Y축 가공으로 절단

최근 수십 년간 제조 메가트렌드 중 하나는 특정 부품을 생산하는 데 필요한 가공 설정의 수를 단순화하고 최소화하는 것입니다. 시장은 리드 타임을 단축하고 재고를 줄여야 하며, 이는 OEM에게 분명한 인센티브를 제공하고, 공급업체가 가능한 한 부품 생산을 간소화할 방법을 모색하는 데 더욱 효과적입니다.

특정 부품의 수익성은 단일 기계에서 여러 설정을 결합하는 기능에 따라 달라질 수도 있습니다.

단일 설정 추세의 한 측면은 터닝 센터에 '라이브 툴링' 또는 회전 도구를 추가하는 것입니다. 이를 달성하기 위해 1990년대 후반에 Y축 턴밀 기계가 도입되었습니다. 터닝 센터에 사용된 최초의 단순한 유형의 라이브 공구에는 상당한 제한이 있었습니다. 회전 절단기는 대부분의 기계 설계에서 단순히 터렛에 추가되었기 때문에 회전 도구와 동일한 두 축, 즉 X 및 Z 축에서만 구동될 수 있었습니다. 도달 범위를 개선하기 위해 스핀들 면을 가로질러 라이브 도구를 이동하는 방법이 추가되었습니다. 이것은 리볼버 측면이나 전면에 라이브 도구를 장착하거나 경사진 침대에 Y축 웨이를 설치하거나 독립 밀링 헤드를 사용하여 수행되었습니다. 공작 기계 제조업체와 제조업체 모두 이 접근 방식의 이점을 곧 인식했습니다. 약 20년이 지난 지금, Y축은 거의 모든 복합 가공 기계의 표준 기능이 되었으며 많은 새로운 터닝 센터에서는 선택 사양이 되었습니다.

터닝 센터에 Y축을 추가하면 3축 머시닝 센터와 유사한 방식으로 3개의 선형 축 사이에 90도 각도를 제공합니다.

분리 작업의 문제

절단은 필요한 모든 선삭 공정에서 중요한 단계입니다. 전체 절단 시간의 작은 비율만 차지하지만 일반적으로 부품이 완성되기 전 마지막 작업입니다. 절단 도구가 파손되면 기계 가동 중지 및 품질 문제가 쉽게 발생할 수 있으며, 최악의 시나리오에서는 공작물을 폐기해야 하고 이전 작업 단계에서 추가된 모든 가치가 손실될 수 있습니다. 재료 비용은 또 다른 주요 요인입니다. 특히 HRSA(내열합금)와 같은 값비싼 재료를 가공할 때 가능한 한 가장 좁은 인서트를 사용하려는 강한 동기가 있습니다.

이러한 요인으로 인해 절단 도구에 대한 두 가지 정반대의 요구 사항이 발생합니다. 재료 손실을 최소화하고 최대 작업 직경에 대해 도구의 도달 범위를 최적화하려면 가능한 한 좁고 가늘어야 합니다. 그러나 가느다란 도구는 쉽게 안정성이 떨어지고 결과적으로 진동과 소음이 발생합니다. 채터링으로 인해 손상된 표면 조도 및 치수 공차는 일반적으로 절단 작업에서 허용할 수 없는 위험입니다. Y축은 복합 가공기 및 터닝 센터에서 회전 공구를 사용할 수 있는 가능성을 크게 확장했지만 이제 이 기능은 이러한 공작 기계 유형의 원래 임무 중 하나인 Y축 절단에서 주요 혁신에 영감을 주었습니다.

이 새로운 절단 도구 및 방법은 잠재적으로 모든 절단 작업에서 상당한 생산성 및 공정 보안 향상을 제공합니다. 샌드빅 코로만트의 혁신, Y축 절단은 매우 단순한 원리를 기반으로 합니다. 기존의 절단 도구는 공작 기계의 X축과 정렬되지만 Y축 도구는 Y축과 정렬하기 위해 시계 반대 방향으로 90° 회전됩니다. 기존의 절단 도구 구성에서는 비교적 길고 가느다란 절단 날과 홀더가 회전하는 공작물에 90° 각도로 공급되며 절단 속도에 의해 가장 큰 절단력이 발생하고 나머지는 이송 동작에 의해 발생합니다.

Y축 분할의 이점

팁 시트를 90도 돌리고 Y축을 활용하여 도구는 본질적으로 앞쪽 끝이 있는 공작물에 들어갈 수 있습니다. 그러면 결과적인 절단력 벡터가 블레이드의 세로 축과 거의 정렬됩니다. 힘의 더 나은 분포는 기존 블레이드에 일반적인 임계 응력을 제거하고 60mm(2.36인치)의 최대 절단 깊이(CDX)에서 굽힘 강성을 6배 이상 증가시킵니다. . 또는 반대로 소성 변형 및 불안정성에 대한 민감도는 1/6만큼 낮습니다. 기존 절단 블레이드의 일반적인 변형과 비교하여 Y축 설계에서 500% 증가 이상 블레이드 강성은 안정성 손실 없이 훨씬 더 높은 이송 속도와 더 긴 오버행을 허용하여 결과적으로 동일한 측정으로 공구의 생산성을 향상시킵니다. 철근 절단에 대한 일반적인 권장 사항은 오버행(OH)을 최소화하거나 긴 OH에서 경절삭 형상을 사용하거나 이송을 줄이는 것입니다. 감소된 이송에 대한 일반적인 임계값은 블레이드 높이의 1.5배를 초과하는 OH입니다. Y축 툴링을 사용하면 최적의 이송 속도, 절삭 형상 또는 공구 치수 미만에 대한 정착 없이 더 긴 오버행을 얻을 수 있습니다.

증가된 강성과 결과적으로 감소된 굽힘 덕분에 Y축 툴링은 오버 센터 설정의 필요성을 제거하고 센터를 통과할 때 조기 인서트 파손 및 급격한 측면 마모와 같은 관련 단점을 방지할 수 있습니다. 다른 이점으로는 더 낮은 소음 수준, 더 나은 표면 조도 및 더 안정적인 공정뿐만 아니라 현재 가능한 것보다 더 큰 직경을 절단할 수 있는 기능이 있습니다.

Y축 절단의 기계별 측면

터닝 센터: 일반적으로 직경이 65mm(2.56인치)인 스톡 바의 대량 생산에 사용됩니다. 이러한 유형의 가공에서 Y축 절단의 가장 큰 이점은 생산성과 표면 품질이 향상된다는 것입니다. 절단은 일반적으로 구성 요소의 마지막 단계이기 때문에 품질 최적화 기회도 흥미로울 수 있습니다. 추가 기회는 절단 폭을 줄여 가공 경제성을 개선하는 것입니다.

복합 작업 기계: Y축 절단 블레이드는 주로 더 큰 직경에 대해 향상된 접근성과 기능을 제공합니다. 사전 테스트에서 50% 증가 확인 인서트의 최대 이송 용량에서 기존의 120mm 직경 바를 절단할 때 오버행에서. 300% 생산성 향상 프로세스 보안 문제 없이 달성되었습니다. 고객 테스트 사례에서 Y축 절단은 직경 180mm 인코넬 바의 밴드 톱질을 성공적으로 대체했으며, 그 결과 가공 시간이 크게 단축되어 생산성이 크게 향상되었습니다.

슬랜트 베드 머신: 일반적으로 X축은 경사 베드의 한쪽 또는 양쪽 끝에 스핀들이 있는 기계 전면을 향해 기울어진 "오르막"을 만들고 X축 이동은 일반적으로 Y축 이동보다 훨씬 깁니다. 특정 구성요소에 대한 Y축 절단의 유용성을 고려할 때 결과적인 작업 공간 제한을 고려해야 합니다. 기본적으로 선삭 옵션이 있는 머시닝 센터로 특징지어질 수 있는 복합 가공기에서 Coromant Capto® C6 과 같은 일반적인 도구 어셈블리 또는 HSK63T 블레이드 어댑터는 종종 메인 척과 서브 척 사이에 충분한 도달 거리가 가능하도록 비교적 길다. 이 때문에 전체 설정은 Y축 하중에 비해 X 방향에서 약하며, 여기서 절삭력은 공구 어셈블리와 기계 스핀들로 전달됩니다. 일반적으로 MACU(Machine-Adapted Clamping Unit)용 볼트-온 블레이드 어댑터 또는 VDI 어댑터를 기반으로 하는 일반적인 Y축 도구 어셈블리는 메인 척과 서브 척 사이에 닿을 수 있도록 길고 가늘며 가까이에서 절단할 수 있습니다. 척.

시작하기

Y축 절단에 대한 투자는 무엇보다도 절단 작업 및 관련 작업 방식에 대한 접근 방식의 변화입니다. 이는 이미 Y축이 장착된 기계의 기능을 보다 완전히 활용할 수 있는 방법을 제공합니다. 또는 새 기계 또는 수정된 프로세스 설정에서 절단 작업의 생산성을 크게 높일 수 있는 옵션입니다. Y축 절단은 새로운 Y축 블레이드가 표준 어댑터에 맞고 표준 CoroCut® QD 인서트를 사용하므로 전용 블레이드가 덜 필요하기 때문에 공구 재고를 줄일 수 있는 기회도 제공합니다. .

실용적인 고려 사항으로 표준 블레이드 어댑터에 장착할 때 절단 날이 Y =0 위치에서 7mm(0.276인치) 위에 있다는 점에 유의해야 합니다. 작업자는 CNC 프로그램에서 이 돌출부가 오프셋되었는지 확인해야 합니다.

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