가공은 3축과 2축이 동시에 움직이는 것이 가능하기 때문에 작업 속도가 훨씬 빨라집니다.
3축 가공과 5축 가공의 경우 구조상 가공할 수 있는 형상에 차이가 있지만 분할 5축과 연속 5축은 가공 방식에 있어서는 거의 차이가 없다고 보면 됩니다. 속도의 차이일 뿐이죠. 다만, 임펠러처럼 미세한 조정을 통해 복잡한 형상의 곡선을 만들어내야 하는 제품을 가공할 때는 동시 5축 가공이 거의 전적으로 사용됩니다. 방향을 조정하기 위해 수시로 기계를 멈출 수는 없기 때문입니다.
대다수 제품 3축으로 가공, 블리스크 등은 5축에 국한
위에서 3축과 5축 가공의 특징을 살펴봤습니다. 5축 가공을 채택하면 거의 CNC를 이용한 거의 모든 가공이 가능하기 때문에 5축이 만능이라고 생각할 수 있습니다. 하지만 전문가들은 무턱대고 5축을 선택하지 말라고 조언합니다.
어떤 가공 방식을 선택할 것이냐에 앞서 가공물과 가공 방식의 ‘핏’부터 맞춰야 합니다. 제 아무리 좋은 옷일지라도 몸에 잘 맞지 않으면 말짱 도루묵이 됩니다.
각종 자동차 부품들. 출처 셔터스톡.
우선적으로 고려할 것은 제품의 복잡한 정도입니다. 부품 모양이 평면에 가까운 2D이거나 약간의 입체감이 더해진 2.5D라면 3축으로도 충분히 작업이 가능하기 때문입니다. 실제로 산업계에서 사용되는 부품 대부분은 3축 CNC 가공을 통해 탄생합니다. 합리적인 비용으로 대량 생산이 가능하기 때문입니다.
3축에 적합한 부품군을 따로 떼어놓을 수 없을 정도로 활용 범위가 넓습니다. 완성차 업계에서 쓰이는 각종 자동차 부품류가 대표적입니다. 이들 제품에 5축을 적용하는 건 ‘오버’ 테크놀로지일 수 있습니다.
 제트 엔진의 횡단면. 출처 셔터스톡.
이와 달리 얇은 유선형의 형상이 연속적으로 배열되는 블리스크(블레이드와 디스크의 합성어)나 임펠러(원심 펌프류의 부품) 등을 3축으로 가공하는 것은 무리입니다. 우주항공 분야처럼 한치의 오차도 허용하지 않는 초정밀 분야도 마찬가지입니다. 또 가공물의 표면 뿐만 아니라 내부까지 공구가 들어가야 한다면 고민 없이 5축을 채택해야 합니다.
MCT는 무조건 5축이다?
3축, 5축과 함께 CNC를 논할 때 자주 등장하는 용어가 ‘머시닝센터’입니다. 보통 약자로 MCT라고 부르는데, 정식 명칭은 Machining Center Tool입니다.
CNC 가공에는 가공하려는 형상에 따라 다양한 절삭 공구가 사용됩니다. 이 때문에 공구를 교체할 때마다 기계를 멈추고 새로운 공구로 갈아 끼워야 합니다. 머시닝센터란 자동 공구 교환 장치(ATC) 기능을 갖춤으로써 수십 개의 공구를 자동으로 교체할 수 있는 CNC 공작기계를 말합니다. 수동으로 이뤄지는 공구 교체 작업을 자동화한 것이죠.
머시닝센터 하면 가장 최신의 CNC 기술을 떠올리기 때문에 머시닝센터는 기본적으로 5축이라고 생각하기 쉽지만, 사실 머시닝센터와 축의 갯수는 상관이 없습니다. 사전에 프로그래밍을 해두면 알아서 기계가 필요한 공구를 찾아 작업을 마무리하기 때문에 작업 속도가 훨씬 빨라지고 작업의 효율이 높아집니다.
출처 Star Tech TV.
이상으로 CNC 가공에서 흔히 사용되는 3축과 5축의 개념과 특징을 정리해 봤습니다. 정리가 되셨나요?
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