금속 가공 분야에서 툴 홀더는 CNC와 절삭 공구를 연결하는 역할을 하는 경우가 많습니다. 소재 가공 시 최적의 클램핑을 위해 필요한 시너지 효과를 창출합니다. 여기에서는 몇 가지 유형의 CNC 툴 홀더에 대해 살펴보고, 작업에 적합한 툴 홀더를 선택하기 전에 알아야 할 기본 사항에 대해서도 알아보겠습니다.
CNC 툴 홀더의 정밀성, 강성 및 다용성의 균형
툴 홀더 는 공구를 단단히 고정하고 CNC 스핀들에서 공구로 동력을 전달하기 때문에 항상 공구의 균형을 유지해야 합니다. 툴 홀더의 균형은 모든 부품이 올바른 위치에 유지되도록 합니다. 툴 홀더는 어댑터 종류에 따라 균형 수준이 다릅니다.
일부 툴 홀더는 균형을 맞추도록 설계되지만, 그렇지 않은 홀더도 있습니다. 균형 정도는 그램 단위로 측정됩니다. 툴 홀더의 균형이 좋을수록 공구 마모가 더 일정해집니다. 결과적으로 표면 조도가 향상되고 공구 수명이 길어집니다.
균형을 유지하려면 공구 홀더에 다음이 있어야 합니다.
- 정밀도: 공구는 예상 치수에서 최소한의 편차로 공작물을 일관되게 생산해야 합니다. 공구 홀더는 반경 방향 런아웃, 동심도, 축 정렬 등의 요소에 영향을 미칩니다.
- 강성: 견고한 툴 홀더는 절삭 중 안정성을 제공하여 공구의 변형과 떨림을 방지하고 공구와 가공물의 손상을 방지합니다. 고품질 툴 홀더를 사용하면 진동을 흡수하고 강한 가공 하중에도 공구가 손상되지 않습니다.
- 다재다능함: 다양한 절삭 공구를 빠르게 교체할 수 있는 툴 홀더는 생산성을 높이고 설정 시간을 단축할 수 있습니다. 어댑터와 척을 쉽게 교체할 수 있으므로 복잡한 가공 공정에서 맞춤형 공구 설정이 필요하지 않습니다.
알아야 할 툴홀더 팁
토크: 툴 홀더의 주요 기능 중 하나는 CNC 스핀들에서 공구로 토크를 전달하는 것입니다. 토크 전달을 최적화하면 가공 중 에너지 손실을 최소화하고 가공 성능을 극대화할 수 있습니다.
반경 방향 런아웃: 동심도 또는 총 지시 런아웃(TIR)이라고도 하는 반경 방향 런아웃은 정밀한 가공 결과를 얻는 데 매우 중요합니다. 공구가 축으로부터의 편차를 최소화하도록 정렬되었는지 확인하십시오. 댐핑 기능이 있는 툴 홀더는 절삭 중 진동을 흡수하고 줄여 진동을 줄이고 표면 조도를 향상시킵니다. 예측할 수 없는 진동은 표면 조도 불량을 초래하고 절삭 공구를 손상시킬 수 있습니다.
고속 성능: 특수 설계된 툴 홀더는 안정성 저하 없이 고속 가공을 지원하여, 정확도 저하 없이 더 빠른 절삭 속도를 구현합니다. 고속 가공에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
CNC 툴 홀더의 유형
이송과 속도를 높여 가공 성능을 향상시키면 생산성 향상에 도움이 될 수 있습니다. 하지만 성공적인 가공을 위해서는 적절한 툴 홀더를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 적절한 툴 홀더를 선택할 때는 기계 스핀들 유형, 절삭 용도, 마력, 추력, 소재, 그리고 필요한 절삭 조건과 같은 요소를 고려해야 합니다.
일부 표준 및 고급 툴 홀더는 다음과 같습니다.
유압 툴 홀더: 유압 척은 공구를 유압으로 단단히 고정하여 가공 중 진동을 줄이고 절삭력을 흡수하는 데 특히 효과적입니다. 유압 척은 정밀 작업과 고속 작업에 적합하며, 황삭 및 정삭 작업을 탁월하게 처리할 수 있습니다. 시중에는 최고의 정밀도와 클램핑력을 제공하고 탁월한 감쇠력을 제공하는 다양한 감쇠 툴 홀더도 있습니다. 이 기술은 런아웃을 최소화하고 공구 수명을 연장하며 절삭 성능을 향상시킵니다. 짧은 돌출 길이와 두꺼운 전면 벽 단면은 높은 강성을 제공합니다. 또한, 긴 도달 범위와 좁은 작업 조건에서도 사용할 수 있습니다.
열박음 툴 홀더: 열박음 툴 홀더는 높은 클램핑력, 낮은 공구 변형률, 그리고 긴 공구 길이에서도 안정성을 제공하여 고이송 밀링 가공에서 우수한 표면 조도를 제공합니다. 열팽창이라는 과정을 통해 절삭 공구를 클램핑하도록 설계되었습니다. 툴 홀더가 가열 후 냉각 및 수축하면 공구에 강력한 클램핑력이 발생합니다.
ER 척: ER 척은 원형 섕크 절삭 공구를 클램핑하는 데 널리 사용됩니다. 뛰어난 클램핑력과 유연성으로 잘 알려져 있으며, 경부하 및 중부하 드릴링, 밀링, 태핑 작업에 적합합니다. 다양한 크기로 제공되며, 시스템 크기에 따라 ER32 또는 ER40과 같은 코드로 식별할 수 있습니다.
전통적인 툴 홀더나 수축 맞춤 툴 홀더, 유압 툴 홀더 등을 선택하든, 가공 정확도가 필요한 경우 고품질 툴 홀더에 투자하는 것이 좋습니다.
공작기계 스핀들에 대해 알아야 할 사항
스핀들은 모든 머시닝 센터의 필수 구성 요소입니다. 툴 홀더를 고정하고 절삭 공구를 고속으로 회전시킵니다. 툴 홀더를 선택할 때는 기계 스핀들 및 사양과의 호환성이 매우 중요합니다.
스핀들 연결에는 여러 유형이 있으며 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
테이퍼 연결(CAT 및 BT 유형 등)은 플랜지와 고정 손잡이를 사용하여 견고한 연결을 제공하는 일반적인 연결 유형입니다. CAT(V 플랜지)는 미국에서 더 많이 사용되는 반면, BT(MAS)는 아시아와 유럽에서 널리 사용됩니다. 이러한 연결은 강성이 뛰어나 밀링 및 머시닝 센터에서 흔히 사용됩니다.
원뿔-테이퍼 연결 유형(예: CVKV)은 CAT 및 BT 유형과 유사하지만 더 견고하고 더 빠르게 작동합니다. 스핀들 표면과의 접촉을 개선하여 정확도를 유지하기 위해 테이퍼가 있습니다.
HSK(Hollow Shaft Taper)는 고속 가공 및 복잡한 밀링 작업을 위해 설계된 고급 스핀들 연결 시스템을 제공합니다. 중공축과 클램핑 세그먼트 세트를 통해 뛰어난 안정성, 균형 및 동심도를 제공합니다.
CNC 툴 홀더 연결
공구 끝단 연결은 공구와 공구 홀더 사이의 인터페이스를 말합니다. 가장 일반적인 두 가지 유형은 다음과 같습니다.
직선형 공구 홀더: 이 제품은 전체 길이에 걸쳐 균일한 직경을 갖도록 설계되었으며 일반적으로 콜릿 시스템과 함께 사용됩니다. 경량에서 중량 작업에 적합하며 드릴 비트 , 리머 및 탭과 함께 자주 사용됩니다.
웰던 CNC 툴홀더: 섕크 한쪽 면이 평평한 디자인으로 설계되어 그립감과 토크 전달력이 향상되었습니다. 밀링 커터 및 기타 엔드밀에 널리 사용되어 중절삭 작업 시 안정성을 제공합니다.
