홀 가공에서 정밀도와 속도 달성: 공구 역학과 표면 품질

고속 고정밀 보링 가공을 달성하려면 공구 치아 진동이 표면 거칠기와 공구 수명에 미치는 영향을 주의해야 합니다. 가공 정밀도와 공구 수명 저하를 방지하기 위해 선택된 머시닝 센터는 우수한 동적 밸런스 성능을 가진 스핀들을 장착해야 하며, 선택된 보링 공구도 높은 동적 밸런스 특성을 가져야 합니다. 특히 보링 공구의 치아 부분에는 고속 절삭에 적합한 형상, 공구 소재, 체결 방식을 선택해야 합니다. 절삭날 끝의 R을 더 크게 하여 가공 효율을 높여야 하며, 동일한 표면 거칠기 보장 전제 하에서 이송 속도를 높여야 합니다. 그러나 이송량 증가는 적절해야 하며, 그렇지 않으면 절삭 저항이 증가하여 가공 효율 향상에 불리합니다. 절삭날 랜드에는 0.1mm 미만의 네거티브 챔퍼를 설정해야 하며, 이는 공구 수명 안정성 유지에 효과적입니다.

CNC 절삭에 의한 홀의 정밀 가공 외에도 보링과 리밍도 홀의 고정밀 가공에 사용할 수 있습니다. 머시닝 센터의 고속 스핀들을 활용하면 보링 공구로 홀의 고속 정밀 가공이 가능합니다. 보고에 따르면 알루미늄 합금 소재에서 약 φ40mm 보링 시 절삭 속도를 1500m/min 이상으로 높일 수 있습니다. 이 절삭 속도는 CBN 소결체를 절삭날로 사용하여 강, 주철, 고경도강 가공 시에도 사용할 수 있습니다. 앞으로 보링 고속 가공이 급속히 보급될 것으로 예상됩니다.

공구 소재는 피삭재 성질에 따라 다릅니다. 예를 들어 40HRC 이하 강 등 소재 가공 시 서멧 공구를 사용할 수 있습니다. 이 공구는 v=300m/min 이상 고속 절삭 조건에서 좋은 표면 거칠기와 긴 공구 수명을 얻을 수 있습니다. 코팅 초경 공구는 60HRC 이하 강의 고속 절삭에 적합합니다. 공구 수명이 매우 안정적이지만 절삭 속도는 서멧 공구보다 약간 낮습니다. 소결체 공구는 고경도강, 주철 등 소재 가공에 적합합니다. 절삭 속도는 1000m/min 이상에 달하며 공구 수명이 매우 안정적입니다.

CBN 치아의 랜드 부분은 적절히 챔퍼링해야 하며, 이는 안정적인 고속 절삭과 공구 수명 연장에 매우 유익합니다. 알루미늄 합금 등 비철금속 및 비금속 소재 초고속 절삭 시 다이아몬드 소결체 공구를 사용할 수 있으며, 절삭이 안정적이고 공구 수명이 깁니다. 다이아몬드 공구 사용 시 절삭날에 챔퍼링이 필수적이며, 이는 안정적인 절삭을 보장하는 중요한 조건입니다.