기계 생산성을 극대화하는 방법:칩 박형화

공구 수명 연장에서 특허 받은 금속 제거율 도구 및 기술 채택에 이르기까지 오늘날 금속 가공에서 칩을 얇게 만드는 것은 기계 생산성을 극대화하는 데 핵심적인 요소입니다.

기계공은 수동 밀링 머신 앞에 서 있는 한 절단 폭이 감소하면 절단 부하도 감소한다는 것을 알고 있습니다. 스핀들이 더 조용해집니다. 핸들을 돌리기 쉽습니다. 그러나 동시에 이송 속도를 높이지 않고 절삭을 너무 가볍게 하면 엔드밀이 자체적으로 마찰되면서 공구 수명이 단축되고 오래된 버터 나이프처럼 둔해집니다. 오늘날의 기술을 활용하여 칩을 얇게 만드는 방법을 알아보십시오. 반경 방향 또는 축 방향 칩 얇아짐(또는 트로코이드 공구 경로) 여부는 도구와 기술에 있습니다.

방사형 칩 박형화 및 평면 밀링 가공을 위한 이송 속도:계산 수행

반경 방향 커터 맞물림이 커터 직경의 50% 미만으로 떨어질 때마다 발생하는 반경 방향 칩 얇아짐은 수동으로 작동되는 니 밀에서와 마찬가지로 CNC 머시닝 센터에서도 관련이 있습니다. 예를 들어, 1/4인치 이상의 스텝오버(반경 방향 절삭 깊이)로 톱니당 0.01인치(IPT)로 이송하는 1/2인치, 4날 엔드밀은 프로그래밍된 IPT와 동일한 칩 두께를 생성합니다. 이송 속도 또는 0.010인치. 그러나 스텝오버를 10퍼센트(0.050인치)로 줄이고 IPT 값을 최대 0.0167인치까지 올려야 비슷한 칩 두께를 얻을 수 있습니다.

그러나 모든 칩 얇아짐이 방사형인 것은 아닙니다. 평면 밀링 작업은 일반적으로 인덱싱 가능한 45도 리드 앵글 또는 원형 인서트 버튼 커터로 수행되며, 둘 다 축 방향으로 얇은 칩입니다. 또한 절삭력을 원하는 방향으로 스핀들 위로 향하게 합니다. 두 경우 모두 예상보다 훨씬 높은 칩 얇아지는 효과를 보상하기 위해 이송 속도를 높여야 할 가능성이 높습니다.

절삭 공구가 모서리에 들어가고, 섬 주변을 질주하고, 주머니 속으로 깊이 들어갈 때 칩 얇아지는 시나리오는 훨씬 더 복잡해집니다. 커터 맞물림 각도의 변화와 칩 두께에 미치는 영향을 보상하기 위해 이송 속도를 지속적으로 조정해야 합니다(공구 경로 자체도 마찬가지). 다행스럽게도 오늘날 대부분의 CAM 시스템은 이러한 계산을 수행할 수 있으며 많은 시스템이 칩 얇아짐 효과를 활용하여 금속 제거율을 크게 높입니다.

트로코이드 공구 경로를 사용하여 동적으로 만들기

더 높은 이송 속도와 더 긴 축 방향 맞물림(종종 전체 길이를 따라 엔드밀을 묻음)에서 더 가벼운 반경 방향 절삭을 수행함으로써 절삭 부하가 감소하고 공구 수명이 향상됩니다. 이러한 "트로코이드" 공구 경로는 가공 커뮤니티에 상당한 기회를 제공합니다. 단순한 경마장 스타일의 스텝오버와 증분 Z축 절단의 시대는 "Dynamic Motion", "Volumetric Milling", "Adaptive Clearing" 및 유사한 특허 황삭 전략을 위해 포기되고 가장 유망한 금속 제거율 1-1/ 기존 방법보다 2~2배 더 큽니다.

귀하의 상점에서 이 새로운 프로그래밍 패러다임을 조사하지 않았다면 지금이 조사할 적기입니다. 그러나 이미 이러한 공구 경로를 사용하고 있는 경우에도 최대 생산성을 달성하려면 여러 가지 추가 가공 전략을 구현해야 합니다.

최신 엔드밀 채용

어제의 엔드밀은 오늘날의 공구 경로에 적합하지 않을 수 있습니다. 더 높은 이송 속도와 스핀들 속도는 채터를 유발할 가능성이 더 높으며, 이는 오늘날 작업장에서 흔히 볼 수 있는 더 가볍고 빠른 선형 가이드웨이 공작 기계에서 종종 악화되는 상태입니다. 다양한 고성능 엔드밀을 사용할 수 있으며, 많은 엔드밀이 고전단, 가변 피치 및 때로는 시작되기 전에 채터를 멈추는 가변 나선 형상을 갖추고 있습니다. 일부는 5, 6, 심지어 7개의 플루트를 가지고 있어 특히 가벼운 절단과 높은 이송 속도에 매우 적합합니다.

칩 배출 활용

이에 대한 의견은 다양하지만 효율적인 밀링 작업 중에 발생하는 대부분의 열이 칩에서 발생한다고 주장하는 사람은 거의 없습니다. 이 때문에 일부에서는 많은 강철과 초합금을 가공할 때 칩을 작업 영역에서 꺼내고 재절삭을 방지하기 위해 공기 분사만 있으면 된다고 제안합니다. 다른 사람들은 1000psi 이상에서 공구를 통해 깨끗하고 여과된 절삭유를 보낼 수 있는 고압 냉각수 시스템을 사용합니다. 어떤 접근 방식을 취하느냐는 재료, 절삭 공구 및 공구 코팅에 따라 다르지만 둘 다 고려할 가치가 있습니다(최소량 윤활 또는 기존 절삭유의 대안으로 점점 인기를 얻고 있는 MQL).

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더 단단한 탄화물 사용

기존의 "호깅" 방법에는 공구를 묻을 때 발생하는 강한 절삭력과 진동을 견딜 수 있는 견고한 초경이 필요합니다. 그러나 가벼운 반경 방향 절입 깊이와 높은 이송 속도는 더 단단한 재종 초경을 사용할 수 있음을 의미하며 대부분의 경우 더 긴 공구 수명을 약속합니다. 그리고 고이송 밀링(HFM) 중에 더 많은 양의 열이 생성되므로 TiAlN 또는 이와 유사한 다상 공구 코팅을 사용하여 윤활성을 제공하고 마모 특성을 개선하며 공구 수명과 예측 가능성을 더욱 확장해야 합니다.

훌륭한 도구 홀더 찾기

분당 수백 인치의 속도로 스테인리스강이나 티타늄 덩어리를 찢는 것은 아름다운 일이지만, 절단기가 느슨해져서 파편이 가게의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 날아갈 가능성이 없는 경우에만 가능합니다. 이와 같은 HFM 전략에는 고품질 유압식 또는 열박음 공구 홀더가 필요하며, 그 중 일부에는 풀림을 방지하기 위해 특수 홈이나 플랫이 있습니다. 그리고 도구를 8,000RPM 이상으로 돌리려면(거의 확실히 그럴 것입니다) 균형도 맞춰야 합니다. 런아웃과 진동은 생산성을 떨어뜨리는 요인입니다.

확실히 잡기

당신이 그것에 있는 동안, 당신은 어떻게 그 부분에 매달려 있습니까? 절삭력이 일반적으로 HFM이 기존의 립 앤 코로트 접근 방식에 비해 더 낮은 것은 사실이지만 이것이 첫 번째 Bush Sr.의 대통령 재임 이후 사용해온 두들겨진 기계의 바이스가 워크홀딩을 위한 첫 번째 선택임을 의미하지는 않습니다. . 오늘날 시장에는 고정밀, 강력하고 많은 경우 유압 또는 공압 클램핑 솔루션이 다양하게 존재합니다. HFM 밀링 전략을 채택하면 작업을 더 자주 설정하게 될 것이기 때문에 빠른 변경 옵션을 확인하십시오.

물론 HFM에는 칩 얇아짐 및 트로코이드 공구 경로보다 더 많은 것이 있습니다. 절단 도구는 점진적인 호 동작으로 절단에 들어가고 빠져야 합니다. 과도한 커터 맞물림을 방지하기 위해 내부 모서리를 "선택"해야 할 수 있으며, 이로 인해 공구가 파손될 수 있습니다. 반경이 있는 도구 경로를 사용하여 급격한 회전과 90도 코너를 피하십시오.

예측 가능하고 반복 가능한 공구 폐기 프로세스 생성

무엇보다 예측 가능한 프로세스를 위해 노력하십시오. 모든 절삭 공구는 결국 고장이 나지만 마모가 언제 어떻게 발생하는지 알고 치명적인 고장이 발생하기 전에 공구를 교체하는 것은 쉬운 일입니다. 설령 공구를 처분한다는 의미일지라도 말입니다. 설정을 문서화하고 피드 또는 속도 변경, 변경된 도구 및 이유, 당시 관련성이 있는 것으로 보이는 가공 관찰을 지속적으로 기록하십시오. 그렇게 하면 놀라움을 방지하고 금속 제거를 극대화할 수 있습니다.

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