CNC 가공 공차: 알아야 할 모든 것

무엇을 생산하든 관계없이 CNC 기계 공차 프로세스 전체에서 고려해야 할 중요한 요소입니다. 하지만 이 제조 과정에서 요구되는 모든 것을 이해하려면 먼저 공차가 무엇인지, 유형 및 측정 방법을 이해해야 합니다.

공차란 무엇입니까?

The CNC 기계의 공차 제작된 모든 부품에 허용되는 허용량을 말합니다. 문제의 부품이 품질 저하 없이 예상 매개변수에서 벗어나거나 늘어날 수 있는 허용 한계를 결정합니다.

그것을 우리가 재봉할 때 받는 것과 같은 일종의 수당으로 생각하십시오. 옷을 만들 때 재단사나 디자이너는 오류에 대한 여지를 허용하는데, 이를 허용이라고 합니다. 이 여유를 통해 문제의 천이 너무 빡빡할 경우 착용자에게 맞게 조정할 수 있습니다. 

엔지니어링에서 허용 오차는 제조업체가 원래 설계에서 벗어날 수 있도록 허용하여 플롯을 잃지 않고 수정할 여지를 제공하는 허용되는 오류 정도입니다. 이러한 공차는 조립 과정에서 큰 역할을 합니다. 

가공 공차 계산 및 표현

올바른 이해를 위해서는 CNC 가공 공차 계산을 수행할 때 접할 수 있는 일반적인 용어를 살펴보겠습니다.

기본 크기

기계 부품을 생산하기 전에 제조팀에서는 항상 각 품목에 대해 규정된 크기를 가지고 있습니다. 이 크기를 기본 크기라고 합니다. 하지만 실제 제조과정에서 변경되는 경우가 많습니다. 따라서 기본 크기는 디자인의 의도된 치수를 설명하고 그 과정에서 허용 오차를 허용하는 출발점입니다. 

실제 크기

실제 사이즈는 제작 공정이 완료된 후 도달한 치수입니다. 추측처럼 작동하는 기본 크기와 달리 제조된 부품의 실제 크기가 더 실용적이고 현실적입니다. 이때 디자이너들은 기본 사이즈와 실제 사이즈의 차이가 거의 없도록 최대한 가깝게 제작하려고 노력합니다. 

제한

제조에서 한계는 제조된 제품의 부품 또는 구성 요소가 얼마나 크거나 작을 수 있는지를 결정하는 경계입니다. 한도에는 상한과 하한의 두 가지 유형이 있습니다. 상한은 부품에 허용되는 최대 크기를 나타내고, 하한은 부품에 허용되는 최소 크기를 나타냅니다. 이 한계를 벗어나는 부품은 사용할 수 없습니다. 

탈선

"편차"라는 용어는 부품이 의도한 크기와 얼마나 다른지 측정한 것입니다. 이는 제조업체가 부품이 예상보다 크거나 작은지 판단하는 데 도움이 됩니다. 따라서 기본 크기는 제조 과정에서 변형을 허용하지만, 편차는 최종 제품이 원래 계획했던 것과 얼마나 다른지 알려줍니다. 

이 편차에는 상한 편차와 하한 편차의 두 가지 유형이 있습니다. 상한 편차는 제품이 계획된 크기보다 얼마나 큰지 측정합니다. 이를 계산하려면 기본 크기에서 상한(즉, 부품에 허용되는 최대 크기)을 뺍니다.

마찬가지로, 더 낮은 편차는 부품이 의도한 크기에서 얼마나 작은 것이 허용되는지를 측정합니다. 기본 크기에서 하한(부품에 허용되는 가장 작은 크기)을 빼면 이러한 유형의 편차를 계산할 수 있습니다. 

날짜

데이텀은 측정 장비를 교정하는 데 사용되는 기준선입니다. 그것은 CNC 기계의 공차 지리학적으로 적도선은 얼마나 되는가. 둘 다 가상의 선입니다. 따라서 제조에 필요한 구성요소를 측정하려면 특정 지점에서 시작해야 합니다. 이 데이텀은 제조업체가 출발점으로 사용하는 경향이 있는 지점입니다. 목표는 모든 것이 올바른 위치에 있고 올바른 크기인지 확인하는 것입니다. 

최대 재료 요구사항 및 최소 재료 요구사항

최대 재료 조건(MMC)과 최소 재료 조건(LMC)은 가공 공차에서 고려해야 할 두 가지 중요한 사항입니다. MMC는 제조된 부품에 최대 허용 재료가 있을 때 발생하고, LMC는 최소 허용 재료가 있을 때 발생합니다. 

공차 계산

정확하게 계산하는 방법을 설명하자면 일반적인 CNC 기계 공차, 참고로 직경 15mm의 나사를 사용하겠습니다. 하지만 이 나사의 상한과 하한도 설정해야 합니다. 그래서 상한이 10mm, 하한이 6mm라고 해보자. 다음으로, 상한에서 하한을 빼서 공차를 구합니다. 아래와 같이 표현됩니다.

공차(t): 상한 - 하한

t: 10mm – 6mm = 4mm

위에서 볼 때, 나사 직경이 달라질 수 있는 허용 가능한 범위는 4mm라고 말할 수 있습니다. 

CNC 가공의 일반적인 공차 유형

 

가공 공차 목록은 끝없이 많지만 그중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

표준 공차

일반 공차라고도 알려진 표준 공차는 일반적인 기계 부품에 허용되는 일반 공차를 나타냅니다. 따라서 엔지니어링 도면에서 특정 치수를 규정하지 않을 때마다 제조업체는 이러한 표준 공차를 따릅니다. 

실제로 이러한 표준 CNC 가공 공차 국제 규정을 준수하며 각 지역마다 특정 지침이 있습니다. 예를 들어, 유럽에서는 표준이 ISO 2768인 반면, 미국에서는 ASME Y14.5가 표준입니다. 이러한 표준화된 공차는 엔지니어링 도면이 특정 요구 사항을 제공하지 않는 경우에도 기계 가공 프로세스를 단순화하고 일관성과 효율성을 전체적으로 보장하는 데 도움이 됩니다.  

양측 공차

양측 관용은 대칭과 관련이 있으며 다양한 각도에서의 변형을 허용합니다. 허용된 편차가 한 방향으로만 갈 수 있는 일방적 공차와 달리 양측 공차는 기본 치수의 양쪽(양수 및 음수) 측면에서 작동할 수 있습니다. 

기하 치수 및 공차(GD&T)

이는 표준 공차와 비교할 때 더 복잡한 시스템입니다. 표준 치수와 공차는 기계 부품의 기본 형상과 공차를 포괄하는 반면, GD&T는 치수를 지정하는 것뿐만 아니라 해당 치수가 적용되는 정확한 기하학적 특성을 제공함으로써 한 단계 더 발전합니다. 

프로필 공차

프로파일 공차를 제대로 이해하려면 먼저 프로파일 라인을 식별해야 합니다. 프로파일 라인은 공작물의 단면적을 가로질러 최종적으로 형상의 윤곽을 그리는 선입니다. 

프로파일 공차 자체가 이 선에 허용되는 범위를 결정하며 밀리미터나 인치와 같은 치수 단위로 측정됩니다. 따라서 다른 공차와는 달리 이 공차는 부품의 크기와 치수뿐만 아니라 모양과 곡선까지 규제하여 엄격한 설계 기준을 충족하는지 확인합니다.

방향 공차

방향 공차는 공작물의 모양이 원래 계획에서 어떻게 벗어날 수 있는지와 관련이 있습니다. 이 편차는 각도를 다룰 때 예상할 수 있는 각도 단위가 아니라 밀리미터나 인치와 같은 치수 단위로 측정됩니다.

형태 공차

이름에서 알 수 있듯이 형태 공차는 작품의 물리적 특징을 다룹니다. 따라서 여기서는 차원 대신에 대해 이야기하고 있습니다. CNC 기계의 예상 평탄도 공차. 또한 진원도나 직진도까지 확장될 수 있습니다. 목표는 제조된 부품의 물리적 형태가 설계 사양과 일치하는지 확인하는 것입니다. 동양의 관용과 마찬가지로 여기서도 밀리미터나 인치를 다루고 있습니다. 

한계 공차

CNC 가공에서 한계 공차는 허용 가능한 치수에 대한 지침 역할을 합니다. 한계 공차는 2차원 척도를 사용하여 부품 치수의 상한 및 하한을 정의합니다. 

상한은 허용 가능한 최대 측정값이고 하한은 최소값을 나타냅니다. 이러한 한계를 경계로 간주하십시오. 이 한계 사이에서 측정된 모든 것은 허용 가능한 범위 내에 있는 것으로 간주됩니다. 예를 들어, 한계 공차가 0.55~0.65mm라는 것은 상한이 0.65mm이고 하한이 0.55mm임을 의미합니다. 최종 측정값이 이 범위에 속하면 부품이 정밀도 기준을 충족하는 것입니다.

위치 공차

이 공차는 의도한 위치에서 기계 부품의 특정 기능이 이동하는 경우를 다룹니다. 여기에는 일부 요소가 규정된 위치에서 어떻게 자연스럽게 벗어날 수 있는지 이해하는 것이 포함됩니다. 

예를 들어 평평한 금속판의 특정 위치에 구멍이 있는 경우입니다. CNC 기계의 위치 공차로 인해 이 위치에서 다양한 편차가 허용됩니다. 

일방적인 공차

편측 공차는 허용된 편차가 한 방향으로만 발생할 수 있음을 제공합니다. 즉, 이러한 편차는 원래 치수에서 증가하거나 감소할 수만 있을 뿐 둘 다일 수는 없습니다. 

런아웃 공차

런아웃 공차는 형상이 중심점을 중심으로 회전할 때 발생할 수 있는 허용되는 변동을 정의합니다. 그래서 예를 들어 스핀들이나 휠을 제작하는데, 흔들림이나 과도한 이탈 없이 원활하게 회전해야 합니다. 예를 들어 휠이 전체 회전을 완료할 때 위치의 모든 변화가 허용된 한계 내에 유지되도록 런아웃 허용 오차가 발생합니다.

불평등하게 배치된 공차

동일하지 않게 배치된 공차는 일반적으로 U 수정자라고 하며 원 안에 문자 'U'로 표시됩니다. 특정 작품을 만들 때 불평등한 일방적인 허용 오차가 필요할 때마다 작동합니다.

CNC 기계 공차를 선택할 때 고려해야 할 요소

적절한 것을 선택할 때 CNC 기계 공차 제조 시스템의 경우 많은 사항을 고려해야 합니다. 이러한 각 요소는 제조된 제품이 충족해야 하는 규정된 요구 사항을 충족했는지 여부를 결정하는 데 특별한 역할을 합니다. CNC 기계 공차를 선택하기 전에 고려할 수 있는 몇 가지 요소는 다음과 같습니다.

1. 엄격한 관용이 필요합니까?

엄격한 공차를 적용해야 하는지 여부는 제조 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 이제 표면적으로는 더 나은 정확도를 얻을 수 있도록 엄격한 공차를 적용하는 것이 합리적일 수 있습니다.

그러나 이 결정에는 더 높은 비용과 더 긴 생산 시간이라는 대가가 따릅니다. 따라서 이러한 (비싼) 결정을 내리기 전에 엄격한 허용 오차 없이 생산을 계속할 수 있는지 여부를 평가하십시오. 

2. 비용

리소스를 효과적으로 관리하려면 허용 오차와 비용 간의 균형을 유지하는 것이 중요합니다. 대부분의 제조업체는 예산에 맞는 최상의 공차를 찾고 있으며 이는 귀하가 선택할 수 있는 접근 방식입니다. 

3. 가공방법

제조 중에 사용하는 기계 유형은 완제품의 공차에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 시작하기 전에 기계의 허용 오차 수준을 확인하는 것이 좋습니다. 자신에게 물어, 'CNC 기계는 어떤 공차를 할 수 있습니까??' 그런 다음 답변을 지침이나 참조점으로 사용하여 생산에 가장 적합한 공차가 무엇인지 결정하십시오. 

4. 표면 거칠기

다양한 제조 재료에는 다양한 유형의 표면 질감이 있으며 이는 일반적인 CNC 기계 공차에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 엄격한 공차를 목표로 할 때 작업 중인 표면 거칠기 수준을 고려하는 것이 좋습니다. 그렇게 하면 어려움을 예상하고 그에 따라 행동할 수 있습니다. 예를 들어, 광택이 나는 표면은 거친 표면보다 작업하기가 훨씬 쉽습니다. 

5. 검사

품질 관리는 모든 제조 공정에서 중요한 부분이며, CNC 기계 공차도 여기에 포함됩니다. 이 검사는 최종 제품이 지정된 공차를 준수하는지 확인하는 것입니다. 공차를 엄격하게 선택하면 검사 시간이 길어질 수밖에 없으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 따라서 선택하기 전에 이 점을 명심하십시오.

올바른 공차를 찾는 방법

CNC 가공에 적합한 공차를 선택할 수 있는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

평판이 좋은 CNC 가공 회사를 이용하세요

신뢰할 수 있는 CNC 가공 회사에 프로젝트를 아웃소싱하면 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 전문가의 도움을 받아 제조 공정에 가장 적합한 공차에 대한 조언을 얻을 수 있습니다. 또한 훌륭한 전문가는 최상의 결과를 얻을 수 있도록 최첨단 장비를 보유하고 있습니다. 평판이 좋은 회사는 또한 CNC 기계 공차 차트 그러면 프로세스가 더 쉽고 빨라질 것입니다.

공차를 직접 계산하십시오.

당신도 사용할 최상의 공차를 계산할 수 있습니다. 하지만 먼저 제조하려는 부품의 의도된 기능을 정의해야 합니다. 이는 채택하려는 CNC 기계 공차를 결정하기 위한 토대를 마련합니다. 

다음으로, 해당 부품의 기능이 염두에 두고 있는 공차와 어떻게 일치하는지 고려하십시오. 일부 제작에서는 더 엄격한 허용 오차가 요구되는 반면 다른 제작에서는 표준을 손상시키지 않으면서 더 느슨한 허용 오차로 잘 작동할 수 있습니다. 

이러한 사항을 모두 결정한 후에는 공차 계산에 적용되는 표준 일반 규칙을 사용할 수 있습니다. 

가공 공차에 대한 국제 표준 사용

국제적으로 인정받는 벤치마크를 따르면 CNC 가공이 산업 표준과 호환되는지 확인할 수 있습니다. 따라서 귀하의 프로젝트 요구 사항과 특정 산업에 적합한 국제 표준을 확인하십시오. 예를 들어, 귀하의 복장이 유럽에 있는 경우 ISO 2768을 준수하십시오. 그러나 미국에 있는 경우 ASME Y14.5가 더 적합합니다. 

더 엄격한 CNC 가공 공차를 위한 팁

더 엄격한 목표를 달성하는 데 도움이 되는 몇 가지 지침은 다음과 같습니다. CNC 가공 공차:

고품질 CNC 기계 사용

우수한 품질의 CNC 기계에 투자하는 것은 엄격한 공차를 달성할 수 있는 여러 방법 중 하나입니다. 따라서 기계를 선택할 때 해당 기계의 기능, 정밀도 및 신뢰성을 확인하십시오. 이를 통해 제조된 제품이 요구되는 허용 오차 수준을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 

올바른 절단 도구 선택

올바른 절단 도구를 선택하는 것도 엄격한 공차를 달성하는 또 다른 방법입니다. 재료 유형 및 가공 요구 사항에 따라 이러한 도구는 최종 제품의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 절단 속도, 코팅, 공구 형상 등과 같은 세부 사항을 살펴보십시오. 

좋은 재료 공급업체 확보

사용하는 원자재의 품질은 CNC 가공 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 최고의 재료를 얻으려면 고품질 재료를 제공하는 것으로 알려진 평판이 좋은 재료 공급업체와 협력하십시오. 

온도 제어 환경에서 가공 수행

온도 차이는 가공 부품의 치수에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 온도가 제어되는 환경에서 가공을 수행하면 온도 변동의 영향에 영향을 미칠 수 있습니다. 온도가 일정하면 안정적인 가공 조건을 얻을 수 있으며 어떤 방식으로든 최종 제품의 정확도를 예측할 수 있습니다.

숙련된 노동력을 고용하세요

숙련된 작업자도 엄격한 공차를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 기계 작업자를 고용할 때는 경험이 풍부하고 CNC 기계 공차에 대해 깊이 이해하고 있는 사람을 찾으십시오. 그들의 전문 지식은 제조 공정의 결과에 큰 영향을 미칩니다.

저울 도구 홀더

작업 중 진동을 줄이기 위해 툴 홀더의 균형을 정기적으로 조정하십시오. 이러한 진동은 CNC 가공 공정의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 균형 잡힌 툴 홀더를 사용하면 절삭 작업을 더욱 원활하게 진행하고 원하는 공차를 달성할 수 있습니다.

CNC 기계를 정기적으로 유지 관리하고 교정하십시오.

CNC 기계의 정기적인 유지 관리 및 교정은 일관된 성능을 보장합니다. 따라서 일상적인 유지 관리를 일정에 추가하여 기계의 조기 주소 마모를 파악하고 장비의 수명을 연장하십시오.

강력한 품질 관리 구현

앞서 우리는 CNC 가공에서 품질 관리가 얼마나 중요한지에 대해 이야기했습니다. 제조 공정 전반에 걸쳐 강력한 품질 관리 조치를 위한 여지를 확보하십시오. 예를 들어, 정기적인 검사와 엄격한 테스트를 수행하여 초기 단계에서 오류를 발견할 수 있습니다. 또한 녹음을 시도해 볼 수도 있습니다. CNC 공차 기계 피드백 시간이 지남에 따라 활동을 추적하고 더 나은 품질 관리를 구현하는 데 도움이 됩니다.

CNC 가공 공차의 중요성

CNC 가공 공차는 제조 공정에서 기술적인 용어 그 이상입니다. 이는 완성된 작업의 품질, 기능 및 신뢰성을 결정하는 데 큰 역할을 합니다. 

정밀도가 가장 중요한 CNC 가공에서 허용 오차는 오류를 범하는 것과 우수한 제품을 생산하는 것 사이의 얇은 선입니다. 당연히 모든 제작 작업에는 약간의 오류가 있을 수 있으므로 이에 대한 대비책을 마련합니다.

그러나 너무 많은 편차가 최종 제품의 무결성을 손상시킬 수 있으므로 허용 오차는 마스터 계획에서 너무 많은 편차에 대한 보호 수단으로 사용됩니다. 편차는 일반적으로 심각한 결과를 초래하지만 CNC 가공 공차 이러한 오류를 완전히 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.  

맺음말

가공 공차 없이는 제조 공정이 완료되지 않습니다. 제품이 권장 공차 수준을 충족하도록 하려면 이 가이드에서 설명한 지침을 고려해야 합니다. 하지만 어떤 단계를 거쳐야 할지 여전히 확실하지 않다면, 저희가 작업을 더욱 쉽게 도와드리겠습니다. 지금 바로 문의하세요!

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