5축 가공(5 Axis Machining)기의 특징
작성자 : pdcman 분류 : 시제품 | 장비/시제품활용 작성일 : 2018.03.14 11:39:02 조회 : 4860 키워드 : 정밀부품가공,5축가공,시제품활용,장비,시제품
(질문의 배경)
정밀 부품 가공에 사용되어 오던 5축가공이 최근 금형 산업에서 관심 보이기 시작했다고 하는데, 5축 가공이란 무엇이며 사용 시 그 장점은 무엇인가?
(5축 가공기 요약)
5축 가공은 오래전부터 항공기 부품산업에서 많이 사용되어 왔으나 최근에는 금형 산업에서 관심을 보이기 시작했다. 5축 가공의 가장 큰 이점은 한 번의 세팅으로 복잡한 모양을 가공하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다는 것이고, 짧은 공구를 사용하므로 더 정밀한 가공을 할 수 있게 되었다. 위치 결정용 5축 가공은 수년 전부터 PowerMILL에서 사용된 기능이다. 이 기능은 헤더가 일련의 연속된 가공위치로 회전되어 변경된 축 경사각을 기준으로 한, 새로운 좌표계를 설정한 후 3축 형태로 가공하는 것이다. 이것에 추가적으로 PowerMILL은 연속적인 5축 가공을 제공한다. 연속적인 5축 가공은 사용자가 복잡한 면, 솔리드, 트라이앵글 모델에 대해 연속적인 5축 가공 경로를 생성할 수 있다. 이 가공경로는 완전한 간섭체크가 되어 있고 광범위한 가공형태와 모든 공구 종류를 지원한다.
<그림5> 5축가공의 개념 / 출처: IMH
(5축 가공 특징)
한 번의 셋팅으로 셋팅면을 제외한 모든 영역을 가공함으로써 가공 시간이 단축되며 단일 셋팅에 의한 완성 가공으로 고품질 제품 생산이 가능하며, 최적의 공구 사용으로 공구 수명이 증대되고 후 작업(방전, 사상)의 최소화로 공정 단축 및 납기 단축 등의 장점이 있으며, 윤곽 부분 가공에 이상적이며, 깊은 코어나 캐비티 가공에 유리하다. 짧은 공구를 사용하여 정밀도가 높아지면서 표면 조도 또한 향상시킨다. 공구의 측면 또는 바닥을 이용한 가공 또한 가능하다. 특히 면 가공이 가능하기 때문에, STL 포맷의 데이터를 이용 할 수 있다.
<그림2> 5축 가공 머신 시뮬레이션 / 출처: ㈜한국엠텍
(5축 가공의 필요성)
오래전부터 항공기 부품산업에 많이 사용되어온 기술이마 최근에는 금형산업에서 관심을 보이기 시작했다. 5측 가공의 가장 큰 장점은 한 번의 세팅으로 복잡한 모양을 가공하는데 시간을 줄일 수 있으며 짧은 공구를 사용하므로 더 정밀한 가공을 할 수 가 있다. 금형가격의 지속적인 하락과 부품가격의 급격한 인상 및 납기와 경쟁으로 시간적 단축과 고품질 제품을 만들 수 있는 부분이라 5축가공의 활용은 산업계에서 필요한 부분이다.
Tip
향후 시장의 방향이 금형가격 하락 및 중국 및 동남아 등지에 저가 경쟁에 대응 하기 위해 고속 정밀의 5축 가공이 새로운 전략이 될 수 있을 것이다.
<참고자료·문헌>
- https://www.engineering.com The What, Why and How of 5-Axis CNC Machining
- https://youtu.be/C6SOuR7ez7E 유튜브 동영상<스마트센터 5축가공>
- https://youtu.be/Fh1gGCOW9QQ 유튜브 동영상<괴물 기계】 세계 2016에서 놀라운 CAD CAM CNC 5 축 가공>
<전문용어>
5-Axis, 좌표계, 서피스, STL, Power Mill