하드 터닝을 사용하여 연삭 시간 단축

특정 응용 분야의 경우 경질 선삭은 연삭을 필요로 하지 않는 공차와 표면 마감을 제공할 수 있습니다. 공차가 극도로 엄격한 작업의 경우 경질 선삭도 효과적인 사전 정삭 작업으로 사용할 수 있습니다. 경화된 부품을 순 형상의 수천 인치 이내로 가공하면 제거해야 하는 재료의 양이 최소화되어 연삭 속도가 빨라집니다.

이것이 바로 캘리포니아 옥스나드에 있는 Haas Automation의 제조 시설이 연삭을 마무리하기 전에 선반 스핀들 샤프트를 세게 돌리는 이유입니다. 이 회사는 기타 다양한 기계 부품을 최종 크기 및 표면 마감 사양으로 하드 터닝하지만 사전 마무리 작업으로 하드 터닝을 사용한 것은 이번이 처음이다. 이로 인해 내경 및 외경 연삭이 빨라졌을 뿐만 아니라 열처리 후 샤프트 표면 변형으로 인해 발생하는 연삭 중단 상황도 제거되었습니다.

왜곡의 딜레마

하드 터닝을 스핀들 샤프트 제조 공정에 통합하려는 회사의 움직임은 표면 왜곡 문제에 박차를 가했습니다. 예측할 수 없는 왜곡으로 인해 내부 및 외부 샤프트 직경을 정확하게 찾기가 어려웠습니다. 즉, 먼저 재료의 높은 지점을 녹다운하기 위해 최악의 시나리오(가장 큰 OD, 가장 작은 ID)에 대해 연삭 작업을 설정해야 했습니다. 이렇게 하면 필요한 패스 수가 증가할 뿐만 아니라 연삭 중단 상태가 발생하여 휠 수명에 부정적인 영향을 미쳤습니다.

Haas는 연삭 전에 50년대 중반 Rc 스핀들 샤프트를 회전시키기 위해 입방정 질화붕소(CBN) 인서트가 있는 SL-40L CNC 선반 중 하나를 보유하고 있습니다. 이 기계는 최대 0.015인치의 절삭 깊이로 내경 및 외경에 대해 각각 한 번 통과합니다. "저희의 하드 터닝 공정은 ±0.0003인치의 직경 공차를 제공할 수 있지만 스핀들 샤프트의 사전 정삭 작업에 대한 요구 사항은 그렇게 엄격하지 않습니다."라고 Haas 툴링 관리자인 Don Teller는 말합니다. 절단은 샤프트 직경을 마감 크기의 0.003~0.005인치로 줄여 연삭 시간을 50% 줄이고 휠 수명을 연장합니다.

회사는 스핀들 샤프트를 가공할 때 절삭유를 사용하지 않습니다. 이는 상대적으로 깊은 절삭 깊이(DOC)가 절삭 시 발생하는 대부분의 열을 제거할 수 있을 만큼 충분히 큰 칩을 생성하기 때문이며, 이는 경질 선삭의 목표입니다. 그러나 매우 작은 DOC에서 중요한 공차가 있는 하드 터닝 부품의 경우 회사는 절삭 영역에 절삭유를 범람합니다. "절삭 깊이가 매우 작은 경우 칩은 더 큰 칩이 할 수 있는 열을 수행할 수 있는 질량이 부족합니다."라고 Mr. Teller는 말합니다. "추가 열이 부품으로 전달되기 때문에 열 안정성을 유지하고 허용 오차를 유지하기 위해 다량의 냉각수를 사용합니다."

이러한 미세 칩은 또한 공구 팁 주위에 "강철 울" 경향이 있으므로 절삭 영역이 넘치면 칩을 통과하여 공구 팁에 도달하는 충분한 냉각수가 허용됩니다. "OD 하드 터닝 시 칩 랩핑이 발생할 경우를 대비하여 가능하면 반대 방향에서 절삭유를 공급하는 것도 도움이 됩니다."라고 Mr. Teller는 말합니다. "고압 절삭유가 또 다른 대안이지만 절삭유를 공구 팁으로 보내는 데 정확해야 합니다."