선택 CNC 절삭 공구 그리고 절삭 매개변수의 결정은 CNC 가공 기술의 중요한 측면입니다. 이는 CNC 공작 기계의 가공 효율성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 가공 품질에도 직접적인 영향을 미칩니다.
일반적으로 사용되는 CNC 가공 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 타입. 용접 또는 기계 클램프 연결을 채택하고, 기계 클램프 타입은 비회전 및 회전 타입으로 나눌 수 있습니다. 복합 도구, 충격 흡수 도구 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 등의 기타 재료 도구.
절단 과정에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 외부 원, 내부 구멍, 나사산, 절삭 공구 등으로 구분되는 선삭 공구입니다.
- 드릴, 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 사용되어 전체 CNC 도구의 30%~40%를 차지하고 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, 공구 교체가 편리하고 빠릅니다.
- 수명이 길고 절단 성능이 안정적이며 신뢰성이 높습니다.
- 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
CNC 가공 도구는 일반 도구가 따라올 수 없는 많은 장점을 가지고 있지만, 가공에서 합리적인 선택만이 그 효과를 충분히 발휘할 수 있습니다. 다양한 도구와 복잡한 도구 샘플에 직면하여 많은 작업자가 당황하고 어떻게 선택해야 할지 모릅니다. 수년간 작업자 및 기술자와의 교육 축적과 컨설팅을 거쳐 저자는 도구를 선택할 때 인서트와 도구 홀더는 기계 도구의 가공 용량, 공작물 재료의 성능, 가공 절차, 절삭량 및 기타 관련 요인에 따라 올바르게 선택해야 한다고 생각합니다.
일반적으로 선택할 때는 먼저 인서트를 선택한 다음 인서트와 가공 조건에 따라 툴바 또는 툴 홀더를 선택해야 합니다. 따라서 인서트의 선택은 공구 선택의 핵심이자 전제 조건이며 인서트의 선택에는 재료 선택과 형상 선택이라는 두 가지 측면이 있습니다. 재료 선택은 주로 가공 부품의 재료 특성과 블레이드 재료를 선택하는 가공 조건에 따라 이루어집니다. 스테인리스 스틸 부품을 가공하려면 먼저 코팅된 초경(GC)으로 만든 블레이드를 선택해야 합니다. 가공 조건은 미세 가공이며 더 높은 표면 품질이 필요합니다.
인서트 선택의 핵심은 블레이드 모양과 홈 유형의 선택입니다. 블레이드의 모양, 각도 및 팁 반경은 공정 유형 및 가공 부분에 따라 선택됩니다. 선택할 때 결합된 도구 카운티에서 요구하는 주요 처짐 각도, 접근성 및 다양성 요구 사항을 고려해야 합니다. 예를 들어 도구의 2차 절삭 날이 가공된 표면을 방해하는지 여부, 도구 팁의 강도 및 가공 후 달성할 수 있는 표면 거칠기 등이 있습니다. 이제 도구(블레이드) 모양의 선택 방법과 핵심 사항을 소개하겠습니다.
CNC 터닝을 위한 도구 선택
가공 과정에서 CNC 선반은 주로 프로그램을 사용하여 도구의 다양한 보간 동작을 제어하여 다양한 프로파일의 가공을 달성합니다. 따라서 도구 절삭 날의 모양은 가공 정확도를 보장하는 주요 요소가 아닙니다. 선택 및 관리를 용이하게 하기 위해 일반적으로 사용되는 CNC 선삭 도구(인서트)의 유형은 비교적 간단합니다. 일반적으로 외부 선삭 도구에는 세 가지 유형과 내부 구멍 선삭 도구에는 세 가지 유형이 있습니다. 가공 중 공작물의 다양한 재료에 따라 블레이드의 다른 재료를 사용하여 다양한 가공 조건에 적응하는 선삭 도구를 형성합니다. 따라서 선삭 도구의 선택은 주로 이 세 가지 유형의 선삭 도구를 선택하는 것입니다.
CNC 터닝은 주로 일부 성형 표면을 가공합니다. 이때 주요 고려 사항은 공구 각도가 공작물 가공 부분을 방해하는지 여부입니다. 외부 원과 내부 구멍을 가공할 때 공구와 공작물 간의 상대적 위치 관계입니다.
일반적으로 사용되는 세 가지 외부 선삭 공구 인서트의 적용 특성을 다음과 같이 소개합니다. 소개의 편의를 위해 공구 구성 요소의 각도와 특성에 따라 분류합니다.
80°디다이아몬드 나삽입 이자형외부 티urning 티으악
이 인서트에 사용된 툴 홀더의 주요 레이크 각도는 대부분 93°이고, 툴로 결합된 후 툴의 보조 레이크 각도는 7°입니다. 툴은 매우 좋은 강성을 가지고 있으며 주로 원통형 계단 표면과 같은 계단형 샤프트 부품을 가공하는 데 적합합니다. 큰 절삭 깊이를 달성할 수 있으며 주로 거친 가공에 사용됩니다. 다양한 재료의 블레이드는 준정삭 및 정삭에도 사용할 수 있습니다.
35° 디다이아몬드 나삽입 이자형외부 티urning 티으악
이 유형의 인서트에 사용되는 툴 홀더는 대부분 93°이고, 툴로 결합된 후 툴의 2차 레이크 각도는 52°입니다. 툴의 강성은 낮지만, 2차 레이크 각도가 크면 가공된 표면과의 간섭을 피할 수 있습니다. 주로 일부 성형 표면과 오목한 윤곽을 가공하는 데 적합합니다. 각 절삭의 절삭 깊이는 작고, 이송 속도도 더 작게 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 표면 거칠기가 큽니다. 러핑, 준정삭 및 정삭에 다른 블레이드를 사용할 수 있지만, 일반적으로 정삭에 사용됩니다.
55° 디다이아몬드 나삽입 이자형외부 티urning 티으악
이 유형의 인서트에 선택된 툴 홀더의 주요 레이크 각도는 93°이고, 툴로 결합된 후의 툴의 보조 레이크 각도는 32°입니다. 툴의 강성은 평균입니다. 더 큰 보조 레이크 각도는 가공된 표면과의 간섭을 피할 수 있습니다. 약간의 오목한 정도로 일부 형성된 표면과 윤곽을 가공할 수 있으며, 빠른 절단을 달성하기 위해 좋은 강성을 유지할 수도 있습니다. 절삭 성능과 적용 범위는 80° 다이아몬드 블레이드 외부 원통형 선삭 공구와 35° 다이아몬드 블레이드 외부 원통형 선삭 공구 사이입니다. 거친 가공, 준정삭 및 정삭에 다른 블레이드를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 준정삭 및 정삭에 사용됩니다.
내부 선삭 공구의 선택 방법 및 요구 사항은 기본적으로 외부 선삭 공구의 선택 방법과 요구 사항과 동일합니다. 또한 공구의 2차 절삭 날이 가공 표면을 방해하는지 여부와 공구 팁의 강도가 요구 사항을 충족하는지 여부에도 주의해야 합니다. 또한 선택할 때 공구 팁 각도가 큰 공구를 선택하여 공구의 강성이 양호하도록 하십시오. 일반적으로 공구 2차 처짐 각도는 공작물 윤곽의 최대 절삭 각도보다 약 2° 더 클 수 있습니다.
일반적으로 블레이드에 해당하는 도구 손잡이 모델은 고정되어 있으며, 모양이 같더라도 교환할 수 없습니다. 그렇지 않으면 도구의 중심 높이가 요구 사항을 충족하지 못합니다. 블레이드 모양을 선택한 후 블레이드 홈 유형을 선택해야 합니다. 블레이드의 일반적인 홈 유형.
블레이드 홈 유형을 합리적으로 선택하면 생산 효율을 높일 수 있습니다. 그림 3의 3개 블레이드는 준정삭 및 정삭을 위한 혁신적인 고생산성 블레이드로, 다양한 산업에서 점차 널리 사용되고 있습니다. 공구 팁 반경을 약간 변경하면 표면 품질을 보장하면서 이송 속도를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 선택할 때 공구 샘플의 권장 값을 참조하는 것이 좋습니다.
CNC 가공 센터를 위한 도구 선택
가공 센터를 위한 공구를 선택하는 일반 원칙은 다음과 같습니다. 설치 및 조정이 쉽고, 강성이 좋으며, 내구성과 정밀도가 높습니다. 가공 요구 사항을 충족한다는 전제 하에, 공구 처리의 강성을 개선하기 위해 더 두껍고 짧은 공구 핸들을 선택해 보세요.
머시닝 센터에 일반적으로 사용되는 도구는 주로 밀링 도구와 홀 가공 도구입니다. 밀링 도구에는 페이스 밀링 커터, 엔드 밀 등이 있습니다. 홀 가공 도구에는 주로 센터 드릴 비트, 트위스트 드릴, 보링 커터, 탭, 카운터싱크 등이 있습니다. 이제 이러한 도구를 선택하기 위한 핵심 사항을 간략하게 소개합니다.
엔드밀 에스선거
솔리드 카바이드 엔드밀은 바닥날과 측면날을 가지고 있습니다. 주로 스텝 표면, 홈, 프로파일링, 오목한 윤곽 및 제한된 도구 크기로 형성된 표면을 가공하는 데 사용됩니다. 도구의 바닥날과 측면날은 동시에 절단에 사용할 수 있습니다. 가공 범위가 넓고 가공 방법이 유연합니다. 생산에 널리 사용됩니다.
일반적으로 사용되는 솔리드 카바이드 엔드밀에는 여러 유형이 있으며 선택은 비교적 간단합니다. 선택할 때는 공구의 강성이 좋고 금속 제거율이 높은 더 큰 직경의 공구를 선택하십시오. 선택할 때는 공구 반경이 부품의 오목한 윤곽의 반경보다 작은지 확인하십시오. CNC 공작 기계에는 원호 보간 기능이 있습니다. 오목한 원형 윤곽을 가공하려면 작은 직경의 공구를 사용하고 원형 지침을 사용하여 가공하십시오. 엔드밀마다 이빨 수가 다릅니다. 일반적으로 마무리에는 이빨이 더 많은 밀링 커터를 사용합니다. 블레이드가 중심을 통과하지 못하면 일반 엔드밀을 드릴링에 사용할 수 없습니다. 공급할 때는 다른 방법을 사용해야 합니다. 드릴링이 필요한 경우 블레이드가 중심을 통과하는 밀링 커터 또는 키웨이 밀링 커터를 사용해야 합니다.
밀링을 위한 공구를 선택할 때, 공구의 크기는 가공되는 작업물의 표면 크기에 맞게 조정되어야 합니다. 생산에서 엔드밀은 종종 평평한 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 각도 윤곽 모양을 가공할 때는 볼 헤드 밀링 커터, 링 밀링 커터, 테이퍼 밀링 커터 및 디스크 밀링 커터가 종종 사용됩니다.
자유형 표면(금형)을 가공할 때 볼 헤드 도구 끝의 절삭 속도가 0이기 때문에 가공 정확도를 보장하기 위해 절삭선 간격은 일반적으로 상단 끝 근접 간격을 채택하므로 볼 헤드는 종종 표면 마무리에 사용됩니다. 플랫 헤드 도구는 표면 가공 품질과 절삭 효율성 측면에서 볼 헤드 도구보다 우수합니다. 따라서 과도하게 절단하지 않는 한 플랫 헤드 도구는 곡면의 거친 가공과 마무리 모두에 선호되어야 합니다. 또한 도구의 내구성과 정확도는 도구 가격과 밀접한 관련이 있습니다. 대부분의 경우 좋은 도구를 선택하면 도구 비용이 증가하지만 가공 품질과 가공 효율성이 향상되어 전체 가공 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
선택 시간올레 피처리 티멍청아
가공 센터의 구멍 가공은 일반적으로 세 단계로 나뉩니다. 먼저 센터 드릴을 사용하여 센터 구멍을 뚫은 다음 드릴 비트를 사용하여 구멍을 뚫고 마지막으로 보링 도구와 리머를 사용하여 구멍을 마무리합니다. 센터 드릴은 일반적으로 φ1.5와 φ3에 불과합니다. 더 큰 것을 선택해 보세요. 드릴 비트를 선택할 때는 마무리를 위해 0.4~0.6mm의 여백을 두는 데 주의하세요. 리머는 고정 크기 도구이므로 부품의 평균 차이에 따라 선택해야 합니다. 구멍 가공의 초점은 보링 도구의 선택입니다. 일반적으로 사용되는 보링 도구는 거친 보링 도구와 미세 보링 도구의 두 가지 범주로 나뉩니다. 일반적으로 사용되는 거친 보링 도구는 대부분 두 개의 날이 있는 보링 도구입니다. 일반적으로 관통 구멍과 계단 구멍을 보링하는 데 사용됩니다. 단일 모서리 보링도 사용할 수 있습니다. 미세 보링 도구에는 보링 구멍 직경 조정 장치가 장착되어 있으며 도구 헤드는 일정 범위 내에서 조정할 수 있습니다. 사용할 때는 보링 구멍의 평균 차이 크기에 맞게 조정해야 합니다.
가공 중 절단량 결정
절삭량 선택은 가공 효율과 표면 가공 품질을 결정하는 가장 중요한 요소입니다. 가공 중에 합리적으로 선택해야 합니다. 절삭량을 선택하는 주요 원칙은 거친 가공 중에는 일반적으로 생산성 향상에 기반하지만 경제성 및 가공 비용도 고려해야 한다는 것입니다. 준정삭 및 정삭 중에는 가공 품질을 보장하면서 절삭 효율, 경제성 및 가공 비용을 고려해야 합니다. 구체적인 값은 공작 기계 매뉴얼, 절삭량 매뉴얼에 따라 결정해야 하며 경험과 결합해야 합니다. 다음 요소를 구체적으로 고려해야 합니다.
절삭 깊이 ap. 공작 기계, 공작물 및 공구의 강성이 허용할 때 ap는 가공 여유와 같으며, 이는 생산성을 개선하는 효과적인 척도입니다. 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.
절삭 폭 L. 일반적으로 L은 공구 직경 d에 비례하고 절삭 깊이에 반비례합니다. 경제적인 CNC 공작 기계 가공에서 L의 일반적인 값 범위는 다음과 같습니다. L=(0.6~0.9)d.
절삭 속도 v. v를 증가시키는 것도 생산성을 향상시키는 척도이지만 v는 공구의 내구성과 밀접한 관련이 있습니다. v가 증가함에 따라 공구의 내구성이 급격히 떨어집니다. 따라서 v의 선택은 주로 공구의 내구성에 따라 달라집니다. 또한 절삭 속도는 가공 재료와도 밀접한 관련이 있습니다. 예를 들어 합금 30Cr Ni2MO VA를 엔드밀, v는 약 8m/min이 될 수 있습니다. 동일한 엔드밀로 알루미늄 합금을 밀링할 때 v는 200m/min 이상으로 선택할 수 있습니다. 일반적으로 선택된 블레이드에 대한 권장 절삭 속도 값은 도구 샘플에 제공됩니다. 사용자는 처리할 작업물의 재료에 따라 선택할 수 있습니다. 공작 기계 설명서에 권장되는 절삭 속도 값은 비교적 크며 선택 시 적절히 줄이는 것이 좋습니다.
스핀들 속도 n(r/min). 스핀들 속도는 일반적으로 절삭 속도 v에 따라 선택됩니다. 계산 공식은 v=πdn/1000입니다. CNC 공작 기계의 제어판에는 일반적으로 스핀들 속도 조정(배율기) 스위치가 장착되어 있어 가공 중에 스핀들 속도를 정수 배로 조정할 수 있습니다.
이송 속도 vf. vf는 공작물의 가공 정확도 및 표면 거칠기 요구 사항, 나이프 카운티 및 공작물 재료에 따라 선택해야 합니다. vf를 높이면 생산 효율성도 향상될 수 있습니다. 그러나 표면 거칠기가 크게 감소하므로 거친 가공 및 가공 표면 거칠기 요구 사항이 낮을 때 vf를 더 크게 선택할 수 있습니다. 마무리는 일반적으로 표면 거칠기 값을 기준으로 선택합니다. 현재 CNC 공작 기계에는 프로그래밍 중에 더 크게 설정할 수 있는 이송 속도 조정 손잡이가 장착되어 있습니다. 가공 중에는 특정 가공 상태에 따라 기계 제어판의 조정 스위치를 통해 수동으로 조정합니다. 그러나 최대 이송 속도는 장비 강성 및 이송 시스템 성능과 같은 제한 사항에 따라 달라집니다.
실제 생산에서 CNC 공작 기계가 널리 사용됨에 따라 점점 더 많은 부품이 CNC 공작 기계에서 가공되고 있습니다. 공작물의 재료와 가공 요구 사항도 다릅니다. 가공 품질을 보장하고 가공 효율성을 높이기 위해 작업자와 프로그래머는 도구 선택 방법과 절삭량 결정 원리를 잘 알고 CNC 공작 기계의 장점을 최대한 활용하여 기업의 경제적 이익과 생산 수준을 높여야 합니다.
