금형 및 다이용 CNC 가공: 금형 공장에 적합한 VMC를 선택하는 방법

금형 상점은 가장 까다로운 고객입니다. 그리고 내 말은 칭찬의 의미입니다. 그들은 누구보다 우리 기계를 더 세게 밀고, 무언가가 허용되지 않을 때 가장 먼저 전화합니다. SZGHTECH에서 13년 동안 VMC를 구축하면서 저는 어떤 교과서보다 고객으로부터 금형 가공에 대해 더 많이 배웠습니다. 저는 태국, 루마니아, 터키 및 동남아시아 전역의 매장을 방문했습니다. 캐비티 작업에 범용 VMC를 사용하고 매달 필요하지 않았던 재절삭 및 EDM 마감 처리로 인해 며칠을 낭비하고 있는 매장이었습니다. 기계가 잘못된 것은 아니었습니다. 단지 그 일이 적성에 맞지 않았을 뿐이죠.

이 가이드는 제가 알고 있는 것을 공유하려는 정직한 시도입니다. VMC 옵션을 평가하는 금형 공장 소유자이거나 프로세스 엔지니어라면 올바른 결정을 내리시기 바랍니다. 때로는 경쟁사의 기계가 우리 기계보다 더 적합할 수도 있습니다. 그러나 대부분의 경우 ±0.005mm 미만의 캐비티 작업을 수행하거나 800mm 이상의 대형 몰드 베이스를 실행하는 경우 귀하를 위해 특별히 제작된 제품이 있습니다.

세 가지 유형의 금형 작업

올바른 기계를 선택하기 전에 실제로 어떤 종류의 금형 작업을 하는지 명확히 해야 합니다. 나는 모든 고객이 저에게 처음 연락할 때 동일한 세 가지 질문을 합니다. 금형 베이스를 가공하고 있습니까? 캐비티 및 코어 마무리 작업을 하고 계십니까? EDM 전극을 만들고 있나요? 대답은 일반적으로 매장에 어떤 기계가 속하는지 직접적으로 알려줍니다.

몰드 베이스 가공은 규모는 가장 크고 정밀도는 가장 낮은 부문입니다. 볼트 패턴, 밀링 포켓, 보링 가이드 핀 구멍을 드릴링합니다. 공차는 IT8-IT9 범위입니다. 여기서 우선순위는 테이블 크기, 스핀들 토크 및 칩 배출입니다. 강성은 중요하지만 ±0.003mm는 필요하지 않습니다.

캐비티 및 코어 가공 에서는 모든 것이 더욱 어려워집니다. 공차는 IT6-IT7(보통 ±0.005mm 이상)으로 강화됩니다. 길이가 긴 공구로 H13, P20, S136을 절단하면 모든 미크론의 열 드리프트 또는 진동이 부품에 나타납니다. 이것이 제가 가장 관심을 갖고 있는 애플리케이션이자 VMC850이 설계된 애플리케이션입니다.

전극 가공 은 완전히 다른 분야입니다. 일반적으로 20,000rpm 이상의 고속 스핀들을 사용하여 얕은 절삭 깊이에서 흑연이나 구리를 절삭하므로 재료 제거율보다는 표면 품질이 최적화됩니다. 24,000rpm의 Jiangsu Ronghua 전기 스핀들을 갖춘 SZGH-1090D는 바로 이를 위해 제작되었습니다.

매장에서 세 가지를 모두 수행하는 경우 어떤 애플리케이션이 가장 많은 수익을 창출하는지 우선순위를 정하고 이에 따라 주 장비의 크기를 조정해야 합니다. 타협을 시도하는 상점은 결국 아무것도 완벽하게 하지 못하는 기계를 갖게 됩니다.

몰드 베이스 가공: VMC 대 갠트리

여기서 직접 말씀드리겠습니다. 800mm 미만 부품에 대한 대부분의 몰드 베이스 작업은 표준 VMC에 맞습니다. 해당 임계값 위에 있으면 갠트리 영역이 보입니다. 제가 고객에게 이것을 설명하는 가장 명확한 방법은: 지게차로 몰드 베이스를 안전하게 들어 올려 표준 VMC 테이블에 놓을 수 없다면 이는 갠트리 작업입니다. SZGH-1090은 이러한 상황에 맞게 정확하게 설계되었습니다. 900×1,000mm 테이블은 기존 VMC에 돌출되는 대형 금형 프레임을 처리합니다.

결정을 분석하는 방법은 다음과 같습니다.

표준 BT40 구성의 SZGH-1090은 11/15kW 스핀들 출력으로 8,000rpm에서 작동하고 900×1,000mm 테이블을 처리하며 최대 800kg의 작업물을 운반합니다. 중형과 대형 몰드베이스를 혼합하여 작업하는 매장의 경우, 제가 먼저 추천하는 기계입니다. 이는 타협이 아닙니다. 대부분의 상점이 정당화할 수 있는 가격대의 목적에 맞게 설계된 대형 VMC입니다.

제가 처음으로 대형 기계를 구매하는 모든 고객에게 강조하는 한 가지는 고정 장치의 무게를 과소평가하지 말라는 것입니다. 나는 회전 테이블이나 팔레트 시스템의 중량 제한을 무시하여 완벽하게 좋은 기계를 손상시키는 상점을 본 적이 있습니다. 기계 사양을 지정하기 전에 금형 기본 중량을 알아보세요.

캐비티 및 코어 가공: 실제로 중요한 4가지 정밀 요소

캐비티 가공은 대부분의 작업장이 품질 면에서 승패를 좌우하는 분야이자 잘못된 기계 선택으로 인해 가장 많은 비용이 소요되는 분야이기 때문에 제가 가장 관심을 두는 부분입니다.

스핀들 런아웃

VMC850의 스핀들 런아웃은 2μm 이하입니다. 그 숫자는 마케팅이 아닙니다. 이는 우리가 공장에서 유지하고 모든 기계가 배송되기 전에 확인하는 제조 허용 오차입니다. 3mm 볼 노즈 엔드밀을 HRC 50의 H13에 8,000rpm으로 작동할 때 5μm의 런아웃 차이가 캐비티 바닥에 눈에 띄는 공구 표시로 나타납니다. 점수를 수락하거나 계획하지 않은 EDM 마무리에 시간을 보내게 됩니다.

VMC850은 고객 요청으로 직접 제작되었습니다. 루마니아의 한 금형 공장은 경쟁사의 기계에서 캐비티를 마무리한 후 EDM 패스를 수행하여 ±0.005mm에 도달했습니다. 그들은 나에게 EDM을 건너뛸 수 있냐고 물었습니다. 나는 당신이 할 수 있는 기계를 만들어 주겠다고 말했습니다. VMC850은 ±0.003mm 위치 정확도, 2μm 이하 스핀들 런아웃 및 스핀들 오일 냉각 기능을 표준으로 제공합니다.

열 안정성

저는 항상 금형 작업장 주인에게 묻습니다. 2교대 캐비티 프로그램을 운영하시나요? 그렇다면 스핀들에 오일 냉각이 필요합니다. 협상할 수 없습니다. 저는 공랭식 스핀들이 6시간 연속 작동할 때 치수 제어에 어떤 일이 일어나는지 보았습니다. 10~20μm의 열 드리프트가 일반적입니다. VMC850에서는 오일 냉각식 스핀들이 동일한 기간 동안 열 드리프트를 5μm 이하로 유지합니다. ±0.003mm를 유지하는 캐비티에서는 15μm 차이가 좋은 부품과 재절단 부품의 차이입니다.

요점을 명확하게 보여주는 비교는 다음과 같습니다.

기계 영업사원이 캐비티 마무리 작업에 공기 냉각이 적합하다고 말하면 6시간 동안의 열 드리프트 데이터를 보여달라고 요청하세요. 숫자는 거짓말을 하지 않습니다.

리니어 가이드웨이 유형

볼 레일은 알루미늄 작업에 적합합니다. HRC 50의 H13에는 롤러 레일이 필요합니다. 볼 레일 기계에서 첫 번째 하드 밀링 작업을 마친 후 고객들이 저에게 전화를 걸어왔습니다. 대화 흔적이 방 건너편에서도 눈에 띄었습니다.

VMC850은 모든 축에 HIWIN 35mm 롤러 가이드웨이를 사용합니다. 볼-레일 가이드웨이에 비해 롤러 레일은 절삭 부하 시 약 30% 더 높은 강성을 제공합니다. 이러한 강성은 하드 밀링의 표면 조도 및 치수 제어로 직접적으로 해석됩니다. 무역 박람회에 가면 볼 레일을 달리는 금형 작업용으로 판매되는 VMC를 가끔 볼 수 있습니다. 그것은 깃발입니다. 경화 공구강의 심각한 캐비티 가공에는 적합한 기초가 아닙니다.

기계 체중

사하중은 강성입니다. VMC850의 무게는 4,500kg입니다. VMC650의 무게는 3,400kg입니다. 둘 다 FEA에 최적화된 리브가 있는 Meehanite 주조를 사용합니다. 기계가 무거울수록 진동을 스핀들로 다시 전달하는 대신 진동을 더 많이 흡수합니다. 이는 깊은 공동에서 장거리 툴링을 실행할 때 특히 중요합니다. 툴은 이미 진동 증폭기이고 가벼운 기계 본체는 진동을 더욱 악화시킵니다.

실질적인 의미: 공급업체가 경화 캐비티 작업을 위해 3,000kg 미만의 VMC를 견적하는 경우 질문하십시오. 몸무게는 어디로 갔나요? 일반적으로 대답은 더 얇은 주물과 더 적은 구조적 리브입니다. 그리고 그 비용은 표면 마감에 나타납니다.

전극 가공: 고속이 필요할 때

모든 상점이 자체적으로 전극 가공을 하는 것은 아닙니다. 그러나 요구사항이 캐비티 작업과 얼마나 다른지 알고 있는 사람들도 있습니다. 흑연(때로는 구리)을 빠른 속도와 매우 가벼운 절삭 깊이로 절단합니다. 스핀들은 20,000rpm 이상에 도달해야 하고, 미세한 형상 작업을 위해서는 런아웃이 엄격해야 하며, 흑연 먼지로 인해 칩 배출이 매우 중요합니다.

SZGH-1090D는 24,000rpm의 Jiangsu Ronghua 전기 스핀들, BT30 테이퍼, 14스테이션 ATC 및 0.01mm의 위치 반복성을 통해 이 문제를 해결합니다. 전용 EDM 준비 스테이션 없이 미세한 형상의 흑연 전극을 일관되게 생산해야 하는 전극 상점의 경우 이것이 제가 권장하는 구성입니다.

1090D는 당사의 최고 정밀도 기계가 아닙니다. VMC850은 캐비티 강철 작업에 대해 더 엄격한 공차를 유지합니다. 그러나 전극 가공에는 ±0.003mm 위치 지정이 필요하지 않습니다. 작은 형상에는 속도, 스핀들 일관성, 빠른 사이클 시간이 필요합니다. 1090D는 해당 작업 흐름을 위해 특별히 제작되었습니다.

금형 공장 성능을 결정하는 5가지 VMC 사양

기계를 평가하는 상점 주인과 대화할 때 그들은 종종 스핀들 속도와 테이블 크기에 중점을 둡니다. 그것은 중요하지만 전체 그림은 아닙니다. 금형 작업을 위해 VMC를 구입할 경우 살펴봐야 할 5가지 사양은 다음과 같습니다.

포지셔닝 정확도 및 반복성

포지셔닝 정확도는 기계의 절대 위치 허용 오차로, 테이블을 가로질러 기능 사이를 이동할 때 관련됩니다. 반복성은 기계가 동일한 위치로 얼마나 일관되게 복귀하는지를 의미하며, 이는 다중 패스 캐비티 프로그램 및 전극 작업에 중요합니다. VMC850은 ±0.003mm 위치 정확도를 달성합니다. VMC650은 ±0.005mm를 실현합니다. SZGH-1090D는 0.01mm의 반복성을 달성합니다.

정확도 사양을 애플리케이션에 맞추세요. 모든 작업에 ±0.003mm가 필요한 것은 아니며, 몰드 베이스를 가공할 때 비용을 지불할 필요가 없습니다. 그러나 캐비티 마무리의 경우 그 이하를 허용하지 마십시오.

스핀들 열 드리프트

위에서 이미 다루었지만 반복해서 설명합니다. 다중 변속 캐비티 프로그램에는 오일 냉각이 필수입니다. VMC850에는 오일냉각이 옵션이 아닌 표준입니다. 추가 기능으로 제공되는 기계에서는 항상 캐비티 작업에 사용합니다.

가이드웨이 시스템

VMC850의 모든 축에 HIWIN 롤러 가이드웨이, 폭 35mm. 이는 경화된 공구강 작업에 대해서는 협상할 수 없습니다. 동일한 절삭 조건에서 볼 레일 대안보다 강성이 약 30% 더 높습니다.

ATC 용량

가장 복잡한 캐비티 프로그램에서 도구를 계산해 보십시오. 이제 무인 야간 주행에 필요한 중복 마모 도구를 추가하세요. 해당 숫자가 16보다 크면 24개의 스테이션이 필요합니다. 저는 고객이 24로 가는 것을 후회한 적이 없습니다.

고객에게 안내하는 수학은 다음과 같습니다. 일반적인 복잡한 캐비티 프로그램은 18~22개의 도구를 사용합니다. 각 마모가 심한 공구(엔드 밀, 볼 노즈 마감 장치)에 하나의 마모 중복을 추가하면 특수 목적 공구를 계산하기 전에 이미 24-28개의 필수 슬롯이 있습니다. 스테이션이 16개뿐이므로 도구를 교환하기 위해 중간에 기계를 멈추거나 더 간단한 프로그램만 사용하게 됩니다. VMC850에는 24개의 스테이션이 있습니다. VMC650에는 16개가 있습니다. 캐비티 작업의 경우 거의 항상 ATC 용량만으로 VMC850을 권장합니다.

기계 중량 및 주조

VMC850의 무게는 4,500kg입니다. VMC650의 무게는 3,400kg입니다. 둘 다 FEA에 최적화된 구조의 Meehanite 주철을 사용합니다. 무게 사양은 구조적 강성을 나타내는 지표입니다. 기계가 무거울수록 진동이 더 잘 감쇠되고 긴 절단 주기 동안 정확도가 더 잘 유지됩니다.

금형 공장을 위한 SZGHTECH VMC 라인업

당사의 금형 관련 기계에 대한 전체 비교는 다음과 같습니다.

모든 기계: CE 인증, ISO 9001 품질 시스템, 영업일 기준 20~35일 리드 타임, 12개월 보증.

권장 절삭 매개변수: HRC 48-52에서 H13

H13 매개변수에 대한 요청을 자주 받으므로 여기에 기본 권장 사항을 입력하겠습니다. 이는 시작점입니다. 특정 공구, 절삭유 및 고정 장치 설정에 맞게 조정하십시오.

우리는 고객이 지정한 재료를 납품하기 전에 자체 테스트 컷에서 VMC850에 이러한 매개변수를 사용합니다. 특정 합금이나 경도에 대한 테스트 절단 데이터를 원할 경우 주문하기 전에 당사에 문의하십시오. 일반적으로 검증 절단을 실행할 수 있습니다.

VMC 선택 가이드: 작업에 적합한 기계 선택

자주 묻는 질문

Q: VMC850은 EDM 마무리 없이 P20 및 H13을 직접 가공할 수 있습니까?

네, 정확히 어떻게 설정했는지 알려드리겠습니다. 어닐링된 상태의 P20의 경우 VMC850은 EDM 없이 직접 캐비티 마무리를 처리합니다. 위에 나열된 3mm 볼 노즈 매개변수를 실행하고 일반적으로 Ra 0.4~0.8μm를 달성합니다. HRC 48-52의 H13의 경우 절삭 매개변수와 공구 마모를 엄격하게 제어하는 ​​경우에도 동일하게 적용됩니다. 원래 VMC850 디자인을 촉발한 루마니아 공장은 장비 사용 6개월 후 EDM을 완전히 건너뛰었습니다. 모든 애플리케이션에 대해 이를 보장할 수는 없지만 이것이 가능하도록 기계가 제작되었습니다.

Q: 금형 캐비티 작업용 VMC850과 VMC650의 차이점은 무엇입니까?

핵심 차이점은 위치 정확도(±0.003mm 대 ±0.005mm), ATC 용량(24대 대 16개 스테이션), 기계 중량(4,500kg 대 3,400kg), 스핀들 냉각(850의 오일 냉각식 표준, 650의 검증)입니다. 다중 교대 프로그램에 대해 엄격한 치수 공차를 유지해야 하는 경화 캐비티 마감의 경우 VMC850이 적합한 기계입니다. ±0.005mm이면 충분한 P20 반마무리 및 일반 금형 작업의 경우 VMC650은 비용 효율적입니다.

Q: 금형 응용 분야에 5축을 제공합니까?

예. SZGH-850 4/5축 구성은 언더컷 및 다면 작업을 포함한 복잡한 금형 형상을 처리합니다. 800×500mm 테이블과 12스테이션 ATC를 갖춘 7.5kW BT40 스핀들을 실행합니다. 복잡한 인서트나 사이드 액션 부품을 제작하는 작업장의 경우 VMC850과 함께 평가해 볼 가치가 있습니다.

Q: VMC850은 어떤 스핀들 냉각 시스템을 사용하며, 이것이 왜 중요한가요?

오일 냉각, 표준. 스핀들은 열 안정성을 유지하기 위해 스핀들 하우징을 통해 온도 제어 오일을 순환시킵니다. 그 결과 6시간 절단 주기 동안 5μm 이하의 열 드리프트가 발생했습니다. 유사한 기계의 공냉식 스핀들은 일반적으로 같은 기간 동안 10~20μm 드리프트합니다. ±0.003mm를 유지하는 캐비티 프로그램에서는 이 차이가 결정적입니다. 오일 냉각은 VMC850의 프리미엄 옵션이 아니라 내장되어 있습니다.

Q: 일반적인 캐비티 프로그램에는 몇 개의 도구가 필요합니까?

고객 기반 전체에서 볼 때 복잡한 캐비티 프로그램은 18~22개의 도구를 사용합니다. 여기에는 황삭 엔드밀, 반정삭 볼 노즈, 정삭 볼 노즈, 반경 도구, 이젝터 구멍용 소직경 드릴, 분할 평면용 페이스 밀 및 기능용 특수 도구가 포함됩니다. 마모가 심한 도구(특히 H13의 볼 노즈 마감)에 대해 마모 중복을 추가하면 모든 것을 계산하기 전에 24~28개의 슬롯에 도달합니다. 이것이 VMC850에 24개의 스테이션이 있는 이유입니다.

Q: 리드타임과 보증 기간은 어떻게 됩니까?

구성에 따라 주문 확인부터 배송까지 영업일 기준 20~35일이 소요됩니다. 모든 기계에는 제조 결함에 대해 12개월 보증이 제공됩니다. 우리는 수출 서류가 포함된 심천에서 전 세계로 배송합니다. CE 인증 및 ISO 9001 품질 시스템이 전체 라인업에 적용됩니다.

Q: 구매하기 전에 테스트 컷 보고서를 받을 수 있나요?

예, 자격을 갖춘 문의에 한합니다. 특정 재료 요구사항(특정 H13 등급, 특정 경도, 중요한 형상 형상)이 있는 경우 당사 시설에서 테스트 절단을 준비하고 치수 보고서 및 표면 마감 데이터를 제공할 수 있습니다. 우리에게 연락하세요 export02@szghtech.com 또는 WhatsApp +86 137 2860 1949로 문의하세요. 신청서 세부정보를 포함하여

Q: 몰드 베이스와 캐비티 마감을 모두 수행하는 작업장에 가장 적합한 SZGHTECH 기계는 무엇입니까?

정직한 대답은 볼륨 분할에 따라 다릅니다. 캐비티 마감이 주요 작업이고 몰드 베이스가 부차적인 경우, 정확성을 위해 VMC850으로 시작하고 큰 몰드 베이스 볼륨을 위해 SZGH-1090을 추가하세요. 대형 몰드 베이스가 가끔 캐비티 마무리 작업을 지배하는 경우 SZGH-1090 표준 구성이 두 가지를 모두 처리하며 캐비티 볼륨이 증가함에 따라 나중에 VMC850을 추가할 수 있습니다. 추천하기 전에 프로덕션 믹스에 대해 이야기하고 싶습니다. 연락하시면 함께 작업할 수 있습니다.

견적 요청

이 기사를 통해 매장에 필요한 것이 무엇인지 더 명확하게 파악했다면 다음 단계는 대화입니다. 귀하의 기본 응용 분야, 공차 요구 사항, 일반적인 공작물 크기 및 재료를 알려주시면 제품 소개나 당사 기계가 귀하의 작업에 적합한지에 대한 정직한 평가가 아닌 직접적인 추천을 해드리겠습니다.

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