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무엇을 찾고 계신가요?
대량 생산 업체들이 나사, 핀, 커넥터, 부싱 등과 같은 소형 금속 부품을 어떻게 그렇게 신뢰성 있게 대량 생산하는지 궁금해 본 적이 있으신가요? 아마도 그 해답은 스크류 머시닝이라고 불리는 방법에 있을 것입니다. 스크류 머시닝은 100년 이상 산업 생산에 의존되어 온 제조 분야의 핵심 기술입니다. 그러나 많은 엔지니어와 구매 전문가들은 스크류 머시닝이 제공하는 모든 기능을 완전히 알지 못하고 있습니다.
그렇다면 스크류 머시닝이란 무엇일까요? 간단히 말하면, 주로 원형 또는 회전 대칭형 부품(보통 고체 원형 봉재에서 가공)을 생산하는 고속 회전 가공 공정입니다. 또한, 스크류 머시닝 제품은 지정된 설계에 대해 매우 엄격한 공차를 충족합니다.
현재 스크류 머시닝의 상태는 그 이름이 암시하는 것 이상으로 발전했습니다. 현재는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 스위스형 선반과 멀티 스핀들 자동 스크류 머신이 스크류 머시닝 시장을 지배하고 있으며, 작업자의 투입을 최소화하면서 시간당 수천 개의 부품을 생산하여 의료 기기, 항공 우주 산업, 대부분의 자동차 조립 응용 분야 등에 사용되는 모든 종류의 정밀 가공 부품을 제조합니다.
이 가이드는 스크류 머시닝 전체 프로세스에 대한 세부 정보를 제공하고, 스크류 머시닝과 기존 CNC 선삭을 비교하며, 스크류 머시닝 제품의 일반적인 공차와 비용, 그리고 다음 스크류 머시닝 프로젝트에 적합한 제조업체를 결정하는 방법을 알려드립니다.
스크류 머시닝이 어떻게 작동하는지 이해하려면 프로세스를 시각화하는 것이 도움이 됩니다. 공작물이 고정된 척에 고정되고 절삭 공구가 그 길이를 따라 이동하는 표준 선반과 달리, 스크류 머신은 속도와 자동화를 위해 설계되었습니다.
스크류 머시닝 공정은 긴 원재료 바(특히 원형, 육각형 또는 사각형)가 바 매거진을 통해 기계에 공급되면서 시작됩니다.
이러한 제조 유형에서 발생하는 단계는 다음과 같습니다:
바는 콜릿의 도움으로 기계의 스핀들을 통해 공급됩니다. 콜릿은 특정 직경의 바 재료를 파지할 수 있도록 슬롯이 있는 특수 원통형 장치입니다.
바 재료가 스핀들에서 회전함에 따라 다양한 유형의 절삭 기계가 반경 방향(수직) 및 축 방향(평행)에서 접근하여 원재료를 완성된 부품으로 절삭합니다. 절삭 기계의 일반적인 기능으로는 외경 선삭, 드릴링, 보링, 나사 가공, 널링 및 바 외주부의 홈 가공이 포함됩니다.
바 재료에서 모든 전면 형상 가공을 완료한 후, 컷오프 공구가 바 재료를 절단하여 완성된 조각을 나머지 바 재료에서 분리합니다.
다음 사이클은 자동으로 해제되는 콜릿, 바 재료의 전진, 그리고 이전 사이클의 연속으로 시작됩니다.
최신 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계는 무인 상태에서 무기한 가동할 수 있으며, 수백 또는 수천 개의 동일한 가공 부품을 생산할 수 있습니다.
따라서 스크류 머시닝은 최소한의 수동 개입으로 반복 가능한 소형 및 중형 정밀 부품을 생산하는 방법 중 하나입니다.
모든 스크류 머신이 동일한 것은 아닙니다. "스크류 머시닝"이라는 용어는 실제로 각각 다른 강점을 가진 여러 가지 별개의 기계 유형을 포괄합니다. 프로젝트에 적합한 유형은 볼륨, 복잡성 및 공차 요구 사항에 따라 달라집니다.
| 기계 유형 | 주요 특징 | 최적 용도 | 일반적인 사이클 속도 |
| CNC 선반 (표준 선삭 센터) | 단일 스핀들, 수동 또는 자동 공구 교환, 유연하지만 느림 | 저~중간 볼륨, 프로토타입, 대구경 부품 | 보통 |
| CNC 스위스형 선반 | 가이드 부싱이 절삭 공구 근처에서 바를 지지하여 처짐 제거; 라이브 툴링으로 밀링/드릴링 가능 | 길고 가는 부품, 엄격한 공차(±0.0002인치), 한 번의 셋업으로 복잡한 형상 | 빠름 |
| 멀티 스핀들 자동 스크류 머신 | 드럼에 배열된 5, 6 또는 8개의 독립 스핀들; 공작물이 공구 사이에서 인덱싱됨 | 매우 높은 볼륨, 단순~중간 정도의 원통형 부품, 가장 낮은 단가 | 매우 빠름 (분당 200개 이상) |
해당 작업에서 공작물과 공구가 처리되는 방식은 CNC 선삭과 스크류 머시닝을 구분합니다. CNC 선삭은 공작물이 회전하는 척에 장착되며 수행되는 작업에 따라 다른 공구 교환이 필요합니다. 반면, 스크류 머시닝의 하드웨어 배치는 슬라이딩 헤드스톡이 가이드 부싱을 통해 공작물을 이송하고 여러 절삭 작업을 중단 없이 동시에 수행할 수 있도록 합니다.
대조적으로, CNC 선삭은 소량의 맞춤 주문 제조, 대구경 생산 및 매우 복잡한 비원통형 부품 제조에 가장 적합합니다. 또한 스크류 머시닝은 소구경 원통형 부품의 대량 생산에서 생산성이 현저히 높으며, 수천 개 이상의 볼륨에서 단위당 생산 비용이 낮습니다.
스위스형 기계는 라이브 툴링의 장점과 가이드 부싱 및 서브 스핀들의 정밀도를 결합하여 선삭, 밀링, 드릴링 및 나사 가공을 위한 완전한 기능을 제공합니다. 이들은 의료용 뼈 나사, 항공 우주 피팅 및 다양한 기타 소형 부품과 같은 복잡한 소형 부품 제조에 자주 사용됩니다.
엔지니어들은 종종 사용되는 기계 유형, 가공되는 재료 및 부품 형상에 따라 스크류 머시닝에서 달성 가능한 공차에 대해 문의합니다.
스위스형 스크류 머신은 가이드 부싱이 공구가 바 재료에 닿는 지점에서 불과 몇 밀리미터 떨어져 있어 가공 부품의 처짐이 제거되므로 공차를 ±0.0002인치(±0.005mm) 또는 경우에 따라 그 이하로 유지할 수 있어 매우 정밀한 기계로 알려져 있습니다. 참고로, 사람의 머리카락은 약 0.003인치 두께이므로 스위스 가공은 머리카락 두께보다 15배 더 정밀한 공차를 유지하는 부품을 정기적으로 생산할 수 있습니다.
일반적으로 표준 CNC 선삭 센터는 생산 조건에서 부품을 생산할 때 약 ±0.005인치(±0.127mm)의 공차를 달성하는 반면, 멀티 스핀들 자동 스크류 머신은 일반적으로 약 ±0.001인치(±0.025mm) 공차를 달성하고, 정밀 부품의 경우 사용되는 기계의 설정 및 상태에 따라 ±0.0005인치 공차에 도달합니다.
당사의 스위스 스크류 머시닝 서비스에 대한 자세한 내용을 확인하세요.
| 형상 유형 | 일반적으로 달성 가능한 공차 |
| 직경 (스위스 CNC) | ±0.005–0.013mm |
| 직경 (CNC 선삭) | ±0.025–0.127mm |
| 나사 크기 | ISO 5g6g 또는 ISO 965 표준에 따른 6H |
| 길이 공차 | 대부분의 응용 분야에서 ±0.010인치–0.030인치 |
| 동심도 | 0.0005인치–0.001인치 TIR |
항공 우주 패스너나 정형외과 임플란트와 같은 중요 임무용 응용 분야의 경우, 경험이 풍부한 정밀 CNC 가공 서비스 제공업체와 협력하여 전체 검사 보고서와 함께 필요한 공차가 일관되게 충족되고 문서화되도록 해야 합니다.
스크류 머시닝 비용 결정 요인을 이해하면 기능적이면서도 경제적으로 생산할 수 있는 부품을 설계하는 데 도움이 됩니다. 여러 요인이 부품당 최종 가격에 영향을 미칩니다.
| 비용 요소 | 스크류 머시닝 비용에 미치는 영향 | 비용 절감 팁 |
| 재료 | 알루미늄과 황동은 가공 속도가 빠르고 공구 마모가 적습니다. 스테인리스 스틸과 티타늄은 더 느린 속도와 잦은 공구 교체가 필요합니다. | 성능이 허용된다면 알루미늄이나 황동을 선택하세요 |
| 생산 수량 | 셋업 시간이 부품 전체에 분산되며, 일반적으로 수량이 많을수록 단가가 크게 낮아집니다. | 주문을 함께 배치하세요 |
| 복잡성 |
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