공구 수명 최적화:선삭 작업에 대한 리드 각도의 영향

리드 앵글 작업을 위해 다이아몬드 모양의 절삭 공구를 사용하는 데 지치셨습니까? 우리는 리드 앵글로 인해 발생하는 문제를 탐구하고 절삭 공구 제조업체와 귀하의 요구 사항에 맞게 최적화할 수 있는 최선의 방법에 대해 논의합니다.

범용 선삭 작업의 경우 CNMG 스타일의 80도 다이아몬드가 오랫동안 인서트를 선택했습니다. 널리 사용 가능하고 합리적인 가격에 다양한 재료로 우수한 공구 수명을 제공합니다. 또한 기계 기술자가 동일한 도구로 공작물을 마주보고 회전할 수 있으므로 설정이 단순화되고 도구 변경으로 인한 시간 손실이 줄어듭니다. 이러한 이중 작업 때문에 80도 다이아몬드는 적어도 하나의 툴 스테이션을 확보할 수 있으며, 이는 복잡한 선반 터렛에서 중요한 고려 사항입니다.

현재 상태:음의 리드각이 절삭 공구 수명에 영향을 미침

문제는 공작물 재료가 "절단하기가 별로 재미 없는" 범주에 속할 때 발생합니다. 인코넬 718 및 코발트-크롬(CoCr), Ti-6Al-4V 티타늄, 대부분의 공구강, 300 시리즈 또는 PH 스테인리스강과 같은 니켈 또는 코발트 기반 내열성 초합금은 다음을 포함하여 기계공에게 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 구성인선(BUE), 과도한 측면 마모 및 특히 절삭 깊이 노칭.

불행히도 이러한 문제는 어느 정도 자초한 것입니다. 80도 다이아몬드 인서트를 사용하여 선반 기계공은 네거티브 5도 리드각 공구로 절삭하는데, 이는 일반적인 "페이스 앤 턴" 스타일 공구 홀더가 사용된다고 가정할 때 공구 수명에 좋지 않습니다. 밀링이든 터닝이든 포지티브 리드각으로 전환하면 칩이 얇아질 뿐만 아니라 더 긴 길이의 초경에 절삭력이 분산되어 고장 모드가 감소하거나 경우에 따라 제거됩니다.

Kennametal의 Knowledge Center Americas 프로그램 관리자인 Aaron Schade는 "음의 리드 앵글을 가진 공구는 모든 선삭 공구 중에서 가장 일반적으로 적용됩니다. “그게 최고라는 뜻이 아니라 모두가 사용하는 것뿐입니다. 양 방향으로 여유 공간이 있기 때문에 음의 리드 각도는 도구를 더욱 다재다능하게 만듭니다. 부품을 마주보고 어깨 쪽으로 돌릴 수 있는 반면, 리드 각도가 양수인 도구는 두 번째 리드 각도로 돌아와야 함을 의미합니다. 이러한 작업을 위한 도구입니다.”

둥근과 둥근:둥근 절삭 공구 인서트의 가치

이점을 수량화하기는 어렵지만 리드각이 양수인 공구로 전환하면 공구 수명이 크게 향상될 수 있습니다. 그리고 공구 수명이 향상되면 가동 중지 시간이 줄어들거나 이송 속도가 크게 증가할 수 있기 때문에 생산성이 향상됩니다.

제품 관리자인 Aaron-Michael Eller는 "가능한 한 짧은 시간에 많은 양의 재료를 제거하려는 고객이나 공구 수명이 문제가 되는 고객에게 가장 비용 효율적인 솔루션이기 때문에 가능한 한 원형 인서트를 권장합니다."라고 말합니다. Seco Tools의 ISO 선삭 및 고급 소재용 "예를 들어, 가벼운 절입 깊이를 사용하는 직선 선삭에서 인서트당 12개 이상의 인덱스를 쉽게 얻을 수 있고 미친 듯이 이송할 수 있습니다."

이것이 바로 Kennametal, Seco Tools, Sandvik Coromant 및 모든 선삭 공구 제조업체에서 15도, 45도 및 75도 리드각이 있는 원형 및 다양한 마름모꼴 인서트를 수용하는 공구 홀더를 제공하는 이유입니다. 모두 공장의 선삭 작업을 극적으로 개선할 수 있는 기회를 제공합니다.

그렇게 빠르지 않음:리드 앵글이 떨림 및 도구 편향을 유발할 수 있음

그러나 잠재적인 이점에도 불구하고 단점이 있습니다. 리드 각도가 더 포지티브하게 증가함에 따라 공구 맞물림이 증가하여 이제 반경 방향으로 이동하는 더 높은 절삭 부하를 생성합니다. 기계 기술자가 절삭 깊이 노칭을 제거했을 수 있지만 대신 채터 및 공구 처짐에 직면할 수 있습니다.

또한 칩이 얇아지는 효과는 이러한 칩을 제어하기가 더 어렵고 이를 보상하기 위해 더 높은 이송 속도가 필요할 수 있음을 의미합니다. 이러한 고려 사항과 함께 두 번째 도구가 공작물을 마주보고 어깨에 인접한 절단되지 않은 부분을 청소해야 한다는 사실이 대부분의 기계공이 저항이 가장 적은 80도 경로를 선택하는 이유를 설명합니다.

포지티브 리드 앵글 선삭 전략을 채택하는 것은 분명히 균형을 유지하는 작업이며 마스터하는 데 시간이 많이 걸리는 일련의 테스트가 필요할 수 있지만 두 전문가 모두 올바른 적용을 위해 노력할 가치가 있다는 데 동의합니다.

Seco의 Eller는 "예, 상당히 엄격한 설정이 필요합니다. 예, 공정을 어느 정도 조정해야 하지만 양수 리드 각도는 일반적으로 금속 제거율, 공구 수명 및 생산성 증가와 동일합니다."라고 말합니다.

올바른 도구 홀더가 중요한 이유는 무엇입니까? " 읽기 고성능 가공의 교훈:도구 홀더를 잊지 마세요 .”

최적의 절단 도구를 결정하는 마법의 공식이 없음

첫 번째 프로세스 변경은 최적의 리드 각도를 결정하는 것입니다. 이 프로세스는 더 많은 것이 항상 더 좋은 것은 아닌 경우 중 하나입니다. 일정한 절삭 깊이를 가정할 때 음의 5도 공구에서 양의 45도 리드 각도로 전환하면 공작물 결합이 40%나 증가합니다. 다시 말하지만 원하는 결과를 얻으려면 절단 매개변수를 조정해야 합니다.

절삭력은 항상 공구의 리드각에 수직이기 때문에 양수 방향으로 가면 더 큰 반경 방향 공구 압력이 공작물에 가해집니다. 이러한 시나리오와 대부분의 보링 작업에서 가느다란 샤프트와 얇은 벽 부품을 선삭할 때 이송력이 거의 전적으로 Z축에 있기 때문에 중립 리드각이 일반적으로 가장 좋습니다. 복잡한 절충안입니다. 안타깝게도 최적의 절삭 공구를 결정하는 마법의 공식은 없습니다.

"리드 앵글이 선삭 작업에 미치는 영향을 잘 이해해야 하지만 동시에 부품 구성도 공구 선택에 중요한 역할을 한다는 점을 인식해야 합니다."라고 Schade는 말합니다. "어깨가 없고 정면이 없는 직선 Z축 절단인 경우 실제로 도구 옵션의 수에는 제한이 없지만 언더컷, 프로파일링, 어깨 및 기타 부품 기능은 단일 도구로 수행할 수 있는 작업을 제한하는 경향이 있습니다."

"가공의 모든 것은 응용 분야에 따라 다르며 가장 중요한 것은 사용 가능한 옵션을 파악하고 최대한 활용하는 것입니다. 포지티브 리드 앵글로 전환하는 것이 그러한 옵션 중 하나입니다."라고 Schade는 말합니다.

 가공, 절단 형상 또는 프로그래밍 조언이 필요하십니까? 에서 대화에 뛰어드십시오. 금속 가공 포럼 . [등록 필요]