5축 CNC 라우터의 정밀도 분석: 실제 생산에서 정밀도를 결정하는 요소는 무엇일까요?

5축 CNC 라우터에서 "정밀도"가 가장 오해받는 부분은 무엇일까요?

많은 구매자들은 정확도가 단 하나의 숫자로 표현될 수 있다고 생각합니다.

±0.01mm

5축 CNC 가공에서, 이러한 가정은 근본적으로 잘못되었습니다..

5축 CNC 라우터의 정확도는 하나의 값으로 정의되는 것이 아니라 여러 요소의 조합입니다. 선형축, 회전축, 운동학적 보정, 구조적 강성 및 제어 알고리즘의 종합적인 결과.

이 기사에서는 다음 내용을 분석합니다.

  • 5축 가공에서 정확도란 실제로 무엇을 의미하는가?

  • 어떤 정확도 지표가 중요한가?

  • 일부 기계가 사양은 충족하지만 생산에서 실패하는 이유는 무엇일까요?

목차

1. 위치 정밀도 vs 가공 정밀도

위치 정확도

이는 다음을 의미합니다:

  • 축이 명령된 위치로 얼마나 정확하게 이동하는가

  • 일반적으로 레이저 간섭계를 사용하여 측정합니다.

가공 정확도

이는 다음을 반영합니다:

  • 공구 위치 부하 상태

  • 절단 중 발생하는 복합 오차

  • 열적 및 동적 효과

공학 현실

기계는 위치 정밀도가 매우 뛰어나더라도 부정확한 부품을 생산할 수 있습니다.

가공 정밀도는 항상 위치 정밀도보다 낮으며, 그 차이는 중요합니다.

회전축이 모든 것을 바꾸는 이유

3축 머신에서:

  • 오류는 대부분 선형적이며 가산적입니다.

5축 머신에서:

  • 회전축 오차 공간적으로 곱하다

회전축 오차의 일반적인 원인

  • 축 중심 오프셋

  • 각도 백래시

  • 틸트축 반복성

  • 인코더 해상도 제한

비판적 통찰력

0.01°의 각도 오차는 공구 길이에 따라 공구 끝단에서 수십분의 1mm의 오차로 이어질 수 있습니다.

이것이 바로 그 이유입니다 회전 정밀도가 선형 정밀도보다 더 중요합니다. 많은 5축 응용 분야에서 사용됩니다.

공구 길이 증폭 효과

공구가 길수록 오차가 커진다

5축 라우팅에서:

  • 스핀들이 기울어집니다

  • 공구 길이가 길어지면 오차 지렛대 길이가 증가합니다.

예

  • 공구 길이: 200mm

  • 회전 기울기 오차: 0.02°

결과:

  • 공구 끝단 편차 ≈ 0.07 mm

이 효과는 브로셔에서는 보이지 않지만, 금형이나 복잡한 표면에서는 매우 중요합니다.

4. RTCP: 5축 정확도의 핵심

RTCP(회전 공구 중심점)는 다음을 보장합니다.

  • 축이 회전하는 동안 툴팁은 고정된 상태로 유지됩니다.

적절한 RTCP 없이

  • CAM 경로가 부정확해집니다

  • 표면 전환에는 계단이 나타납니다.

  • 차원 이동이 발생합니다

엔지니어링 노트

RTCP 정확도는 다음에 따라 달라집니다. 교정 품질단순히 컨트롤러 기능만이 아닙니다.

컨트롤러가 RTCP를 지원할 수 있지만, 다음과 같은 경우가 있을 수 있습니다.

  • 보정 불량 = 불량한 결과

5. 운동학적 보정: 숨겨진 기초

운동학적 교정이란 무엇인가요?

정의하자면 다음과 같습니다.

  • 축들 사이의 정확한 공간적 관계

  • 회전 중심 위치

  • 축 직교성

일반적인 교정 방법

  • 볼바 테스트

  • 레이저 추적

  • 터치 프로브 루틴

왜 중요한가

운동학적 오차는 여러 축에 걸쳐 누적됩니다.

정기적인 보정 없이:

  • 시간이 지남에 따라 정확도가 떨어집니다.

  • 반복성이 떨어집니다

6. 하중 하에서의 구조적 강성 및 정확도

정확도가 무의미한 경우는 다음과 같습니다.

  • 절단 중에 프레임이 휘어집니다

  • 헤드 어셈블리가 휘어집니다.

주요 구조적 기여자

  • 갠트리 강성

  • 헤드 마운팅 인터페이스

  • 회전축 베어링 예압

중요한 현실

구조물의 변형은 소프트웨어로 보정할 수 없습니다.

기계가 휘어지면 정확도가 떨어집니다.

7. 장시간 5축 가공 작업 시 열 효과

열원

  • 스핀들 모터

  • 서보 모터

  • 주변 온도 변화

일반적인 증상

  • 긴 주기 동안의 표류

  • 부품 간 치수 불일치

산업 완화

  • 대칭형 기계 설계

  • 통제된 준비 운동 루틴

  • 온도 보상표

8. 반복성 vs 절대 정확도

반복성

  • 원래 위치로 돌아갈 수 있는 능력

  • 생산 과정에서 더 중요한 경우가 많습니다.

절대적 정확성

  • 명목 치수와의 근접성

생산 인사이트

제어된 오차 범위 내에서 높은 반복성을 확보하는 것이 불안정한 절대 정확도보다 바람직한 경우가 많습니다.

성공적인 업체들은 대부분 반복성을 우선시합니다.

9. 구매 전 정확도 평가 방법

브로셔 말고 이것들을 요청하세요

  • 볼바 테스트 보고서

  • 회전축 반복성 데이터

  • RTCP 교정 방법

위험 신호

  • 선형축 사양만 제공되었습니다.

  • 회전 오차 데이터 없음

  • 시험 기준에 대한 설명 없음

자주 묻는 질문

1. 5축 정밀도의 편차가 3축보다 큰 이유는 무엇입니까?

회전축 오차는 공구 끝단에서 공간적으로 증폭되기 때문입니다.

2. 5축 가공에 RTCP가 필수적인가요?

예. RTCP 없이는 진정한 5축 정밀도를 달성할 수 없습니다.

3. 운동학적 보정은 얼마나 자주 수행해야 합니까?

일반적으로 사용량에 따라 6~12개월마다 교체합니다.

4. 소프트웨어가 기계적 오류를 완벽하게 보정할 수 있을까요?

부분적으로만 가능합니다. 구조적 오류와 동적 오류는 디지털 방식으로 완전히 제거할 수 없습니다.

5. 더 높은 가격이 항상 더 정확한 것일까요?

아니요. 가격보다는 교정 품질과 구조가 훨씬 중요합니다.

6. 현실적으로 어느 정도의 정확도를 기대해야 할까요?

그것은 재료, 공구 길이 및 절삭 조건에 따라 달라지며, 마케팅 사양과는 무관합니다.

결론

5축 CNC 라우터의 정확도는 다음 요소에 따라 달라집니다.

  • 기계 설계

  • 교정 분야

  • 프로세스 이해

정확성을 보장하는 단 하나의 규격은 없습니다.

가장 정확한 5축 머신은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 정밀하게 조정되었고, 구조적으로 견고하며, 엔지니어링 한계 내에서 사용됩니다..

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