공구의 선정과 절삭량의 결정은 CNC 가공 공정에서 중요한 내용입니다. 그것은 가공 효율에 영향을 미칠 뿐만 아니라 CNC 공작기계, 하지만 가공 품질에도 직접적인 영향을 미칩니다. CAD/CAM 기술의 발전으로 CNC 가공, 특히 마이크로컴퓨터와 CNC 공작 기계 간의 연결에서 CAD 설계 데이터를 직접 사용할 수 있게 되었습니다. 설계, 공정 계획 및 프로그래밍의 전체 프로세스는 컴퓨터에서 완료되며 일반적으로 특별한 공정 파일을 출력할 필요가 없습니다.
오늘날 많은 CAD/CAM 소프트웨어 패키지가 자동 프로그래밍 기능을 제공합니다. 이러한 소프트웨어는 일반적으로 프로그래밍 인터페이스에서 프로세스 계획의 관련 문제를 촉발합니다. 예를 들어, 도구 선택, 가공 경로 계획, 절삭량 설정 등 프로그래머가 관련 매개변수를 설정하는 한 NC 프로그램을 자동으로 생성하여 CNC 공작 기계로 전송하여 처리를 완료할 수 있습니다. 따라서 CNC 가공에서 도구 선택 및 절삭량 결정은 인간-컴퓨터 상호 작용 상태에서 완료되며 이는 일반적인 공작 기계 가공과 극명하게 대조됩니다. 동시에 프로그래머는 도구 선택 및 절삭량 결정의 기본 원리를 숙지하고 프로그래밍할 때 CNC 가공의 특성을 충분히 고려해야 합니다. 이 글에서는 CNC 프로그래밍에서 직면해야 하는 도구 선택 및 절삭량 결정 문제를 살펴보고 몇 가지 원칙과 제안을 제공하며 주의해야 할 문제를 논의합니다.
CNC 가공에 일반적으로 사용되는 도구의 유형 및 특성
CNC 가공 공구는 CNC 공작 기계의 고속, 고효율 및 고도의 자동화 특성에 적응해야 합니다. 일반적으로 일반 공구, 일반 연결 공구 홀더 및 소수의 특수 공구 홀더를 포함해야 합니다. 공구 홀더는 공구에 연결되고 공작 기계의 파워 헤드에 설치되어야 하므로 점차 표준화되고 일련화되었습니다. CNC 공구를 분류하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
도구의 구조에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 적분형.
- 인레이드 타입은 용접이나 기계 클램핑으로 연결되는 타입이며, 기계 클램핑 타입은 인덱싱 불가 타입과 인덱싱 가능 타입으로 나눌 수 있습니다.
- 복합 공구, 충격 흡수 공구 등과 같은 특수 유형
도구를 만드는 데 사용되는 재료에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 고속강 도구.
- 카바이드 공구.
- 다이아몬드 도구
- 입방정질화붕소 도구, 세라믹 도구 등과 같은 다른 재료 도구.
절단 과정에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 외부 원, 내부 구멍, 나사산, 절삭 공구 등으로 구분되는 선삭 공구입니다.
- 드릴 비트, 리머, 탭 등을 포함한 드릴링 도구
- 지루한 도구.
- 밀링 공구 등
내구성, 안정성, 조정 용이성 및 교체 용이성에 대한 CNC 공작 기계의 요구 사항을 충족하기 위해 최근 몇 년 동안 기계 고정형 인덱서블 도구가 널리 사용되었습니다. 전체 CNC 도구의 30%~40%를 차지하며 금속 제거량은 전체의 80%~90%를 차지합니다.
일반 공작기계에 사용되는 공구와 비교해 CNC 공구는 다양한 요구 사항을 갖고 있으며, 주로 다음과 같은 특징을 갖고 있습니다.
- 강성(특히 거친 공구)이 좋고, 정밀성이 높으며, 진동 저항성과 열 변형이 낮습니다.
- 호환성이 좋고 도구를 빠르게 교체할 수 있습니다.
- 수명이 길고, 절단 성능이 안정적이며 신뢰할 수 있습니다.
- 도구 크기를 쉽게 조절할 수 있어 도구 교체 조정 시간을 줄일 수 있습니다.
- 이 도구는 칩 제거를 용이하게 하기 위해 칩을 안정적으로 부수거나 굴릴 수 있어야 합니다.
- 프로그래밍과 도구 관리를 용이하게 하기 위한 직렬화 및 표준화.
CNC 가공 도구 선택
공구 선택은 CNC 프로그래밍의 인간-기계 상호작용 상태에서 수행됩니다. 공구 및 공구 홀더는 공작 기계의 처리 용량, 공작물 재료의 성능, 처리 절차, 절삭량 및 기타 관련 요인에 따라 올바르게 선택해야 합니다. 공구 선택의 일반 원칙은 설치 및 조정이 쉽고 강성이 좋으며 내구성과 정밀도가 높습니다. 처리 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 공구 처리의 강성을 개선하기 위해 더 짧은 공구 홀더를 선택하십시오.
공구를 선택할 때 공구의 크기는 가공되는 작업물의 표면 크기에 맞게 조정해야 합니다. 생산에서 엔드밀은 종종 평면 부품의 주변 윤곽을 가공하는 데 사용됩니다. 평면을 밀링할 때는 카바이드 블레이드 밀링 커터를 선택해야 합니다. 보스와 홈을 가공할 때는 고속강 엔드밀을 선택해야 합니다. 블랭크 표면이나 거친 가공 구멍을 가공할 때는 카바이드 블레이드가 있는 콘 밀링 커터를 선택할 수 있습니다. 일부 3차원 표면과 가변 베벨 윤곽 모양을 가공할 때는 볼 헤드 밀링 커터, 환형 밀링 커터, 원뿔형 밀링 커터 및 디스크 밀링 커터가 종종 사용됩니다.
자유형 표면을 가공할 때 볼 헤드 도구 끝의 절삭 속도는 0입니다. 따라서 가공 정확도를 보장하기 위해 절삭선 간격은 일반적으로 매우 가깝기 때문에 볼 헤드는 종종 곡면 마무리에 사용됩니다. 플랫 헤드 도구는 표면 가공 품질과 절삭 효율 측면에서 볼 헤드 도구보다 우수합니다. 따라서 오버커팅이 보장되는 한 플랫 헤드 도구는 거친 가공과 곡면 마무리 모두에 선호되어야 합니다. 또한 도구의 내구성과 정확도는 도구 가격과 밀접한 관련이 있습니다. 대부분의 경우 좋은 도구를 선택하면 도구 비용이 증가하지만 이에 따른 가공 품질과 가공 효율의 향상으로 전체 가공 비용을 크게 줄일 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
가공 센터에서는 다양한 공구가 각각 공구 매거진에 설치되고, 공구 선택 및 공구 교환 동작은 프로그램에 따라 언제든지 수행됩니다. 따라서 드릴링, 보링, 확장, 밀링 및 기타 공정에 사용되는 표준 공구를 공작 기계 스핀들 또는 공구 매거진에 빠르고 정확하게 설치할 수 있도록 표준 공구 홀더를 사용해야 합니다. 프로그래머는 공작 기계에 사용되는 공구 홀더의 구조적 치수, 조정 방법 및 조정 범위를 이해하여 프로그래밍 중에 공구의 반경 및 축 치수를 결정해야 합니다. 현재 우리나라의 가공 센터는 TSG 공구 시스템을 채택하고 있으며, 공구 홀더는 직선(3가지 사양)과 테이퍼(4가지 사양)이며, 여기에는 다양한 용도의 공구 홀더가 16개 포함됩니다.
경제적인 CNC 가공에서는 도구의 날카로움, 측정 및 교체가 대부분 수동으로 이루어지기 때문에 시간이 오래 걸리므로 도구의 배열 순서를 합리적으로 배열해야 합니다. 일반적으로 다음 원칙을 따라야 합니다.
- 도구의 수를 최소화하세요.
- 공구가 고정된 후에는 수행할 수 있는 모든 처리 부분을 완료해야 합니다.
- 거친 가공과 정밀 가공에 사용되는 공구는 크기가 같더라도 별도로 사용해야 합니다.
- 먼저 밀링을 한 후에 드릴링을 합니다.
- 먼저 표면 마무리 작업을 한 후, 2차원 윤곽 마무리 작업을 합니다.
- 가능하다면 CNC 공작기계의 자동공구교환 기능을 최대한 활용하여 생산효율 등을 향상시키는 것이 좋습니다.
CNC 가공에서 정확한 절단량
합리적으로 절삭 매개변수를 선택하는 원칙은 거친 가공에서 생산성이 일반적으로 주된 초점이지만 경제성과 가공 비용도 고려해야 한다는 것입니다. 준정삭 및 정삭에서는 가공 품질을 보장하면서 절삭 효율, 경제성 및 가공 비용을 고려해야 합니다. 구체적인 값은 공작 기계 매뉴얼, 절삭 매개변수 매뉴얼 및 경험에 따라 결정해야 합니다.
절삭 깊이 t. 공작 기계, 공작물 및 공구의 강성이 허용할 때 t는 가공 여유와 같으며, 이는 생산성을 개선하는 효과적인 조치입니다. 부품의 가공 정확도와 표면 거칠기를 보장하기 위해 일반적으로 마무리를 위해 일정 여유를 남겨야 합니다. CNC 공작 기계의 마무리 여유는 일반 공작 기계보다 약간 작을 수 있습니다.
