CNC 가공의 일반적인 도구에 대한 지식과 선택

CNC 가공은 여전히 ​​금속 절삭 가공 범주에 속하지만 고유한 특성이 있습니다. 그것은 주로 높은 수준의 자동화, 긴 연속 가공 프로세스로 실현되며 도구 설정에 소요되는 시간은 기존 가공보다 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. 따라서 도구 선택에서 생각해 볼 만한 질문이 많이 있습니다. 이 기사는 일반적으로 사용되는 CNC 도구에 대한 관련 지식을 제공합니다. 좋은 도구는 CNC 가공의 효율성을 높이는 첫 번째 단계라고 생각합니다.

도구 재료 및 코팅

현재 사용 중인 다양한 도구 재료는 다양한 가공 요구 사항에 맞는 특성을 가지고 있습니다. 일반 공구 재료의 필수 특성에는 낮은 마찰 계수, 높은 정밀도, 우수한 열전도율, 충분한 인성 및 내충격성이 포함됩니다.

전통적인 CNC 공작 기계의 일반적인 도구 재료는 고속 강철과 초경합금입니다. 그러나 고속 절단, 건식 절단, 난삭재 절단 및 연삭 대신 선삭과 같은 일부 특수한 경우에는 세라믹, CBN, PCBN, 다이아몬드 등을 포함한 초경질 재료를 사용해야 합니다. 이러한 초경질 재료는 상대적으로 높고 절단 공정 및 매개변수를 마스터하기가 쉽지 않으며 공작 기계의 강성에 대한 특정 요구 사항이 있으며 기존 처리에는 많은 응용 프로그램이 없습니다.

초경질 재료 도구

공구 표면 코팅은 최근 몇 년 동안 널리 사용되는 공구 성능을 향상시키는 중요한 방법 중 하나입니다. 코팅이 있는 공구 수명은 코팅이 없는 공구의 10배입니다. 일반적인 코팅에는 질화 티타늄 TIN, 탄화 티타늄 TICN 및 산화 알루미늄이 포함됩니다. 다음 그림은 고속철 및 초경합금의 절삭 속도가 100배 단축된 반면 코팅 공구를 사용하여 가공 시간이 4배 단축되었음을 보여줍니다.

도구 분류

일반적으로 사용되는 CNC 도구는 모양에 따라 엔드밀, 라운드 노즈 커터 및 볼 커터의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 각 도구에는 고유한 역할이 있습니다.

엔드밀

CNC 머시닝 센터의 엔드밀은 평면 바닥 커터라고도 하며, 주요 절삭날로 둘러싸여 있고 하단은 부 절삭날입니다. 엔드밀의 외부 모서리와 바닥면에는 절삭날을 형성하는 밀링 톱니가 있으므로 공작물의 수직면을 밀링하는 데 사용할 수 있습니다. 엔드밀의 형상변환은 매우 복잡하여 밀링면, 홈, 윤곽면 등 모든 가공에 적합하며 가장 널리 사용되는 밀링커터라고 할 수 있습니다.

2D 형상의 공작물을 밀링할 때 공작물과 접촉하는 영역이 바깥쪽 모서리와 바닥면이므로 공구 피치와 절삭 깊이 모두에 대해 매우 효율적인 값을 사용할 수 있습니다. 그러나 3D 공작물의 금형을 절단할 때 공작물과의 접촉 면적은 거의 항상 날카로운 지점에 가깝습니다. 따라서 공구 사이의 거리나 절입 깊이를 줄여야 하므로 가공 효율이 떨어집니다.

즉, 엔드밀은 2D 형상의 공작물에는 적합하지만 3D 형상의 공작물에는 적합하지 않습니다.

볼 나이프

볼 모양의 바닥 블레이드가있는 블레이드는 R 나이프라고도하는 볼 나이프입니다. 엔드밀과 달리 볼 커터는 3D 공작물을 밀링하는 데 필수적인 도구입니다. 볼나이프의 밑면은 엔드밀처럼 뾰족한 부분이 없고 날이 R각으로 되어 있어서 볼나이프의 날이 더 안정적이고 무너지기 쉽지 않습니다.

금형 가공에서 볼 커터는 특히 마무리 및 모서리 청소에서 3D 금형 밀링에 주로 사용됩니다. 그러나 구형 커터와 공작물 사이의 접촉 면적이 작고 거리를 늘릴 수 없으므로 비교적 평평한 영역의 밀링에는 적합하지 않습니다.

둥근 노즈 나이프

CNC 머시닝 센터의 둥근 노즈 나이프는 평면 바닥 R 나이프라고도하며 황삭, 평면 부드러운 나이프 및 곡면 윤곽 부드러운 나이프에 사용할 수 있습니다. 엔드밀 및 구형 커터에 비해 라운드 노즈 커터는 두 가지 장점을 결합하여 작업 효율이 더 좋습니다. 원형 노즈 나이프의 수평 나이프 간격은 볼 나이프보다 클 수 있으며 마무리시 볼 나이프와 동일한 이점이 있습니다. 따라서 원형 노즈 나이프는 황삭 또는 정삭에 적합합니다.

공작물이 크면 표면 변화가 적고 좁은 오목 영역이 작고 상대적으로 평평한 영역이 크면 둥근 노즈 나이프를 사용하여 가공 한 다음 2 차 황삭 방법을 사용하여 영역을 찾는 것이 가장 좋습니다. 후속 처리가 필요합니다. 그러나 일부 오목한 부분을 향하여 둥근 노즈 나이프는 블레이드의 사각 지대가 있으며 "톱 에지" 현상이 발견됩니다.

일반적인 문제 및 해결 방법

실제 작동에는 항상 다양한 문제가 있습니다. 다음은 모든 사람을 위한 몇 가지 일반적인 문제와 솔루션입니다. 이러한 문제가 해결되면 공작기계의 가공 효율이 향상될 것이라고 생각합니다.

공구 진동

가공이 어려운 소재가 많이 사용되면서 진동이 가공 효율 향상의 걸림돌 중 하나가 되었습니다. 진동의 발생은 가공정도와 표면조도에 직접적인 영향을 미치고, 공구마모를 가속화하고, 공구수명에 심각한 영향을 미치며, 심할 경우 절삭작업을 계속할 수 없습니다.

공구 진동에는 동시에 존재하는 세 가지 조건이 필요합니다. 공구를 포함한 공정 시스템이 충분히 견고하지 않아 고유진동수가 낮습니다. 절단하는 동안 충분히 큰 외부 여기력이 발생합니다. 외부 가진력의 주파수는 프로세스 시스템의 고유 주파수와 동일합니다. 공명.

공구 진동을 해결하는 아이디어는 세 부분으로 나뉩니다. 첫 번째는 절삭력을 최소화하는 것입니다. 절삭력을 줄이려면 가능한 가장 작은 팁 호를 사용하십시오. 공구의 경사각을 높이십시오. 눌린 날을 연마 날로 교체하십시오. 절삭 깊이를 줄이고 속도를 높이고 이송을 늘립니다. 연장된 샤프트에 90도의 절입각을 사용하십시오. 가느다란 로드가 있는 밀링 커터의 경우 원형 인서트가 진동 감소에 가장 도움이 됩니다.

두 번째는 도구 시스템 또는 고정구 및 공작물의 정적 강성을 최대화하는 것입니다.

세 번째는 외부에서 여기된 절삭력의 진동 주파수를 방해하기 위해 도구 막대 내부에 또 다른 진동을 생성하여 도구 진동을 제거하는 것입니다.

블레이드 마모

가공 과정에서 전면 및 후면 도구 면이 너무 빨리 마모되는 경우가 많습니다. 그 중 블레이드 손상 조건에 따라 대응 방법이 달라야 합니다.

1. 측면 표면의 과도한 마모로 인해 표면이 거칠고 가공 치수가 불량합니다.

이 시나리오의 이유는 높은 절단 속도 또는 블레이드의 열악한 내마모성입니다. 해결책에는 절삭 속도를 줄이는 방법을 개선하면서 절삭량을 점차적으로 늘리고, 내마모성 블레이드 재료 또는 코팅을 더 사용하고, 업 밀링 대신 다운 밀링을 사용하는 것이 포함됩니다.

2. 노치 마모

날 홈을 연마한 후에는 손상되어 표면 거칠기 및 치핑이 발생할 수 있습니다. 이유는 이송 속도가 너무 작습니다. 밀링 재료는 경화되는 경향이 있습니다. 작업물의 표면에는 산화스케일 등이 있습니다. 이러한 상황에 직면하면 손톱으로 블레이드의 홈 마모를 자주 확인해야 합니다.

3. 스테인리스강 및 내열합금 밀링 시 구성인선

밀링 스티키 커터는 구성 에지라고도 하며, 이는 가공된 표면을 거칠고 버로 만듭니다. 구성날의 탈락은 날의 경사면이 떨어져 날의 날이 무너지는 원인이 되며, 내열합금 가공물의 2차 치핑으로 인해 날이 빠르게 붕괴됩니다. 이러한 상황의 원인은 무딘 인선, 음의 경사각, 낮은 절삭 속도, 너무 얇은 칩 두께 및 불량한 칩 제거에 불과합니다.

축적된 종양을 해결하는 방법은 대략 "6단계"를 기반으로 합니다. 첫 번째 단계는 스테인리스강 및 알루미늄 합금의 절단 속도를 높이는 것입니다. 두 번째 단계는 물리적으로 코팅된 블레이드 또는 코팅되지 않은 블레이드를 사용하는 것입니다. 세 번째 단계는 최상의 칩 두께를 얻기 위해 절삭량을 점차적으로 늘리는 것입니다. 네 번째 단계, 2차 칩을 방지하기 위해 충분한 고압 냉각수 또는 공기를 준비합니다. 다섯 번째 단계는 상향 밀링 대신 하향 밀링을 사용하는 것입니다. 여섯 번째 단계는 내열 티타늄 합금 및 석출 경화 스테인리스강을 위해 순수 광유를 사용하여 절삭 영역을 저속으로 세척하는 것입니다.

4 . 칼날이 부러지거나 칼에 부딪힘

이러한 종류의 모서리 치핑에는 여러 가지 이유가 있습니다. 블레이드 재료가 너무 단단하고 블레이드 형상이 너무 약하며 사용된 절단 속도가 너무 낮아 절단면이 부서져 가공물 재료가 고르지 않거나 간헐적으로 절단될 수 있습니다.

이러한 상황을 고려하여 먼저 심이 파손되었는지 여부와 날 나사가 변형되어 교체해야 하는지 여부를 확인하십시오. 둘째, 진동 요인을 제거하고 더 나은 인성을 가진 블레이드 재료를 사용하고 강한 모서리를 가진 블레이드를 변경해야 합니다. 마지막으로 절단 속도를 높여 입이 으스러질 수 있는 가장자리를 제거해야 합니다. (관련 게시물:가공 마모 문제 및 해결 방법 요약)