3축, 4축, 5축 CNC 라우터: 실제 생산에서 어떤 차이가 있을까요?

제조업체들이 3축, 4축, 5축 CNC 라우터를 비교하기 시작하면, 논의는 종종 "축 수가 몇 개나 되는가"라는 질문으로 단순화됩니다. 하지만 실제로는 축 개수만으로 생산성, 정확도 또는 적합성을 결정할 수 없습니다.

이 기사는 설명합니다 실제 생산 과정에서 진정으로 달라지는 것은 무엇일까요? 3축에서 4축, 그리고 5축 CNC 라우팅으로 넘어갈 때 나타나는 차이점을 설명하기 위한 것입니다. 목표는 단순히 사양 체크리스트를 제공하는 것이 아니라, 엔지니어링 관점에서 각 기능의 차이를 이해하도록 돕는 것입니다.

목차

축 개수 대 제조 능력

축이 추가된다고 해서 가공 결과가 자동으로 향상되는 것은 아닙니다. 각 축은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 기계적 복잡성

  • 제어 복잡성

  • 프로그래밍 요구사항

  • 교정 및 유지보수 요구사항

핵심 질문은 그것이 아니다 축은 몇 개입니까? 기계에는 있지만,

각 축 구성은 어떤 기하학적 문제를 해결합니까?

3축 CNC 라우터: 장점과 한계

3축 기계의 작동 원리

3축 CNC 라우터는 절삭 공구를 X, Y, Z축을 따라 이동시킵니다. 공구의 방향은 스핀들에 대해 고정되어 있습니다.

이 구성은 기계적으로 간단하고 비용 효율적이며 프로그래밍하기 쉽습니다.

3축이 뛰어난 성능을 발휘하는 곳

3축 CNC 라우터는 다음과 같은 용도에 이상적입니다.

  • 평판 가공

  • 캐비닛 및 가구 부품

  • 간판 제작 및 조각

  • 주머니 속이기 및 프로파일링 작전

이러한 경우 표면 법선은 공구 축에 수직을 유지합니다.

실질적인 제약

하지만 3축 머신은 다음과 같은 문제점을 안고 있습니다.

  • 언더컷

  • 깊은 각도의 표면

  • 복잡한 곡선 기하학

  • 여러 번의 설정이 필요한 다면 부품

각 추가 설정은 다음과 같은 변화를 가져옵니다.

  • 정렬 오류

  • 경기 일정의 변동성

  • 노동 시간 증가

4축 CNC 라우터: 무엇이 바뀌고 무엇이 바뀌지 않는가

제4축이 추가하는 것

4축 CNC 라우터는 일반적으로 다음과 같은 특징을 갖습니다. 회전축, 자주:

  • A축(X축을 중심으로 한 회전)

  • 또는 Y축에 맞춰 정렬된 회전 테이블

이를 통해 공구는 고정된 상태로 공작물이 회전할 수 있습니다.

일반적인 4축 사용 사례

4축 기계는 다음과 같은 점에서 탁월합니다:

  • 원통형 부품

  • 회전식 조각

  • 인덱싱 작업

  • 재클램프 없이 여러 면 가공

중요한 제한 사항

대부분의 4축 라우터는 다음과 같은 방식으로 작동합니다. 인덱싱 모드, 의미:

  • 기계가 멈춘다

  • 공작물을 회전시킵니다

  • 축을 고정합니다

  • 이력서 자르기

이것은 ~ 아니다 연속 다축 가공.

3+2축 가공: 흔히 오해되는 부분

"5축"으로 광고되는 많은 기계들은 실제로는 그렇지 않습니다. 3+2축 시스템.

3+2 축이란 무엇인가

  • 두 개의 회전축이 부품이나 공구의 위치를 고정합니다.

  • 절단은 X, Y, Z 좌표만을 사용하여 이루어집니다.

  • 절삭 과정 동안 회전축은 고정된 상태를 유지합니다.

3+2축이면 충분할 때

3+2 가공 방식은 다음과 같은 경우에 효과적입니다:

  • 비스듬한 구멍

  • 다면체 프리즘 부품

  • 설정 횟수 감소

하지만 그것은 지속적인 공구 방향 설정을 유지할 수 없습니다. 곡면을 따라.

진정한 5축 CNC 라우터: 근본적으로 다른 점은 무엇일까요?

진정한 5축 CNC 라우터는 다음과 같은 기능을 제공합니다:

  • X, Y, Z축 및 두 개의 회전축의 동시 이동

  • 연속 공구 방향 제어

  • 실시간 운동학적 보간법

실질적인 생산상의 이점

실제로 이는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 복잡한 부품의 단일 설정 가공

  • 자유형 형상에 일관된 표면 마감을 구현합니다.

  • 공구 길이 단축 및 공구 수명 향상

  • 맞춤형 설비 필요성 감소

이 제품의 기능은 무엇인가요? 아니다 자동으로 개선됨

5축 라우터가 보장하는 것은 아닙니다.

  • 더 높은 절삭력

  • 더 빠른 공급 속도

  • 보정 없이도 더 나은 정확도

이러한 사항들은 여전히 기계 설계 및 공정 제어에 달려 있습니다.

축 유형별 정확도 및 오차 누적

축이 하나씩 추가될 때마다 추가적인 오류 발생 원인이 생깁니다.

  • 회전축 백래시

  • 축 직각도 편차

  • 운동학적 모델 정확도

  • 열 효과

5축 머신은 설정 관련 오류를 줄여주지만, 동시에 오류를 증가시키기도 합니다. 동작 관련 오류 복잡성.

공학적 현실:

정확도 제어 방식이 고정 장치 제어에서 운동학적 제어로 바뀝니다.

프로그래밍 및 CAM 복잡성

축 개수는 CAM 요구 사항에 직접적인 영향을 미칩니다.

  • 3축: 기본 툴패스, 충돌 위험 최소화

  • 4축: 인덱싱된 툴패스, 중간 정도의 복잡성

  • 5축: 완벽한 충돌 방지, 공구 방향 제어

5축 가공에서는 CAM 소프트웨어의 품질과 포스트 프로세서의 정확도가 매우 중요해집니다.

비용 대비 성능의 상충 관계

축 계층 구조를 따라 위로 올라갈수록 증가합니다.

  • 기계 비용

  • 교육 요건

  • 프로그래밍 시간

  • 유지 관리 노력

투자가 타당한 경우는 다음과 같은 때뿐입니다. 부품 형상이 그것을 정당화합니다.

올바른 구성 선택하기

간소화된 의사결정 논리:

  • 선택하다 3축 부품이 대부분 평면인 경우

  • 선택하다 4축 회전 접근이 필요한 경우

  • 선택하다 3+2 축 각진 특징이 지배적이라면

  • 선택하다 진정한 5축 연속 표면 가공이 불가피한 경우

마케팅만을 기준으로 축 개수를 선택하는 것을 피하십시오.

자주 묻는 질문

5축 제어가 4축 제어보다 항상 더 나은가요?

아니요. 연속적인 공구 방향 조정이 필요한 경우에만 더 좋습니다.

4축 가공기가 5축 가공기를 대체할 수 있을까요?

자유형 표면 가공이나 언더컷에는 적합하지 않습니다.

3+2축은 진정한 5축과 동일한가요?

3+2번은 5축 동시 운동을 허용하지 않습니다.

5축 제어는 설정 시간을 줄여주나요?

네, 하지만 부품 형상이 단일 설정 가공을 지원하는 경우에만 가능합니다.

5축 가공에 CAM 소프트웨어는 필수적인가요?

물론입니다. CAM 성능이 좋지 않으면 추가 축의 장점이 무색해질 수 있습니다.

결론

3축 CNC 라우팅에서 5축 CNC 라우팅으로의 전환은 선형적인 업그레이드가 아니라, 제조 전략의 변화.

각 축 구성이 실제로 어떤 기능을 하는지 이해하면 과잉 투자와 활용도 저하를 방지할 수 있습니다. CNC 가공에서, 적합한 기계는 축 개수가 아니라 기하학적 구조에 따라 결정됩니다..

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