머시닝 센터란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

머시닝센터는 고도로 자동화되어 많은 일을 할 수 있는 수치제어(CNC) 공작기계이다. 많은 사람들은 이를 현대 생산 장비의 가장 중요한 부분으로 생각합니다. 밀링, 드릴링, 보링, 태핑 등 다양한 정밀 가공 작업을 한 번에 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 훨씬 더 생산적이고 정확해집니다.

머시닝 센터의 작동 방식을 설명하는 데 다음 단계를 사용할 수 있습니다.

1. 공작물 클램핑:

가공할 블랭크(금속, 플라스틱 또는 기타 재료로 제작)는 사람이나 자동 시스템(예: 로봇)에 의해 공작 기계의 테이블에 조심스럽게 배치됩니다. 바이스, 특수 고정 장치, 진공 척, 3조 척 등이 모두 자주 사용되는 피팅입니다. 안정적이고 정확한 클로징이 매우 중요합니다.

2. 프로그램 설정 및 입력:

에이. 작업자 또는 코더는 머시닝 센터의 제어 시스템에 이미 기록된 G 코드 및 M 코드 프로그램을 입력합니다.

비. 도구를 올바르게 설정하려면 다음을 수행하십시오. 도구 측정기나 손을 사용하여 공작물 좌표계의 원점을 기준으로 각 도구의 정확한 길이와 직경을 측정하고 설정할 수 있습니다. 그런 다음 이 값을 제어 시스템에 입력해야 합니다. 공작물 좌표계의 시작도 설정됩니다.

3. 만들기 시작:

작업자는 작업을 위한 프로그램을 시작하는 것이 안전한지 확인합니다.

4. 자동 절단 주기(핵심 프로세스):

에이. 스핀들 위치 지정: 제어 시스템은 스핀들을 공작물에 가까운 시작 위치로 신속하게 이동하도록 프로그램에 지시합니다. 여기서 스핀들은 사용해야 하는 첫 번째 공구를 고정합니다.

비. 절삭 동작: 스핀들이 빠르게 회전하고 테이블(또는 스핀들 헤드)이 프로그램 지침에 따라 다축 연결 아래에서 정확하게 이동합니다. 이를 통해 공구는 밀링, 드릴링 및 기타 작업을 위해 미리 결정된 경로를 따라 가공물 재료를 절단할 수 있습니다. 절삭유는 공구와 대상물 모두에 동시에 분사되어 칩을 씻어내고 냉각시키는 경우가 많습니다.

기음. 자동 공구 교환: 머시닝 센터를 일반 CNC 기계와 차별화하는 중요한 점 중 하나는 공구를 자동으로 교환할 수 있다는 것입니다.

• 프로그램에서 지시하면 스핀들은 일반적으로 공구 매거진 근처에 있는 공구 교환 지점으로 이동합니다.

• 자동 공구 교환장치(ATC)가 작동을 시작합니다. 현재 공구는 스핀들에 의해 매거진의 원래 위치로 다시 이동됩니다. 그러면 매거진이 회전하여 다음으로 필요한 공구를 공구 교환 위치로 이동시킵니다.

• 스핀들은 새 공구를 집어 다음 작업을 위한 다음 시작 위치로 이동합니다.

• 이 과정은 사람의 도움이 필요하지 않으며 일반적으로 몇 초에서 수십 초 정도 소요됩니다.

디. 순환 실행: 이 프로세스는 프로그램의 모든 자르기 단계가 완료될 때까지 4.b 및 4.c 단계를 계속해서 반복하며, 여기에는 다양한 도구를 사용할 수 있습니다. 도구 폴더에는 수십 또는 수백 개의 도구가 있을 수 있습니다.

5. 가공 마무리 및 언로드:

에이. 프로그램 실행이 완료되면 스핀들이 회전을 멈추고 안전한 위치(일반적으로 기계 홈 또는 공구 교환 위치)로 이동합니다.

비. 완성된 작품은 사용자 또는 자동화 시스템에 의해 언로드됩니다.

머시닝 센터의 주요 구성 요소

• 침대/프레임: 강성과 안정성을 제공하고 다른 모든 구성 요소를 지지합니다.

• 테이블: X/Y 방향으로 이동하면서 공작물을 운반하고 고정합니다(수직형 머시닝 센터에서 일반적임). 일부 테이블은 스핀들이 움직이는 동안 고정되어 있는데, 이는 수평 또는 갠트리 유형에서 흔히 발생합니다.

• 스핀들: 공구를 고속으로 회전시키는 핵심 부품으로, 일반적으로 Z축(수직에 공통)으로 움직이는 고성능 모터에 의해 구동됩니다.

• 공구 매거진 : 각종 가공에 필요한 공구를 보관하는 창고입니다.

• 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

• 체인 공구 매거진: 대용량(수십 또는 수백 개의 공구).

• 디스크형 공구 매거진/터릿 공구 매거진: 용량이 더 작고(수십 ~ 삼다스) 빠른 공구 교환.

• 버킷형 툴 매거진: 비교적 간단한 구조, 중간 용량.

• 자동 공구 교환기: 기존 공구를 스핀들에서 제거하여 공구 매거진으로 다시 보내고, 공구 매거진에서 새 공구를 제거하여 스핀들에 설치하는 역할을 담당하는 로봇 또는 공구 교환기입니다.

• CNC 시스템: 가공 프로그램 명령 수신, 서보 모터 이동의 모든 축에 대한 정밀 제어, 스핀들 속도, 공구 교환 동작, 절삭유 스위치 등을 수신하는 공작 기계의 '두뇌'입니다.

• 서보 드라이브 시스템: 이 시스템에는 서보 모터, 볼 스크류, 선형 가이드 및 각 모션 축을 정확하게 구동하는 기타 구성 요소가 포함됩니다.

• 절삭유 시스템: 냉각, 윤활 및 칩 제거를 위한 절삭유를 제공합니다.

• 칩 제거 시스템: 가공 중에 생성된 칩을 작업 영역 밖으로 운반합니다.

• 쉴드: 작업자를 보호하고 칩과 절삭유가 튀는 것을 방지합니다.

머시닝센터의 장점

• 고효율: 하나의 클램프로 여러 프로세스를 완료하고 클램핑 시간을 줄입니다. 자동 공구 교환으로 비절삭 시간이 크게 단축됩니다.

• 높은 정밀도: CNC 시스템은 매우 높은 반복 위치 정확도와 가공 정밀도를 보장합니다.

• 높은 일관성: 프로그램 제어• 대량 생산 부품의 높은 일관성을 보장합니다.

• 복잡한 부품 가공: 다축 연결 기능을 통해 일반 기계로는 수행하기 어려운 복잡한 표면과 공동을 가공할 수 있습니다.

• 유연성: 프로그램과 도구를 변경하여 신속하게 전환하여 다양한 부품을 생산할 수 있습니다.

• 노동 의존도 감소: 높은 수준의 자동화로 운영자 기술에 대한 의존도가 줄어듭니다.