제조 및 엔지니어링 영역에서 가공 부품은 다양한 제품의 생산에 중추적 인 역할을합니다. 공급 업체로가공 부품, 나는 수년에 걸쳐 가공 방법의 진화를 직접 목격했습니다. 수세기 동안 제조 산업의 백본이었던 전통적인 가공 방법에는 자체 장점이 있습니다. 그러나 구성 요소 생산의 효율성, 품질 및 비용 - 효과를 방해 할 수있는 상당한 한계가 있습니다.
1. 제한된 정밀도 및 정확도
기존 가공 방법의 가장 두드러진 한계 중 하나는 비교적 정밀도와 정확도가 상대적으로 낮다는 것입니다. 회전, 밀링 및 드릴링과 같은 기존 가공 프로세스에서 최종 구성 요소의 정확도는 작업자의 기술과 기계의 기계적 기능에 크게 의존합니다. 가공 프로세스의 설정, 작동 및 측정 단계에서 인적 오류가 쉽게 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 수동 선반을 사용할 때 연산자는 절단 도구의 움직임과 피드 속도를 손으로 제어해야합니다. 약간의 잘못된 계산 또는 진전조차도 가공 된 구성 요소에서 치수 부정확성을 초래할 수 있습니다.
또한 전통적인 기계에는 고유의 기계적 제한이 있습니다. 시간이 지남에 따라 기계 구성 요소의 마모는 기계의 정확도를 감소시킬 수 있습니다. 예를 들어, 밀링 머신의 리드 나사가 착용되어 테이블 이동이 덜 정확합니다. 이러한 정확성 부족은 특히 항공 우주 및 의료 기기 제조와 같은 타이트한 공차가 필요한 산업에서 큰 문제가 될 수 있습니다. 대조적으로,정밀한 CNC 가공 구성 요소컴퓨터 - 수치 - 제어 (CNC) 기계에 의해 생성 된 기계는 훨씬 더 높은 수준의 정확도와 반복성을 달성 할 수 있습니다. CNC 머신은 절단 도구를 극도로 정밀하게 제어하도록 프로그래밍되어 인간 오류 계수를 제거하고 여러 구성 요소에서 일관된 품질을 보장합니다.
2. 생산 속도가 느립니다
전통적인 가공 방법의 또 다른 중요한 제한은 생산 속도가 느린다는 것입니다. 전통적인 가공 프로세스는 종종 순차적이며 다양한 단계에서 수동 개입이 필요합니다. 예를 들어, 수동 밀링 작업에서 운영자는 기계를 중지하여 절단 도구를 변경하거나 공작물 위치를 조정하거나 치수를 측정해야합니다. 가공 공정의 이러한 중단은 생산 시간을 크게 증가시킬 수 있습니다.
또한 전통적인 가공의 절단 속도와 공급 속도는 종종 기계의 기능과 절단 도구에 의해 제한됩니다. 예를 들어, 수동 선반은 기계 설계와 모터의 힘으로 인해 고속으로 작동하지 않을 수 있습니다. 이 느린 생산 속도는 대규모 제조업에서 병목 현상이 될 수 있으며, 대량 생산이 필요합니다. 반면에,CNC 고속 부품 처리훨씬 빠른 생산 속도를 제공합니다. CNC 기계는 빈번한 수동 개입이 필요하지 않고 지속적으로 작동 할 수 있습니다. 또한 고급 절단 도구와 기술을 사용하여 더 높은 절단 속도와 공급 속도를 달성하여 전체 생산 시간을 줄일 수 있습니다.
3. 높은 인건비
전통적인 가공 방법은 노동 집약적입니다. 숙련 된 연산자는 기계를 작동하고 워크 피스를 설정하고 가공 프로세스를 모니터링해야합니다. 이 사업자들의 훈련은 시간이 많이 걸리고 비싸다. 또한, 기존 가공과 관련된 노동 비용은 오랜 시간과 높은 수준의 기술로 인해 상대적으로 높습니다.
전통적인 가공 상점에서는 가공 공정 전체에서 기계에 올바른 작동을 보장해야합니다. 이는 인건비가 생산 시간에 직접 비례한다는 것을 의미합니다. 대조적으로, CNC 가공은 노동 비용을 크게 줄입니다. CNC 머신이 프로그래밍되면 최소 운영자 감독으로 자동으로 실행할 수 있습니다. 이를 통해 한 운영자가 여러 CNC 머신을 동시에 관리하여 생산성을 높이고 구성 요소 당 노동 비용을 줄일 수 있습니다.
4. 제한된 기하학적 복잡성
기존의 가공 방법은 복잡한 형상이있는 구성 요소를 생산할 때 제한 사항이 있습니다. 전통적인 가공에 사용되는 절단 도구는 드릴, 엔드 밀 및 선반 도구와 같이 종종 단순한 모양입니다. 이 도구는 드릴링 구멍, 평평한 표면 밀링 및 원통형 모양과 같은 기본 가공 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 기존 가공 방법을 사용하여 복잡한 곡선, 윤곽 또는 내부 기능을 갖춘 구성 요소를 생산하는 것은 매우 어려울 수 있으며 시간이 많이 걸릴 수 있습니다.
예를 들어, 수동 밀링 머신을 사용하여 무료 형태 표면으로 구성 요소를 제조하려면 일련의 복잡한 설정과 여러 가공 작업이 필요합니다. 연산자는 표면을 점차적으로 형성하기 위해 다른 절단 도구와 기술을 사용해야하며, 이는 어렵지만 오류가 발생하기 쉬운 것입니다. 그러나 CNC 가공은 복잡한 형상을 가진 구성 요소를 쉽게 생산할 수 있습니다. CNC 기계는 다중 축 절단 도구와 고급 프로그래밍 기술을 사용하여 복잡한 모양과 기능을 갖춘 구성 요소를 만들 수 있습니다. 이로 인해 CNC 가공은 자동차 및 소비자 전자 제품과 같은 복잡한 구성 요소가 필요한 산업에 더 나은 선택이됩니다.
5. 재료 폐기물
전통적인 가공 방법은 종종 상당한 양의 재료 폐기물을 생성합니다. 회전 및 밀링과 같은 과정에서는 칩 형태로 공작물에서 많은 양의 재료가 제거됩니다. 이 재료 폐기물은 비용이 많이들뿐만 아니라 환경 적으로 비우호적입니다. 원자재 비용은 제조의 주요 비용 중 하나이며 재료 폐기물을 줄이면 비용이 크게 절약 될 수 있습니다.
또한 폐기물의 처분은 추가 비용이 발생합니다. 절단 도구가 원하는 모양을 달성하기 위해 필요한 것보다 더 많은 재료를 제거 할 수 있기 때문에 전통적인 가공 공정이 원료의 사용을 최적화하는 것은 아닙니다. 반면에 CNC 가공은 더 많은 재료가 될 수 있습니다. CNC 기계는 절단 경로를 최적화하여 제거 된 재료의 양을 최소화하도록 프로그래밍 할 수 있습니다. 이것은 재료 비용을 줄일뿐만 아니라 환경에 긍정적 인 영향을 미칩니다.
6. 프로세스 모니터링 및 품질 관리의 어려움
기존 가공 프로세스 중에 구성 요소의 품질 모니터링 및 제어는 어려운 작업이 될 수 있습니다. 전통적인 가공에서 구성 요소의 품질은 주로 운영자의 경험과 판단에 의해 결정됩니다. 작업자는 구성 요소가 필요한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 수동 측정 및 육안 검사에 의존해야합니다. 품질 관리에 대한 이러한 주관적인 접근 방식은 최종 제품의 불일치로 이어질 수 있습니다.
또한 가공 프로세스에서 실제 시간에 오류를 감지하고 수정하기가 어렵습니다. 실수가 발생하면 수정하기에는 너무 늦어서 결함이있는 구성 요소가 발생할 수 있습니다. 대조적으로, CNC 가공에는 고급 센서 및 모니터링 시스템이 통합되어 있습니다. 이 시스템은 절단력, 온도 및 공구 마모와 같은 가공 공정을 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다. 비정상적인 조건이 감지되면 CNC 기계는 가공 매개 변수를 자동으로 조정하거나 결함이있는 구성 요소의 생성을 방지하기 위해 프로세스를 중지 할 수 있습니다. 이 실제 시간 모니터링 및 제어는 가공 된 구성 요소의 전반적인 품질을 향상시킵니다.
결론
공급 업체로가공 부품, 나는 전통적인 가공 방법의 한계를 너무 잘 이해합니다. 제한된 정밀, 느린 생산 속도, 높은 인건비, 제한된 기하학적 복잡성, 재료 폐기물 및 공정 모니터링 및 품질 관리의 어려움은 오늘날의 제조 산업에서 전통적인 가공의 경쟁력을 방해 할 수있는 요인입니다.
CNC 가공은 이러한 많은 문제에 대한 실행 가능한 솔루션을 제공합니다. CNC 가공은 정밀도, 빠른 생산 속도, 낮은 노동 비용, 복잡한 형상, 재료 효율성 및 고급 품질 제어 기능을 생산하는 능력으로 많은 제조업체에게 선호되는 선택이되었습니다.
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참조
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- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2008). 제조 엔지니어링 및 기술. 피어슨.
- Dornfeld, D., Min, S., & Takeuchi, Y. (2006). 그라인딩 애플리케이션이있는 가공 핸드북. CRC 프레스.