CNC 가공 최적화 전·후 비교 — 시간과 품질을 동시에 잡는 실무 전략

CNC 가공에서 설계와 CAM 최적화는 단순한 G코드 변환이 아니라 생산 효율과 품질을 결정합니다. 이번 글에서는 실제 부품 가공 사례를 통해, 최적화 적용 전과 후의 가공 시간, 공구 마모, 표면 품질 변화를 비교하고, 실무에서 바로 적용 가능한 팁을 정리했습니다.

1) 사례 부품: 알루미늄 브래킷

• 크기: 150mm × 100mm × 50mm
• 특징: 6개의 홀, 2개의 챔퍼, 필렛 적용
• 재질: 알루미늄 6061

설계 포인트:

• 홀 직경 최소 6mm, 내부 코너 반경 2mm
• 챔퍼 0.5mm, 필렛 1mm
• 공구 반경과 절삭 깊이 고려

실무 포인트: CAD 단계에서 공구 조건을 반영하면 CAM 최적화가 훨씬 수월합니다.

2) 최적화 전 가공

• CAM 세팅: 기본값 사용, 공구 경로 최적화 미적용
• 가공 시간: 25분
• 문제점:
  • 불필요한 공구 이동 많음
  • 시뮬레이션에서 일부 홀 주변 과삭 발생
  • 반복 가공 시 공구 변경 잦음

실무 경험: 동일 부품 10개 반복 가공 시 4시간 소요

3) 최적화 적용

• 공구 경로 재배치: 동일 레벨에서 연속 가공, 이동 최소화 → 가공 시간 단축
• 공구 선택 및 속도 조정:
  • 공구: 6mm 엔드밀
  • 절삭 속도: 800mm/min
  • 이송 속도: 1500mm/min
• 좌표계와 원점 확인: CAD 원점 = CAM 좌표계 = CNC 원점 일치
• 시뮬레이션 검증:
  • 1차: 전체 공구 경로 확인 → 충돌, 미가공 체크
  • 2차: 속도, 절삭 깊이 조정 → 최종 최적화
• 반복 가공 설정 재사용: 동일 부품 반복 시 최적화 세팅 그대로 사용

최적화 결과:

• 가공 시간: 17분 → 32% 단축
• 공구 마모: 최소화
• 표면 품질: 불량률 0% 유지

4) 실무 체크리스트

• CAD 설계: 치수공차, 필렛/챔퍼, 홀 최소 직경 확인
• CAM 세팅: 공구 반경, 절삭 깊이, 속도, 좌표계 원점 확인
• 시뮬레이션: 전체 경로 및 공구 충돌, 미가공 영역 점검
• 반복 가공: 이전 최적화 설정 재사용

5) 정리

최적화 적용 전후 비교를 통해 작은 세팅 조정만으로도 큰 효율 개선이 가능하다는 것을 확인할 수 있습니다.

• 가공 시간 단축 → 생산성 향상
• 공구 마모 감소 → 비용 절감
• 불량률 감소 → 품질 확보

실무 팁: 최적화는 단순히 CAM 설정만 조정하는 것이 아니라 CAD 설계 단계에서부터 공구, 경로, 재질 고려가 선행되어야 합니다.