수동 기계 가공과 NC/MC 기계 가공의 갈림길

3D CAD가 보급되면서 그 고도의 모델링 성능이 실제 부품 가공을 어렵게 하는 원인이 되는 경우가 많습니다. 설계자가 손쉽게 모델링한 형상이 가공 불가능했거나 CAM을 구사하여 가공했어야 합니다.

NC/MC란

NC(Numerically Control)는 수치 제어로 가공할 수 있는 공작 기계입니다. 구체적으로는 CAM으로 작성한 툴 패스(커터의 궤도)를 재현하여 부품을 가공합니다. MC(Machining Center)는 NC 공작 기계에 자동 커터 교환 기능(ATC)이 부속된 것으로 여러 종류의 가공 공정을 한 대로 실시할 수 있습니다.

가공에 적합한 모델링

3D CAD의 주류인 피처 베이스 CAD를 예로 설명하겠습니다. 지그 부품 등 비교적 단순한 형상을 모델링하는 경우에 가공 공정을 의식한 피처의 사용 방법이 수동과 NC/MC 양쪽에서 기계 가공의 포인트가 됩니다.

① 깎는 방향으로 모델링

먼저 워크 소재의 형상을 작성하고 압출 컷 등으로 소재를 깎아 나갑니다. 3D CAD에서는 압출 보스로 더하는 방향으로 모델링도 할 수 있지만 기계 가공에서는 재료를 더할 수 없으므로 가공하기 어려워 집니다.

② 위에서 아래로 압출 컷

드릴 프레스나 세로형 밀링 머신은 커터로 위에서 아래로 절삭하므로 모델링에서도 의식하여 가공하기 쉬운 형상이 됩니다. 비스듬히 절삭하면 가공 지그가 필요하고 경우에 따라서 5축 머시닝 센터가 필요해집니다.

수동으로 기계 가공할 수 있는 경우

위의 가공에 적합한 모델링이 필요합니다. 또한 드릴 프레스나 세로형 밀링 머신의 가공이 메인이므로 부품 형상은 아래로 한정됩니다.

① 홀

원통 형상에서 수직으로 위치해야 합니다. 드릴 프레스의 드릴 움직임과 맞습니다.

② 포켓 홀

정사각형이나 직사각형이고 코너부에는 R 형상이 있어야 합니다. 밀링 머신은 X, Y, Z 3축의 가공기로 각 축에 대해 직선 운동밖에 할 수 없습니다. 또한 엔드밀은 원통 모양의 커터이므로 코너부에 R형상 가공으로 마무리 합니다.

③ 소량 생산

소량의 부품을 기계 가공하는 경우는 수동 기계 가공에 의한 비용 장점이 있습니다. NC/MC를 이용하려면 CAM으로 툴 패스 작성과 공작 기계의 각종 설정 공정 수가 너무 많이 소요되어 부품이 비교적 비쌉니다.

NC/MC의 기계 가공이 필요한 경우

① 부품 외형이 곡선

가공 궤도가 곡선일 때는 수동으로 X, Y축을 동시 조작하여 가공하기 어렵습니다. 따라서 NC/MC의 기계 가공이 필요합니다.

② 부품이 곡면 모양

지그 부품으로 곡면 모양은 적지만 수동으로는 X, Y, Z축을 동시 조작해야 하는데 수동으로는 불가능합니다. 따라서 NC/MC의 기계 가공이 필요합니다.

③ 대량 생산

부품 생산 수량이 많을 때는 NC/MC의 기계 가공이 시간, 품질, 비용 면에서 모두 유리합니다. 수동 기계 가공은 2, 3개 정도라면 대응할 수 있지만 대량이 되면 NC/MC에 비해 효율이 떨어집니다. NC/MC를 이용할 때 필요한 CAM의 기초 지식과 관련된 자료를 준비했습니다. 무료로 다운로드할 수 있으므로 활용해 주십시오.