나사 가공 효율과 부품 품질 향상: 전문가 전략 & 공구 선택

작업장의 나사 가공 작업을 극대화하기 위한 가장 인기 있고 효과적인 방법과 공구에 대해 알아보십시오.

나사 가공은 힘든 일입니다. 절삭 힘이 높고, 공차는 타이트하며, 공구는 빨리 마모되므로 가능한 최상의 나사 가공 공구를 선택하는 것이 항상 모범 사례입니다. 마찬가지로 중요한 모범 사례는 '올바른' 애플리케이션에 '올바른' 공구로 '올바른' 나사 가공 방식을 사용하는 것입니다. 무엇이 나사 가공에 올바른 것인지 이해하려면 나사 가공 전반을 더 잘 개괄할 필요가 있습니다.

여기에 가장 인기 있는 세 가지 옵션—탭핑, 싱글 포인팅, 스레드 밀링—과 이들 특정 애플리케이션에서 사용할 방법이나 공구에 대한 핵심 기술 조언, 그리고 나사 가공 작업이 최고 수준으로 수행되게 하기 위해 피해야 할 것을 정리했습니다.

고성능 나사 가공: 탭 앤 다이스 세트

사람들이 나사를 만들기 시작한 이래 탭과 다이스(원문은 tap and die였으나 탭 앤 다이스 세트로 의역)로 깎아왔습니다. 다이스는 탄소강 공구와 함께 사실상 자취를 감췄지만, 탭은 살아있습니다. 그러나 탭핑 방법과 나사 가공 기술은 시대에 맞춰 발전했습니다. 탭핑을 유리하게 활용하는 방법은 다음과 같습니다:

가능하면 항상 플러그 탭을 사용하십시오. 바닥 탭(bottom tap)이 구멍 바닥에 더 가까이 갈 수 있지만, 나사 품질은 보통 좋지 않고 공구 수명도 그렇지 않습니다. 이제 플러그 탭을 쓰니, 마이너 직경을 가능한 한 깊게(관통 구멍이면 끝까지) 드릴링하십시오. 이는 칩을 위한 더 많은 공간을 제공합니다.

범용 탭에 만족하지 마십시오. 가공 중인 금속과 나사 스타일에 특별히 개발된 탭이 있을 가능성이 큽니다. 문제 나사엔 탭핑 전 구멍에 소량의 머시닝 왁스나 탭핑 컴파운드를 뿌리십시오. 일부 공작기계는 이 단계를 자동화하는 옵션이 있습니다. 많은 탭이 스루쿨런트 기능이 있습니다. 기계가 지원한다면 반드시 사용하십시오.

롤/폼 탭핑을 적절히 활용하십시오. 롤 또는 폼 탭핑은 알루미늄, 스테인리스강 같은 연성 소재에서 훌륭한 옵션으로, 강하고 매끄러운 나사를 제공합니다. 탭 제조사 권장대로 구멍을 뚫고, 가능하다면 상한 쪽으로 뚫으십시오.

탭의 H값을 인지하십시오. 나사 등급에 따라 H2 또는 H3가 좋은 시작점입니다. H값 각 변화는 탭의 피치 직경을 0.0005인치씩 증가 또는 감소시킵니다.

탭 홀더 유형을 인지하십시오. 기계에 강성 탭핑(대부분 신형 장착) 기능이 있으면, 이를 위해 특별히 설계된 '싱크로(synchro)' 탭 홀더를 사용하십시오. 그렇지 않으면 플로팅(밀링) 또는 셀프 릴리싱 홀더(선반)를 쓰십시오. 머시닝 센터 대량 나사 가공엔 셀프 리버싱 탭핑 헤드가 제격일 수 있습니다.

CNC 가공: 싱글 포인트 나사 가공

엔진 선반에서 나사를 깎아본 사람은 싱글 포인트 나사 가공이 까다로울 수 있음을 압니다. 컴파운드 슬라이드를 몇 도로 기울여야 하나? 몇 패스를 해야 하나? 올바른 스프링 패스 수는? CNC 선반 덕분에 모두 프로그래밍 가능해졌습니다. 하지만 나사 가공 공정이 단순해지는 동안, 올바른 공구 찾기는 더 복잡해졌습니다. 싱글 포인트 나사 가공 공구에 대해 알아야 할 것들:

풀프로파일 나사 가공 인서트는 전체 나사 형태를 깎습니다. 별도 터닝 조작으로 나사의 대경(내부 나사면 소경)을 추적할 필요를 없애줍니다. 하지만 각 인서트는 하나의 특정 나사 피치와 프로파일만 깎을 수 있어 툴링 재고와 비용이 증가합니다.

파셜 프로파일 인서트는 단일 인서트로 여러 나사 피치를 깎을 수 있습니다. 크기 제어 유연성이 크지만, 풀프로파일 '토핑(topping)' 인서트보다 사이클 타임이 약간 늘어납니다.

양면 레이다운 스타일 인서트는 날당 최저 비용을 제공합니다. 인서트를 필요 피치 각도로 기울이기 위한 특수 앤빌(anvil)이 필요합니다. 주의: 잘못된 앤빌을 쓰면 스크랩 더미가 생깁니다.

G76 통조림 나사 가공 사이클 사용을 시도하십시오. 여전히 G92나 G32 통조림 나사 가공 사이클을 쓰십니까? 프로그래밍 매뉴얼을 들어 G76을 마스터할 때입니다. 훨씬 강력합니다. 공구 수명과 부품 품질 향상을 위해 컴파운드 피드 옵션을 사용하십시오.

스핀들 rpm에 주의하십시오. 오버피드하기 쉽습니다. 예를 들어 1/2-13 나사의 회전당 이송은 0.0833인치입니다. 3,000rpm이면 초당 약 250인치 순이속이 됩니다. 기계가 감당해도 반복 정밀도엔 너무 빠를 수 있습니다.

공구 코팅이 나사 가공에서 덜 효과적일 수 있어 빌트업 에지(BUE) 발생 가능성이 있습니다. 나사 가공 중 절삭 속도가 터닝이나 보링보다 종종 낮기 때문입니다. 주시하십시오. 비코팅 또는 TiN 인서트가 최선입니다. 특히 고온 합금과 매우 거친 나사에서.

Z축 위치를 주시하십시오. Z축 시작 위치는 항상 나사 피치의 3~4배 앞에 있어야 합니다. 또한 나사 가공 시 정속도(G96)를 G97 명령으로 끄십시오.

스레드 밀링

전통적으로 머시닝 센터에 한정됐던 스레드 밀링은 턴밀 선반과 멀티태스킹 기계에서도 널리 퍼지고 있습니다. 탭핑보다 약간 느리지만 훨씬 더 큰 제어력과 유연성을 제공합니다. 탭은 구멍 나사 가공만 가능하지만, 스레드 밀은 같은 공구로 내부·외부 나사를 모두 깎을 수 있습니다. 스레드 밀링은 훌륭한 방법이지만, 올바른 공구와 올바른 프로그램이 필요합니다.

스레드 밀링은 저량산 부품, 난삭 소재, 나사 품질이 중요하고(싱글 포인팅 불가능한 경우) 갈 때 선택하십시오. 알아야 할 것:

솔리드 초경 스레드 밀이 가장 빠르고, 가장 강성 높고, 가장 생산적인 공구입니다. 다른 유형보다 비쌀 수 있지만 종종 부품당 최저 비용을 제공합니다.

인덱서블 스레드 밀은 나사 깎는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 보통 솔리드 초경 제품보다 날 수가 적기 때문입니다. 저생산량이나 툴링 예산 제한 시엔 종종 좋은 선택입니다.

싱글 투스, 멀티-플루트 스레드 밀은 섬세하거나 박벽 부품, 긴 리치 필요 시 사용하십시오. 구멍 바닥에서 시작해 밖으로 나오며 작업하십시오.

대부분 오늘날 CAM 시스템이 훌륭한 나사 가공 루틴을 생성합니다. CAM 시스템은 매우 유용합니다. 프로그래밍 도움이 필요하면 소프트웨어 파트너에 문의하십시오. CAM 시스템이 없습니까? 대부분 스레드 밀 공급업체 웹사이트에서 무료 프로그램 생성기를 제공합니다. 값 넣고 코드 스니펫 복사해 프로그램에 붙여넣으십시오.

커터 보정으로 나사 크기 조정(스레드 밀링의 큰 장점 중 하나).

어떤 접근을 취하든, 항상 가능한 최상의 절삭 공구를 구입하십시오. 고품질 네트 오일이나 깨끗하고 적절히 혼합된 절삭유를 사용하십시오. 셋업은 강성 있어야 하고, 공구는 센터에(선반), 런아웃 없이(밀링), 적절한 공구 홀더에 단단히 고정돼야(어느 쪽이든). 올바른 프로그램 값 넣고 나사 가공 시작하십시오.

귀사 작업장이 고성능 나사 가공에 어떤 공구와 방법을 쓰고 있습니까?

귀사 작업장이 고성능 나사 가공에 쓰는 공구와 방법은?

나사 가공은 힘든 일입니다.

절삭 힘이 높고, 공차는 타이트하고, 공구는 빨리 마모되니 가능한 최상의 나사 가공 공구 선택은 항상 모범 사례입니다.

설문에 참여해 통찰을 공유하고 다른 이들이 무엇을 하는지 보십시오.

다음 접근법 중 가장 효과적이라고 찾은 것은 무엇입니까?