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로봇 관절 부품에 5축 CNC 가공이 필수적인 이유는 무엇일까요?

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  • CNC 가공

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요약: 5축 로봇 관절 CNC 가공은 하나의 동기식 5축 절삭 경로를 통해 액추에이터 및 회전 하우징을 제작하는 재료 제거(절삭 가공) 공정입니다. 여러 번의 클램핑 설정이 아닌 단 한 번의 클램핑 설정만으로 부품 재배치 및 위치 누적이 발생하지 않습니다. 최종 부품 형상은 ±0.005mm 의 공차를 달성합니다.

신입 기계 설계자와 로봇 엔지니어는 합동 도면 검토 훨씬 전부터 수많은 기하학 용어를 접하게 됩니다. 이들은 회전 각도가 더 크다고 해서 정밀도가 더 높아질 거라고 생각하지만, 실제로는 고정 장치의 강성과 기준계가 결정적인 요소입니다. 위치 결정의 5가지 원칙과 공차 기울기 맵을 통해 엄격한 공차가 필요한 경우 추가 비용을 투자할 가치가 있는지 판단할 수 있습니다. 로봇 엔지니어는 다음으로 다축 가공을 사용하는 설정이 타당한지 여부를 결정합니다.

핵심 요약

  • 5축 CNC 가공은 조인트 하우징을 위한 원셋업 제조 기술입니다. 두 개의 회전축과 세 개의 선형축을 한 번의 셋업으로 움직일 수 있어 공간 회전 오차 발생을 불가능하게 합니다.
  • 보어-플랜지 동축도는 조인트 위치 정밀도를 정의하는 기준 관계입니다. 다단계 클램핑은 하나의 보어-플랜지 관계를 여러 설정으로 나누는 과정이며, 각 움직임은 추가적인 편차를 발생시킵니다. 단일 설정에서의 동축도 정밀도는 수 마이크론 수준입니다.
  • 접합부 재질 선택은 강성과 관성 운동 사이의 절충안입니다. 경량 액추에이터 본체에는 주로 7075-T6 알루미늄 합금이 사용됩니다. 28~32 HRC(로크웰 C 경도)로 경화된 합금강은 강성이 높은 베어링 시트가 필요한 중량 접합부에 적합한 대안입니다.
  • 표면 건전성은 최종 패스에서 채터링을 줄인 결과입니다. 이송 자국은 채터링을 나타내며, 프레팅은 밀봉면에서 발생합니다. 표면 조도 Ra 0.8 μm는 하모닉 드라이브와 앵귤러 콘택트 베어링의 마모를 방지하는 표면 품질입니다.

단면도는 하나의 깊은 로봇 관절 하우징 내부에서 긴 3축 공구의 편향과 짧은 5축 절삭 공구의 편향을 비교합니다.

이 초보자 가이드를 신뢰해야 하는 이유는 무엇일까요?

글로리아는 로봇 관절 가공 및 쾌속 조형 분야에서 15년 이상의 전문 경력을 보유하고 있으며, 절삭 역학을 가르치기도 했습니다. LinkedIn에서 Gloria's Engineering Insights를 팔로우하시면 주니어 엔지니어를 위한 운동학 관련 추가 정보를 확인하실 수 있습니다. 로봇 관절 좌표계의 명칭은 ISO 230-1:2012 (2023년 개정판)에서 찾아볼 수 있습니다.

기준점 논리, 단일 설정 윤곽 가공 및 기하 공차 균일성은 LS Manufacturing 의 전문 절삭 응용 엔지니어링 팀에 의해 검증되었습니다. ISO 2768-1:1989 의 일반 공차 등급은 그림에 나타낸 로봇 관절의 각 치수에 대한 기본 공차 범위를 제공합니다. 전체 치수 검사를 통해 분석할 모든 치수 값을 얻을 수 있습니다.

데이터 출처: LS Manufacturing 2025–2026 로봇 관절 제조 시험 데이터(ROBOT-2026-804 프로젝트, 샘플 크기 >800). 각 수치는 회사 평균 생산량 수준이 아닌 특정 프로젝트 범위에 대한 것입니다. 주니어 엔지니어들은 공차 설정 절차를 시작하기 전에 다면 관절 도면 내의 기준 시스템을 이해하는 기술을 습득했습니다.

자동화된 작업장 바닥에서 산업용 로봇 팔 하나가 CNC 가공 센터 옆에서 작업하고 있습니다.

그림 1: 자동화된 작업장 바닥에서 산업용 로봇 팔 하나가 CNC 가공 센터 옆에서 작업하고 있다.

로봇 관절 공차에 5축 CNC 가공이 필수적인 이유는 무엇일까요?

5축 CNC 가공은 로봇 관절의 마이크론급 정밀도를 가진 장착 기준점을 위한 동기화된 윤곽 가공 작업으로, 5축 커터 방향 설정으로 인한 조립 시 재클램핑 오류를 제거합니다. 다단계 클램핑 방식은 가공 시작 전 ±0.1mm의 정밀도 오차를 발생시킬 수 있는데, 이는 5축 CNC 가공이 로봇 공학에 필수적인 이유입니다 . 5축 CNC(컴퓨터 수치 제어) 윤곽 가공은 커터와 공작물 간의 연속적인 공간적 관계를 보장합니다. 단일 설정으로 모든 구멍의 중심을 하나의 기계 좌표계에 결정함으로써 기준점에 대한 동축성을 유지합니다. 유성 기어 및 하모닉 드라이브(스트레인웨이브 기어박스) 하우징에 가장 큰 이점을 제공하지만, 평평한 단면 플레이트에는 이점이 없습니다.

회전 쌍의 기하학적 폐쇄 및 축 제약 조건

로봇 관절 부품의 가공 공차는 표면 조도가 아닌 기준점에서 시작됩니다. ISO 1101:2017(8.2.3절)과 같은 CNC 가공 공차 표준은 관절 도면의 각 구멍에 대한 기준 특징(측정 원점으로 사용할 선택된 표면 또는 축)을 정의합니다.

6축 손목 관절은 모든 관절에 오차 범위를 균등하게 분산시켜 끝단을 마이크론 단위까지 정밀하게 위치시킵니다.

  1. 동축성(동일 축상에 있는 두 개의 구멍)이 대부분의 용량을 차지합니다.
  2. 면의 흔들림(회전 시 축 방향 흔들림) 은 나머지 부분을 사용합니다.

모든 종류의 엔드 이펙터(로봇 팔 그리퍼/툴)는 동축도와 런아웃이 증가하면 드리프트 현상을 겪게 됩니다.

단일 설정 공차 누적 절단

단일 설정 CNC 가공 정밀도는 단일 고정 장치를 기준으로 구멍 중심을 정확하게 결정하여 공차 누적(부품 오차)이 더 이상 증가하지 않도록 합니다. 3축 밀링은 뒤집을 때마다 하우징의 기준점을 재설정하고 0.1mm급 오차를 유지하며, 5축 윤곽 가공은 5미크론급 동축도 오차를 유지합니다. 간단히 말해, 한 번의 클램핑으로 모든 구멍의 중심을 맞출 수 있으며, 추가 설정은 오차를 유발합니다.

공차 범위는 3축 가공 기능이 제대로 작동하지 않는 하우징을 식별하는 데 사용됩니다. 초보자들은 축을 추가하면 모든 종류의 오류가 줄어들 것이라고 생각하지만, 기준점 재설정으로 인해 오류가 증가하기 때문에 단 한 번의 클램핑만으로도 정확도를 확보할 수 있습니다. 특히 교차 구멍이 있는 CNC 가공 작업에서는 여러 번의 클램핑으로 인해 오류가 최대화됩니다.

기억해야 할 사항

  • 플랜지 면에 치수를 지정하기 전에 베어링 보어에 기준점을 하나 지정하십시오.
  • 하나의 기준점을 사용하는 구멍들은 하나의 클램핑으로 결합될 수 있습니다.

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다축 가공은 어떻게 복잡한 로봇 액추에이터를 제작하는가?

다축 가공은 직선 스트로크와 회전 틸트 축이 함께 진행되는 하나의 통합된 절삭 동작입니다. 5축 CNC가 복잡한 형상을 가공하는 방식은 벡터 보간(모든 축이 하나의 공유 공간 경로를 따라 진행)에 기반합니다. 여기서 X, Y, Z축 이동은 A, B축 틸트와 함께 하나의 보간 사이클을 공유합니다. 공작물의 회전은 공구 길이를 늘리는 대신 접근 각도를 생성하여 짧고 견고한 공구로도 접합부의 내부 영역까지 접근할 수 있도록 합니다. 공구의 한쪽 날이 다른 쪽 날과 함께 절삭하는 측면 하중의 경우에도 표면 조도는 서브마이크론급을 유지합니다.

5개 기계 축에 걸친 벡터 보간

5축 CNC 가공 로봇 관절은 X, Y, Z축 이동과 A 및 B축 기울기 이동을 하나의 보간 체인을 사용하여 수행하며, 독립적인 위치 결정 작업으로 수행하지 않습니다. 컨트롤러의 예측 기능은 모든 축을 하나의 연속적인 이동으로 결합하여 절삭 공구의 방향을 가공 공간 벽면과 정렬된 상태로 유지합니다.

  1. 직선 스트로크에 따라 커터의 위치가 결정됩니다.
  2. 회전 기울기는 접촉각을 결정합니다.
  3. 보간법은 위치와 기울기를 한 주기 내에 결합합니다.

돌출부 제어 및 기하학적 경계

다축 가공 로봇 액추에이터는 절삭 공구가 길어질수록 캔틸레버 강성이 감소하기 때문에 짧은 오버행을 사용하여 채터링을 억제합니다. 초보 작업자는 깊고 얇은 벽의 포켓 가공 시 긴 절삭 공구를 사용하는 경우가 많지만, 공작물 회전을 통해 오버행을 줄일 수 있습니다.

간단히 말해, 추가적인 가공 범위는 긴 공구를 사용하는 것이 아니라 금속을 이동시켜 얻는 것입니다. 중공형 협동 로봇 관절에서 CNC 가공은 어떻게 작동할까요 ? 틸트 접근 방식을 통해 회전이 더 깊은 포켓 가공을 절삭 공구 길이 조절이 아닌 라우팅 작업으로 전환하는 이유를 설명할 수 있습니다.

단면도는 5축 CNC 가공 로봇 관절에서 긴 3축 공구의 편향과 짧은 절삭 공구의 편향을 비교합니다.

그림 2: 5축 CNC 가공 로봇 관절에서 긴 3축 공구의 편향과 짧은 절삭 공구의 편향을 비교한 단면도.

기본 비교표

로봇 구동식 관절 절삭에서 세 가지 다축 라우팅 시퀀스는 네 가지 물리적 차원으로 구분됩니다. 절삭 형상, 동축성, 기준점 일치 및 부품 형상은 모든 가공 공정을 나타냅니다. 신입 엔지니어들은 하나의 표를 참조하여 각 열을 부품군에 매핑합니다.

차원 전통적인 3축 밀링 인덱싱된 3+2축 위치 지정 연속 5축 윤곽 가공
공간 기하학 접근 수직 방향으로만 절삭하고, 언더컷이나 경사 오일 홈은 만들지 않습니다. 인덱싱 및 틸트, 분할 절삭, 절삭 공구 방향 각도 고정 복잡한 형상의 표면 법선에 대해 절삭 공구의 방향이 연속적으로 변화합니다.
동축성 및 기준점 일치 수동으로 뒤집고 다시 표시하며, 누적 기준 허용 오차는 ±0.1mm입니다. 뒤집는 횟수 감소, 인덱싱 위치 지정 허용 오차 ±0.03mm 클램핑을 통해 모든 회전 형상을 얻을 수 있으며, 기준점 일치도는 ±0.005mm입니다.
커터 오버행 강성 및 채터 L/D 비율이 5:1 보다 긴 절삭 공구를 사용하면 휘어짐과 채터링 현상이 자주 발생합니다. 절삭날 길이는 중간 정도이며, 다축 전환 시 약간의 자국이 관찰됩니다. 짧고 견고한 절삭 공구; 측면 밀링에서도 Ra = 0.8 μm의 표면 품질을 달성합니다.
일반적인 로봇 부품 형태 평면 이음매 베이스 커버; 케이블 배선이 필요 없는 장착 브래킷 입방형 감속기의 직교 구멍; 외부 접속함 일체형 중공 접합 플랜지; 라우팅 채널 토크 센서 베이스

5축 윤곽 가공은 동적인 얇은 벽의 운동학적 관절에 적합한 반면, 3축 밀링은 평평한 베이스 커버 및 정밀도가 낮은 외부 커버에 사용됩니다.

로봇 관절 가공에 가장 적합한 재료는 무엇일까요?

로봇 관절에 사용되는 엔지니어링 재료는 강성 대 무게비, 피로 강도, 역하중 시 치수 안정성을 기준으로 금속 합금으로 구성됩니다. 로봇 관절에 사용되는 재료는 크게 항공우주용 알루미늄과 담금질 및 템퍼링 처리된 합금강의 두 가지 계열로 나뉩니다. 절삭 속도는 각 합금 재료의 열전도율 및 열저항과 관련이 있습니다. 7075-T6 알루미늄은 냉각수 사용과 이송 속도 조절이 필수적이며, 그렇지 않으면 잔류 응력으로 인해 1.5mm 두께의 벽면이 휘어질 수 있습니다.

7075-T6 암의 석출 경화 및 항복 강도

석출 경화(합금이 시효되면 석출물이 전위의 이동을 막음) 로 인해 7075-T6의 항복 강도는 6061보다 약 80% 더 높습니다. 알루미늄과 강철은 여전히 대부분의 로봇 관절 부품에 사용되는 CNC 가공 재료 입니다.

  • 알루미늄 합금은 열을 빠르게 발산하고 밀도가 낮습니다.
  • 강철 합금은 소형 크기에서도 역토크를 견딜 수 있습니다.

7075-T6 합금이 장거리 로봇 팔에 널리 사용되는 이유는 높은 비강성(탄성 계수를 밀도로 나눈 값) 때문입니다. 5축 CNC 가공 로봇 관절은 얇은 부분의 재료를 한 번의 클램프로 제거하여 잔류 응력을 대칭적으로 만듭니다. 간단히 말해, 가벼운 로봇 팔은 큰 모터 없이도 더 빠르게 움직일 수 있습니다.

42CrMo4 강철의 피로 수명 및 측면 마모

42CrMo4(크롬-몰리브덴 합금강)는 담금질 후 28~32 HRC로 템퍼링할 때 최대 피로 수명을 나타냅니다. 역토크를 받는 스플라인 샤프트는 반복적인 하중을 받을 때 연질 합금이 변형되기 때문에 경화된 코어가 필요합니다. 한CNC 가공 공정은 경도가 증가함에 따라 적절한 이송 속도로 플러드 쿨링을 적용합니다.

경도가 높은 강철이 반드시 더 날카로운 것은 아닙니다. 오히려 측면 마모가 증가하여 이송 속도를 늦춰야 합니다. 로봇 관절 부품 가공 시 허용 오차를 초과하기 전에 새로운 모서리를 만들어야 합니다. 엔지니어들은 첫 직장에서 경도와 가공성이 서로 바꿔 쓸 수 있는 개념이 아니라는 것을 배우게 됩니다.

실질적인 핵심 사항

  1. 42CrMo4는 스플라인 샤프트 가공에만 사용하십시오. 평면 커버에는 사용하지 마십시오.
  2. 경화 처리된 보어를 가공하기 전에 피로 사이클에 대한 템퍼 밴드를 확인하십시오.

회전 테이블이 밀링 커터 아래에서 원통형 금속 공작물을 회전시키면서 칩이 떨어집니다.

그림 3: 회전 테이블이 밀링 커터 아래에서 원통형 금속 공작물을 회전시키면서 칩이 떨어지는 모습.

단일 설정 CNC 가공 정밀도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

단일 설정 CNC 가공 정밀도 는 고정된 부품의 6개 기하학적 자유도를 기계의 한 좌표계에 고정했을 때 달성되는 치수 제어입니다. 크기 변동에 영향을 미치는 주요 요인은 기계 부품의 열팽창, 절삭력에 의한 탄성 변형, 그리고 미세 가공 공구의 마모입니다. ISO 230-1:2012는 이러한 기계 관련 요인 각각의 영향을 정량화하는 기하학적 정확도 테스트를 규정하고 있습니다. 고정 장치, 서보 제어 및 대칭형 헬리컬 가공 방식은 5µm 이내의 기하학적 공차를 유지하면서 크기 변동을 최소화합니다.

운동학적 오차 보상 및 RTCP 제어

RTCP(회전 공구 중심점, 스핀들 헤드가 회전하는 동안 제어 장치가 공구 끝 위치를 유지함)는 5축 가공의 기반을 제공합니다. 서보 시스템은 회전축 피드백을 받아 선형축 위치를 변경하고 헤드 진동으로 인한 공구 끝 편차를 제거합니다. 제조업체는 볼바 및 레이저 테스트를 사용하여 보정 알고리즘을 검증합니다.

ISO 230-1:2012는 각도 위치 오차 운동을 포함한 회전축에 대한 기하학적 테스트 기술을 규정합니다. 로봇 부품 가공에 3축 CNC와 5축 CNC 중 어떤 것을 선택할지는 한 가지 중요한 요소에 달려 있습니다. 바로 절삭 중에 회전축이 움직이는지 여부입니다. 절삭에는 모션 보정이 필요하지만, 인덱싱에는 필요하지 않습니다.

절단 열 분포 및 박막 대칭성

단일 설정 CNC 가공의 정밀도는 칩을 통해 열이 방출되어 알루미늄 소재로 전달되지 않는 데 달려 있습니다. 대칭형 공구 경로가 적층되어 잔류 응력을 고르게 제거하고 내경의 원통도를 유지합니다. 소비자는 검사 결과에서 열 변형과 공구 마모를 쉽게 구분할 수 있습니다.

로봇 관절 부품 가공 공차 마무리 가공 과정에서 벽면 사이를 전환한 후에는 크기가 작아집니다. CNC 가공 원리는 빠른 일방향 황삭보다는 균형 잡힌 재료 제거를 요구합니다. 더 명확하게 말하면, 균일한 층으로 제거된 금속은 제자리에 그대로 남게 됩니다.

3축 CNC와 5축 CNC가 로봇 부품 품질에 미치는 영향은 무엇일까요?

3축 및 5축 CNC 밀링은 로봇 회전 관절의 구동 백래시를 결정하는 자유도 계층 구조의 두 단계입니다. 로봇 부품 가공에 3축 CNC와 5축 CNC 중 어떤 것을 선택할지는 단 하나의 질문으로 귀결됩니다. 바로 공구가 지나치게 길지 않으면서 깊은 구멍에 접근할 수 있는가 하는 것입니다. 공구가 지나치게 길면 휘어지기 때문에 테이퍼형 구멍은 30μm의 허용 오차 범위를 벗어나게 됩니다. 5축 경사 가공은 일정한 팁 속도를 유지하여 깊은 벽면에 진동 흔적이 남는 것을 방지합니다. 또한 구멍이 원통형으로 유지되면 백래시(맞물린 기어 사이의 유격)가 감소합니다. 2축 회전체의 경우 5축 프로그래밍 비용 이 CNC 선삭(고정된 공구에 대해 소재를 회전시키면서 가공하는 선삭 작업) 보다 높기 때문에 5축 가공의 이점을 누릴 수 없습니다.

공간적 자유도 제한 및 전송 반동

3축 가공은 캔틸레버식 편향 설정을 기반으로 하므로 공구 이동량만으로 캐비티 접근이 결정됩니다. 깊은 베어링 홀 가공에 긴 보링 공구가 필요하기 때문에 원형 홀의 캔틸레버식 편향으로 인해 테이퍼가 형성됩니다. 테이퍼 형성은 감속기 내 기어 축을 기울어지게 하여 구동계 전체의 백래시를 증가시킵니다.

5축 CNC가 로봇 공학에 중요한 이유는 다음과 같습니다. 회전식 틸트 기능 덕분에 더 짧은 공구로 깊은 벽면 가공이 가능하며, 결과적으로 원통형 보어를 얻을 수 있습니다. 또한, 팀은 2분 이내에 테이퍼 형성 위험이 공구 이동 때문인지 아닌지를 판단할 수 있습니다.

경사 진입, 일정한 팁 속도 및 회전 경계

다축 가공 로봇 액추에이터는 경사 진입 시 일정한 절삭 속도를 유지합니다. 일정한 절삭 속도는 채터링(절삭날과 벽면 사이의 자가 진동)을 방지하여 0.8μm의 벽면 조도를 일정하게 유지할 수 있도록 합니다. 초보자의 경우, 5축 정밀도는 단 하나의 기준점에만 의존하는 것으로 이해될 수 있습니다.

단순한 형태의 회전체는 한 가지 분류 기준에 부합하지 않습니다. CNC 가공은 단일 공구를 사용하여 공작물을 회전시키는 선반에 무엇을 추가하는 것일까요 ? 프로그래머는 선반 코드보다 5축 코드를 더 많이 작성하는데, 이는 2축 가공 부분은 선반 가공 센터에서 처리하기 때문입니다.

다른 분야에도 적용 가능한 교훈

  1. 기계 정밀도에 문제가 있다고 단정하기 전에 두 깊이에서 구멍의 원형도를 측정하십시오.
  2. 5축 프로그래밍은 밀폐된 형상에만 사용하고, 일반적인 2축 부품에는 절대 사용하지 마십시오.

고정 장치가 링 모양의 로봇 관절 플랜지 하나를 고정하는 동안 회전하는 절삭기가 금속을 제거합니다.

그림 4: 고정 장치가 링 모양의 로봇 관절 플랜지 하나를 고정하는 동안 회전하는 절삭기가 금속을 제거합니다.

다축 가공의 실제 작동 방식: LS Manufacturing의 협동 로봇 관절 사례

단일 설정 다축 CNC 가공은 단일 클램핑 작업으로 중공형 협동 로봇 관절의 모든 회전 형상을 완성하는 데 사용되는 라우팅 기술입니다. 외경 120mm의 7075-T6 알루미늄 회전 플랜지는 하모닉 드라이브 플렉스 스플라인 스피곳과 크로스 롤러 베어링 시트로 구성됩니다. 케이블은 협동 로봇의 중공형 본체 내부로 배선되어야 하므로, 강성을 확보하기 위해 두께를 늘릴 수 없기 때문에 벽을 얇게 유지해야 합니다. 캔틸레버 벽의 최소 두께는 1.5mm 이므로 양쪽 끝 베어링 시트는 동축이어야 합니다.

응용 시나리오

CNC 가공은 중공 협동 로봇 플랜지 내부에서 어떻게 작동할까요 ? 협동 로봇에서는 케이블이 액추에이터를 통과하는데, 하나의 7075-T6 플랜지에는 두 개의 베어링 시트 주변에 1.5mm의 캔틸레버가 있어야 합니다. 두 베어링 시트 모두 정밀한 동축성을 요구합니다. 많은 젊은 엔지니어들이 문제의 원인이 벽 두께라고 잘못 생각하고 있습니다.

원칙의 실천

절삭 속도(Vc, 주변 커터 속도) 는 60m/min입니다. 알루미늄 합금 7075-T6은 빠르게 냉각되지만 고온에서 매우 연화되기 때문입니다. 절삭 속도를 높이면 온도 구배만 커져 1.5mm 두께의 얇은 벽이 휘어질 수 있습니다. 스핀들과 A/C 사이의 경사각은 짧은 엔드밀에 고르게 하중이 가해지도록 합니다. MQL(최소량 윤활)은 얇은 링 내부의 온도 분포를 균일하게 유지합니다.

측정 결과

설정 시간이 14% 감소했고, 초도품 생산 및 소량 생산 시간은 12% 단축되었습니다. 키 보어 동축도 정밀도는 ±0.005mm에 도달했으며, 초도품 불량률은 18%에서 4%로 감소했습니다. 박판 알루미늄 CNC 가공은 스핀들 속도가 아닌 동축도 오차가 누적되기 때문에 설정 횟수 감소를 통해 이점을 얻습니다.

데이터 출처: LS Manufacturing의 2025~2026년 로봇 관절 가공 테스트 기록(프로젝트 번호 ROBOT-2026-804, 샘플 크기 >800). 이 데이터는 공장 전체 생산 평균이 아닌 내부 측정 데이터베이스를 기반으로 합니다.

자주 묻는 질문

1. 로봇 관절에 일반적인 3축 밀링 머신 대신 5축 CNC 가공이 필요한 주된 이유는 무엇입니까?

단일 설정 5축 윤곽 가공 라우팅을 사용하면 단 한 번의 클램핑만으로 조인트 하우징의 모든 회전 형상을 가공할 수 있습니다. 베어링 보어, 플랜지 면 및 케이블 채널의 기준점은 고정된 상태로 유지됩니다. 3축 가공 라우팅의 경우, 하우징을 뒤집을 때마다 기준점을 다시 설정해야 합니다. 동축도는 ISO 1101:2017에 정의된 기준점에 따른 위치 공차입니다. 단일 설정 라우팅에서 동축도는 5µm 이내입니다. 설계 검토를 통해 축 개수를 세는 대신 단일 클램핑이 필요한 하우징을 예측할 수 있습니다.

2. 5축 CNC 가공을 이용하면 가공 후 표면 처리 요구 사항이 항상 사라지는 것입니까?

양극 산화 처리는 새로운 층을 추가하지 않고 기본 금속에서 산화알루미늄을 생성하는 전해 변환 코팅 공정입니다. 표면 거칠기는 봉우리와 골짜기 사이의 기하학적 형상을 나타내며, 코팅 두께는 내식성에 영향을 미칩니다. 5축 윤곽 가공을 통해 스피곳 면의 Ra 값은 0.8µm가 됩니다. MIL-A-8625 표준은 알루미늄 합금에 대한 양극 산화 처리 등급을 규정합니다. LS Manufacturing의 접합부 쉘은 절단 후 MIL-A-8625 양극 산화 처리를 거칩니다. 구매 부서는 하나의 접합부 도면에서 코팅의 거칠기 값을 구분해야 합니다.

3. 7075-T6 로봇 액추에이터 하우징 가공 시 일반적인 벽 두께 제한은 얼마입니까?

최소 가공 가능 벽 두께는 캔틸레버 단면에서 채터링에 저항하는 강성 제한 요소가 됩니다. 이러한 단면은 절삭력으로 인해 휘어질 수 있으며, 잔류 응력은 고정 해제 후 가공된 단면을 변형시킬 수 있습니다. 이러한 접합부 쉘의 CNC 박판 가공은 캔틸레버 벽 두께를 1.5mm 이상으로 유지하는 LS Manufacturing 엔지니어링 사양을 고려하며, ASTM B209-14는 7075-T6 알루미늄 판재 및 시트를 규정하고 있습니다 .

4. 5축 CNC 가공이 복잡한 내부 접합부 형상 가공에서 EDM을 완전히 대체할 수 있을까요?

방전가공(EDM)은 전극과 공작물 사이의 스파크로 인해 금속이 제거되는 열 침식 공정입니다. 스파크 침식은 절삭력을 사용하지 않으므로 취약한 부분은 손상되지 않고 유지됩니다. 회전하는 엔드밀은 커터 크기와 동일한 모서리 반경을 생성하며, R0 내부 모서리는 밀링 범위를 벗어납니다. ASM 핸드북 16권(가공) 에 따르면, 스파크 침식은 비전통적인 공정에 속하며, LS Manufacturing의 공정 시트에서는 EDM 작업에 R0 모서리를 지정합니다.

절삭 공구가 구멍, 돌출부 및 리브를 가공하는 동안 냉각수가 로봇 액추에이터 하우징에 분사됩니다.

그림 5: 절삭 공구가 구멍, 돌출부 및 리브를 가공하는 동안 냉각수가 로봇 액추에이터 하우징에 분사됩니다.

요약

운동학적 관절의 반복성과 작동 내구성은 공간 장착 기준면의 기하학적 정확도와 단일 설치 고정 장치의 안정성에 의해 결정됩니다. LS Manufacturing은 검증된 가공 원리와 다축 운동학을 활용하여 신진 로봇 엔지니어에게 생산 규모 확장에 앞서 기준이 되는 기하학적 공차를 제공합니다.

로봇 가공 및 운동학 엔지니어링 지원

엔지니어링 교육, 기하 공차 할당 분석 및 로봇 관절용 다축 공구 경로의 운동학적 분석에 대한 논의는 LS Manufacturing의 응용 엔지니어링 부서 (info@lsrpf.com 또는 +86 185 6675 9667)로 문의하십시오.

추가 정보: 로봇 팔 관절용 5축 CNC 가공: 고하중 및 고정밀을 위한 정밀 솔루션


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글로리아

고속 프로토타이핑 및 고속 제조 전문가

15년 이상의 경력을 보유한 글로리아는 정밀 CNC 가공, 3D 프린팅, 우레탄 주조, 쾌속 금형 제작, 사출 성형, 금속 주조, 판금 및 압출 분야를 전문으로 합니다. 엔지니어링 팀이 DFM을 최적화하고 원활하게 규모를 확장할 수 있도록 지원하는 데 전념하고 있습니다.

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