EN
CNC 가공 금속 부품을 맞춤 제작할 때 전달해야 할 사항
정확한 기술 도면 및 설계 사양 공유
CNC 가공을 위해 완전하고 상세한 기술 도면 제공
정확하게 작업을 수행하려면 명확한 문서화부터 시작됩니다. 부품 작업 시 엔지니어는 일반적으로 CAD 프로그램을 사용하여 3D 모델을 구축하면서 ASME Y14.5 지침에 따라 CNC 작업용 상세한 2D 도면도 함께 작성합니다. 좋은 도면은 여러 각도를 보여주고 필요한 경우 단면도를 포함하며, 나사나 오목부와 같은 중요한 세부사항을 명확히 표시해야 합니다. 프로토타입에 변경이 필요할 경우 버전 관리가 매우 중요해집니다. 일부 업체는 '6061 알루미늄으로 제작된 Rev 1.2'처럼 정보를 파일 내에 직접 삽입하여 모든 관련자가 동일한 내용을 공유하고 양산 중 실수를 방지합니다.
중요 치수, 허용오차 및 표면 마감 명시
±0.001"와 같은 엄격한 공차가 필요한 주요 핵심 기능을 식별하고, ±0.005"의 일반 구역과 구분하십시오. 기하공차(GD&T) 기호를 사용하여 기하학적 요구사항을 명확히 정의하십시오:
| 허용오차 유형 | 일반적인 적용 사례 | 비용 영향 |
|---|---|---|
| 평면도 ≤0.003" | 밀봉 면 | +15-20% |
| 동심도 ≤0.002" | 회전축 | +25-30% |
| 표면 마감은 기능에 맞추어야 하며, 베어링 시트에는 Ra 32 µin, 비중요 표면에는 Ra 125 µin을 명시하여 불필요한 가공을 피해야 합니다. |
설계 시 내부 모서리 라디우스 및 공구 제한 사항 고려
케이비티 깊이의 최소 1/3 이상의 라디우스를 적용하여 날카로운 내부 모서리를 피하십시오. 예를 들어:
- 0.5" 깊이의 홈 ─ 최소 0.167" 코너 라디우스
작은 라디우스는 작게 조정된 공구를 필요로 하여 사이클 타임이 최대 40%까지 증가할 수 있습니다(Machinery’s Handbook 2022). 0.04" 미만의 얇은 벽의 경우, 방전가공(EDM) 후속 공정이 필요함을 알리기 위해 "라디우스 없음(No Radius)"을 명시적으로 표기하십시오.
제조성을 고려하여 복잡한 곡선 및 다양한 라디우스 처리
유기적인 형태를 설계할 때, 공구 경로의 안정성을 보장하기 위해 곡률 변화를 0.1인치당 ≥5° 이하로 제한하십시오. Class-A 곡면이 요구되는 자동차 프로토타입의 경우:
- NURBS 곡면을 STEP AP242 형식으로 변환하십시오
- 스플라인 대신 접선 호를 사용하여 블렌드를 단순화하십시오
- 도면 주석에 "수작업 블렌딩 금지(No Hand Blending)"라고 명시하십시오
가공 엔지니어와 초기 단계에서 협업하면 CAM 프로그래밍 시간을 30% 단축하면서도 설계 의도를 유지할 수 있습니다.
재료 요구사항과 금속 선택을 명확히 정의하십시오
CNC 가공을 위해 정확한 금속 종류와 재료 등급을 명시하십시오
정밀도는 명확한 재료 사양에서부터 시작됩니다. 알루미늄 6061-T6과 7075-T651과 같은 합금을 구분하십시오. 6061은 더 나은 가공성(상대 등급 90%)을 제공하는 반면, 7075은 더 높은 강도(항복 강도 83 ksi)를 제공합니다. 기술 문서에는 다음을 포함해야 합니다:
- 전체 재료 표준 (ASTM B211, AMS 4125)
- 열처리 조건 (T6 템퍼, 용체화 어닐링)
- 필수 인증서 (밀 테스트 보고서, RoHS 준수)
CNC 프로젝트에서 사용되는 일반적인 금속 및 플라스틱 이해
CNC 가공은 다양한 재료를 지원하며, 각각 특정 응용 분야에 적합합니다.
| 재질 | 주요 특성 | 일반적 응용 |
|---|---|---|
| 알루미늄 6061 | 가벼우며 우수한 가공성 | 항공우주 부품 |
| 스테인레스 스틸 316 | 부식 저항성, 내구성 | 해양 하드웨어 |
| 티타늄 그레이드 5 | 높은 강도/중량 비율 | 의료 임플란트 |
| PEEK 플라스틱 | 화학 저항성, 낮은 마찰 | 반도체 부품 |
적절한 재료를 선택하면 과도한 설계를 방지할 수 있습니다. 특수 금속은 기능적 이점 없이 일반 등급보다 300~500% 더 비쌀 수 있습니다.
조기 제조설계성(DFM) 원칙 적용
디자인 확정 전 제조업체와 협의하여 DFM 피드백 받기
프로토타이핑 단계에서 CNC 파트너와 상담하여 조기에 제조설계성(DFM)을 통합하세요. 업계 자료에 따르면 제조 비용의 70% 설계 단계에서 결정되므로 초기 피드백이 필수적입니다. 예비 모델을 공유하면 생산 시작 전에 공구 접근 제약이나 비효율적인 소재 사용과 같은 문제를 조기에 발견할 수 있습니다.
DFM 최적화 원칙을 적용하여 비용과 납기 시간 간의 균형을 맞추세요
성능을 저해하지 않으면서도 검증된 전략을 통해 형상을 단순화하세요:
- 가능한 경우 복잡한 3D 곡면 대신 표준 각도를 사용하세요
- 여러 특징들을 하나의 세트업으로 통합하세요
- 맞춤형 나사산 대신 표준 패스너 크기를 사용하세요
이러한 접근 방식은 정밀 엔지니어링 연구에 따르면 가공 시간을 18–35%% 단축하면서도 구조적 완전성을 유지합니다.
5축 가공과 3축 가공의 장단점을 비교 평가하세요
| 인자 | 3축 가공 | 5-axis machining |
|---|---|---|
| 설정 복잡성 | 낮음(단일 방향) | 높음(다축 경로) |
| 리드 타임 | 5–7일 | 8–12일 |
| 정밀도 가능성 | ±0.005" | ±0.002" |
비용과 납기를 통제하기 위해 복잡한 형상 또는 각도 접근이 필요한 경우에만 5축 가공을 예약하십시오.
과도한 설계를 피하십시오: 설계를 기능적 요구사항과 일치시키십시오
허용되는 경우 ±0.0005인치의 항공우주 등급 허용오차를 불필요하게 쓰지 말고 ±0.005인치의 상업용 표준으로 대체하십시오. 2023년 조사에서 리디자인된 부품의 62% 사양을 합리화함으로써 생산 비용을 29% 절감하면서 성능을 유지했습니다.
명확한 품질 관리 및 검사 기준 수립
검사 요구사항 정의: 100% 테스트 대 AQL 샘플링
검사 수준은 해당 응용 분야의 중요도에 부합해야 합니다. 항공우주 부품의 경우를 이야기할 때는, 절대로 단축할 여지가 없습니다. 업체들은 ISO 2768 표준에서 규정한 매우 엄격한 허용오차 요구사항을 충족하기 위해 좌표 측정기(CMM)를 사용하여 모든 단일 부품에 대해 완전한 치수 검사를 수행합니다. 반면 자동차 산업은 많은 수량을 동시에 생산하기 때문에 방식이 다릅니다. 대부분의 제조업체는 MIL-STD-105E 지침에 따른 AQL 샘플링 방식을 사용합니다. 이를 통해 모든 제품을 검사하지 않고도 충분한 통계적 신뢰도를 확보할 수 있습니다. 일반적인 CNC 작업을 살펴보면, 대부분의 업체는 다양한 수준의 검사 기준을 개발해 왔습니다. 일반 부품은 일반적으로 AQL 레벨 II 기준으로 검사되지만, 환자 안전이 절대적으로 보장되어야 하는 3등급 의료기기는 제작 전 과정에 걸쳐 완전한 검사가 요구됩니다.
정밀도 보장: 엄격한 허용오차 검증 및 보고
CNC 가공은 ±0.001인치의 반복 정밀도를 달성하지만, 일관된 결과는 체계적인 검증 절차에 따라 달라집니다.
- 프로그램 정확도를 확인하기 위한 초품 검사
- 실시간 보정을 위한 레이저 마이크로미터를 사용한 공정 중 점검
- ASME Y14.5 GD&T 기준에 따른 최종 검증
공급업체는 허용오차 범위의 50%를 초과하는 편차(예: ±0.02mm 사양에서 ±0.01mm 조정 허용)가 발생할 경우 재작업을 유발하지 않도록 보고해야 합니다. 외관 표면의 경우, 비부가가치적 거부를 최소화하기 위해 허용 가능한 흠집 깊이(AS9100 Rev D 기준 ≤0.1mm)를 명시해야 합니다.
