5축 CNC 가공이란
5축 기계는 절삭 공구를 세 직선축(X, Y, Z)을 따라 움직이면서, 두 회전축(보통 A와 C, 또는 B와 C)이 부품이나 주축을 기울이거나 회전시킵니다. 이를 통해 공구는 한 번의 셋업으로 거의 모든 방향에서 공작물에 접근할 수 있습니다.
결과적으로 지그가 줄고 셋업이 줄며, 3축 기계로는 도달할 수 없는 복합 각도와 깊은 함몰부에 도달할 수 있게 됩니다.
3+2 위치 결정 대 동기 5축
3+2(위치 결정 5축이라고도 함)에서는 부품을 고정된 경사 각도에 잠그고 일반 3축 동작으로 가공합니다. 더 단순하고 저렴하며 대부분의 경사 구멍과 경사면 작업을 커버합니다.
동기 5축은 다섯 축을 모두 동시에 곡선 공구 경로를 따라 움직입니다 — 임펠러, 터빈 블레이드, 그리고 공구가 끊임없이 변하는 면에 수직이어야 하는 자유 곡면에 필수적입니다.
정말 5축이 필요한 때
부품이 여러 면에 특징을 가지며 엄격한 공차로 정렬되어야 할 때, 한 방향에서 닿지 않는 깊은 캐비티나 언더컷, 연속 곡면이 있을 때, 혹은 셋업 감소가 높은 시간 단가를 정당화할 때 필요합니다.
3축 부품에 3개 지그와 2회 검사가 필요하다면, 단 한 번의 5축 셋업이 총비용과 정밀도에서 역전하는 경우가 많습니다 — 시간 단가가 더 높아도 그렇습니다.
5축에서만 만들 수 있는 형상
임펠러, 터빈 및 컴프레서 블레이드, 매니폴드 본체, 정형외과용 임플란트, 자유 곡면 코어를 가진 금형 캐비티, 그리고 공구가 복잡한 곡면에 접선 방향이어야 하는 부품.
이것들을 3축으로 시도하면 수많은 셋업, 볼엔드밀 계단 자국, 그리고 5축이 한 번의 클램핑으로 피할 수 있는 공차 누적을 초래합니다.
공차와 표면 품질 향상
부품이 제자리에 머물므로 공정 간 기준이 어긋나지 않아 면을 건너는 위치 정밀도가 누적된 3축 셋업보다 훨씬 우수합니다.
공구는 표면에 대해 더 일정한 입사각을 유지할 수 있어 공구 자국이 적은 매끄러운 마감을 얻고, 수동 연마를 생략하거나 줄이는 경우가 많습니다.
재료 호환성
5축은 3축과 같은 재료를 가공합니다. 알루미늄, 스테인리스 및 합금강, 티타늄, 인코넬 등 고온 합금, 그리고 엔지니어링 플라스틱입니다. 단단한 재료가 가장 큰 혜택을 보는데, 반복 셋업을 가장 적게 허용하기 때문입니다.
설계 고려사항
적절한 라운드, 드래프트, 벽 두께는 여전히 필요합니다 — 5축이 기본 가공성 규칙을 없애는 것은 아닙니다. 없애는 것은 정교한 지그와 재클램핑의 필요성입니다.
단일 주 기준을 염두에 두고 설계하여 나머지 특징은 회전축이 닿게 하십시오 — 거기서 시간과 정밀도 절감이 나옵니다.
비용과 납기
기계 시간 단가는 높고 프로그래밍도 복잡하여 단순한 시간 비교는 비싸 보입니다. 하지만 적은 셋업, 맞춤 지그 불필요, 적은 취급, 적은 불량이 총비용을 오히려 낮추고 납기를 짧게 하는 경우가 많습니다.
저량·고복잡 부품에서는 전체 공정 비용을 계산하면 5축이 더 저렴한 경로가 되는 경우가 흔합니다.
전형적인 용도
항공우주 구조 및 엔진 부품, 의료 임플란트와 수술 기구, 사출 및 다이캐스팅 금형 캐비티, 파워트레인과 EV 부품, 그리고 형상과 공차가 타협을 용납하지 않는 광학·반도체 지그.
5축 대 대안 공정
지그를 더한 3축 대비 5축은 복잡한 부품의 정밀도와 셋업 횟수에서 이깁니다. 3D 프린팅 대비 완전한 재료 특성과 더 타이트한 공차를 제공하지만 내부 격자는 만들 수 없습니다. 다중 셋업 3축 대비 공정을 통합하고 공차 chain을 보호합니다.
FabProto의 5축 능력
FabProto는 알루미늄, 강, 티타늄을 3/4/5축 밀링 및 선반으로 ±0.02mm에 가공합니다. 복합 각도, 깊은 캐비티, 자유 곡면을 가진 부품에는 5축 셀을 통해 셋업을 줄이고 중요한 기준을 보호합니다. CAD 파일을 제조성 검토와 견적(보통 24 영업시간 이내)을 위해 보내주십시오.