CNC 가공에서 품질을 관리하는 방법: 입고된 자재부터 최종 검사까지

고객이 우리가 CNC 가공 부품의 일관성을 어떻게 유지하는지 물을 때 — 매번 동일한 품질을 보장하는 방법에 대해 — 그 진짜 답은 'ISO9001을 준수한다'는 말을 훨씬 뛰어넘습니다. 품질 관리는 부품이 CNC 기계에 들어가기 훨씬 이전부터 시작되는 일련의 결정, 측정 및 예방 조치로 이루어진 과정입니다. 아래에서는 최근 생산 실적의 실제 데이터와 함께, 우리 가공 공장에서 사용하는 정확한 작업 흐름을 도구와 기준과 함께 단계별로 안내해 드리겠습니다.

H2 – 1단계: 입고 자재 검사(IQC)

대부분의 가공 불량은 자재에서 비롯됩니다. 따라서 절삭 작업을 시작하기 전에 엄격한 입고 자재 검사를 시행합니다.

H3 – 우리가 점검하는 항목

• 화학 조성 (분광분석기 검사)

• 경도 범위 (합금에 따라 HRC / HV)

• 재료 인증서 제조업체로부터 제공된 인증서

• 내부 결함 (중요 부품의 경우 → 초음파 샘플 검사)

실제 작업장 사례

지난달, 우리는 경도가 170HV 상한선을 약간 초과한 304 스테인리스 막대를 한 배치 받았습니다. 만약 우리가 이를 바로 가공했다면 공구 마모가 약 18–22%, 우리 도구 수명 기록을 기반으로 하여, 해당 로트를 즉시 반품하였습니다. 이로 인해 고객은 약 30개당 3시간의 추가 가공 시간 을 절약할 수 있었습니다.

신속 점검 표

H2 – 2단계: 공정 계획 및 DFM 검토

품질 관리는 측정하는 것에 그치지 않으며, 실패를 방지하는 가공 계획을 설계하는 것입니다.
CNC 기계의 프로그래밍에 앞서 당사 엔지니어는 다음을 검토합니다:

H3 – 주요 DFM 품질 점검 항목

• 벽 두께가 1mm 미만인가? → 변형을 방지하기 위해 스텝-러프닝(Step-roughing)으로 전환

• 공차가 ±0.01mm 미만인가? → 마무리 가공 여유량을 0.2~0.3mm 확보

• 구멍 깊이가 지름의 6배를 초과하는가? → 진동 방지 보링 바(anti-vibration boring bar)로 전환

• 알루미늄 부품이 버(burr) 발생이 쉬운가? → 2차 챔퍼 처리 추가

사례: 얇은 벽의 6061 하우징 정밀도 개선

고객이 필요로 했습니다 0.02mm 평면도 가공 후 변형된 얇은 벽에서 발생. 우리 해결책:

• 클램핑 힘을 30% 감소

• 대칭 공구 경로 추가

• 절삭유 온도 변동을 <1.5°C로 감소

평면도가 0.06mm에서 → 0.018mm 로 저하되어 사양을 여유 있게 충족함.

H2 – 단계 3: 공정 중 품질 관리(IPQC)

여기서 실제 가공 정확도가 확보되는 것이지, 최종 단계가 아님.

H3 – 핵심 제어 장치

1. 초품 검사(FAI) 첫 번째 부품 가공 후 5~8분 이내

2. 공구 마모 모니터링 절삭 시간이 40분을 초과하는 커터의 경우

3. 제품 설명서 대량 생산 시

4. 온도가 관리된 가공 실(±1.0°C)

실제 측정 데이터 예시(CNC 선반 가공, 스테인리스 316)

이 때문에 온도 드리프트만으로도 긴 배치에서 0.003–0.006mm의 편차가 발생할 수 있으므로 안정적인 가공 조건이 중요합니다.

H2 – 단계 4: 최종 검사(FQC)

이 단계에서는 포장 전 전체 로트가 도면과 일치하는지 확인합니다.

H3 – 사용 장비

• CMM(3차원 측정기)

• 높이 측정기 주요 치수 측정을 위해 사용

• GO/NO-GO 가이저 축 및 구멍용

• 표면 프로파일러 ra 분석용

• 2.5D 광학 측정기 미세 특징용

대표적인 검사 포인트

• 허용오차 최소 ±0.005 mm

• 표면 거칠기(Ra) 범위 0.4–3.2 μm

• 동심도, 왕복도, 직각도

예시 최종 검사 보고서 (요약)

H2 – 단계 5: 포장, 추적성 및 오류 방지

많은 CNC 가공 품질 문제는 가공에서 비롯된 것이 아니라 취급 과정에서 발생한다.

당사의 예방 조치

• 금속 간 긁힘을 방지하기 위해 각 부품을 폴리백으로 개별 포장

• 각 로트에 다음 정보를 라벨링 작업자, 기계 번호 및 검사 시트

• 수출 포장 시 사용 녹 방지 VCI 백 (탄소강용)

작은 변화, 큰 결과

정밀 황동 피팅의 경우 운송 중 변형 문제를 줄이기 위해 폼-그리드 트레이로 전환함으로써 이와 관련된 고객 불만이 87%.

H2 – 구매자에게 이러한 워크플로우가 중요한 이유

부품이 단순한 알루미늄 브래킷이든 ±0.005mm 정밀도의 의료용 부품이든, 구매자들이 주로 중요하게 여기는 세 가지 사항은 다음과 같습니다:

1. 일관성

안정적인 공정은 '샘플 품질'과 '양산 품질'이 동일하다는 것을 의미합니다.

2. 배달 신뢰성

재작업을 줄이면 대부분의 프로젝트에서 1~3일 절약할 수 있습니다.

3. 비용 투명성

정확한 프로세스 계획은 추가 마무리 패스 또는 폐기량과 같은 깜짝 비용을 피합니다.