CNC 목공 성공

성공적인 절단 방향 전략 개발

목공에서 목재 가공 방식에 영향을 줄 수 있는 여러 요인이 있습니다. 특정 활엽수에 많이 나타나는 것은 절단 방향, 특히 나무의 결 패턴과 관련하여 나타납니다. 나무는 이방성 재료입니다. 이것은 다른 재료 특성이 다른 절단 방향에서 나타난다는 것을 의미합니다. 목재의 경우 결 방향과 관련된 다양한 구조 등급의 목재가 있습니다. 셀룰로오스 섬유의 평균 방향이 목재 조각의 측면과 평행하면 그레인은 직선이라고 합니다. 이 평행선과 보드에서 벗어나면 "교차"로 간주됩니다. 아래 그림 1은 서로 다른 축을 나타내는 화살표가 있는 대부분 직선형 곡물 보드를 보여줍니다. 이러한 각 축은 서로 다른 기계적 특성 세트를 나타냅니다. 이러한 차이 때문에 목공에서는 공구 경로를 인식하고 커터에 가해지는 절삭력을 최소화해야 공구 수명을 극대화할 수 있습니다.

나뭇결에 수직으로 자르는 것은 목공에서 "곡물을 가로질러" 자르는 것으로 알려져 있습니다. 위의 그림 1에서 이것은 반경 방향 또는 접선 방향으로 절단하는 것으로 간주됩니다. 결에 평행하게 절단하는 것은 "결을 따라" 절단하는 것으로 알려져 있습니다(그림 1의 세로 방향). 어떤 방향으로든 나무결에 대해 90° 절단에 가까울수록 절단력이 커집니다. 예를 들어, 중심 축이 접선 방향과 평행하고 길이 방향을 따른 도구 경로가 있는 도구는 중심 축이 같지만 반경 방향으로 움직이는 도구보다 마모가 적습니다. 두 번째 유형의 공구 방향은 더 많은 입자 경계를 가로질러 절단하므로 더 큰 절삭 부하를 생성합니다. 그러나 결을 따라 자를 때는 찢어짐이 발생하고 표면 조도가 좋지 않을 수 있으므로 주의해야 합니다.

CNC 목공으로 목재 칩의 적절한 형성

나뭇결과 평행하게 나무를 자를 때 세 가지 기본 유형의 칩이 형성됩니다. 결에 수직으로 자를 때 칩 유형은 일반적으로 동일한 3가지 범주에 속하지만 결 방향과 관련하여 목재 특성의 넓은 범위로 인해 훨씬 ​​더 다양합니다.

유형 1 칩

유형 1 칩은 목재가 외팔보로 굽힘 실패가 발생할 때까지 쪼개짐을 통해 인선 앞에서 쪼개질 때 형성됩니다. 전단면에 수직인 큰 힘이 생성되어 절삭날 앞의 나무가 갈라져 이 작은 캔틸레버 빔이 형성됩니다. 위쪽으로 힘이 마침내 이 작은 빔의 강도를 초과하면 끊어집니다. 이러한 유형의 칩은 뾰족한 모서리와 접촉하기 전에 재료가 쪼개지기 때문에 유형 2 및 3에 비해 마모가 비교적 적습니다. 극도로 높은 경사각 또는 매우 낮은 경사각을 가진 엔드밀은 종종 유형 1 칩을 생산합니다. 이는 25°보다 큰 결 경사에 대해 가공할 때 특히 그렇습니다. 수분 함량이 8% 미만인 목재는 불연속적인 칩을 형성하고 찢어질 위험이 더 높습니다.

유형 2 칩

Type 2 칩은 3가지 유형 중 표면조도 측면에서 가장 바람직하다. 이는 절삭날에서 공작물 표면까지 연장되는 대각선 전단면을 따라 발생하는 재료 파손의 결과입니다. 유형 2 칩은 목재의 특성, 절단 매개변수 및 절단기 형상 사이에 적절한 균형이 있을 때 형성됩니다. 수분 함량이 8%에서 20% 사이인 목재는 우수한 표면 조도를 남기면서 연속적인 유형 2 칩을 형성할 가능성이 훨씬 더 높습니다.

유형 3 칩

커터의 경사각이 너무 낮을 때 마지막 유형의 칩이 형성됩니다. 이 시나리오에서 절삭력은 이동 방향과 거의 평행합니다. 이로 인해 나무와 같은 부드러운 재료가 잘려지지 않고 부서져 표면 마감이 좋지 않습니다. 일반적으로 남겨진 표면은 나무 요소의 작은 묶음처럼 보이며 일반적으로 "퍼지 입자"로 알려진 표면 결함입니다. 이러한 유형의 칩은 밀도가 낮은 목재에서 분쇄 상황이 복잡해지기 때문에 침엽수에서 더 자주 발생합니다.

목공 시 도구 수명 연장

Thumb의 속도 및 피드 규칙

cnc 목공 작업 시 발생하는 도구 마모에는 여러 범주가 있습니다. RPM이 마모율에 가장 큰 영향을 미치기 때문에 일반적인 가공 규칙이 여전히 적용됩니다. 과잉 공급은 공구 마모를 기하급수적으로 증가시키고 공구 파손을 유발할 수도 있습니다. 대부분의 가공 작업과 마찬가지로 이 둘 사이의 균형이 필수적입니다. 속도를 높여 생산성을 높이려면 도구가 재료에 적절하게 맞물리도록 하는 균형을 유지하기 위해 비례적으로 이송을 늘려야 합니다.

적절한 열 관리

절삭 공구가 고열에 노출되면 부식으로 인해 더 빨리 마모되기 시작합니다. 시중에 나와 있는 대부분의 초경 공구에 있는 코발트 바인더는 산화되기 시작하여 절삭날에서 분리됩니다. 이것은 바인더가 제거될 때 텅스텐 카바이드도 분리되기 때문에 연쇄 반응을 시작합니다. 다양한 종류의 목재와 가공된 목재의 유형은 고온에서 서로 다른 부식 거동을 보입니다. 이것은 MDF 또는 파티클보드를 가공할 때 관찰되는 가장 일관된 유형의 마모입니다. 마모는 고온 부식을 가속화하기 때문에 접착제에서 발견되는 염소 및 황산염으로 인한 것입니다. 알루미늄과 마찬가지로 목재의 실리카 함량이 증가하면 부식성도 증가합니다.

일반적으로 수분 함량이 높은 목재에서는 공구 마모가 증가합니다. 이 특성은 목재의 추출물로 인한 전기 화학적 마모 증가로 인한 것입니다. 목재의 수분 함량에는 물이 있는 상태에서 수지, 설탕, 오일, 전분, 알칼로이드 및 탄닌과 같은 물질이 포함됩니다. 이 분자는 절삭 공구의 금속 성분과 반응하여 절삭날을 무디게 할 수 있습니다. 카바이드는 고속 강철에 비해 이러한 유형의 마모에 더 강합니다.

목재의 연장된 공구 수명을 위한 최고의 코팅

날카로운 절삭날을 유지하는 더 오래 지속되는 도구를 원한다면(그리고 그렇지 않은 사람은) 비정질 다이아몬드 코팅을 고려할 수 있습니다. 이것은 절단 영역의 온도가 750°F를 초과하지 않는 비철금속 작업을 위한 매우 내마모성 코팅입니다. 이 코팅 유형은 Harvey Tool의 가장 얇은 코팅 중 하나이므로 가장자리 라운딩의 위험을 최소화하고 이 가장자리의 내구성을 극대화합니다.

일반적인 목공 사고 방지

떼어내기

부서진 곡물 또는 쪼개짐이라고도 하는 찢어짐은 가공되는 목재 재료의 덩어리가 주요 공작물에서 찢어져 원래 있던 자리에 보기 좋지 않은 결함이 남게 되는 경우입니다. 이것은 목재 제품을 가공할 때 가장 흔한 결함 중 하나입니다. 찢어짐이 발생하는 이유는 다양합니다. 물질적 특성은 고려해야 할 사항입니다. 결 방향이 공구 경로에 대해 20° 미만이거나 목재의 수분 함량이 너무 낮거나 목재의 밀도가 너무 낮은 경우 찢어짐이 발생할 가능성이 더 높습니다. 그림 4는 공구 경로에 대한 결정립 방향 각도를 보여줍니다. 가공 매개변수 측면에서 칩 부하, 절삭 깊이 또는 경사각이 너무 높은 경우에도 발생할 수 있습니다.

퍼지 그레인 마감

퍼지 결은 새로 가공된 면에 부착된 작은 나무 덩어리처럼 보이며 목질 섬유가 제대로 절단되지 않을 때 발생합니다. 경사가 낮거나 둔한 절삭 공구는 섬유가 내부의 자연스러운 패턴에서 찢어질 때까지 섬유를 들여 쓰기 때문에 유형 3 칩이 형성되어 마무리가 좋지 않습니다. 이는 공구가 제대로 맞물리지 않고 재료를 제대로 전단하지 않고 쟁기질하기 때문에 낮은 이송 또는 절삭 깊이로 인해 악화될 수 있습니다. 더 작고 더 적은 양의 알갱이가 있는 부드러운 목재는 이러한 유형의 결함에 더 취약합니다. 어린 나무는 수분 함량이 높기 때문에 특히 퍼지 결이 잘 생기는 것으로 알려져 있습니다.

화상

번 마크는 다른 재료를 가공할 때 일반적으로 문제가 되지 않기 때문에 목재 가공의 경우 특히 중요한 결함입니다. 한 지점에 너무 오래 머무르거나 컷에서 엔드밀이 충분히 맞물리지 않거나 둔한 도구를 사용하면 마찰을 통해 과도한 열이 발생하여 화상을 남깁니다. 일부 목재(예:단풍나무 또는 체리)는 화상 자국에 더 취약하므로 이러한 유형의 공구 경로는 현명하게 프로그래밍해야 합니다. 특정 작업에서 화상 자국으로 인해 많은 문제가 있는 경우 상용 윤활제 또는 페이스트 왁스를 엔드밀에 분무해 볼 수 있습니다. 과도한 수분은 뒤틀림을 유발할 수 있으므로 너무 많이 사용하지 않도록 주의하십시오. 도구 참여를 높이거나 RPM을 낮추는 것도 화상 자국을 방지할 수 있습니다.

칩 마크

칩 마크는 표면에 분사되거나 눌러진 목재 표면의 얕은 압축입니다. 이러한 결함은 수분 함량이 증가함에 따라 부풀어 오르며 마감재를 더욱 악화시킬 수 있습니다. 이러한 유형의 흠은 일반적으로 불량한 칩 배출로 인해 발생하며 일반적으로 작업 중 절삭 영역에 공기 분사 냉각제를 적용하여 해결할 수 있습니다.

기름진 곡물

목재의 또 다른 일반적인 결함인 들쭉날쭉한 결은 가공물의 하나 이상의 부분이 나머지 부분보다 약간 낮은 경우입니다. 이 흠은 섬유가 깨끗하게 절단되기보다는 찢어지고 변형되기 때문에 둔한 도구로 부드러운 목재를 가공할 때 특히 문제입니다. 이 효과는 느린 이송으로 가공하고 목재의 수분 함량이 높을 때 강화됩니다. 목재의 손상된 부분과 손상되지 않은 부분 사이의 팽창과 수축의 변화는 이 결함을 악화시킵니다. 이러한 이유로 들쭉날쭉한 곡물은 비바람에 시달린 숲에서 흔히 볼 수 있습니다. 너무 꽉 조이는 작업 고정 장치도 곡물을 올릴 수 있습니다.

Harvey 도구 목재 절단 및 플라스틱 절단 엔드밀의 차별화

https://www.harveytool.com/products/material-specific-end-mills/woodMachinists는 종종 목공용 플라스틱 절단 엔드밀을 사용합니다. 이 도구는 목재용 엔드밀과 내부 형상이 매우 유사하기 때문입니다. 두 공구 모두 큰 홈이 있고 날카로운 절삭날이 있어 플라스틱과 목재 모두 가공에 유리합니다. Harvey Tool 플라스틱 절단기와 나무 절단기의 주요 차이점은 쐐기 각도(기본 릴리프와 레이크 각도의 조합)입니다. 나무꾼 라인은 더 낮은 경사를 가지고 있지만 절삭 날의 날카로움을 유지하기 위해 여전히 높은 릴리프 각도를 가지고 있습니다. 더 낮은 갈퀴는 목공 작업을 할 때 플라스틱 절단기처럼 "움직이지" 않도록 설계되었습니다. 나무를 깎고 찢어짐을 일으키지 않아 고품질의 표면 마감을 남기기 위한 것입니다.

Harvey Tool의 목재용 엔드밀 제품에는 업컷 및 다운컷 옵션이 모두 포함됩니다. 업컷 옵션은 목재 섬유 재료를 찢어지거나 흐릿한 결 마무리를 남기지 않고 전단하도록 설계된 2날 스타일과 쐐기 각도를 특징으로 하는 천연 및 공학 목재 밀링용으로 설계되었습니다. 다운컷 제품은 천연 ​​목재 및 가공 목재 밀링에 최적화되어 있으며 진공 테이블에서 들어 올리는 것을 방지합니다.

성공적인 가공 작업을 달성하는 데 도움이 필요하거나 Harvey Tool의 목재용 엔드밀 제품에 대한 자세한 정보는 Harvey Tool 엔지니어 팀(800-645-5609)에 문의하십시오.