현대 생산에서의 감산 제조 허용 오차 이해

현대 산업 생산은 일관되게 고품질의 결과를 위해 최고의 정확성이 요구되는 제조 공정에 크게 의존합니다. 밀링, 터닝 및 드릴링 공정은 감산 제조 허용 오차가 작용하고 달성된 결과의 불일치가 허용되는 주요 재료 제거 단계를 나타냅니다. 이 블로그 게시물에서는 감산 제조 허용 오차의 필요한 세부 정보를 보존하여 기능 및 산업 효율성 요구 사항을 준수하기 위해 제품 설계에 어떤 영향을 미치는지에 초점을 맞춥니다. 이 가이드가 지식 엔지니어링이든 보다 협의적인 프로젝트 관리 접근 방식이든 프로세스에 참여하는 모든 사람이 점점 더 엄격해지는 통제의 과제와 점점 더 엄격해지는 허용 오차가 초래하는 품질에 대한 결과를 해결하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

절삭 가공 어떻게 작동합니까?

삭감적 생성은 다양한 방법(선삭, 드릴링, 연삭 또는 밀링 등)을 사용하여 블록의 섹션을 잘라내어 큰 재료 블록을 미리 정의된 기하학적 모양의 객체로 변환하는 프로세스입니다. 이는 종종 CAM 파트너 제조업체의 도움을 받아 수행되어 정밀성을 높입니다. 대부분의 생산에서 첫 번째 단계는 블록이나 시트 재료를 사용하여 최종 완성을 위해 원하는 모양으로 자르는 것입니다. 따라서 이 기술은 엄격한 허용 오차 또는 매우 기하학적으로 복잡한 특징이 있는 구성 요소를 생산하는 데 적합하며, 항공우주, 자동차 및 의료 기기 제품을 제조하는 데 가장 유용합니다.

핵심 원칙 절삭 가공

재료 제거 절차

삭감 제조는 원하는 작업물보다 큰 재료를 사용하여 드릴, 연삭기 또는 커터를 사용하여 점차적으로 재료를 제거하여 적절한 치수와 모양을 얻는 방식입니다.

정밀도와 정확도

이 과정을 통해 본질적으로 복잡하고 섬세한 디자인에 필요한 높은 수준의 세부 사항과 정밀한 측정이 가능합니다.

도구 제어

대부분의 현대적 삭감 제조는 일종의 컴퓨터 제어 기계 도구(CAM)를 사용합니다. 이런 방식으로 도구는 자동으로 프로그래밍되고 제어되어 오류 가능성을 줄이고 균일성을 유지합니다.

재료 고려 사항

이 과정에서는 복합소재, 플라스틱, 금속 등 다양한 재료를 사용할 수 있지만, 재료 선택은 작업물의 처리 방법과 사용할 도구에 직접적인 영향을 미칩니다.

설계 복잡성 기반 애플리케이션

삭감 제조는 프로토타입, 항공우주 및 자동차 산업용 구성 요소, 의료 기기 등 레이저만큼 정밀한 디테일이 필요한 프로젝트를 진행하는 고객에게 가장 적합합니다.

The 삭감 제조 공정: 단계별

설계 및 CAD 모델링

첫 번째 단계는 기안자가 CAD 프로그램에서 디자인을 개발하는 것입니다. 이 모델은 기본 프로토타입으로 기능합니다. 오늘날의 CAD 시스템은 측정 및 기하학적 세부 사항을 달성할 수 있으므로 최종 제품은 정확하게 제작됩니다. 또한, 완전한 제품이 제조되기 전에도 설계 소프트웨어를 사용하여 다양한 가공 조건이 최적화됩니다.

재료의 선택 및 취득

재료 선택은 원하는 기계적 특성과 허용 오차를 달성하는 데 가장 중요한 단계입니다. 재료의 경도, 열전도율 및 가공성은 고려되는 몇 가지 요소입니다. 강철 및 알루미늄과 같은 금속은 신뢰성 때문에 가장 선호되는 반면, 알루미늄은 쉽게 가공할 수 있습니다 그리고 강철은 놀라울 정도로 내구성이 뛰어납니다. 산업 표준에 따르면, 황동처럼 가공 용이성이 약 100%라고 하면 표준 이상입니다.

기계 설정

블록이나 시트 형태의 선택된 소재는 이제 가공 장비에 작업물로 배치되고 단단히 고정됩니다. 이 시점에서 기계가 작동해야 하는 툴패스 지침은 이미 CAM 소프트웨어에서 생성되어 CNC 기계에 업로드됩니다. 최신 CNC 시스템에서는 적응형 제어와 함께 자동화가 사용됩니다. 가공 공정에서 정확성이 필요한 모든 산업에서 마이크로미터 세부 정보 또는 절대 정밀도 수준 내에서 계획되지 않은 변경 사항을 보상하여 생산 공정을 제어하는 ​​기술이 있습니다.

황삭

이 가공 단계에서 우선순위는 가능한 한 빠르고 효율적으로 과도한 재료를 제거하는 것입니다. 엔드밀이나 드릴과 같은 도구는 러핑 단계에서 사용되며, 여기서는 재료 감소가 폼의 표면 마감보다 우선시됩니다. 산업 표준 러핑 이송 속도는 가공되는 재료에 따라 밀링의 경우 이빨당 0.005~0.02인치입니다.

마감

마무리 단계는 각 제품이 사양에 명시된 치수, 허용 오차 및 표면 마감 내에 있음을 보장합니다. 이 단계는 더 미세한 커터를 사용하고 더 느린 속도로 가공하여 의료 및 항공우주 부품 가공 분야에서 달성된 표면 마감의 거칠기 평균이 Ra 0.4µm 미만이 되도록 합니다.

검사 및 품질 관리 

가공 공정 후, 구성 요소 치수와 표면 품질은 일반적인 허용 오차 요구 사항에 대한 정확성을 위해 엄격하게 검사됩니다. 일반적으로 CMM 및 NDT와 같은 방법이 사용됩니다. 데이터에 따르면 고정밀로 작동하는 시설은 규정 ISO 0.001에 따라 ±2768인치의 허용 오차를 균일하게 달성할 수 있습니다.

열처리, 코팅 및 디버링의 추가는 재료 매개변수와 전문 기능을 전환하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 더 나은 내식성을 위해 알루미늄 조각을 양극 산화 처리하고, 더 나은 피로 저항성을 위해 강철을 샷 피닝하는 것이 있습니다.

다양한 산업에는 고유한 요구 사항이 있으며, 이는 종종 매우 기술적입니다. 그러나 정밀한 다단계 및 감산 제조를 통해 이러한 지침을 능가할 수 있는 부품 및 프로토타입이 만들어집니다.

의 역할 CNC 기계 in 절삭 가공

CNC(Computer Numerical Control) 기계는 부품을 만들 때 탁월한 정확성, 속도 및 유연성으로 인해 삭감 제조에 필수적입니다. 이러한 기계는 절단, 밀링, 터닝 및 드릴링을 통해 재료를 기계적으로 제거하는 소프트웨어를 사용하여 복잡한 절삭 공구를 제어된 방식으로 처리합니다. 통계적으로 CNC 가공은 ±0.001인치 또는 그 이하의 허용 오차를 달성하여 항공우주, 자동차 및 의료 기기와 같이 정밀도가 중요한 산업에 적합한 가공 프로세스입니다.

최신 CNC 시스템은 종종 5축 가공과 같은 다축 구성을 활용하여 여러 설정 없이 더 복잡한 형상을 제조할 수 있습니다. 예를 들어, 항공우주 분야에서 5축 CNC 가공은 터빈 블레이드 제작에 능숙하게 적용되며, 여기서 치수 정확도와 복잡한 모양은 높은 응력 하에서 작동하는 데 중요합니다.

CNC 기계의 한 가지 이점은 생산성을 크게 향상시키는 중단 없는 작동이 가능하다는 것입니다. 지속적인 모니터링 및 피드백과 같은 고급 기능을 통해 제조업체는 다운타임을 최소화하는 동시에 프로세스 안정성을 개선할 수 있는 더 나은 위치에 있습니다. 연구에 따르면 CNC 기술은 수동 가공에 비해 생산 시간을 최대 50% 절약할 수 있으며 재료 낭비도 줄일 수 있습니다.

일반적으로 CNC 기계는 설계와 제품 ​​제조 사이의 연결 고리 역할을 하며 정확성과 효율성을 갖추고 있으며, 품질, 비용 및 복잡한 설계 측면에서 업계의 모든 기대를 충족합니다. 자동화 프로세스에서 CNC 기계의 중요성은 자동화 및 디지털 기술 분야의 발전과 함께 커질 것입니다.

어떻게합니까 관용 영향을 절삭 가공?

정의 감산 제조 허용 오차

감산 제조 공차는 부품 가공 중에 지정된 치수에 허용되는 변경 사항입니다. 이는 구성 요소의 작동, 설계 및 기능적 목표를 손상시키지 않고 특정 측정을 변경할 수 있는 한계입니다. 제 생각에는 공차 제어의 정밀성이 필수적입니다. 공차가 좁을수록 효율성이 높아지지만 생산에 필요한 비용과 시간이 복잡해질 수 있기 때문입니다. 부품 제조에서 효율성과 품질을 달성하기 위해 이러한 요소의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.

의 중요성 엄격한 공차 생산 중

허용 오차, 특히 엄격한 허용 오차를 충족하는 것은 항공, 자동차 및 의료 기기 산업과 같이 정확성과 신뢰성이 필수적인 산업에서 매우 중요합니다. 치수 허용 오차 조정은 시스템의 작동, 통합 및 수명에 직접적인 영향을 미치며 이러한 조정은 최소 경계 요구 사항을 충족하기 위해 자주 수행됩니다. 항공 우주, 안전 및 끔찍한 조건에서의 성능과 관련하여 모든 것이 제대로 작동하도록 하려면 미크론 단위의 정밀도가 필요합니다.

산업 연구에 따르면 엄격한 공차를 적용하면 부품 고장 가능성이 낮아지고 최종 제품의 균일성이 향상됩니다. 예를 들어 자동차 산업에서는 공차가 ±0.001인치인 엔진과 같은 구성품의 고정밀 가공을 수행하는 것이 일반적입니다. 그렇지 않으면 이러한 부품의 비효율적인 작동으로 이어질 수 있습니다. 이러한 사양을 충족하려면 종종 CNC 기계, 레이저 스캐너, 좌표 측정기(CMM)를 포함하되 이에 국한되지 않는 고급 기계 및 품질 관리 시스템이 필요하며, 이러한 시스템에는 사전 설정된 한계가 있고 정확성을 보장합니다.

정밀한 공차는 생산 공정을 간소화하지만, 시간, 재료 및 특수 도구에 대한 추가 지출이 필요하기 때문에 제조 비용도 증가합니다. 최근 한 연구에 따르면 ±0.005인치 미만의 공차는 추가 가공 및 검사 단계의 결과로 프로젝트 비용이 최대 20% 증가할 수 있다고 합니다. 즉, 공차 값이 요구 사항을 최적으로 충족하는 동시에 비용 효율적인 방식으로 설정되어야 한다는 특정 초점과 함께 이점이 비용보다 큰 철저한 분석이 필요하다는 것을 의미합니다.

그러나 뛰어난 제조 결과를 위해서는 엄격한 허용 오차의 달성이 필요합니다. 이는 제품 신뢰성으로 이어져 브랜드 이미지를 높이고 경쟁 시장에서 혁신과 향상된 기능이 필요한 산업 표준을 준수할 수 있게 됩니다.

의 영향 공작물 형상 관용에 관하여

다양한 제조 공정에서 공작물 형상은 공작물의 공차에 큰 영향을 미칩니다. 복잡한 형상은 공작물 가공, 공작물 측정 및 공작물 치수를 필요한 한계 내에서 유지하는 동안 발생하는 어려움으로 인해 거의 항상 더 많은 가변성을 생성합니다. 날카로운 각도, 좁은 반경 및 깊은 캐비티가 있는 부품은 특수 목적 툴링이나 고급 제조 방법을 사용하지 않고는 정밀한 공차를 달성하기가 매우 어렵습니다.

연구에 따르면 재료 측면에서 변형이 적고 복잡한 제조 작업 중에 고정하기 훨씬 쉽기 때문에 더 간단한 기하 구조에서 허용 오차를 달성할 수 있습니다. 평평하거나 원통형 표면에서 약 ±0.001인치의 허용 오차를 일관되게 달성할 수 있다고 보고되었습니다. 이러한 수치는 CNC 가공 작업에는 상당하지만 많은 작업이 재료와 새로 생겨나는 자유형 모양에 의존합니다. 따라서 복잡한 자유형 모양은 모양의 복잡성, 재료의 특성 및 제조 방법으로 인해 약 ±0.005인치 이상의 허용 오차가 필요할 수 있습니다.

또한 이러한 특성은 이러한 피처를 조립하여 하나의 시스템을 형성하는 용이성에 영향을 미치는 기하학적 위치 관계 피처이며, 이를 공차 누적이라고 합니다. 이러한 관계는 동심성, 평행성 및 수직성과 같은 개념을 표현합니다. 위의 관계를 사용하면 기하학적 치수 및 공차(GD&T)의 특정 특성을 강조합니다. 이러한 원칙은 개방형 설계를 사용하는 동안 준수해야 합니다. GD&T는 생산 오류를 최소화하면서 기능적 적합성을 보장하여 설계 의도와 제조 가능성 간의 최적의 균형을 달성합니다.

기하학과 허용 오차가 어떻게 함께 작용하는지에 대한 지식과 고려를 통해 제조업체는 공정의 예측 가능성을 높일 수 있습니다. 또한 비용도 낮출 수 있으며, 동시에 생산되는 구성 요소의 우수성과 신뢰성이 크게 향상됩니다.

비교 첨가 제조 vs 삭감 제조

주요 차이점 첨가 및 감산 제조

AM과 SM은 부품 생산을 위한 두 가지 눈에 띄게 다른 방법론으로, 각 방법론은 자체 프로세스를 사용합니다. 3D 프린팅이라고도 알려진 적층 제조는 폴리머, 금속 또는 복합재와 같은 재료를 겹쳐서 처음부터 구성 요소를 만드는 것입니다. 비교 제조와 대조적으로 누적 생산은 비교 제조의 일부로, 밀링, 터닝, 드릴링 및 기타 생산 프로세스를 통해 작업물에서 재료를 추출합니다.

재료 활용

가장 주목할 만한 차이점 중 하나는 재료의 효율성입니다. 기존 방식에서는 생산 중에 원자재 형태로 폐기물이 발생합니다. 2023년 보고서는 생산 공정에서 적층 제조(AM)를 사용하면 삭감 공정을 통해 수행한 노력과 비교했을 때 재료 낭비를 최대 90%까지 줄일 수 있다고 강조합니다. AM이 폐기물을 유지하고 유지할 수 있는 능력을 고려할 때 모든 제조 공정 중에서 가장 효율적인 옵션입니다. 반면 삭감 제조에서는 음의 공간에서 작동하거나 필요한 것을 구성하는 AM 제조와 달리 공정에서 대량의 재료를 잃을 가능성이 높습니다.

복잡성과 디자인의 자유

적층 제조는 비교할 수 없을 정도로 설계의 자유를 제공합니다. AM은 다른 방법으로는 불가능하거나 너무 비쌀 수 있는 복잡한 형상, 내부 구조 및 복잡한 설계를 쉽게 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 중량 감소를 위해 항공 우주 구성 요소에 사용되는 격자 구조는 적층 방법을 사용하여 제작하기 쉽습니다. 삭감 제조는 생산된 구성 요소에서 높은 허용 오차와 정밀성을 달성할 수 있지만 절삭 공구와 작업물의 기계적 도달 범위에 의해 심각하게 제한됩니다.

리드타임 및 생산량

적층 제조는 빠른 반복 주기를 제공하여 프로토타입 제작과 관련하여 상당한 시간 절감을 가능하게 합니다. 일부 연구에 따르면 AM은 자동차 및 소비자 제품 산업에서 프로토타입 제작 리드 타임을 50-75%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고 대량 생산의 경우, 현재의 CNC 기계로 더 확장 가능하고 빠르기 때문에 삭감 제조 방법은 여전히 ​​더 높은 효율성을 유지합니다.

재료 특성 및 표면 마감

적층 제조로 만든 후가공 부품은 종종 속성이나 표면 마감을 개선하기 위해 3차 가공이 필요합니다. 예를 들어, 기계로 가공한 금속 XNUMXD 프린트는 종종 더 정밀하고 내구성 있게 만들기 위해 추가 가공이나 열처리를 거쳐야 합니다. 삭감 제조의 경우는 다릅니다. 삭감 제조는 Fabi에서 시작하여 추가 작업이 필요하지 않다고 가정하고 고통스럽지 않고 손쉽게 Construction을 마무리합니다.

경제적 측면

대부분의 적층 제조 방법은 화려하게 비싸지만, 소량 또는 맞춤형 부품의 경우 재료와 폐기물 보상으로 인해 때때로 초과 시간 절감이 가능합니다. 일반적으로 삭감 제조가 더 선호되며 수년에 걸쳐 적층 제조에 대한 비용 효율적인 옵션이며 대규모 생산을 지원하는 기존 툴링 및 프로세스 인프라가 있습니다.

두 방법 모두 과학과 기술의 발전에 상대적이며 이에 따라 달라집니다. 이는 덧셈 또는 뺄셈 중 어느 것을 선택할지는 비용, 양, 복잡성 및 기타 제약 조건을 포함한 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 달라짐을 의미합니다.

의 장점 첨가제 제조 이상 뺄셈 과정

기하학적 유연성

AM을 사용하면 기존 방법으로는 어렵거나 비효율적인 복잡한 형상을 생산할 수 있습니다. 격자 구조나 중공 부품과 같은 복잡한 디자인을 제작하는 데 특수 도구가 필요하지 않습니다.

재료 효율성

적층 제조는 필요한 재료만 사용하여 한 번에 한 층씩 구성 요소를 구축합니다. 반면 재료를 절단하거나 기계로 가공하는 삭감 공정은 종종 상당한 낭비로 이어집니다. 일부 연구에 따르면 삭감 제조에 비해 특정 응용 분야에서 최대 90%의 재료 절감 효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 적층 제조의 효율성을 강조합니다.

맞춤화 및 개인화

적층 제조는 환자 맞춤형 임플란트나 보철물이 필요한 의료와 같은 산업에 이상적입니다. 디자인을 쉽게 사용자 정의하고 조정할 수 있기 때문입니다. 개별 디자인 변형은 추가 도구나 설정이 필요하지 않으므로 개인화를 달성하기가 더 쉽습니다.

소량 배치에 대한 낮은 설정 비용

금형, 다이 또는 기타 툴링이 필요 없기 때문에 AM은 소규모 생산 또는 맞춤형 부품의 초기 비용을 크게 줄입니다. 제조 현장에서 큰 면적을 고려하는 동시에 프로토타입 제작 및 소량 생산을 위한 다른 기술보다 경제적으로 실행 가능해집니다.

리드타임 단축 및 신속한 프로토타입 제작

적층 제조 기술을 사용하면 몇 시간 또는 며칠 내에 부품을 신속하게 생산하고 프로토타입을 제작할 수 있는 반면, 절삭 제조 공정은 도구 및 기계 가공 요구 사항으로 인해 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있습니다.

여러 구성요소를 하나로 축소

여러 부품을 단일 빌드로 통합하는 것은 적층 제조를 통해 가능하며, 이를 통해 조립 및 가능한 고장 지점이 최소화됩니다. 이는 복잡한 항공우주 구성품에서 단일 부품 설계를 생산하여 신뢰성과 효율성을 개선하는 데서 분명히 드러납니다.

에너지 보존

전통적인 가공 공정과 비교했을 때, 에너지를 소모하는 적층 제조는 전체적으로 에너지를 덜 소모합니다. 광범위한 절단, 드릴링 및 열처리 공정을 제거함으로써 전반적인 운영 비용과 지속 가능성이 개선됩니다.

혁신적인 소재

금속 분말, 생체적합성 플라스틱, 복합재와 같은 첨단 소재를 이제 Am에 사용할 수 있으며, 이는 혁신적인 제품 개발에 도움이 됩니다. 또한, 새로운 개발로 인해 감산적 방법으로는 달성하기 어려운 기능적으로 등급이 매겨진 소재를 사용할 수 있습니다.

적층 제조에 대한 접근성 향상

Amd가 집중적이고 주문형 생산 능력을 제공하면서 복잡한 공급망이 간소화되었습니다. 이는 항공우주, 자동차 및 의료 산업의 현지화된 제조를 향한 큰 진전입니다.

향상된 반복적 디자인 기술

적층 제조를 통해 설계자는 신속한 프로토타입 제작, 설계 및 제품 개선을 수행할 수 있습니다. 이 반복적 프로세스는 종종 도구나 장비의 수정이 필요한 기존의 삭감 제조보다 훨씬 효율적입니다.

현대의 생산 공정, 특히 이러한 산업 분야에서 적층 제조가 도입되는 것은 혁신, 맞춤화, 지속 가능성의 이점을 보여줍니다.

선택 시기 삭감 제조 vs 첨가 제조

두 가지 접근 방식, 즉 뺄셈 또는 덧셈 중에서 선택하는 것은 생산의 의도된 결과, 사용할 재료, 설계의 복잡성, 재정적 영향과 같은 달성해야 할 목표의 범위에 따라 달라집니다. 각 기술은 범위 내에서 특정한 이점을 가지고 있으며, 차이점을 아는 것은 건전한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

삭감 제조는 종종 금속 및 플라스틱과 같은 견고하고 튼튼한 재료로 만든 견적 장기 생산 실행을 선호하는 것과 관련이 있습니다. 이러한 방식으로 항공우주 또는 자동차와 같은 이러한 산업의 특징인 정밀 가공이 수행되기 때문에 부품은 매우 엄격한 허용 오차로 일관되게 생산됩니다. 게다가 일반적으로 추가 처리의 필요성을 줄일 수 있는 좋은 표면 마감이 있습니다. 반대로 이 접근 방식은 다른 방법에 비해 더 많은 양의 원자재 폐기물을 생성하며 세부적인 내부 모양이 있는 매우 복잡한 기하학에는 적합하지 않습니다.

별도로 고려하면 3D 프린팅은 소량 생산 및 맞춤형 구성 요소에 이상적인 적층 제조 범주에 속합니다. 설계자는 기존 제조 방법을 사용하여 달성할 수 없는 정교한 기하학 및 가벼운 모양을 만들 수 있습니다. 예를 들어 이 방법은 인공 사지 또는 임플란트를 개별 환자에 맞게 맞춤화해야 하는 의료 산업에서 매우 유용합니다. 업계 보고서에 따르면 기존 기술과 비교했을 때 적층 제조는 리드 타임을 75% 단축하고 사용된 레이어별 방법론으로 인해 재료 효율성이 극대화됩니다. 그럼에도 불구하고 모든 재료를 이 기술에 사용할 수 있는 것은 아니므로 재료 선택을 신중하게 고려해야 합니다. 또한 제작된 부품의 표면 마감 및 내구성을 개선하기 위한 추가 프로세스가 필요할 수 있습니다.

이러한 생산 사례 중 다수에 사용 가능한 최적의 솔루션은 하이브리드일 수 있습니다. 좋은 예로는 복잡한 구성 요소를 적층 제조한 후 감산 제조하여 정밀 허용 오차와 마감을 하는 통합이 있습니다. 설명된 대로 두 가지 방법을 모두 사용하면 지시된 대로 생산 요구 사항과 혁신을 충족하기 위해 두 가지가 주장하는 이점을 최대한 활용할 수 있습니다.

이 선택은 프로젝트의 세부 사항, 즉 비용, 일정, 설계, 심지어 작업장에서 차지할 공간을 인식하는 데 달려 있습니다. 두 가지 접근 방식 중 하나 또는 둘 다의 이점을 활용함으로써 제조업체는 전략을 시장의 변화하는 요구 사항과 동기화할 수 있습니다.

무엇인가 사용된 허용 기준 in 절삭 가공?

개요 ISO 2768 표준

ISO 2768 표준은 선형 및 각도 치수에 대한 일반 허용 오차를 정의하여 금속 가공 및 삭감 제조를 위한 형태 및 위치와 기타 프로세스에 적용됩니다. 이러한 범주는 두 개의 광범위한 섹션으로 나뉩니다.

1. ISO 2768-1: 선형 및 각도 치수와 관련된 허용 오차에 집중합니다. 허용 오차의 정밀도 및 정확도 수준을 미세(f), 중간(m), 거칠음(c), 매우 거칠음(v)의 네 가지 범위로 분류합니다.
2. ISO 2768-2: 형태 및 위치의 허용 오차, 즉 제조된 조각의 정렬 및 모양에 집중합니다. 허용 오차의 세 가지 수준인 스트립이 정의됩니다. H(높음), K(중간), L(낮음).

수정 작업은 보다 나은 품질 관리, 덜 자세한 기술 스케치, 부품의 기능적 주문 이행을 위해 이러한 기준을 준수해야 합니다.

이해 일반 공차 및 그 응용 분야

일반 허용 오차의 중요성

허용 오차는 제조 산업에서 구성 요소의 다양한 부분을 쉽고 효율적으로 조립하는 데 필요하므로 정의하고 지정해야 합니다. 다양한 유형의 허용 오차에 대한 적용 사례는 아래에 나와 있습니다.

치수 허용차(ISO 2768-1):

• 선형 및 각도 구성요소의 치수에 적용되는 공차는 구성요소의 모든 치수에 대해 특정 공차가 필요하지 않고도 구성요소를 적절한 크기로 생산할 수 있도록 체계적으로 지원합니다.
• 미세(f): 생물의학 장치 및 항공우주 공학과 같이 정확도가 매우 중요하고 부품이 안전하게 맞아야 하는 미세와 중간 사이의 수준입니다.
• 중형(m): 매우 정교한 엔지니어링 구조물 부품에 널리 사용됩니다.
• 거친(c): 이 허용 오차 유형은 높은 수준의 정밀도가 낮고 빠른 생산이 요구되는 경우에 사용됩니다.
• 매우 거칠음(v): 이 허용 오차는 건설 기계 구성품의 부피를 고려하지 않고 기본적인 정확도가 요구되는 거친 구성품에 사용됩니다.

형태 허용 오차(ISO 2768-2):

• 평평하거나 원통형 등의 구성 요소에 적용되어 필요한 모양이 달성되고 유지되는지 확인합니다.
• 직진성: 이를 통해 샤프트, 막대, 빔이 설계에 명시된 대로 정렬될 수 있습니다.
• 평탄도: 표면을 밀봉하는 데 필요한 넓은 영역에 적용됩니다.
• 원통도: 엔진과 유압 실린더에 공통적인 실린더의 내부 및 외부 균일성에 사용됩니다.

위치 허용 오차(ISO 2768-2):

• 조립 순서 상에서 예외 없이 위치 공차를 따라야 하므로 모든 부품이 서로 잘 작동합니다.
• 고정밀(H): 구성 요소 사이의 간극을 줄이기 위해 가장 빠른 속도로 회전하는 장비를 장착하는 데 사용됩니다.
• 중간 정밀도(K): 일반 기계 구성품과 그 제작에 사용되는 널리 알려진 용어입니다.
• 낮은 정밀도(L): 구조적 연결과 같이 많은 양의 정렬이 반드시 필요하지 않은 상황에서 사용됩니다.

일반 허용 오차 적용의 이점

• 생산성 향상: 기능에 대한 별도의 허용 오차를 정의할 필요가 없으므로 엔지니어링 설계 시간이 절약됩니다.
• 비용 효율적인 제조: 제조업체가 부품의 실제 기능에 따라 적절한 허용 오차를 설정할 수 있습니다.
• 향상된 품질 관리: 성능 기준이 규정되어 있으므로 과도한 설계 가능성이 줄어들어 더 나은 검사가 가능합니다.

이러한 명확하게 정의된 구조적 허용 오차를 통해 제조업체는 다양한 산업 분야에서 고품질 부품을 생산하는 동시에 효율성과 시간을 절약할 수 있습니다.

커스터마이징 허용 오차 을 통한 복잡한 부품

복잡한 부품에 대한 공차의 사용자 정의는 기능적 요구 사항, 재료 특성 및 제조 용량에 대한 이해에 따라 달라지며, 이 경우 ISO 286 표준도 포함됩니다. 예비 단계는 성능을 결정하는 부품의 중요한 치수를 설정하고 정확성이 필요한 경우 이러한 치수를 더 엄격한 공차로 제어하는 ​​것입니다. 반면, 중요하지 않은 기능의 경우 더 큰 공차를 적용하여 구성의 용이성과 경제성을 달성할 수 있습니다. CAD(컴퓨터 지원 설계) 및 공차 분석 소프트웨어는 성능과 제조 가능성을 달성하는 두 가지 목적을 제공하여 결함이나 조립 왜곡의 발생을 줄입니다. 이러한 사용자 정의 공차와 그 근거는 프로젝트 요구 사항 위반을 방지하기 위해 설계, 제조, 품질 및 기타 부서의 모든 이해 관계자에게 전달되어야 합니다.

어떻게합니까 절삭 가공 비교 첨가제 제조?

만들기 적층 제조 간의 비교 표 절삭 가공

아래	적층 제조(AM)	삭감 제조(SM)
프로세스 설명	플라스틱, 금속 또는 복합재와 같은 재료를 사용하여 층층이 부품을 만듭니다.	기계 가공, 절단 또는 연삭을 통해 고체 블록에서 재료를 제거합니다.
재료 활용	최소한의 재료 낭비로 높은 효율성을 달성합니다.	과도한 재료를 제거하면 상당한 폐기물이 발생합니다.
설계 유연성	내부 형상과 세부 묘사가 많은 부품을 포함한 복잡한 기하 구조를 만들 수 있습니다.	도구 제약으로 인해 더 간단한 디자인으로 제한됩니다.
비용 효율성	소량 생산이나 프로토타입 생산에는 비용 효율적이지만 대량 생산에는 비용이 많이 듭니다.	대량 생산에는 경제적이지만 프로토타입 생산에는 비용 효율성이 떨어집니다.
생산 속도	대량 생산에는 느리지만 맞춤형 또는 소량 부품에는 가장 효율적입니다.	균일한 부품을 대량 생산할 경우 첨가 및 감산 공정을 통해 리드 타임을 크게 줄일 수 있습니다.
툴링 요구 사항	일반적으로 특수 도구가 필요하지 않아 사전 비용이 절감됩니다.	세부적인 도구와 설정이 필요하므로 초기 비용이 증가합니다.
재료 유형	고급 복합소재를 포함한 광범위한 소재를 지원합니다.	주로 금속, 플라스틱 또는 목재를 다루며, 재료 옵션은 가공 도구에 따라 달라집니다.
정확성과 표면 마감	복잡성이 높지만 표면 마감을 개선하기 위해 후속 처리가 필요할 수 있습니다.	가공 직후 높은 정밀도와 뛰어난 표면 마감을 제공합니다.
어플리케이션	신속한 프로토타입 제작, 맞춤형 임플란트, 항공우주 구성 요소 및 세부 부품 제작에 적합합니다.	자동차, 항공우주 및 대량 생산 산업에서 표준화된 부품에 흔히 사용됩니다.
지속 가능성	지속 가능한 관행에 맞춰 재료 낭비와 에너지 사용을 줄입니다.	광범위한 재료 제거로 인해 폐기물 발생량이 많고 에너지도 많이 소모됩니다.
확장성	인쇄 시간이 느리기 때문에 소규모 생산이나 맞춤형 디자인에 더 적합합니다.	대량 생산에 맞게 쉽게 확장 가능하며, 수량에 따라 효율성이 높아집니다.

이 비교는 적층 제조와 삭감 제조의 고유한 장점과 한계를 강조하여 회사가 특정 프로젝트 요구 사항, 생산량 및 예산 제약에 따라 최상의 방법을 선택할 수 있도록 합니다. 두 가지 방법을 하이브리드 방식으로 결합하면 허용 오차 값을 고려하면서 정밀성과 설계 유연성의 균형을 유지하면서 기능을 더욱 확장할 수 있습니다.

평가 첨가 제조 비용 vs 뺄셈 방법

적층 제조(AM)와 절삭 제조(SM) 방법 간의 비용 차이를 분석하면 재료 소비량, 운영 비용, 생산량과 같은 요소를 통해 두 기술을 비교할 수 있는 통찰력을 얻을 수 있습니다.

• 재료 소비: 절단 및 조각 공정에서 값비싸고 귀중한 자원을 많이 낭비하는 SM과 달리 AM은 많은 재료를 보존하는 것으로 알려져 있어 궁극적으로 비용 효율성을 향상시킵니다.
• 운영 비용: AM 장비는 노동 집약적이지 않기 때문에 에너지 비용이 낮은 경향이 있습니다. 고급 3D 프린터 비용 외에도 이러한 장비를 사용하면 일상적인 운영 비용을 낮출 수 있습니다.
• 볼륨 효율성: 복잡한 설계에 필요한 설정 시간이 더 짧기 때문에 맞춤 주문 또는 소량 주문은 이제 AM으로 생산하는 것이 더 저렴합니다. 반면, SM은 대량 생산으로 인해 단위당 비용이 낮아 생산량이 많을수록 비용 효율적입니다.

결론적으로, 각 모델의 주요 선택은 예상 예산, 생산 규모, 운영 복잡성 및 기타 매개변수와 같은 프로젝트에 중점을 둡니다. 각 모델이 제공하는 것은 이러한 기준을 중심으로 하며 고유한 비용 이점을 제공합니다.

의 미래 하이브리드 제조 분석기법

대부분의 경우와 마찬가지로 하이브리드 제조 기술 최적화의 미래는 진행 중입니다. 산업 내에서 제조 시스템을 추가하고 빼는 방법과 프로세스의 효과성에 관한 것입니다. 이러한 방법은 항공우주, 의료 및 자동차를 포함하여 매우 높은 수준의 사용자 정의와 복잡한 모양을 가진 부문에서 가장 유리할 가능성이 높습니다. 하이브리드 시스템이 적층 제조의 유연성과 삭감 프로세스의 정확성을 통합하면 리드 타임이 단축되고 재료 낭비가 감소하며 제품 품질이 향상되어 프로세스 효율성이 달성됩니다. 자동화 및 소프트웨어 개발이 증가함에 따라 하이브리드 제조 방법의 적용이 계속 간소화되어 다양한 분야에서 광범위하게 적합하고 구현하기 쉬워질 것입니다. 이 방법은 환경에 대한 사려 깊은 고려 사항을 유지하면서 새롭고 혁신적인 생산 모델에 대한 수요에 대한 포괄적인 답이 될 수 있습니다.

자주 묻는 질문

질문: 첨가적 제조와 절삭적 제조에서 허용 오차는 어떻게 다르게 관리됩니까?

A: 첨가적 제조와 삭감적 제조에는 허용 오차 차이가 있습니다. 오디오 비디오 제조는 CNC를 제외하기 때문에 3D 프린터는 삭감적 방법보다 허용 오차가 느슨하고 CNC는 일반적으로 +/- 0.001인치 범위 내에 있습니다. 대부분의 기술과 마찬가지로 첨가적 제조의 허용 오차는 사용된 기술과 재료에 따라 달라지며 일반적으로 +/- .005에서 +/- 0.020인치 사이로 가격보다 비교적 허용 범위가 넓습니다. 대부분의 가공 작업은 약 플러스마이너스 0.001인치의 더 엄격한 허용 오차를 가지고 있으며 CNC를 제외한 다른 기술은 플러스마이너스 0.001에서 플러스마이너스 0.005인치 범위일 수 있는 반면, 첨가적 제조와 같은 보다 현대적인 대안 기술은 제조되는 방법, 기술 및 재료에 따라 크게 달라지는 플러스마이너스 0.005에서 플러스마이너스 0.020인치 범위의 훨씬 더 느슨한 허용 오차를 가지고 있습니다.

질문: 절삭 제조에 적용되는 Xometry 허용 오차는 무엇입니까?

A: 제조업체의 부품을 공급하는 대체 플랫폼으로서, Xometry는 표준 및 고객 지정 모두 시장의 다른 하청업체에 따라 공차를 주문합니다. CNC에 대한 감산 가공을 사용하는 알려진 표준 작동에는 Xometry Pro가 제공되며, 기본적으로 제한 없이 예약된 더 무광택 ISO 2768 중간 공차가 다른 하청업체에만 적용됩니다. 그러나 이러한 요청은 엄격한 적합성 한계에 의해 도움이 될 수도 있습니다. 표준 요청은 맞춤형 요청의 도움을 받을 수도 있으며, 평가 후 제조 절차 및 사용될 재료에 따라 Xometry의 한계에 따라 결정됩니다.

질문: ASME 허용차 표준의 차이점은 무엇이며, 절삭 제조와 관련된 ISO 표준과 어떻게 다릅니까?

A: ASME(American Society of Mechanical Engineers)와 ISO(International Organization for Standardization) 표준은 삭감 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 프레임워크입니다. 이 두 표준은 몇 가지 공통점이 있지만 주요 차이점도 있습니다. 1. ASME Y14.5는 공차를 정의하고 전달하는 특정 규칙 집합을 갖춘 시스템을 만드는 것을 목표로 하는 기하학적 치수 및 공차(GD&T)에 전념합니다. 2. ISO 2768 또는 ISO 286과 같이 공차 측면이 있는 다른 여러 ISO 표준은 접근 방식이 더 단순합니다. 두 시스템 모두 전 세계적으로 인기가 있지만 유럽과 전 세계에서는 ISO가 더 우세하고 ASME는 북미에서 주로 수용됩니다. 예를 들어 Xometry와 같은 여러 제조업체는 이 두 시스템을 모두 사용하여 고객의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

질문: 절삭 제조에서 올바른 공차 선택에 영향을 미치는 요소는 무엇입니까?

A: 삭감 제조에서 적절한 공차를 선택하는 것은 다면적인 과정입니다. 일부 요소는 다음과 같습니다. 1. 구성 요소의 목적 2. 제조 공정 유형(예: CNC 밀링, 터닝, 연삭). 3. 재료의 특성 4. 예산 한도 5. 기계의 기능 6. 조립 요구 사항 7. 관련 분야의 규칙 및 규범 종종 생산 비용을 불필요하게 높이는 공차를 지나치게 지정하지 않고도 이러한 요소를 고려하여 정밀도를 얻을 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 제조업체를 컨설턴트로 사용하거나 Xometry와 같은 포털을 통해 연락하면 특정 과제에 대한 올바른 공차를 추정하는 작업이 쉬워질 수 있습니다.

질문: 첨가적 제조와 절삭적 제조 공정의 허용 오차 요구 사항의 차이점은 무엇입니까?

A: 두 제조 분야에서 허용 오차 요구 사항은 상당히 다릅니다. 1. 정확도: 부가 공정과 비교할 때 감산 공정은 더 큰 허용 오차를 갖는 것으로 간주됩니다. 2. 신뢰성: 부품 전체에 걸쳐 감산 제조에서 얻은 결과는 부가 제조보다 더 신뢰할 수 있습니다. 3. 재료의 영향: 재료 특성 및 인쇄 매개변수 부가 공정은 감산 공정에 비해 결과에 더 많은 영향을 미칩니다. 4. 직접 수정: 부품을 정제하기 위해 부가 공정에서 후처리가 종종 필요합니다. 5. 기하 조작: 부가 방법은 큰 허용 오차로 정교한 모양을 구성할 수 있는 반면 감산 기술은 엄격한 허용 오차로 기본 모양을 만드는 데 더 효율적입니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 주어진 목적에 가장 효과적인 제조 방법을 선택하는 데 필수적입니다.

질문: 절삭 제조에서 엄격한 허용 오차가 중요한 일반적인 적용 사례는 무엇입니까?

A: 삭감 제조에서 엄격한 허용 오차가 중요한 핵심 산업에는 다음이 포함됩니다. 1. 항공기 구성 요소 2. 의료 기기 및 장치 3. 정밀 기계 부품 4. 자동차 엔진 구성 요소 5. 광학 기기 6. 반도체 제조 장비 7. 과학 연구 장비 8. 경쟁이 치열한 스포츠 장비 이러한 경우에는 일반적으로 다음이 필요합니다. 첨가 기술이 아닌 CNC 가공 왜냐하면 삭감적 방법은 더 나은 마감과 더 엄격한 허용 오차를 생성하는 경향이 있기 때문입니다. 그래도, 시간이 지남에 따라 정밀한 응용 분야에서 적층 제조는 계속 개선되고 있습니다.

참조 출처

1. 순수 감산법, 와이어 아크 첨가법 및 선택적 레이저 용융 제조 방법에 대한 LCA 및 LCC 연구

• 저자 : 코카레 S. 외
• 일지: 제조 공정
• 발행일 : 9월 1st, 2023
• 인용: 31
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항 이 연구는 순수 삭감법으로 제조된 구성 요소와 와이어 아크 첨가 및 선택적 레이저 용융 방법으로 제조된 구성 요소 간의 차이점을 분석하는 데 중점을 둔 LCA 및 LCC 방법론을 다룹니다. 이 연구는 다양한 제조 공정의 영향과 비용, 특히 허용 오차와 재료 활용에 대한 평가에 중점을 둡니다. 결과에 따르면 제조의 생태적 지속 가능성을 고려할 때 삭감법은 정밀하지만 항상 가장 지속 가능한 것은 아니며, 특히 첨가적 대응 제품과 비교할 때 그렇습니다.

2. 지속 가능성 관점 – 첨가 및 삭감 제조 검토

• 으로: H. 자야와르다네 외
• 에 게시 : 지속 가능한 제조 및 서비스 경제 저널
• 발행일: 1st 4월 2023
• 인용: 32
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항 이 리뷰는 두 가지 공정, 즉 첨가적 및 삭감적 제조의 지속 가능성에 대한 고안물을 설명합니다. 기계 가공 공정의 정확성과 첨가적 방법에 사용되는 재료의 효율성 사이에 존재하는 균형을 논의합니다. 이 논문은 삭감적 제조에서 높은 허용 오차를 달성할 수 있지만 일반적으로 재료 낭비 수준이 높아서 지속 가능한 제조 대책에 대한 영향 감소가 필요하다고 말합니다.

3. 하이브리드 첨가 및 빼기 제조를 위한 최상의 공정 계획.

• 하니 오스만과 동료들이 썼습니다.
• 출처: 제조 과학 및 공학 저널.
• 게시 : 03 2월 2023.
• 인용 횟수: 4.
• 간단한 설명: 이 연구는 하이브리드 첨가-감산 제조 시스템을 위한 프로세스 계획 모델을 개발합니다. 이러한 시스템은 허용 오차와 품질 경계를 고려하여 생산 주기 시간을 최소화할 것을 요구합니다. 결과에 따르면 합리적인 프로세스 계획은 하이브리드 제조 시스템의 성능과 정밀도를 개선할 것입니다.

4. 하이브리드 레이저 첨가 및 밀링 삭감 제조 도구 마모 조사

• 저자: L. 리 외
• 일지: 국제 첨단 제조 기술 저널
• 게시 날짜: 2023 년 9 월 27 일
• 인용: -
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항 이 연구는 레이저 첨가 및 밀링 삭감 기술을 통합하는 하이브리드 공정에서의 공구 마모 거동을 설명합니다. 특히, 이 연구는 공구 마모가 제조된 부품의 허용 오차 및 표면 마감에 미치는 영향에 초점을 맞추었습니다. 연구 결과에 따르면 하이브리드 제조 공정의 정밀도와 품질을 유지하려면 공구 마모를 제어하는 ​​것이 필요합니다.

5. 중국 최고의 판금 제작 서비스 제공업체