컴퓨터 수치 제어

CNC 제어기는 프로그램을 해석해 공구나 공작물을 여러 축으로 움직여 소재에서 원하는 형상을 가공한다. 이 자동 가공은 레버와 기어를 사용하는 수동 조작보다 빠르고 정확하다.^[2]

초기의 수치 제어(NC) 기계는 펀치 카드로 수치 지시를 입력했으며, 프로그램을 수정하기 어려웠다. CNC는 컴퓨터의 문자·숫자 코드로 동작을 지시하므로 오류가 생겼을 때 코드를 더 쉽게 편집할 수 있다.^[5]

가공할 부품의 설계 정보는 컴퓨터 지원 설계(CAD) 또는 컴퓨터 지원 제조(CAM) 소프트웨어를 통해 기계가 읽을 수 있는 G 코드로 변환된다. CNC 기계의 제어기는 이 코드를 해석해 공구와 공작물을 여러 축으로 이동시킨다.^[2][3]

CAM 소프트웨어에서는 작업 순서를 구성하고 공구 경로를 정하며, 실제 절삭 전에 가공을 시뮬레이션할 수 있다. 따라서 프로그램은 설계 형상을 기계의 이동 지시로 연결하는 역할을 한다.^[2]

CNC 기계의 축은 공구나 공작물이 움직일 수 있는 방향을 뜻한다. 기계가 자동으로 접근할 수 있는 축과 공구의 종류·수가 부품을 얼마나 복잡하게 만들 수 있는지에 영향을 준다.^[2]

3+2축 가공은 X, Y, Z 선형축으로 공구를 움직이고 두 회전축으로 공구 각도를 바꾼다. 설정 횟수를 줄이고 충돌을 방지하는 데 도움을 줄 수 있으며, 더 짧고 단단한 공구를 사용할 수 있다.^[1]

5축 동시 가공은 세 선형축과 두 회전축을 동시에 움직인다. 이 방식은 더 복잡한 유기적 형상과 윤곽을 가공할 수 있으며, 가공 시간과 낭비를 줄일 수도 있다.^[1][3]

CNC 기계에는 밀링 머신, 선반, 라우터, 레이저 절단기, 워터젯, 방전 가공기 등이 있다. 기계의 종류에 따라 절삭, 절단 등 서로 다른 가공 작업을 수행한다.^[4]

CNC 밀링은 회전하는 절삭 공구로 소재를 깎아 형상을 만든다. 금속·플라스틱·목재에 적용할 수 있고 정밀하고 다양한 형상을 가공하지만, 소재를 제거하는 방식이라 폐기물이 생긴다.^[5]

CNC 라우터는 목재, 금속, 판재, 플라스틱을 절단하는 데 쓰인다. 일반적인 라우터는 3축으로 움직이며, 시제품이나 복잡한 형상을 위한 4축·5축·6축 장비도 있다.^[2]

자동 제어는 공구와 공작물을 사람이 수동으로 움직이는 방식보다 빠르고 정확한 가공을 가능하게 한다. CNC 밀링은 여러 재료와 형상에 적용되며 높은 정밀도가 필요한 가공에도 쓰인다.^[2][4][5]

밀링은 소재를 깎아 형상을 만드는 제거 가공이므로 재료 낭비가 발생하고, 복잡한 작업에는 여러 공구가 필요할 수 있다. 이런 요인은 CNC 밀링 작업의 비용과 산업적 특성에 영향을 준다.^[5]

황삭은 세부 형상을 다듬기 전에 소재에서 많은 재료를 제거하는 가공 단계다. 어댑티브 클리어링은 충돌 없는 황삭을 지원하고, 시간이 걸리는 재배치 이동을 줄이는 방식으로 소개된다.^[1]

소프트웨어를 고를 때는 사용할 기계와 제어기의 호환성, 작업 종류, 재료, 부품 복잡성, 필요한 파일 형식을 고려한다. 밀링·터닝·플라스마 절단이나 3축·5축 가공 경로 등 작업에 따라 소프트웨어가 제공하는 유틸리티도 다르다.^[1]

CNC 소프트웨어에는 G 코드를 기계로 보내는 간단한 도구부터 CAD·CAM·CAE와 시뮬레이션을 통합한 패키지까지 있다. 소프트웨어별로 기능, 고객 지원, 가격이 다르며 지원이나 업그레이드에 지속 비용이 들 수 있어 구매 전에 체험판이나 데모를 이용할 수 있다.^[1]

• 수치 제어(NC)
• 컴퓨터 지원 설계(CAD)
• 컴퓨터 지원 제조(CAM)
• G 코드

^[1] Wwww.at3d.or.kr(새 탭에서 열림)

^[2] Ccncmachines.com(새 탭에서 열림)

^[3] Wwww.anebon.com(새 탭에서 열림)

^[4] Wwww.cnccookbook.com(새 탭에서 열림)

^[5] Wwww.cncsourced.com(새 탭에서 열림)