CNC 가공에서는 마모가 엔드밀 가공 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 밀링 커터의 마모 실패 원인에는 전면 모서리, 후면 모서리 및 공구 경계의 마모가 포함되며 각 마모 모드에는 특정 형성 메커니즘이 있습니다. 마모 현상에는 기계적 접촉, 물리, 확산 및 화학과 같은 여러 측면이 포함되며 갑작스러운 소성 파손 및 취성 파손도 포함됩니다. 밀링 커터 마모는 초기 마모, 정상 마모 및 날카로운 마모 단계로 나눌 수 있으며 무딘 표준에 따라 공구 수명을 판단하는 것이 중요합니다. 공구 수명을 추정하는 방법은 많지만 실제 마모 상태를 정확하게 반영하는 판단 방법은 공구 비용 최적화를 달성하고 생산 효율성을 개선하기 위해 아직 개발되지 않았습니다.
도구의 마모 부위
밀링 커터의 앞 가장자리와 팁의 마모. 플라스틱 소재를 고속으로 밀링할 때 플라스틱 소재에 형성된 고열로 인해 밀링 커터의 앞 가장자리에 초승달 마모 현상이 발생합니다. 접촉 마모 표면에서 생성된 고열 구역이 가장 발생하고 확산될 가능성이 높습니다. 밀링 커터의 초승달이 공구 가장자리로 발달하면 블레이드의 경도가 크게 감소하여 파손이 발생합니다. 현재 KT는 앞 가장자리에서 발생하는 초승달 마모 현상의 최대 깊이를 나타냅니다.
뒷면 모서리 마모. 공작물을 CNC 밀링할 때 공작물의 전이 표면이 공구 뒷면과 접촉하고 접촉 응력이 큰 절삭 응력에서 매우 작은 절삭 전이 구역으로 갑자기 변합니다. 뒷면 모서리에서 발생하는 변형률이 크고 공구 뒷면 모서리에 마모가 형성됩니다. 뒷면 모서리의 마모 모서리 밴드는 덜 균일하고 큰 추세와 변동이 있습니다.
밀링 커터의 앞뒤 모서리에서 동시 마모 또는 경계 마모. 밀링 커터의 앞뒤 모서리의 동시 마모는 주로 플라스틱 거칠기를 절단할 때 발생합니다. 이 현상은 hD=0.1~0.5mm일 때 발생합니다. 소위 마모 또는 경계 마모는 경도가 더 높은 주강 부품, 블랭크 단조품 등과 같이 표면 거칠기가 나쁜 작업물을 절단할 때 주 절삭 날과 보조 절삭 날에 더 깊은 홈이 마모되는 사실을 말합니다. 경계 마모에는 두 가지 이유가 있습니다.
- CNC 밀링 중 주절삭날과 공작물 접촉 절삭날의 응력이 같지 않고 응력이 크게 변동하여 공구에 큰 부담을 줍니다. 동시에 앞쪽 모서리에는 더 높은 절삭 온도가 축적되고 다른 절삭 부품은 잘 냉각되어 높은 온도 구배와 과도한 절삭 응력이 발생하여 주 뒤쪽 모서리에 경계 마모가 발생합니다.
- 가공 경화 작용으로 2차 절삭날은 거의 얇아져 앞날이 미끄러지고 경계 마모가 2차 뒷날에 반영됩니다.
밀링 커터 마모의 일반적인 원인
기계적 접촉 마모 효과-경질점 마모. 블랭크와 경화된 재료의 표면에 형성된 탄화물, 질화물, 산화물 또는 작업 경화, 빌드업 에지 등에 의해 형성된 경화 현상은 밀링 커터 절삭부의 표면을 긁어내어 경질점 마모라는 일련의 마모 홈을 형성하는데, 이것이 저속 밀링 공구 마모의 주요 원인입니다.
물리적 마모 효과-접착 마모. 고압 및 고온에서 블랭크와 같은 경도가 낮은 재료의 원자와 결정은 밀링 커터에 부착됩니다. 밀링 커터 재료 내부에 공극 및 국소 연질 부위와 같은 결함이 있는 경우, 결합 지점의 공구 재료는 결국 찢어집니다. 공구와 블랭크 재료 간의 친화력, 절삭 온도, 경도 비율, 공구 표면 모양 및 기타 요인은 결합 마모를 결정하는 주요 요인입니다.
확산 마모. CNC 밀링의 높은 절삭 속도로 인해 종종 더 높은 온도가 수반되고, 더 높은 온도는 밀링 커터 내부의 다른 재료 간의 화학 반응 및 블랭크와 밀링 커터 사이의 접촉에서 다른 재료 간의 화학 반응과 같은 다양한 재료의 화학적 불안정성으로 이어질 것입니다.
화학적 마모. 화학적 마모는 주로 밀링의 고온 조건에서 산소, 절삭유 등이 공구 재료와 화학적으로 반응하기 쉬워 공구 경도가 감소하고 공구 마모가 가속화되기 때문에 발생합니다. 이러한 현상을 화학적 손상이라고 합니다.
밀링 커터의 갑작스러운 손상
플라스틱 디아마지 엔드밀의
- 에지 컬링. 에지 컬링은 미세 가공 중에 고속 공구강과 같은 고경도 공구에서 발생하기 쉬운 갑작스러운 손상 형태입니다.
- 블레이드 팽창. 공구강, 고속 공구강 및 기타 소재로 만든 밀링 커터가 단단한 소재를 가공하거나 절삭량이 너무 많을 때 전면 및 후면 절삭 부품 사이에 갑자기 팽창이 발생합니다.
다루기 힘든 디아마지 엔드밀의
- 내부 미세균열과 같은 제조 결함으로 인해 카바이드 밀링 커터는 CNC 밀링의 간헐적 절삭 조건에서 블레이드의 작은 조각을 떨어뜨릴 수 있지만 이는 지속적인 가공에는 영향을 미치지 않습니다. 이 현상을 에지 치핑이라고 합니다. 이 현상은 단기적으로 가공을 방해하지는 않지만 가공 표면 품질이 급격히 저하됩니다.
- 파손은 CNC 밀링 커터의 팁 또는 주 절삭 모서리에서 발생하는 갑작스러운 파손 현상입니다. 이 현상이 발생한 후에는 밀링 커터를 다시 연삭할 수 없습니다.
도구 마모 단계 및 둔화 표준
도구 여귀 에스태그
초기 마모 단계. 주로 새 도구의 내부 결함으로 인해 발생하며, 블레이드가 더 날카롭고, 블랭크와의 접촉 표면이 작고, 응력이 도구 끝에 더 집중되어 도구 끝의 마모가 더 빨라집니다.
정상적 마모 단계. 이 단계에서는 공구가 런닝인 기간을 거쳤기 때문에 공구 끝이 매끈해지고 공구와 블랭크 사이의 접촉이 비교적 균일하며 단위 면적당 힘이 작아 마모가 느리며 이는 효과적인 가공을 위한 공구의 주요 수명입니다.
급속한 마모 단계. 공구 마모는 시간이 지남에 따라 축적되고 절삭력과 절삭 온도가 빠르게 증가하며 공구 마모가 갑자기 증가하고 소음 및 기타 현상이 수반됩니다.
도구 비룬팅 에스표준
공구가 마모된 후에는 필연적으로 가공 효과에 영향을 미칠 것입니다. 예를 들어, 공작물 스크래핑, 표면 거칠기 감소, 크기 및 모양 정확도 감소 등이 있습니다. 따라서 철 절삭 가공 조건에 따라 밀링 커터의 최대 허용 마모량을 지정해야 하며, 이것이 블런팅 표준입니다. 블런팅 표준은 거친 가공 및 미세 가공과 같은 다양한 가공 상황에 따라 조정할 수 있습니다.
현재 위의 두 가지 공구 수명 방법은 경제적 관점이나 생산성 관점에서 공구 수명을 설명할 수 있을 뿐이며, 경험과 결합할 수 있을 뿐 실제 공구 마모 조건에서 공구 수명을 올바르게 모니터링하지 못합니다. 따라서 공구 비용 절감을 극대화하고 생산성을 보장한다는 전제 하에 실제 공구 마모에 따라 공구 수명을 올바르게 판단할 수 있는 방법을 개발하는 것은 불가피합니다.
