CNC 머시닝 센터의 자동화 시스템은 어떻게 작동하나요?

CNC 머시닝 센터의 자동화

컴퓨터 수치 제어(CNC) 시스템 외에도, 머시닝 센터(BAZ)의 주요 자동화 구성 요소로는 공구 매거진, 자동 공구 교환 암이 장착된 공구 이송 장치, 밀링 및 선삭용 인덱싱 테이블과 회전 테이블, 그리고 공작물 팔레트 교환기가 있습니다.

자동화 시스템의 핵심 구성 요소

CNC 시스템이 자동화 허브인 이유

컴퓨터 수치 제어(CNC) 시스템은 머시닝 센터 자동화의 핵심입니다. 이 시스템은 다음을 포함하여 다양한 구성 요소와 가공 매개변수를 제어할 수 있습니다:

• 스핀들 회전 속도
• 선형 및 회전축 이동
• 적절한 공구 교체 및 장착
• 클램프로 고정된 공작물 팔레트의 교체 및 공급
• 유압, 전기 및 냉각·윤활유 공급 설비

공구 매거진 및 공구 이송 장비

공구 매거진에는 가공에 필요한 공구들이 이미 공구 홀더에 장착되어 있습니다. 매거진은 선형 랙 구조로 구성되거나 디스크형 매거진 형태로 제작될 수 있습니다. 공간을 절약하기 위해 공구와 그 홀더(대개 중공 테이퍼 생크)는 스냅인 방식으로 랙에 보관됩니다. 여러 줄의 랙이나 여러 개의 디스크로 구성된 공구 매거진은 최대 200개의 공구를 수용할 수 있습니다.

자동 공구 교환 암이 스핀들 헤드에서 공구를 제거하고 다른 공구를 장착합니다. 제거된 공구는 매거진으로 되돌려 보내 보관하거나, 마모된 경우에는 폐기할 수 있습니다.

기본 자동 공구 교환 순서

더블 암 체인저가 장착된 리니어 로봇의 자동 공구 교환 순서는 일반적으로 다음 단계를 포함합니다:

1. 그리퍼가 장착된 리니어 로봇과 같은 공구 이송 장치가 매거진에서 새 공구를 꺼내어 자동 공구 교환 암으로 이동합니다.
2. 이중 암 체인저의 한쪽 암이 새 공구를 받아들여 스핀들 헤드 쪽으로 이동합니다. 동시에 다른 쪽 암은 스핀들 헤드에서 기존 공구를 제거합니다. 그런 다음 체인저가 회전하여 새 공구를 스핀들 헤드에 장착합니다.
3. 다른 체인저 암은 사용된 공구를 매거진 내의 사용 중인 공구 보관 위치로 되돌려 놓습니다.

디스크형 매거진에서 공구를 꺼내거나 교체하는 과정도 이와 비슷합니다.

5축 테이블이 다면 가공을 어떻게 확장하는가

CNC 머시닝 센터는 5개의 축을 가질 수 있습니다. 즉, X, Y, Z의 3개 선형 축과 A’ 기울기 축, B’ 회전 축이 있습니다. B’ 축은 다면 가공을 위한 각도 운동이나 서로 다른 속도로의 연속 회전을 수행할 수 있습니다. 이러한 기능 덕분에 머시닝 센터에서도 선반 가공 작업을 수행할 수 있습니다.

공작물 스핀들은 수직 또는 수평으로 배치할 수 있으며, 90도까지 회전할 수도 있습니다. 스핀들을 수평으로 배치하거나 공작물 하단에서 가공을 시작할 경우, 칩이 가공실 밖으로 배출되고 절삭유가 아래쪽으로 자유롭게 흐를 수 있습니다.

5축 가공을 위한 일회 클램핑을 지원하는 회전 테이블 또는 원형 테이블은 자동화 및 생산성 향상을 위한 중요한 요소입니다. 이를 통해 단일 세팅으로 공작물을 5축으로 가공할 수 있습니다. 그림에 표시된 5면 가공은 회전 인덱싱 테이블과 수평 및 수직 위치 모두에서 가공이 가능한 스핀들을 결합하여 수행됩니다. 이러한 방식은 반복적인 클램핑으로 인한 시간 손실을 방지하고, 여러 번의 세팅으로 인해 발생하는 위치 오차를 줄여줍니다.

팔레트 교체가 사이클 타임 효율을 어떻게 향상시키는가

대부분의 머시닝 센터에는 공작물-팔레트 교환 준비 스테이션이 설치되어 있습니다. 이 스테이션에서는 가공이 완료된 공작물의 클램프를 풀고, 숙련된 기술자가 새로운 반제품을 장착합니다. 이와 동시에, 이미 가공 스테이션으로 이송된 이전 공작물은 주요 가공 사이클을 수행하고 있습니다.