드릴링 머신이란 무엇입니까? 드릴링 머신의 정의, 유형 및 작업

드릴링 과정 자체는 간단합니다. 아마도 가장 간단한 절삭 가공 기술(SM)일 것입니다. 그러나 모든 전문 엔지니어는 이 과정에서 얼마나 많은 함정이 나타날 수 있는지 알고 있습니다. 그것들을 피하는 방법 — 가능한 한 자세하게 주제에 몰두하십시오.

다음은 드릴링 작업, 드릴링 머신 유형 등에 대한 모든 단일 측면에 대한 가장 사려 깊은 설명입니다.

드릴링이란 무엇입니까?

드릴링은 회전 절삭 공구의 도움으로 둥근 구멍을 생성하는 것을 의미하는 절삭 가공 공정입니다.

이제 조금 더 자세히 설명하겠습니다. 드릴링은 절삭 가공의 핵심 방법 중 하나로 간주됩니다. 이는 공작물에서 재료를 절단하여 수행됩니다(3D 프린팅과 같은 적층 가공 AM 프로세스와 대조적으로). 이 공정에는 회전하는 절삭 공구(일반적으로 드릴 비트라고 함)를 사용하여 고정된 공작물에 둥근 구멍을 만드는 작업이 포함됩니다.

드릴 비트는 일반적으로 고속강(HSS)으로 만들어집니다. 드릴링 작업 중에 생성된 재료 조각을 쉽게 유출할 수 있는 "나선형"(또는 나선형 플루트)이 있습니다. 날카로운 모서리가 드릴링 머신으로 분당 수백 회전으로 가속되면 절단 작업을 수행합니다.

생성된 구멍은 조립 또는 미적 목적을 위해 나사 또는 볼트의 수용을 위해 만들어집니다. 구멍을 확대할 수 있고 내부 표면을 마무리하여 더 매끄럽고 모양을 만들 수 있습니다.

아래 이미지에서 드릴링 및 드릴 비트의 예를 참조하십시오.

드릴링 머신 정의

드릴링 머신은 주로 원형 단면의 구멍을 드릴링하는 데 사용되며 보링, 리밍 등과 같은 유사한 작업에 사용됩니다.

드릴 기계에서 드릴 비트라고 하는 절삭 공구의 회전날에 의해 구멍이 만들어집니다. 가공물에 전단력을 가하여 구멍을 뚫어 칩 형태의 재료를 제거합니다.

드릴링 머신에서 수행되는 작업 유형

드릴링 자체는 CNC 드릴에서 실행할 수 있는 유일한 제조 프로세스가 아닙니다. 기계 유형에 따라 8가지 유형의 작업이 지원될 수 있습니다.

1. 드릴링. 이 작업으로 이미 익숙해졌습니다. 심플하고 둥근 홀만 제작합니다. 중간에서 매우 높은 생산 속도를 지원합니다.
2. 리밍. 이 프로세스는 매우 정확한 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 리밍은 이미 드릴된 구멍의 개구부를 넓히는 작업을 포함합니다. 최종 결과는 정확한 직경의 완벽한 원형 구멍입니다. 리밍은 다중 날 도구를 사용하여 실행되는 마무리 공정으로 간주됩니다. 중저 생산 속도를 지원합니다.
3. 지루합니다. 기존 홀을 확대하는 작업이기도 하지만 마무리 과정으로 볼 수 없다. 이전에 드릴 구멍보다 더 큰 직경의 보링 바인 단일 포인트 커터를 사용하는 것이 포함됩니다. 보링은 구멍의 직경을 증가시킬 수 있지만 깊이는 증가시키지 않습니다. 원통형 구멍을 테이퍼 구멍으로 변환하는 데에도 사용할 수 있습니다. 보링은 중간에서 높은 생산 속도를 지원합니다.
4. 카운터 지루함. 기존 구멍 끝의 확대입니다. 목적은 볼트, 스터드 및 핀을 수용하는 것입니다. 따라서 홀 깊이의 일부에 걸쳐 실행되는 지루한 매수와 비슷합니다. 중저 생산 속도를 지원합니다.
5. 카운팅싱킹. 볼트나 나사의 머리 부분을 위한 공간을 만드는 역할을 하는 또 다른 과정입니다. 원추형 구멍을 자르기 위해 금속 물체 위에 실행됩니다. 카운터싱킹은 드릴링이나 태핑으로 인한 버를 제거하는 데에도 사용할 수 있습니다. 부식을 방지하고 단단히 밀봉하는 것이 좋습니다. 중저 생산 속도를 지원합니다.
6. 스폿 페이싱. 이 작업은 단순히 공작물의 위치를 ​​향하여 매끄럽고 평평한 마무리를 제공합니다. 이것은 너트 또는 캡 나사의 머리를 위한 좋은 자리를 만드는 데 유용합니다. 일반적으로 스폿 페이싱은 주물 및 단조품 위에 수행됩니다. 낮은 생산 속도에서 높은 생산 속도를 지원합니다.
7. 도청. 암나사를 절단하고 나사, 볼트 및 기타 나사 이음쇠를 암나사 및 트레드에 삽입하는 과정입니다. 탭이라는 절단 도구를 사용합니다. 원하는 형태로 디자인할 수 있는 원통형 또는 원추형 절삭공구입니다. 중저 생산 속도를 지원합니다.
8. 트레패닝. 이것은 쓰루홀 적용을 위한 매우 드문 기술입니다. 커터는 이러한 방식으로 링을 형성하는 주변에서 재료를 제거합니다. 코어는 구멍 중앙에 남습니다(아래 이미지의 예 참조).
   이 방법은 큰 구멍 직경을 생산하는 데 사용되지만 기계의 힘으로는 충분하지 않습니다. 낮은 생산 속도를 지원합니다.

드릴링 머신의 종류

드릴링에서 가장 흥미로운 점은 아마도 스스로 트릭을 수행하는 장치일 것입니다. 약간 다른 제조 방식에 적합한 몇 가지가 있습니다. 그 중 일부는 자동화되거나 수동일 수 있습니다. 산업용으로 사용되는 기타 제품은 PCB 제조와 같이 컴퓨터로만 제어됩니다.

대량 생산에는 드릴링 및 기타 유형의 작업을 수행하는 고가의 CNC 머시닝 센터가 있다는 점을 언급하는 것이 필수적입니다. 이러한 기계는 아래에 자세히 설명된 모든 유형의 작업을 처리하도록 의도적으로 설계되었습니다.

약 $200,000 CNC 장치는 다른 어떤 기계보다 대부분의 드릴 작업을 더 잘 처리할 수 있습니다. 그러나 경량 부품에 몇 개의 작은 구멍을 만드는 것은 증기 망치를 사용하여 너트를 부수는 것과 같습니다.

• 민감한 드릴링 머신.

이것은 고속으로 매우 작은 구멍을 드릴링하기 위해 특별히 설계되었습니다. 정밀하고 가벼운 작업에 사용됩니다. 그들의 기초는 볼트와 너트로 벤치 또는 바닥에 단단히 장착됩니다. 직경이 최대 15.5인 드릴 비트를 처리할 수 있습니다. 지원되는 회전 속도는 일반적으로 분당 회전수(RPM) 50~2000입니다.

이 장치의 독창성은 구동 메커니즘을 손으로 제어할 수 있다는 것입니다. 숙련된 기계공은 널리 사용되는 이 기계 장치를 사용하여 정확한 작업을 수행할 수 있습니다.

• 직립 드릴링 머신.

이 장치는 중형 드릴 작업을 처리하도록 설계되었습니다. 민감한 드릴처럼 보이지만 훨씬 크고 무겁습니다. 최대 50mm 직경의 드릴 비트를 사용할 수 있습니다.

이 장비 장치는 수동 또는 반자동 모드에서 사용할 수 있습니다. 작업자는 공구를 공작물에 동력 공급할 수 있습니다. 이를 위해 일부 직립 드릴에는 테이블 올리기 메커니즘이 장착되어 있습니다.

• 방사형 드릴링 머신.

이 기계는 중대형 및 중량물을 취급하도록 설계되었습니다. 둥근 기둥은 큰 받침대에 장착됩니다. 방사형 암은 다양한 높이의 공작물을 수용할 수 있도록 올리거나 내릴 수 있습니다. 암은 드릴 헤드가 암에서 미끄러지는 상태에서 임의의 위치로 스윙할 수 있습니다.

방사형 드릴링 머신은 일반적으로 손으로 지시되지 않습니다. 작업자는 모터를 제어하고 드릴은 제조 라인을 통과하는 공작물을 관통합니다.

• 갱 드릴링 머신.

이것은 공용 테이블과 받침대가 있습니다. 이 기계의 독창성은 드릴 헤드가 여러 개 있다는 것입니다. 일반적으로 4~6개입니다. 나란히 배치되어 있습니다. 각각에는 별도의 구동 모터가 있으므로 모두 동시에 여러 구멍을 생성하는 서로 다른 속도로 공작물을 드릴링합니다.

또한, 이 기계는 리밍, 보링 및 태핑과 같은 여러 일련의 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 각 스핀들에는 고유한 도구가 장착될 수 있습니다. 이러한 장치는 수동으로 사용할 수 없습니다. CNC 센터를 드릴링해야 하는 것은 아니지만 갱 드릴링 머신의 수정으로 구성될 수 있습니다.

• 다중 스핀들 드릴링 머신.

이 장치는 드릴 헤드 벤치 대신 여러 스핀들을 통합한 갱 드릴링 머신의 고급 버전입니다. 여러 동일한 공작물의 구멍 패턴을 재현하는 데 사용됩니다.

스핀들은 모든 스핀들을 구동하는 기어 세트가 있는 단일 모터로 구동됩니다. 그것은 동시에 공작물에 공급되는 모든 드릴을 만듭니다. 여기서 변경할 수 있는 것은 X 및 Y 축을 따라 스핀들 사이의 거리입니다(일반적으로). 드릴 지그는 커터를 안내하는 데 사용됩니다.

• 심공 드릴링 머신.

이 고도로 전문화된 기계는 커넥팅 로드, 총신 및 기타 구성 요소에 더 깊은 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. 깊은 구멍 드릴링 머신은 높은 절삭 속도를 최대한 활용하고 목적을 달성하기 위해 이송 속도를 낮춥니다.

작동 원리는 회전하지 않는 드릴이 고속 드릴로 회전하는 데 천천히 공급된다는 것입니다. 재료와 공구가 과열되는 것을 방지하기 위해 냉각수가 지속적으로 공급됩니다. 이러한 기계는 또한 수동으로 거의 지시될 수 없습니다/ 다른 반자동 또는 CNC입니다.

• CNC 드릴링 머신.

CNC 드릴 머신은 로터리 커터를 사용하여 드릴링 작업을 수행하기 위해 산업 환경에서 사용되는 컴퓨터 제어 장비 장치입니다.

이러한 드릴링 센터는 노동 개입이 필요하지 않지만 공작물을 설정하고 툴링을 교체하는 전자동 기계입니다. 그들은 지침과 함께 CAM 파일을 읽을 수 있도록 통합 소프트웨어가 있습니다.

CNC 드릴은 공구 고정 장치를 3차원으로 이동할 수 있습니다(일부 기계에는 4개 또는 5개의 축이 있음). 그러나 방향에 관계없이 드릴 비트는 작업물에 직각으로 들어가야 합니다. 공구 고정 부품은 스핀들 자체(기존 옵션, 다른 CNC 장치에도 공통), 슬리브, 소켓, 척 및 태핑 부착물입니다.

CNC 드릴은 복잡한 장비 장치이지만 아마도 주요 부품은 충분히 자명할 것입니다. 아래 이미지에서 확인하세요.

그리고 처음부터 끝까지 전체 프로세스에 대한 이해를 연마합시다. CNC 드릴링의 단계별 절차는 다음과 같습니다. :

1. CAD 설계 작성. 여기에는 컴퓨터 소프트웨어에서 2D 또는 3D 모델을 만드는 작업이 포함됩니다.
2. 설계를 CAM 파일로 변환합니다. CNC 드릴이 읽을 수 있도록 G-code 가공 언어로 작성된 문서입니다.
3. CNC 드릴에 지침 로드. 기본적으로 해당 지침을 입력하고 올바르게 읽고 실행하는지 확인합니다.
4. CNC 드릴 설정. 여기에는 적절한 드릴 비트 세트를 선택하고 기계를 설정/고정하는 작업이 포함됩니다.
5. 시추 작업을 실행합니다. 이 부분은 기계공이 절차를 시작한 후 드릴 단독으로 수행됩니다.
6. 구성요소 평가 드릴링 절차의 성공을 보장하기 위해 수동 및 자동 QA 검사를 수행합니다.

이제 드릴링 머신 리뷰로 넘어가겠습니다.

드릴링 머신의 장점과 한계

산업 장비로서 드릴에는 고려해야 할 몇 가지 기술이 있습니다. 모든 드릴링 머신에 의존할 수 있는 측면은 다음과 같습니다.

• 정확한 포인트. 이러한 단위는 자체적으로 우수한 정확도를 보장할 수 있습니다. 드릴 비트, 보링 바 및 리머를 사용하여 구멍을 단계별로 처리하여 이를 달성합니다.
  
• 사료 관리가 좋습니다. 놀랍게도 수동 드릴링도 정밀 가공으로 간주됩니다. CNC 장치는 각각 한 단계 더 나아갑니다.
  
• 좋은 드릴링 옵션 선택 사용 가능한 드릴링 장치의 광대한 배열을 통해 정밀, 깊은, 동시, 패턴 및 기타 드릴링 유형 중에서 선택할 수 있습니다. 추가 보너스로 두 개의 견고한 머신 센터만 있으면 이 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 이러한 장치에는 고려해야 할 제한 사항이 있습니다. 이는 일관성이 좋은 매끄럽고 정확한 구멍을 생성하는 것이 불가능한 특정 경우와 관련이 있습니다.
  
• 유정 안정성. 시추공 붕괴 - 토크 응력으로 인한 전단형 유정 파괴는 고려해야 할 거대한 문제입니다. 잘못된 궤적, 부적절한 드릴링 유체 등을 비롯한 여러 요인에서 파생됩니다. 
  
• 제한된 드릴링 궤적 일반적으로 드릴 머신은 직각으로 절단하도록 되어 있습니다. 모든 편차는 거의 즉시 구멍 실패로 이어집니다. 가능한 디자인의 범위를 다소 제한합니다.

어쨌든 드릴링 머신은 대체 할 수 없습니다. 현명하게 접근하면 다른 기계가 제공할 수 없는 우수한 생산 품질과 다양한 제조 기술을 제공합니다.

요약

본질적으로 드릴링은 매끄러운 구멍만 생성하는 것 이상입니다. 정밀한 나사산 또는 고하중 작업의 생산, 볼트 및 나사의 수용, 우수한 내부 마감재 만들기 등과 같은 측면에 관한 것입니다.

드릴 머신은 수동, 반자동 또는 CNC가 될 수 있습니다. 오늘날 대형 제조업체는 8가지 드릴링 공정 이상을 모두 수행하는 머신 센터를 사용합니다. 고품질 드릴링을 위해 고려해야 할 유일한 측면은 궤적과 적절한 드릴링 유체 사용입니다.

저자 소개

Barret은 고품질의 혁신적인 제품으로 유명한 CNC 가공 및 3D 프린팅과 같은 기술 관련 콘텐츠를 전문으로 하는 크리에이티브 작가입니다.