CNC 밀링 vs CNC 선삭: 형상, 비용, 사이클 타임으로 부품의 라우팅을 정하는 방법

지배적인 피처 집합으로 부품을 분류한다

형상은 모든 소스가 합의하는 유일한 기준이며, 피하기 가장 저렴한 실수입니다. 선반으로 보내진 프리즘 부품은 어떤 공차나 가격으로도 만들어질 수 없습니다^1,6,13,14.

선삭은 주 형상이 원주형이거나 회전 대칭인 부품, 즉 축, 핀, 부싱, 슬리브, 스페이서, 나사 커넥터에 맞습니다^1,6. 밀링은 가치가 평면, 포켓, 슬롯, 복잡한 3D 윤곽 또는 다수의 가공 면에 있는 부품, 즉 브래킷, 하우징, 판재에 맞습니다^1,6,13.

물리적 이유는 운동 방식입니다. 선삭에서는 공작물이 고정 공구에 대해 회전하므로 이 공정이 자연스럽게 외경, 보어, 나사를 만들고, 밀링에서는 공작물이 고정되고 공구가 다축으로 움직이므로 비회전 형상이 가능합니다^1,30.

어느 소스도 그 경계, 즉 얼마나 많은 비원형 피처가 밀링 공정 추가를 정당화하는지를 정량화하지 않습니다. 따라서 부품이 대부분 원형인데 평면 몇 개를 갖고 있다면, 표에서 읽을 수 있는 규칙이 아니라 공장에 제기할 판단 사안입니다^1,6.

처음으로 부품의 라우팅을 정한다면, 어느 단일 피처가 부품의 기능을 짊어지는지 묻는 것에서 시작하십시오. 그 피처가 외경, 보어, 나사라면 선삭 후보이고, 평면, 포켓, 윤곽이라면 밀링 후보입니다^1,6.

복합 피처 부품은 선삭-밀링 복합과 2차 밀링 중에서 고른다

선삭 부품에 평면, 키웨이, 교차 구멍도 필요하다면 어느 한 공정 단독이 아니라 선삭-밀링 복합(mill-turn) 또는 2차 밀링이 트리거되는 경우입니다^1,6. 선삭-밀링 복합은 선반의 회전 공작물과 라이브 밀링 헤드를 결합해 두 번이 아니라 한 셋업에서 선삭 피처와 밀링 피처를 모두 절삭하며, 그 피처들 간 공차를 조게 유지하고 전체 사이클 타임을 단축합니다³⁰.

메커니즘은 재치구(re-fixturing)입니다. 부품이 치구를 떠날 때마다 데이텀이 이동하고, 선삭 외경과 밀링 평면 사이 공차가 그 이동을 흡수해야 합니다.

한 셋업이 이 이동을 제거합니다³⁰. 이 근거 자료들이 주지 않는 것은 선삭-밀링 복합 대 별도 공정의 비용 또는 납기 영향입니다^1,6,30.

공장이 두 라우팅을 모두 견적한다면, 복합 라우팅이 더 싸다고 가정하지 말고 두 가격을 나란히 요청하십시오. 원형 몸체에 평면 하나만 있는 부품은 3축 밀에서의 2차 밀링이 더 단순한 견적일 수 있고, 키웨이, 교차 구멍, 밀링 패드가 있는 부품은 한 셋업 라우팅이 피처 간 공차를 지키는 방식입니다^6,30.

견적 단계에서 여러분이 통제하는 비용 요소를 파악한다

가공 시간이 1차 비용 결정 요인으로 기술되며, 셋업과 NRE는 소량에서 유의미하지만 수량이 오르면 상각됩니다^19,23. 즉 같은 부품이 1개 수량과 100개 수량에서 서로 다른 비용 요소가 지배할 수 있습니다.

단품 수량에서 한 벤더 등급 소스는 NRE가 비용의 60~70%라고 보고하며 10개 이상 배치로 분산할 것을 권합니다²¹. 이는 업계 규칙이 아니라 소스별 관찰로 다루십시오.

이 자료군의 어느 소스도 머신 시간당 요율이나 밀링 대 선삭 직접 비용 비교를 제공하지 않습니다^19,21,23. 공차와 마감은 여러분 자신의 비용 지레대입니다.

더 조은 공차는 느린 속도와 더 많은 패스를 요구하고 더 미세한 표면 마감은 추가 마감 공정을 요구하며, 둘 다 가공 시간과 비용을 올립니다^19,23. 같은 벤더 등급 소스는 과도 공차 지시가 부위당 40~80%, 추가 셋업이 총비용의 30~40%를 더한다고 보고합니다²¹.

이 수치들은 한 소스의 보고 절감 모델이지 공장에 인용할 벤치마크가 아니므로, 여러분 자신의 도면에서 어느 지시를 도전할지 정하는 데 사용하십시오²¹. 재료 선택도 사이클 타임을 움직입니다.

같은 소스가 재료 선택 간 2~8배의 사이클 타임 분산을 보고합니다²¹. 부품이 더 가공성 좋은 합금의 후보라면, 더 가공하기 어려운 등급을 기반으로 만들어진 견적을 수용하기 전에 시험해 볼 지레대입니다.

RFQ를 발행하기 전에 공정에 대해 부품을 확인한다

공차와 마감 지시는 여러분 자신의 비용 지레대이며, 이 근거 자료들은 공정별 능력 한계를 확립하지 않으므로 공정 이름으로부터 가정하지 말고 공장에 능력을 검증받으십시오^13,15,19,23.

• ✓지배 피처 집합을 확인합니다. 부품의 기능이 외경, 보어 또는 나사(선삭)가 짊어지는가, 평면, 포켓 또는 윤곽(밀링)이 짊어지는가?
• ✓선삭 부품의 모든 비원형 피처(평면, 키웨이, 교차 구멍)를 목록화하고, 공장이 선삭-밀링 복합또는 2차 밀링으로 견적할 것인지 묻습니다.
• ✓어느 공차 지시가 기능적으로 필요하고 어느 것이 기본 타이틀 블록 값인지 표시합니다. 더 조은 공차는 느린 속도와 더 많은 패스를 요구합니다.
• ✓어느 표면 마감 지시가 기능적으로 필요한지 표시합니다. 더 미세한 마감은 추가 마감 공정을 요구합니다.
• ✓공장에 여러분의 특정 피처에서 유지할 공차와 Ra를 진술하게 합니다. 어느 공정이 더 조은지 자료들이 충돌하며 이를 해소하는 지배 표준이 없습니다.
• ✓선택한 공정에서 공장이 받을 수 있는 최대 공작물 크기를 묻습니다. 이 자료군의 어느 소스도 스윙, 스핀들 보어, 작업 엔벨로프 한계를 주지 않습니다.
• ✓선삭-밀링 복합과 별도 공정을 나란히 견적 가능한지 묻습니다. 어느 소스도 비용 또는 납기 차이를 정량화하지 않습니다.

사이클 타임 기대치는 공정 이름이 아니라 셋업 수로 정한다

소스들은 셋업 수와 공구 교체가 사이클 타임을 좌우하고 공정을 결합하면 둘 다 줄어든다는 데 합의하지만, 전형적 부품의 밀링 대 선삭 사이클 타임 수치를 주는 소스는 없습니다^9,20,30. 다기능 드릴-선삭 공구는 사이클 타임과 공구 교체 횟수를 줄이는 것으로 보고되며, 특히 스위스형 기계의 소형 부품 생산에서 그렇습니다⁹.

축이 많을수록 복잡 부품에서 셋업이 줄고 사이클 타임이 짧아집니다³⁰. 한 소스는 이 범주의 가공 사이클 타임을 5~300분으로 보고하는데, 공정 이름만으로는 거의 아무것도 예측하지 못한다는 것을 알려줄 만큼 넓은 범위입니다²⁰.

이 범위는 계획 수치가 아니라 소스별 관찰로 다루십시오. 여러분이 통제하는 실무 지레대는 설계가 강제하는 셋업 수입니다.

셋업이 추가될 때마다 치구 시간, 데이텀 이동, 재적격 단계가 더해집니다³⁰. 견적에 긴 사이클 타임이 돌아오면 어느 공정이 그것을 유발하는지, 그리고 설계 변경(더 큰 내부 모서리 반경, 더 얕은 포켓, 같은 셋업에서 도달 가능한 피처)이 하나를 제거할 수 있는지 묻으십시오^23,30.

재료와 기계 용량을 공장에 검증받는다

이 자료군의 어느 소스도 재료별 선삭 대 밀링 가공성 차이를 확립하지 않으며, 최대 공작물 치수, 베드 위 스윙, 스핀들 보어, 밀링 작업 엔벨로프를 주는 소스도 없습니다^13,15. 즉 보통 능력표로 답하는 두 질문이 공장으로 가야 합니다.

이 공장이 내가 선택한 공정에서 부품 크기를 받쳐낼 수 있는가, 그리고 내 재료가 그들의 경험에서 선반과 밀에서 다르게 가공되는가^13,15. 재료는 소스들이 문서화한 방식으로 공구 선택에는 영향을 줍니다.

한 공급업체는 최적 표면 마감이 필요한 45 HRC 초과 경화강의 정밀 마감에 CBN 등급을 지정하고 연강에는 적용해서는 안 된다고 명시합니다¹⁸. 이는 라우팅 규칙이 아니라 공구 선택 사항입니다.

부품이 경화되어 있다면 마감 공정은 선삭또는 밀링을 고르는 것으로 해결할 문제가 아니라 인서트 등급에 관한 공장과의 별도 대화입니다¹⁸. RFQ에 재료 등급, 열처리 상태또는 경도, 소재 형태(봉재, 판재, 주조품)를 포함해 공장이 그 조합에 선택한 공정이 맞는지 판단할 수 있게 하십시오^13,15.

공차와 마감에 관해 자료들이 이견을 보이는 지점

두 개의 독립 소스가 같은 속성에 대해 다른 수치를 진술하고 어느 쪽도 해소하는 지배 표준이 없으므로, 둘 다 인용할 수 있는 능력 한계가 아니라 공장에 검증할 주장으로 다루십시오^8,13,15.

출처가 입증하지 않는 사항

• 어느 소스도 최대 공작물 치수, 베드 위 스윙, 스핀들 보어, 밀링 작업 엔벨로프를 제공하지 않습니다. 크기 용량은 공장에 검증받으십시오.
• 어느 소스도 머신 시간당 요율이나 밀링 대 선삭 직접 비용 비교를 제공하지 않습니다.
• 어느 소스도 전형적 부품의 밀링 대 선삭 직접 사이클 타임 비교를 제공하지 않습니다.
• 어느 소스도 재료별 선삭 대 밀링 가공성 차이를 확립하지 않습니다.
• 어느 소스도 선삭-밀링 복합 대 별도 공정의 비용 또는 납기 영향을 정량화하지 않습니다.
• 어느 지배 표준이나 권위 있는 기술 소스도 공정별 공차 또는 마감 능력을 확립하지 않습니다. 수치를 주는 두 소스는 서로 충돌합니다.