가공 부품 및 구성 요소에 대한 완전한 안내서 :

가공 부품은 어디에나 있으며, 이유를 쉽게 알 수 있습니다. CNC 가공은 다양한 금속과 플라스틱에 적합하며 가공 부품을 툴링이 필요없이 빠르고 저렴하게 제작할 수 있습니다.

3ERP를 사용하면 짧은 리드 타임으로 공정한 가격으로 가공 부품과 프로토 타입을 얻을 수 있으며 다양한 부문의 고객과 함께 일한 경험이 있습니다. 그러나 왜 가공 부품 대 성형 또는 3D 인쇄 부품으로 가야합니까? 때로는 선택이 분명하지만 때로는 결정하기가 더 어렵습니다. 그리고 실제로 사내 또는 제조업체에 아웃소싱 된 가공 부품을 어떻게 설계합니까?

이 안내서는 가공 부품의 기본 사항, 즉 기업이 필요한 이유, 필요한 이유, 최고의 가공 재료, 가공 부품의 일반적인 공차, 가공 부품을 설계하는 방법 등을 극복합니다.

가공 부품이란 무엇입니까?

가공 부품은 어디에나 있습니다. 작은 금속 패스너에서 항공기 엔진 부품에 이르기까지 모든 종류의 부품이 가공 공정을 사용하여 구축되었습니다. 그러나 가공은 정확히 무엇이며, 따라서 가공 부품은 무엇입니까?

가공 부품에 대해 이야기 할 때 기계를 사용하여 제작 된 물체보다 더 구체적인 것을 의미합니다. 밀, 선반 및 라우터와 같은 절단 기계를 사용하여 구체적으로 부품을 제작 한 것을 의미합니다. 이 기계는 모두 다른 방식으로 작동하지만 근본적인 목적은 동일합니다. 날카로운 절단 도구를 사용하여 부분을 공작물로 알려진 재료 블록에서 절단합니다.

그 정의 내에서도 가공 부품은 다른 방식으로 형성 될 수 있습니다. 가공 프로세스는 수동 일 수 있으며, 기계공 (가공 장비의 숙련 된 전문 운영자)은 공작물을 원하는 모양으로 수동으로 자르기 위해 밀과 같은 기계를 처리합니다. 또는 디지털 일 수 있으며,이 경우 동력화 된 CNC 기계가 컴퓨터 지침에 따라 가공 부품을 자동으로 절단합니다.

오늘날 대부분의 복잡하거나 맞춤형 가공 부품은 CNC 기계로 만들어졌지만 기계공은 디지털 설계를 만들고 디지털 기계를 프로그래밍하는 것보다 빠를 수 있기 때문에 여전히 특정 작업을위한 수동 가공을 수행합니다.

가공 부품은 금속이나 플라스틱 (때로는 다른 재료도) 일 수 있지만, 크게 변형되지 않고 절단 할 수있는 재료로 만들어야합니다.

때로는 다른 제조 공정으로 구축 된 후 부품이 가공됩니다. 예를 들어, 캐스트 또는 성형 품목에는 나중에 특정 세부 사항이나 기능이 가공 될 수 있습니다. 이들은 부분적으로 가공 된 부품 또는 대발 후 부품으로 설명 될 수있다.

가공 부품을 사용하는 이유는 무엇입니까?

회사, 제품 설계자, R & D 부서 및 기타 전문가가 가공 부품을 사용할 수있는 데는 여러 가지 이유가 있으며 가공 부품의 특정 장점이 다음 섹션에서 설명됩니다.

요컨대, 가공 부품은 단단한 재료 블록으로 만들어 지므로 탁월한 강도를 가지고 있으며 광범위한 모양과 두께로 만들 수 있습니다. 그들은 매우 상세한 기능을 가질 수 있으며 매우 광범위한 재료로 만들 수 있습니다. 소량의 가공 부품은 툴링이 필요하지 않기 때문에 가공 속도를 줄이면 공차가 매우 빡빡 할 수 있습니다.

가공은 수십 년 동안 산업 표준이었던 시도 및 테스트 제조 기술이기 때문에 가공 부품을 사용할 수도 있습니다. 따라서 가공 부품은 업계 별 표준 및 인증을 충족 할 가능성이 높습니다.

가공 부품의 장점은 무엇입니까?

가공 부품은 예를 들어 사출 성형 부품 또는 3D 인쇄 부품과 같이 불가능할 수있는 특정 이점을 제공합니다. 가공 부품의 주요 장점 중 일부는 여기에 나열되어 있습니다.

1. MOQ 없음
가공 부품의 주요 장점 중 하나는 최소 주문 수량없이 구매할 수 있다는 것입니다.

성형 부품의 경우 금속 툴링을 제조해야합니다.이 공정은 오랜 시간이 걸리고 일반적으로 수만 달러가 소요됩니다. 그러나 가공 부품은 빈 공작물에서 직접 절단되므로 매우 소량 또는 일회성 부품을 주문하는 것이 비용 효율적입니다.

물론, 매우 많은 양의 (플라스틱) 부품을 요구하면 성형이 더 나은 제안임을 의미 할 수 있습니다. 그러나 가공은 MOQ가없는 고품질 부품을 제공하는 데 사실상 독특하므로 소규모 회사, 소규모 생산 실행 및 프로토 타이핑에 적합합니다.

2. 좋은 프로토 타입
일부 회사는 주입 성형 프로토 타입을 주문하기로 선택하지만 일반적으로 그렇게 할 수있는 대기업 일뿐입니다. 툴링 비용으로 인해 프로토 타이핑이 엄청나게 비싸 질 수 있습니다.

가공 부품은 일회성으로 제작 될 수 있기 때문에 프로토 타입으로 적합하고 저렴합니다. 가공은 또한 성형보다 훨씬 빠릅니다. 즉, R & D 부서는 여러 버전의 부품을 빠르게 반복 할 수 있으며 생산으로 이동하기 전에 모든 테스트 나 평가가 필요한 모든 테스트 또는 평가를 통해이를 넣을 수 있습니다.

가공의 재료 다양성은 또한 회사가 예를 들어 여러 다른 금속 합금 또는 복합 플라스틱에서 가공 부품을 주문하여 테스트 조건에서 가장 잘 수행되는 것을 볼 수 있음을 의미합니다.

3. 디자인 자유
가공 부품은 다양한 모양과 크기를 가질 수 있습니다. CNC 가공은 얇은 벽 및 테이퍼링과 같은 극단적 인 성형 설계 제약 조건이 없기 때문입니다. 가공 부품은 두껍고 강력 할 수 있지만 특징은 훌륭하고 상세 할 수 있습니다.

가공 부품은 예를 들어 내부 섹션 및 깊은 채널과 관련하여 약간의 제한 사항이 있지만 가공은 여전히 ​​가장 기하학적으로 유연한 제조 공정 중 하나를 나타냅니다.

반면에 성형 부품은 얇은 벽이 있어야하며 일반적으로 더 엄격한 설계 기준을 준수해야합니다.

일반적으로 설계 자유 측면에서 최고의 제조 기술 중 하나로 여겨지는 3D 프린팅 프로세스조차도 돌출부를 피하는 것과 같은 한계가 있습니다. (그리고보다 복잡하고 거대한 설계에는 광범위한지지 구조가 필요할 수 있으며, 이는 비용이 많이 드는 후 처리 단계로 제거해야합니다.)

4. 품질
가공 부품은 매우 높은 표준으로 만들 수 있습니다. 아마도 더 중요한 것은 고객이 기계공이 충족시켜야하는 공차를 지정할 수 있다는 것입니다. 이는 기계공 또는 기계 운영자가 타이트한 공차 가공 부품 및 개별 기능에 추가 시간이 걸릴 수 있음을 의미합니다.

주입 몰드는 또한 단단한 공차로 만들어 질 수 있지만, 각각의 개별 성형은 그러한 높은 표준으로 유지 될 수 없다. 곰팡이 수명의 끝을 향해 생성 된 성형은 이전 단위의 정의가 부족할 수 있습니다.

5. 리드 시간
가공 부품은 성형과 같은 다른 생산 공정을 통해 만든 부품보다 빠르게 제작할 수 있습니다.

이는 부분적으로 노동 집약적 인 툴링이 없기 때문이지만 제조 공정 자체도 매우 효율적입니다. 선형 가이드 레일이 장착 된 더 빠른 가공 센터 중 일부는 분당 약 4,000 센티미터의 빠른 속도를 가지고 있습니다 (실제로 부품이되어서는 안됩니다. 그 속도로 가공).

가공의 1 단계 특성과 CNC 머시닝 센터의 속도는 가공 부품을 가장 빠른 제작 (저 볼륨)으로 만들어 더 짧은 마켓 및 실용적인 빠른 프로토 타이핑의 리드 타임을 줄입니다.

6. 변경
CNC 가공 부품은 디지털 CAD 파일로 만들어지기 때문에 제작 순간까지 해당 디지털 디자인을 변경할 수 있습니다.

이는 엔지니어가 가공 부품을 분수 조정하거나 여러 버전을 생성하려는 경우 R & D 및 프로토 타이핑 중에 유용합니다. 결함이있는 부품이 만들어 질 가능성이 적기 때문에 폐기물의 가능성을 줄입니다.

이는 성형 부품보다 가공 부품의 중요한 이점입니다. 툴링을 쉽게 변경할 수 없으며 마지막 순간 변경이 필요한 경우 새로운 곰팡이를 만드는 데 큰 돈 낭비가 될 것입니다.

7. 힘
가공 된 부품은 일반적으로 주조되거나 압출 된 블랭크로 알려진 고체 재료 조각에서 절단됩니다. 이것은 예를 들어 3D 인쇄 부품에 비해 매우 강하게 만들어지며, 이는 한 층이 다음에 구축되는 한 축을 따라 훨씬 약할 수 있습니다.

성형 부품은 얇은 벽을 가져야하므로 기계적 성능 측면에서 제한되어 있기 때문에 많은 가공 부품도 성형 등가물보다 강합니다.

8. 표면 마감
가공 부품은 플로우 라인, 분사 및 이별 라인에서 플래시와 같은 성형과 관련된 표면 품질 문제를 피합니다. 적당한 양의 사후 처리로 가공 된 부품은 표면 마감 측면에서 매우 높은 표준으로 가져올 수 있습니다.

가공은 또한 사후 처리가 수행되기 전에도 3D 프린팅에 훨씬 우수한 표면 마감을 제공합니다. 3D 프린팅, 특히 FDM 인쇄는 샌딩 또는 화학 처리를 통해 부드럽게 해야하는 부품 표면에 가시 층 선을 남겨 둘 수 있습니다. 가공 부품에는 이러한 레이어 라인이 없습니다.

가공 부품을 설계하는 방법?

DFM (Design for Manufacturing) 원리 : 사용될 제조 공정을 기반으로 설계 부품을 사용하는 것이 항상 가장 좋습니다. 가공 부품은 예를 들어 3D 프린팅 부품과 다르게 설계해야합니다.

다행히도 가공 부품은 특정 규칙을 따르는 한 설계하기가 어렵지 않습니다. 이 규칙은 아래에 요약되어 있습니다.

언더컷
표준 절단 도구를 사용하여 실행할 수없는 공작물에서 언더컷이 절단됩니다 (부품 섹션이 방해하기 때문에). 예를 들어 T 자형과 같은 특수한 절단 도구 및 특수 가공 설계 고려 사항이 필요합니다.

절단 도구는 표준 크기로 만들어 지므로 언더 컷 크기는 도구와 일치하도록 전체 밀리미터로되어야합니다. (표준 컷의 경우 도구가 작은 단위로 앞뒤로 움직일 수 있기 때문에 이것은 중요하지 않습니다.)

언더 컷 너비는 절단 도구에 따라 3-40mm, 너비의 두 배까지의 언더 컷 깊이가 있습니다.

언더컷을 완전히 피할 수 있다면 가공 부품을 훨씬 빠르고 노력하면서 더 빠르게 만들 수 있습니다.

자세한 내용과 사례를 알아 보려면 언더 컷 가공에 대한 가이드를 읽으십시오.

벽 두께
벽이 너무 두껍다면 변형되는 성형 부품과는 달리 가공 부품은 특히 얇은 벽을 처리 할 수 ​​없습니다. 설계자는 얇은 벽을 피하거나 얇은 벽이 디자인에 없어서는 안 필수적인 경우 주입 성형과 같은 과정을 사용해야합니다.

가공시 벽 두께는 최소 0.8mm (금속) 또는 1.5mm (플라스틱) 여야합니다.

돌출부
얇은 벽과 마찬가지로, 절단 도구의 진동이 섹션을 손상 시키거나 정확도가 낮을 ​​수 있으므로 키가 큰 돌출 단면은 가공하기가 어렵습니다.

돌출 기능의 높이는 너비의 4 배를 초과하지 않아야합니다.

공동, 구멍 및 실
가공 부품을 설계 할 때 구멍과 공동이 절단 도구에 의존한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다.

캐비티와 포켓은 공동 너비의 4 배 깊이까지 부품으로 가공 될 수 있습니다. 더 깊은 캐비티에는 필요한 절단 공구 직경으로 인해 날카로운 모서리가 아닌 둥근 필레가 반드시 끝날 것입니다.

드릴 비트로 만들어진 구멍은 또한 드릴 비트 너비의 4 배 이하의 깊이를 가져야합니다. 구멍 직경은 가능한 경우 표준 드릴 비트 크기에 해당해야합니다.

나사와 같은 패스너를 통합하는 데 사용되는 스레드는 지름의 3 배 이상 깊을 필요가 없습니다.

규모
CNC 가공 부품은 기계의 빌드 엔벨로프 내에 제조되기 때문에 크기가 제한되어 있습니다. 밀링 된 부품은 400 x 250 x 150 mm 이하로 측정되어야합니다. 회전 부품은 Ø 500 mm x 1000 mm 이하를 측정해야합니다.

더 큰 기계에서는 더 큰 치수가 가능하지만 제조 전에 기계공과 논의해야합니다.

가공 된 부품 재료
가공 부품은 금속 및 플라스틱을 포함한 다양한 재료로 만들 수 있습니다.

그러나 일부 재료는 다른 재료보다 가공하기 쉽습니다. 매우 단단한 재료는 절단 도구로 침투하기가 어렵 기 때문에 도구가 더 많이 진동 할 수 있습니다 (결과적으로 품질 감소). 녹는 점이 매우 낮은 매우 부드러운 재료 및 재료는 절단 도구와 접촉하면 변형 될 수 있습니다.

가장 일반적인 가공 부품 재료는 아래에 나열되어 있습니다. 다른 재료는 제조업체에 요청하면 가공 할 수도 있습니다.

금속 : 알루미늄, 강철, 스테인리스 스틸 (17-4, Inconel 625 & 718), 마그네슘, 티타늄, 아연, 황동, 청동, 구리.
플라스틱 : ABS, PC, ABS+PC, PP, PS, POM, PMMA (아크릴), PAGF30, PCGF30, TEFLON, DHPE, HDPE, PPS, PEEK. (덜 일반 : PA GF50, PPS GF50.)
가공 된 부분 표면 마감
가공 부품은 가공 후 표면 질감과 외관을 변경하기 위해 처리 할 수 ​​있습니다. 마감은 기능적이거나 화장품 일 수 있습니다.

매치 된대로 : 표면 마감이 추가되지 않았습니다. 이는 많은 내부, 비 흡연 기능 구성 요소에 적합합니다.
비드 블라스트 : 비드 블라스팅 과정은 가공 된 부분에서 연마 매체를 발사하는 것을 포함하여 무광택 모양으로 남겨 둡니다. 특정 수준의 거칠기를 제공하도록 프로세스를 조정할 수 있습니다. 비드 블라스팅은 재료를 제거하므로 가공 부품의 형상에 영향을 미치기 때문에 미세한 특징에 적합하지 않을 수 있습니다.
양극화 : 양극화의 전해성 패시베이션 공정은 알루미늄 가공 부품에 적합하여 스크래치 내성, 화려한 코팅을 만듭니다. II 형 분석은 부식 방지 마감을 만듭니다. 타입 III은 두껍고 부식성 외에 내마모성을 만듭니다.
파우더 코팅 : 파워 코팅 공정 동안 분말 페인트 (설계자 선택의 색상)를 가공 부품에 뿌려서 오븐에서 구워 져 있습니다. 이것은 표준 페인트 코팅보다 내구성이 뛰어난 강력하고 내마모성 및 부식 방지 층을 만듭니다.
가공 된 부분 공차
가공 부품은 타이트 공차로 만들 수 있으며, 이는 다른 구성 요소와 상호 작용하는 중요한 기계 부품에 필요할 수 있습니다. 프로토 타입 및 비 기계적 부품에 대해 느슨한 공차가 선택 될 수 있습니다.

가공 부품의 응용은 무엇입니까?

가공 부품은 항공 우주에서 의학에 이르기까지 거의 모든 산업에서 사용됩니다. 인기있는 일상 및 부문 공급 부품은 아래에 나열되어 있으며 특정 산업의 응용 프로그램이 이어집니다.

공통 가공 부품 :
패스너
밸브 바디
볼 조인트
기어
샤프트
주택
브래킷
롤러
항공 우주
가공 가능한 항공 우주 부품에는 프로토 타입 엔진 부품, 연료 패널, 랜딩 기어 부품 및 엔진 마운트가 포함됩니다.

자동차
자동차 가공 부품에는 조명, 엔진, 변속기 및 스티어링 시스템과 같은 기능 테스트 구성 요소 및 일회성 사용자 정의 부품이 포함됩니다.

의료
가공 된 티타늄 및 스테인레스 스틸 부품에는 임플란트, 의료 기기 및 메스와 같은 수술 도구가 포함됩니다.

소비자 제품
가공 부품은 가정 용품 및 가전 제품에서 발견됩니다. 스포츠 장비는 CNC 가공 될 수 있으며, 많은 가공 금속 및 플라스틱 부품은 소비자 전자 제품에서 발견됩니다. 랩톱 케이싱, 커넥터 및 소켓과 같은 품목은 모두 가공 할 수 있습니다.

가공 부품을 아웃소싱하는 방법은 무엇입니까?

크고 작은 하드웨어 회사는 종종 CNC 가공이 전문가에게 아웃소싱합니다. 프로토 타입의 경우에도 공장 공간과 가공 장비를 작동하는 데 필요한 인간 기술로 인해 사내 솔루션을 통해 타사 CNC 가공 회사를 사용하는 것이 종종 합리적입니다.

가공 부품을 만들기 위해 제조업체를 선택하는 것은 어려워 보일 수 있지만 다음 요소와 관행에 중점을두면 더 간단 할 수 있습니다.

인증 : ISO 인증은 특히 유능한 가공 회사를 식별하기위한 좋은 지침이지만 회사의 능력의 범위를 알려주지는 않습니다.
입소문 :이 지역의 제조업체와 계약을 맺은 다른 하드웨어 회사와 대화하고 가공 부품 아웃소싱 경험을 찾으십시오.
수요 정보 : 회사와 연락을 시작한 후에는 프로젝트 실행 방법을 알고 있다는 사실에 만족할 때까지 계속 질문하십시오. 그들이 당신에게 명확한 답을 줄 수 없다면, 아마도 아웃소싱에 적합한 파트너가 아닐 것입니다.
공장 방문 : 가능하다면 잠재적 인 아웃소싱 파트너를 방문하여 부품을 기계를 어떻게 가동시키는 지 확인하십시오. 경우에 따라 주어진 지역의 여러 사이트를 방문하기 위해 제조 에이전트를 고용 할 수 있습니다.
RFQS : 여러 명단 가공 회사에 RFQ를 보내서 누가 최고의 가격을 제공 할 수 있는지에 대한 아이디어를 얻습니다.
아웃소싱 된 가공 부품의 제조를 마련 할 때 다음 팁을 관찰하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

DFM 가이드 라인을 따르십시오 : 디지털 부품 설계 가공 지침에 따라 얇은 벽 없음, 깊이의 구멍 등을 따릅니다.
보편적 표준 사용 : 디지털 파일로 완전한 기술 도면을 제출하여 모호성을 제거하고 보편적 표준을 사용하여 잘못된 의사 소통을 피하십시오.
NDA : 아웃소싱 부품을 아웃소싱 할 때 비공개 계약에 서명하십시오. 이것은 법적으로 제조업체가 디자인을 공개하거나 재사용하는 것을 방지합니다.
배송 시간 요소 : 아웃소싱 부품은 사내 부품보다 도착하는 데 시간이 오래 걸리므로 마감 기한을 좁히는 경우 배송 시간을 고려하십시오.
지불 준비 : 첫 주문의 경우 제조업체는 아마도 지불이 필요하지만 후속 주문에 대해 크레딧을 주문할 수 있습니다.