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5축 자동차 제조: 탁월한 효율성, 경량화 및 전기차 혁신을 향한 길

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작성자:

Gloria

게시됨
Jan 13 2026
  • 5축 CNC 가공

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5축 자동차 제조 기술은 경량화와 전동화라는 두 가지 상반된 과제를 매우 중요한 접점에서 해결합니다. 이를 통해 더욱 복잡하고 통합된 부품을 하나의 기계에서 효율적으로 생산할 수 있어 기존 방식의 한계를 극복할 수 있습니다. 이는 전기차의 주행거리와 자동차의 연비 향상에 핵심적인 역할을 합니다.

기존 3축 가공 의 비효율성을 극복함으로써 얻는 핵심 이점은 복잡한 형상을 단 한 번의 가공으로 높은 정밀도로 구현할 수 있다는 점입니다. 또한, 기존 방식처럼 여러 개의 고정 장치를 사용하는 방식에서 발생하던 누적 오차나 재료 낭비가 거의 없습니다. 바로 이 기술이 차세대 전기차 및 내연기관 차량에 필요한 복잡하고 고성능 부품을 생산하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

LS Manufacturing의 첨단 전기차 부품 경량화를 위한 정밀 CNC 가공.jpg

5축 자동차 제조 전체 텍스트 빠른 참조표

측면 세부
핵심 이점 복잡한 가공 작업도 단일 장비 설정으로 가능합니다. 높은 정밀도와 복잡한 표면 가공 이 가능하며, 공구 각도와 절삭 조건이 최적화되어 있습니다. 공정 및 고정 장치 사용량이 크게 줄어듭니다.
문제점 해결 기존 공정(3축 가공)의 단점 : 여러 번의 설정 작업과 그로 인한 누적 오차 발생 가능성이 높음; 재료 사용량이 적음; 복잡한 형상 가공 시 효율이 낮음.
경량화 응용 분야 결합형 섀시 및 차체 부품에 포함된 구조 부품; 경량 합금 구조 부품: 알루미늄, 마그네슘; 위상 최적화 부품 제조; 얇은 벽, 기하학적으로 복잡한 강화 부품.
전력화 응용 분야 배터리 박스/트레이 가공, 모터 케이스/컨트롤러, 전기 구동계 구성 요소, 냉각 시스템 내 복잡한 유체 흐름 채널.
주요 이점 생산성 향상: 사이클 시간 단축; 경량화: 주행 거리 증가 또는 운영 비용 절감; 재료 감소: 동일한 비용 절감 효과 .
성공 지표 공정 시간 70% 이상 단축; 미크론 수준의 정밀도로 가공 공차 향상 가능; 재료 사용량 30% 이상 절감: 기존 설계로는 생산 불가능했던 부품 생성 가능.

LS Manufacturing은 5축 가공 분야 의 강점을 바탕으로 고객의 경량화 및 전동화 전환 과정에서 직면하는 제조 과제에 대한 핵심 솔루션을 제공합니다. 통합 부품 제조 분야에서 효과적이고 정밀한 솔루션을 제공함으로써 제조 과제를 해결해 드립니다.

이 가이드를 신뢰해야 하는 이유? LS 제조 전문가들의 실제 경험

우리의 지식은 이론적 지식보다는 실무 경험에 기반합니다. 사례 연구에서 LS Manufacturing의 업무는 매일 쉽지 않습니다. 예를 들어, 차체나 배터리와 같은 자동차 부품에 사용되는 고강도 합금을 가공해야 합니다. 가공 부품의 표면 품질에 대한 미국 표면처리협회 (NASF)의 지침에 따르면, 요구 사양은 매우 까다롭습니다.

특히 저희 회사는 특정 응용 분야에서 검증된 전문성을 보유하고 있습니다. 이는 저희 회사가 부품의 강도가 매우 중요한 응용 분야에 사용되는 부품을 제조하기 때문입니다. 이러한 부품에는 전기 구동 장치에 사용되는 부품이 포함됩니다. 정밀도는 국제 항공우주 품질 그룹 (IAQG) 에서 정한 품질 표준에 따라 측정됩니다.

각각의 팁은 현재 생산 현장의 현실에서 비롯되었습니다. 알루미늄 주조 부품의 공구 동작 최적화든 티타늄 소재 가공 이든, 습득한 지식은 기능 부품을 생산하는 과정에서 값진 경험을 통해 얻은 것입니다. 이러한 선행 조건들은 5축 자동차 제조 를 현실로 구현하기 위해 품질과 효율성 측면에서 어려움을 극복하려는 우리의 일상적인 노력의 결실입니다.

LS Manufacturing의 5축 CNC 정밀 자동차 부품 제조.jpg

그림 1: LS Manufacturing의 5축 밀링을 이용한 정교한 자동차 부품의 첨단 제조 공정

5축 가공은 어떻게 단 한 번의 설정으로 자동차 부품 전체 생산을 가능하게 할까요?

본 문서에서는 단일 셋업 으로 복잡하고 정밀도가 높은 5축 복합 부품 가공 이라는 핵심 과제를 해결하기 위한 5축 자동차 제조 공정 의 구현에 대해 자세히 설명합니다. 이 솔루션은 여러 개의 고정 장치를 사용하는 데서 발생하는 누적 오차를 제거하여 전례 없는 정밀도와 효율성 향상을 달성합니다. 기술적 접근 방식은 다음과 같습니다.

  • 통일된 기준점 설정 및 공정 통합: 가장 큰 과제는 여러 가공 단계를 통합하는 것이었습니다. 해결책은 주조품의 추가 가공을 위한 하나의 공통 좌표계를 생성하는 것이었습니다. 이를 통해 모든 가공 경로를 단일 공작물 좌표계를 기준으로 계산할 수 있었고, 5축 자동차 가공 센터에서 재클램핑이나 정렬 불량 방지 없이 한 번의 가공 단계로 모든 주요 표면을 가공할 수 있었습니다.
  • 동적 공구 방향 설정 및 충돌 방지: 아고자르는 깊고 경사진 포트를 가공할 때 5축 방향 으로 정밀 가공을 해야 했습니다. 본 프로젝트에서는 CAM 소프트웨어 프로그래밍을 활용하여 최적의 가공 위치를 설정했고, 이를 통해 가공 중 공구를 회전시켜 최적의 절삭 위치를 유지할 수 있었습니다. 아고자르는 가상 환경에서 전체 충돌 검사를 수행하여 가공 과정에서 충돌 가능성을 최소화했습니다.
  • 적응형 가공 및 공정 중 검증: 가공 부품의 품질을 보장하기 위해 기계 내 프로빙 루틴이 통합되었습니다. 이를 통해 시스템은 기준점의 주요 지점을 검사하고 황삭 가공 후 소재 크기의 변동을 보정할 수 있습니다. 따라서 가공 도중에 보어의 주요 지점을 검사하여 최종 가공 전에 수정할 수 있으므로 최종 위치 공차 ±0.025mm 를 달성할 수 있습니다.
  • 통합 공구 관리 및 고효율 밀링: 기계 매거진에 고압 냉각수와 공구 순서 전략 시스템을 도입했습니다. 이를 통해 깊은 캐비티 가공 시 안정성을 확보하고 균일한 칩 부하로 고효율 밀링 전략을 실행할 수 있었으며, 사이클 시간을 40% 단축하고 공구 수명을 획기적으로 향상시켰습니다.

본 사례는 기계 소유를 넘어 기술 구현 전반에 걸친 완벽한 사례를 제시합니다. 또한, 공정 혁신, 향상된 CAM 프로그래밍, 공정 중 품질 관리 등 생산 과정에서 발생하는 실질적인 제약을 극복하는 데 있어 뛰어난 기술력을 보여줍니다. 본 사례는 엔지니어링된 5축 솔루션을 통해 복잡한 부품 가공 에서 전반적인 효율성 향상 과 최고의 정확도를 달성하는 데 있어 경쟁력 있는 벤치마크 역할을 합니다.

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신에너지 자동차 시대에 자동차 CNC 가공은 어떤 기술적 과제에 직면해 있는가?

신에너지 자동차 로의 전환은 자동차 CNC 가공 분야 에 전례 없는 기술적 과제를 제시합니다. 예를 들어, 대형 배터리 트레이나 깊은 캐비티 모터와 같은 대형 부품은 거시적인 규모에서 극도의 정밀도를 요구합니다. 본 보고서는 이러한 제조 공정상의 고유한 난제에 대한 해결책을 소개합니다.

대형 포맷 왜곡을 극복하여 매크로 정밀도 구현

열 및 클램핑 변형을 고려하더라도 2000x1500mm 배터리 트레이의 평탄도를 0.1mm 이하로 가공해야 합니다. 제안된 가공 방식에는 클램핑 시 힘을 균등하게 분산시키는 고정 시스템이 포함됩니다. 특히 황삭 가공 후 정삭 가공 단계에서 열 평탄화를 위한 유지 작업을 수행하는 적절한 가공 순서가 중요합니다.

높은 D:R 비율의 공구를 사용하여 안정적인 심부 공동 가공 구현

직경 대비 깊이 비율이 5:1 인 모터 하우징은 공구 편향 및 칩 배출에 상당한 어려움을 초래하기 때문입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 냉각수 배출 경로가 있는 고급형 공구를 사용하고 있습니다. 가공 측면에서는 적절한 절삭 깊이와 균형 잡힌 트로코이드 가공 패턴을 적용하여 공구 고정에 유리한 반경 방향 힘과 높은 배출 압력을 확보하고 있습니다.

단일 설정 정확도를 위한 체적 보정 통합

1.5m 회전 테이블을 갖춘 5축 CNC 기계 에서 단일 고정 장치를 사용하여 거대하고 복잡한 부품을 생산하는 공정에서는 CNC 기계 자체에서 기하학적 오차를 보정해야 합니다. 이 과정은 레이저 트래커를 이용한 체적 정확도 교정을 통해 이루어지며, 이때 작업 영역 전체가 기록됩니다. 이 기능은 CNC 기계에서 기하학적 오차를 보정하는 데 사용됩니다.

이 방법론은 신에너지 자동차 용 첨단 자동차 CNC 가공에 표준 역량을 뛰어넘는 엔지니어링 공정 솔루션이 필요함을 보여줍니다. 이 방법론은 규모, 복잡성 및 정밀도와 관련된 구체적인 기술적 과제를 해결하기 위해 왜곡 제어, 동적 공구 관리 및 시스템 수준의 정확도 보정에 중점을 둔 경쟁력 있는 기술 청사진을 제공합니다.

경량 자동차 부품은 5축 가공을 통해 어떻게 획기적인 발전을 이룰 수 있을까요?

위상 최적화된 배터리 케이스와 같은 첨단 경량 자동차 부품 제조의 어려움은 핵심 형상을 변형 없이 가공하는 데 있으며, 이는 결국 제조된 부품의 품질에 영향을 미칩니다. 이 문제에 대한 해결책은 다음과 같은 기술들을 결합한 구현에 기반합니다.

  1. 예측 가공 시뮬레이션을 통한 박막 변형 완화: 1.2mm 두께의 박막에서는 변형이 발생할 가능성이 매우 높습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 유한 요소 해석을 통한 가공 시뮬레이션을 수행했습니다. 시뮬레이션을 통해 힘의 값과 변형을 예측할 수 있었고, 이를 바탕으로 가공 시뮬레이션을 수정하여 ±0.1mm 의 공차를 유지할 수 있었습니다.
  2. 위상 최적화를 안정적인 가공 시퀀스로 변환: 위상 최적화를 통해 형성된 형상은 유기적인 구조를 가지므로 고정 및 가공이 어렵습니다. 본 솔루션에서는 전체 공정을 여러 단계로 나눕니다. 첫 번째 단계에서는 부품의 안정성을 결정하는 데 중요한 역할을 하는 균일한 과잉 재료를 포함하는 반제품을 만듭니다. 마지막 윤곽 가공 단계에서는 측면 밀링과 상승 밀링을 동시에 수행하여 균일한 절삭력을 생성함으로써 벽면을 안정적으로 고정합니다.
  3. 치수 보정을 위한 적응형 툴패스 통합: 시뮬레이션을 통해 구현되었지만, 응력으로 인해 약간의 변동이 발생할 수 있습니다. 저희 공정에서는 폐쇄 루프 방식의 적응형 기계를 사용합니다. 반가공 후, 기계 내 프로빙을 통해 주요 치수를 검사합니다. 이를 통해 스프링백 및 드리프트를 보정하는 최종 가공 툴패스를 생성하여 0.05mm를 초과하는 변형이 발생하지 않도록 합니다.

기존의 5축 가공 공정 과 달리, 본 접근 방식에서는 예측 유한 요소 해석(FEA), 공정 시퀀싱 및 보정 기술 간의 인터페이스가 존재함을 알 수 있습니다. 제조 공정 변수 제어 측면에서 복잡한 특성을 지닌 경량 자동차 부품 의 효율적인 생산을 가능하게 하는 기술적 기반이 마련되어 있으며, 위상 최적화를 통해 최적의 경량화 및 강성 확보 잠재력을 실현할 수 있습니다.

LS Manufacturing에서 정밀 가공한 복잡한 경량 전기차 부품.jpg

그림 2: LS Manufacturing의 정밀한 전기 자동차 부품 생산

전기차 핵심 부품에 필요한 5축 가공 공정은 무엇인가요?

전기차 부품 제조에는 높은 정밀도와 열 안정성이 요구됩니다. 다음은 5축 가공 장비품질 관리를 활용한 핵심 특수 공정 에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법입니다. 모터의 밀봉 상태 및 감속기 하우징의 치수 정확성을 보장하는 공정에 사용 가능합니다.

모터 하우징 냉각수 밀봉 무결성 보장

가장 어려웠던 점은 특히 내부에 수많은 워터 재킷 영역이 있는 경우, 밀봉의 완벽한 밀폐성을 확보하는 것이었습니다. 이 문제를 해결하기 위해, 핵심 밀봉 영역을 접합부 없이 5축 가공을 한 번에 수행하여 일체형으로 제작하기로 결정했습니다. 또한, 가공물을 고정 해제하기 전에 평탄도를 0.01mm 이하 로 검사하는 공정 중 검사 절차를 도입했습니다.

감속기의 초정밀 내경 형상 유지

감속기 하우징 베어링 보어 가공 시 0.008mm 미만의 원통도 정밀도가 요구되는 경우, 주요 원인은 열 변형이었습니다. 따라서 20°C ±1°C 로 설정된 온도 제어 환경에서 감속 가공 작업을 수행했습니다. 가공 후에는 열 안정화 단계를 거쳤습니다. 공작물의 온도가 안정화된 후에야 보어의 최종 가공이 가능했습니다.

대량 생산을 위한 공정 안정성 확보

평균 99.5% 의 1차 가공 수율을 달성하기 위해 각 기계에 폐루프 실시간 보정 시스템을 구현했습니다. 그 결과, 가공 후 CMM 데이터를 활용하여 공작기계에 피드백을 제공하고, 공구 마모/온도 차이에 따라 공작기계 매개변수를 조정할 수 있게 되었습니다.

이는 정밀 5축 가공 , 환경 챔버, 계측 기술이 통합 시스템 관점에서 기능하는 추세에서 볼 수 있는 수준의 정교함입니다. 과거에는 여러 공정을 순차적으로 수행하는 방식으로 여겨졌지만, 이제는 이러한 기술들이 통합 시스템으로 통합되어 운영되고 있습니다. 이러한 데이터 기반 접근 방식을 통해 당사는 고품질 전기차 부품 대량 생산 에 요구되는 엄격한 공차 기준을 충족하는 데 특화되어 있습니다.

효율적인 자동차 제조는 5축 기술을 통해 어떻게 생산 주기를 최적화할 수 있을까요?

고효율 자동차 제조를 추구하는 데 있어 생산 주기 최적화는 필수적입니다. 본 기술 보고서는 최신 5축 가공기 도입이 기어박스 본체와 같은 복잡한 부품 생산에 미치는 영향을 설명합니다. 본 기술 자료는 기술 담당자만을 대상으로 합니다.

측면 최적화 전 5축 구현 후
처리 단계 28개의 오일 채널이 별도로 가공됨 한 번의 설치로 28개의 오일 채널 완성
생산 주기 시간 45분

28분 ( 37.8% 감소)

공구 수명 향상 기준선 30% 증가
스핀들 부하 90%를 자주 초과했습니다. 지속적으로 80% 미만
운영 안정성 간헐적 정지 24시간 연중무휴 생산을 가능하게 합니다.

본 데이터는 5축 가공 공정 절차의 통합 과정과 정밀 공정 최적화가 생산 주기 단축에 결정적인 영향을 미친다는 사실을 입증했습니다. 이러한 전략의 적용은 다각도 특성을 하나의 설정으로 결합하고, 스핀들 부하가 80%를 초과하지 않도록 파라미터 최적화를 활용하는 것으로, 이는 공구/기계 수명 연장에 상당한 영향을 미칩니다. 본 보고서는 이러한 실질적인 기술 정보를 제공합니다.

정밀 자동차 가공은 어떻게 마이크론 수준의 정확성과 안정성을 보장할까요?

정밀 자동차 가공 에는 마이크론 수준의 정밀도가 요구됩니다. 본 보고서는 안정성 확보 방안을 모색하고, 방법론 및 조건을 심층적으로 분석합니다. 또한 안정성 확보 및 의사 결정에 활용될 수 있는 기술 정보를 제공합니다.

제어 범주 방법론/장비 목표 성과 지표
기계 교정 주기적 레이저 간섭계 위치 정밀도: ±0.003 mm
동적 정확도 정기 볼바 테스트 원형 윤곽 오차: ≤0.008 mm
환경 제어 온도 및 습도 조절이 가능한 작업장 일정 온도 유지: 20°C ±1°C

마이크론 수준의 정밀도를 보장하기 위해서는 통합 시스템이 필요합니다. 결과의 안정성을 보장하기 위해서는 앞서 언급한 기준에 따라 주기적인 레이저 및 볼바 교정을 수행해야 하며, 환경 요인에 대한 지정된 입력 데이터 요구 사항도 충족해야 합니다. 본 기술 보고서는 고부가가치 정밀 자동차 가공 공정을 위한 기술 솔루션을 제공합니다.

LS Manufacturing의 다축 정밀 CNC 공정을 통한 첨단 자동차 제조.jpg

그림 3: LS Manufacturing의 다축 컴퓨터 제어 가공을 이용한 정교한 차량 부품 제작

복잡한 자동차 부품의 5축 가공에는 어떤 특수 기술이 필요합니까?

복잡한 부품의 성공적인 5축 가공을 위해서는 공구 간섭, 안정성 및 기하학적 접근성 문제를 적극적으로 해결해야 합니다. 이러한 중요한 기술적 요구 사항 들은 현재의 표준 프로그래밍 방식에서 다루어지지 않고 있습니다.

디지털 트윈 검증을 통한 충돌 위험 제거

공구 홀더, 스핀들, 그리고 가공물은 충돌 사고 발생 시 가장 중요한 문제 영역입니다. VERICUT 소프트웨어는 기계, 고정 장치, 그리고 가공물의 디지털 트윈을 제공합니다. 전체 CNC 프로그램을 시뮬레이션하고, 소프트웨어 내에서 자동으로 간섭을 감지하여 프로그램 경로와 공구 홀더를 오프라인에서 수정할 수 있도록 합니다.

최적화된 공구 축 제어를 통한 접근성 향상

복잡한 형상을 가공하는 상황에서는 절삭 공구의 방향을 동적으로 변경해야 할 필요성이 대두됩니다. 본 연구에서는 CAM 시스템에서 절삭 공구의 축 벡터 제어를 활용하는 방안을 제안하고 논의합니다. 이를 통해 절삭 공구의 위치를 ​​동적으로 변경하고, 최적의 절삭 각도를 유지하며, 공작물의 모든 형상을 피하면서 절삭 공구가 충돌 없이 가공될 수 있도록 합니다.

엔지니어링된 툴링 전략을 통해 안정성 확보

크고 얇은 절삭 공구를 고려할 때, 편향 및 채터 마크 문제는 절삭 품질과 정확도 모두에 어려움을 초래할 수 있습니다. 그러나 이러한 문제를 해결하기 위해서는 긴 절삭 공구와 적절한 가공 경로를 사용하는 것이 필수적입니다. 본 분석에서는 높은 L/D 비율을 가진 절삭 공구와 트로코이드 가공을 통한 효율적인 가공 방식을 제시합니다.

이 접근 방식은 복잡한 부품에 대한 안정적인 5축 가공이 선제적인 디지털 우선 워크플로에 달려 있음을 보여줍니다. 핵심 역량은 충돌 방지를 위한 운동학적 시뮬레이션, 정밀한 공구 축 프로그래밍, 그리고 응용 분야별 공구 경로 전략을 통합하여 고부가가치 복잡 부품 가공의 위험을 줄이고, 복잡한 기술 요구 사항을 예측 가능한 결과로 전환하는 것입니다.

첨단 자동차 제조 기술은 어떻게 지능형 업그레이드를 실현할 수 있을까요?

첨단 자동차 제조 로의 전환은 사후 대응에서 예측 기반으로의 전환을 요구합니다. 개념적으로, 기계 데이터를 예측 방식으로 활용하여 운영을 최적화하는 것이 바로 당면 과제의 핵심입니다. 데이터 기반 지능형 업그레이드 프로세스는 다음과 같은 단계를 포함합니다.

포괄적인 데이터 수집 인프라 구축

재단은 핵심 공작기계 주변에 IoT 센서 네트워크를 구축하고 있습니다. 센서들은 공작기계와 연관된 작동 매개변수를 측정하도록 보정되었습니다. 기계에서 수집된 작동 매개변수는 고속 네트워크를 통해 중앙 산업용 IoT(IIoT) 플랫폼으로 전송되어 끊김 없는 디지털 기록을 생성합니다.

필수 소모품에 대한 예측 모델 개발

공구 고장은 가동 중단을 초래합니다. 우리는 공구의 실제 마모 ​​데이터와 관련된 센서 데이터를 기반으로 이력을 구축하기 시작했습니다. 이를 통해 특정 패턴(예: 진동 수준)을 기반으로 머신러닝 기법을 활용한 알고리즘을 개발했고, 이 알고리즘은 85% 이상의 정확도로 잔여 수명을 예측할 수 있게 되었습니다. 그 결과, 가동 중단 없이 예방적 공구 교체가 일반적인 관행이 되었습니다.

분석을 통한 전반적인 설비 효율 최적화

OEE(종합 설비 효율)의 가치를 극대화하기 위해 제조 실행 시스템(MES)에 기계 정보, 가동 시간, 사이클 시간, 가동 중지 원인 등을 입력합니다. 이를 통해 시스템의 분석 기능은 효율 손실의 원인을 파악할 수 있으며, 일반적인 효율 손실 원인은 긴 설정 시간과 작은 손실 값을 갖는 가동 중지 시간입니다. 이 섹션은 예측 유지보수 활동을 최적화하고 OEE를 85% 효율 수준으로 개선하는 데 중점을 둡니다.

이 비전은 지능형 업그레이드를 실현하는 데 필요한 기술의 미래를 제시합니다. 여기에는 센서를 활용한 데이터 계층 구축, 주요 고장 모드를 식별하는 예측 분석, 그리고 전반적인 설비 효율성 분석 활용이 포함됩니다. 이는 기본적인 연결성을 넘어 첨단 자동차 제조 분야 에서 실질적인 가용성 및 성능 문제를 해결하는 예측 기반 의 데이터 중심 제조 환경을 구축하기 위한 청사진을 제공합니다.

LS Manufacturing의 5축 CNC 가공을 통한 고효율 경량 자동차 부품.jpg

그림 4: LS Manufacturing의 5축 컴퓨터 제어 가공을 이용한 차량 부품의 신속 생산

정밀 자동차 부품 제조업체에 필요한 핵심 역량은 무엇일까요?

정밀 자동차 부품 제조업체는 마이크로미터 수준의 정밀 측정 능력을 갖춰야 합니다. 이를 위해서는 생산 현장에서의 계획 수립 및 추적성 확보가 필수적입니다. 다음은 핵심 역량 과 그 구현 방안에 대한 개요입니다.

품질 및 프로세스 개발에 대한 사전 집중 투자

후속 활동의 위험을 줄이기 위해, 우리는 프로젝트 초기 단계에서 30%의 조기 출시를 목표로 하는 고급 제품 품질 계획(APQP) 원칙을 채택했습니다. 이는 동시 엔지니어링 워크숍, 핵심 부품 특성 분석, 고장 분석 및 관리 계획 수립 원칙을 통해 달성됩니다.

실시간 공정 검증 구현

완제품에 대한 간단한 검증만으로는 충분하지 않습니다. 당사는 레이저 시스템과 결합된 터치 프로브 센서를 사용하여 가공 라인 자체에서 진행 중인 작업을 검사함으로써 기술 사이클을 완성합니다. 이는 지정된 관리 한계를 벗어나는 모든 변동이 발생할 경우 기계 조정/가동 중단을 필요로 하는 폐쇄 루프 프로세스를 형성합니다. 불량품 생산은 허용되지 않기 때문입니다.

근본 원인 분석을 위한 전체 로트 추적성 확보

신속한 격리란 부적합 사항을 즉시 감지하는 것을 의미합니다. 신속한 격리 또는 차단은 모든 구성 요소에 고유 ID를 부여하는 전자 추적 시스템을 사용하여 구현됩니다. 이 시스템을 통해 자재 배치, 기계 매개변수, 검사, 작업자 등 제조 관련 모든 정보가 해당 ID와 연결되어 로트를 신속하게 격리하고 근본 원인 분석을 수행할 수 있습니다.

이러한 활동들은 서로 긴밀하게 연결되어 정밀 자동차 부품 제조업체가 따라야 할 현대적인 품질 관리 도구를 구성합니다. 이러한 역량은 기계 가공 설비에서 드러나는 것이 아니라, APQP(사전 품질 관리 계획)에서의 품질 보증 , SPC(통계적 공정 관리)에서의 실시간 관리, 그리고 디지털 추적성을 통해 입증됩니다.

LS Manufacturing의 신에너지 자동차 부문: 배터리 트레이 통합 가공 프로젝트

다단계 가공 방식이 여전히 일반적인 신에너지 자동차 분야에서 가장 큰 어려움 중 하나는 대형 알루미늄 배터리 케이스 의 누출 방지 및 정밀도를 확보하는 것입니다. 다음은 기계 제작업체인 LS Manufacturing이 D축 가공 솔루션을 개발하여 이러한 생산 병목 현상을 극복한 과정에 대한 설명입니다.

고객 과제

고객사 배터리 트레이의 밀봉면은 6000 시리즈 알루미늄 으로 제작되었으며, 평탄도 요구 사항은 0.1mm 이하 였습니다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 이전 6단계 공정 설정 과정에서 누적 오차가 총 0.3mm 에 달하여 시스템의 누출률이 5% 에 이르렀습니다. 더욱이, 8시간 의 사이클 타임은 생산 공정이 병목 현상에 직면해 있음을 보여주었으며, 이로 인해 연간 5만 대 생산 목표 달성에 차질이 생길 위험이 있었습니다.

LS 제조 솔루션

본 연구에서는 5축 갠트리 머시닝 센터 와 자체 개발한 단일 설정 지그를 활용한 통합 제조 원칙을 기반으로 전체 생산 시스템을 구축하여, 밀봉면, 나사 구멍, 냉각 채널 등을 한 번의 클램핑 작업으로 가공할 수 있도록 했습니다. 회전 속도 12,000rpm , 이송 속도 15m/min 의 고속 가공 방식을 채택했습니다.

결과 및 가치

이로써 밀봉면의 평탄도를 0.08mm로 유지하여 누출률을 0.1% 감소시켰습니다. 생산 주기 시간은 4.5시간 으로 단축되어 연간 5만 대 생산 목표를 달성할 수 있었습니다. 또한 오프라인 누출 테스트 및 재작업을 100% 제거하여 고객사의 요구에 부응하는 정밀 제조 품질을 확보함으로써 생산량 증대를 성공적으로 이끌 수 있었습니다.

이 사례는 LS Manufacturing이 고부가가치 제조 분야의 특정 과제를 해결하는 5축 가공 솔루션을 제공할 수 있는 역량과 전문성을 입증합니다. 비효율적인 공정에서 단일 설정 가공 솔루션 으로의 전환을 통해 대형 전기차 부품 생산 분야에서 선도적인 표준을 제시했습니다.

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자주 묻는 질문

1. 자동차 생산에 있어 5축 가공은 3축 가공에 비해 어떤 장점이 있습니까?

5축 가공기 의 가공 공정은 복잡한 곡면 가공을 용이하게 하며, 동시에 클램핑 시간을 단축하고 정밀도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 신에너지 자동차의 경량 부품 가공 공정에 활용될 수 있습니다.

2. 자동차 부품 대량 생산에서 일관성을 어떻게 확보할 수 있을까요?

SPC 기술을 적용하여 CPK = 1.67 이상의 중요 매개변수를 확보함으로써 장비 교정을 통해 제품 품질을 보장할 수 있습니다.

3. 신에너지 자동차 부품 가공이란 무엇입니까?

이러한 부품들은 밀봉이 잘 되어야 하고, 경량으로 설계되어야 하며, 가공에 필요한 높은 정밀도를 충족하기 위해 열 방출에 최적화되어야 합니다.

4. 5축 가공기의 투자 수익 회수 기간은 얼마나 걸립니까?

대량 생산 시 자동차 부품의 전체 생산 기간은 일반적으로 12개월에서 18개월 정도 소요됩니다. 이는 생산되는 자동차 부품의 종류에 따라 달라질 수 있습니다.

5. 얇은 벽 부품 가공 시 변형을 제어하는 ​​방법은 무엇입니까?

대칭 가공 절차를 적용하고, 절삭 매개변수를 최적화하며, 절삭력과 열 변형을 제어함으로써 변형 값을 0.1mm 로 일정하게 유지합니다.

6. 자동차 산업 분야에서 자격증을 취득하려면 어떻게 해야 하나요?

IATF 16949 에 따른 시스템 인증과 관련 제품에 대한 성능 테스트는 필수입니다.

7. 5축 프로그래밍 시 어떤 특별한 기술을 사용해야 합니까?

이를 위해서는 공구 축 벡터 최적화, 충돌 감지 및 가공 전략 최적화가 필요하며, 특수 CAM 소프트웨어가 필수적입니다.

8. 공급업체의 5축 가공 능력을 어떻게 평가할 수 있을까요?

게다가 새로운 공급업체를 선정할 때는 장비의 정확성, 공정 경험, 품질 시스템 등을 고려해야 하며, 이러한 역량을 검증할 수 있는 유일한 방법은 시험 가공뿐입니다.

요약

이 모든 것은 5축 가공 기술이 자동차 산업, 특히 경량화 및 전기 자동차 분야에 근본적인 혁신을 가져왔기 때문입니다. 이 모든 것은 기술 혁신을 통해 이루어졌습니다.

LS Manufacturing의 5축 자동차 부품 가공 에 필요한 개발 또는 무료 사전 가공 분석에 대해서는 기술 엔지니어링 전문가에게 문의하십시오. 당사 전문가들이 특정 자동차 부품과 관련된 문제점을 분석하고 최적의 솔루션을 제공해 드립니다.

5축 기술은 자동차 부품의 고정밀 제조를 가능하게 합니다. 맞춤형 솔루션에 대해서는 전문가에게 문의하십시오 !

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이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로만 작성되었습니다. LS Manufacturing 서비스는 이 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적이든 묵시적이든 어떠한 진술이나 보증도 하지 않습니다. 제3자 공급업체 또는 제조업체가 LS Manufacturing 네트워크를 통해 성능 매개변수, 기하 공차, 특정 설계 특성, 재료 품질 및 유형 또는 제조 기술을 제공할 것이라고 추론해서는 안 됩니다. 이는 구매자의 책임입니다. 부품 견적이 필요하시면 해당 항목에 대한 구체적인 요구 사항을 명시해 주십시오. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오 .

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LS Manufacturing은 업계를 선도하는 기업으로 , 맞춤형 제조 솔루션에 집중하고 있습니다. 20년 이상의 경험과 5,000개 이상의 고객사를 보유하고 있으며, 고정밀 CNC 가공, 판금 제조 , 3D 프린팅 , 사출 성형 , 금속 스탬핑 등 원스톱 제조 서비스를 제공합니다.
저희 공장은 ISO 9001:2015 인증을 획득한 100대 이상의 최첨단 5축 가공 센터를 갖추고 있습니다. 전 세계 150여 개국 고객에게 빠르고 효율적이며 고품질의 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산이든 대규모 맞춤 제작이든, 24시간 이내 최단 시간 내 납품으로 고객의 요구를 충족시켜 드립니다. LS Manufacturing을 선택하십시오. 이는 효율성, 품질 및 전문성을 의미합니다.
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