CNC 금속 절단에서 소형 부품으로의 전환

한 기계공이 어떻게 거대하게 시작하여 소규모로 발전했는지

25년 전 내가 기계공으로 일을 시작했을 때, 오늘날 CNC 금속 절단 서비스에서 보는 것과는 매우 다른 세상이었습니다. 부품(및 도구)은 점점 더 작아지고 요구 사항은 더욱 까다로워졌습니다. 10년 전만 해도 누군가 나에게 마이크로 머시닝을 하겠느냐고 묻는다면 “절대 아니다! 너무 작고, 너무 복잡하고, 너무 많은 두통입니다.” 하지만 그 후 Metal Cutting Corporation에서 일하게 되었고 제 삶과 정밀 가공 서비스에 대한 관점이 크게 바뀌었습니다.

여기 저는 최고의 CNC 금속 절단 회사에서 마이크로 머시닝과 관련된 도전을 사랑하며 인생의 시간을 보내고 있습니다. 그렇다면 길이가 6'(182.88cm)인 부품 가공에서 일상적으로 6mm(0.236") 이하의 부품을 만드는 작업장에서 일하는 것으로 전환했을 때 무엇이 ​​그렇게 달라졌습니까?

더 엄격한 허용 오차 및 더 까다로운 디버링

Metal Cutting에서 우리가 만드는 부품의 99%가 너무 작아서 현미경이나 확대경으로 검사하여 특정 기능이 고객이 요청한 허용 범위 내에 있고, 보기 좋고, 버가 없는지 확인해야 합니다. 일반적으로 공차는 작은 부품을 만들 때 훨씬 더 엄격하며 부품의 매우 작은 형상에 접근하기 어렵기 때문에 디버링이 더 어렵습니다. 사람 머리카락만큼 작은 직경의 부품을 어떻게 디버링합니까?

이 미시 세계에서 큰 부품 절단에서 매우 작은 부품 절단으로 전환할 때 엄격한 공차와 디버링을 달성하는 것이 가장 큰 도전처럼 보일 수 있습니다. 하지만 여기 금속 절단 작업장에서 저는 우리가 매우 엄격한 공차를 유지하고 내가 상상할 수 있었던 것보다 더 쉽게 디버링을 할 수 있게 해주는 우리 고유의 "비밀"이 있다는 것을 곧 알게 되었습니다. 큰 부품의 세계에서 비롯된 것입니다.

또한 작은 부품과 큰 부품의 CNC 금속 절단을 수행할 때 사용되는 재료에 근본적인 차이가 있다는 것을 직접 보았습니다. 매우 정확한 작업을 완료하기 위한 어지러운 도구 선택; 매우 작은 부품을 생산할 때 사용되는 속도와 이송의 극적인 차이; 그리고 냉각수가 적용되는 방식의 차이도 있습니다.

더 도전적인 자료

25년 전 기계가공을 시작했을 때, 저는 일반적으로 303 및 304 스테인리스강, 황동, 알루미늄과 같은 기본 재료로 작업했습니다. 시간이 지남에 따라 CNC 금속 절단 상점은 전문 분야와 틈새 시장을 발전시켰고, 이를 통해 추가 재료에 대해 배우고 더 "이국적인" 금속으로 작업할 수 있었습니다.

또한 CNC 금속 절단 공정은 종종 미세 가공을 위해 매우 다른 재료를 사용합니다. 예를 들어, 니켈 티타늄은 의료용 클립과 같은 작은 부품을 만드는 데 사용될 수 있지만 이 재료는 기계 스핀들과 같은 큰 부품을 만들기 위해 더 큰 크기로 만들어지지 않습니다. 그래서 2009년 Metal Cutting에 왔을 때 초합금과 가공하기 극히 어려운 기타 재료를 포함하여 완전히 새로운 금속 선택에 대해 배워야 했습니다. 텅스텐과 몰리브덴으로 작업을 시작하면서 만족스럽게 가공할 수는 없을 거라고 생각했습니다.

다행히 인터넷은 마이크로 머시닝 세계에서 새로운 재료와 다양한 작업 방식을 탐색할 때 지침을 제공하는 유용한 리소스였으며 지금도 마찬가지입니다. 예를 들어 Practical Machinist용 사이트는 다른 숙련된 기계공과 메모를 비교하고 배울 수 있는 포괄적인 포럼 및 토론 스레드를 제공합니다. 또 다른 좋은 출처는 전문가와 애호가를 위한 사이트인 CNCzone.com 포럼입니다. 잡지 Home Shop Machinist 게시판 시스템 및 기계공의 워크샵 간단한 프로젝트를 위한 영리한 DIY 리소스입니다. 매장 견습생을 위한 교육을 보충하는 데도 사용합니다.

CNC 금속 절단에서 눈부신 도구 선택

아주 작은 부품을 위한 CNC 금속 절단 서비스에 사용되는 더 까다로운 재료에 대해 더 많이 알게 되면서, 이러한 재료로 작업할 수 있고 파손 없이 원하는 결과를 얻을 수 있는 도구의 선택에 대해서도 감사하게 되었습니다. 마찬가지로 제가 Metal Cutting에 와서 사람의 머리카락만큼 작은 직경의 부품을 가공하기 시작했을 때 나는 그러한 정밀한 작업이 가능한 도구와 그것을 설계한 엔지니어에 경외감을 느꼈습니다. 수천 개의 작은 부품을 생산할 때 발생하는 칩 부하를 처리하기 위해 작동해야 하는 속도와 피드에서 아주 작은 것이 파손될 것이라고 생각할 것입니다.

오늘날 CNC 금속 절단 회사는 올바르게 사용하면 더 강하고 오래 지속되며 더 정밀한 도구의 추가 이점을 가지고 있습니다. 일부는 냉각수가 필요하지 않으며 많은 경우 다른 코팅으로 사용할 수 있습니다. 사실, 이제 도구의 가용성에는 거의 무한한 가능성이 있습니다. 특정 작업을 상상할 수 있다면 누군가가 그 작업을 수행할 수 있는 도구를 만들었을 것입니다.

더 빠른 속도 및 피드

매우 작은 부품을 생산하기 위해 CNC 금속 절단을 사용할 때 일반적으로 속도와 이송에 큰 차이가 있습니다. 처음 기계 가공을 시작했을 때 일반적으로 사용했던 최고 속도는 2,000RPM이었습니다. 10,000 RPM은 내 가장 거친 꿈을 초월했습니다. Metal Cutting에 왔을 때 첫 번째 작업은 부품에 작은 구멍을 만드는 데 15,000RPM이 필요했고 놀랍게도 완벽하게 해냈습니다. 오늘날 저는 직경 0.013인치(0.3302mm) 구멍을 절단하는 것과 같은 작업을 수행할 때 일상적으로 24,000RPM의 속도로 기계를 작동할 수 있습니다.

일반적으로 속도는 사용된 도구와 도구 제조업체의 지침을 기반으로 합니다. 도구가 작을수록 일반적으로 RPM이 더 빠릅니다. 각 제조업체는 권장 속도 및 분당 표면 조도(SFM)를 계산하기 위한 공식을 제공합니다. 피드는 도구 및 제조업체, 절단되는 재료 및 존재하는 코팅 유형에 따라 달라집니다.

최소 및 최대 속도와 이송에 대한 제조업체의 지침을 따르면 공구 수명을 연장하고 좋은 결과를 얻는 데 도움이 됩니다. 저처럼 기계공의 99%가 천천히 시작하여 원하는 결과를 얻기 위해 필요에 따라 조정하면서 제조업체의 매개변수 내에서 유지하려고 노력할 것이라고 확신합니다.

최첨단의 절삭유 공급

내가 기계 가공을 시작했을 때 CNC 금속 절단 공정은 공구와 부품 모두에 냉각수가 범람하는 플러드 냉각을 거의 균일하게 사용했습니다. 오늘날 99%의 작업장에서는 스핀들 관통 냉각을 사용합니다. 이 냉각은 절삭유를 절삭날로 직접 전달하고 칩을 해당 영역 밖으로 날려 공구가 가열되는 것을 방지하고 절삭날을 무디게 할 수 있는 재료가 쌓이는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또는 도구가 파손될 수도 있습니다.

선삭 공구, 드릴, 엔드밀 또는 보링 바를 사용하든 칩이 제대로 배출되는지 확인하는 것이 중요합니다. 이것은 Metal Cutting에서 하는 것처럼 수천 개의 부품을 만들 때 특히 그렇습니다. 또한, 큰 부품과 달리 작은 부품의 경우 컷 뒤에 오는 것이 더 어려울 수 있습니다. 그러나 고압 절삭유 공급은 칩 축적이나 공구 파손 문제가 없도록 하는 데 도움이 됩니다. 또한 우리가 생산하는 부품의 표면을 아름답게 마무리하는 데 도움이 됩니다.

속도 및 이송과 마찬가지로 CNC 금속 절단 공정에 사용할 절삭유 유형에 대한 공구 제조업체의 권장 사항을 따르는 것이 중요합니다. 그렇게 하면 파손을 방지하고 공구 수명을 최적화하며 비용을 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여기 Metal Cutting에서는 일반적으로 공구 지침과 절단되는 재료 및 기계공의 선호도에 따라 수용성 냉각수 또는 오일을 사용합니다.

학습은 끝이 없습니다

한때 공차가 0.020"(0.508mm)에서 0.001"(0.0254mm)까지인 부품으로 CNC 금속 절단을 하던 곳에서 오늘날 금속 절단에서는 0.00020"(0.00508mm) 또는 0.000025"(0.000105")의 공차를 가진 부품을 일상적으로 가공합니다. mm), 0.00050″(0.0127 mm) TIR 포함. 이러한 전환을 위해서는 새로운 기술을 개발하고 다양한 작업 방식을 모색해야 했습니다.

기술을 계속 향상시키고 모든 프로젝트에서 CNC 금속 절단 프로세스를 더욱 완벽하게 만들기 위해 노력할 때 이것이 오늘날에도 여전히 유효하다는 것을 알았습니다. 반복 작업을 하는 경우에도 예를 들어 피드 또는 스핀들의 속도를 높이거나 다른 냉각수를 사용하거나 다른 변수를 조정하여 생산성을 높이고 처리 시간을 단축하며 비용 효율성을 높이는 등 항상 개선할 수 있습니다.

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