고속가공 101

고속 가공(HSM 또는 HSC)은 1990년대에 빠르게 개발되어 적용된 고급 가공 기술입니다. 일반적으로 높은 스핀들 속도(10,000-100,000r/min) 및 높은 이송 속도(40m-180m/min)에서의 밀링 가공을 나타냅니다. 오늘은 다음과 같은 고속 가공 내용을 자세히 소개합니다.

고속 가공이란?

고속 가공의 역사

기존 처리 및 고속 처리

고속 가공의 특징

고속 가공 시 고려해야 할 요소

고속 가공 기술

고속 가공의 장점

고속 가공 응용 분야

고속 가공이란

고속 가공(HSM 또는 HSC)은 1990년대에 빠르게 개발되어 적용된 고급 가공 기술입니다. 일반적으로 높은 스핀들 속도(10,000-100,000r/min) 및 높은 이송 속도(40m-180m/min)에서의 밀링 가공을 나타냅니다. 고속 가공은 높은 금속 제거율(MRR), 높은 이송 속도 및 스핀들 속도를 달성할 수 있는 활발한 절삭 공정입니다. 정확한 부품과 최상의 결과를 얻기 위해 빠른 동작과 잘 계획된 응용 프로그램을 결합합니다.

고속 가공의 역사

고속 가공에 대한 첫 번째 시도는 1920년대 초에 이루어졌습니다. 약 10년 후, 칼 솔로몬은 고속 가공의 정의를 다음과 같이 제안했습니다. "기존 가공보다 5~10배 높은 특정 절삭 속도에서 절삭날의 칩 배출 온도가 떨어지기 시작합니다." 그의 현재 유명한 차트는 고속 가공 학습의 대명사가 되었으며 소위 "솔로몬 곡선"을 설명했습니다.

HSM 연구가 본격적으로 시작되기 시작한 것은 1950년대 후반이 되어서였습니다. 1980년대에 록히드는 HSM의 얼리 어답터였으며 다른 항공우주 제조 회사들이 뒤를 이었습니다. 이 시점에서 고속 가공이 기존 가공의 실행 가능한 반대가 됩니다.

오늘날 고속 가공은 점점 대중화되고 있으며 기계 공장에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

전통적 가공 고속 가공

기존 처리는 여러 면에서 HSM과 매우 다릅니다. 기존 가공 기술을 사용할 때 공구와 공작물 사이의 접촉 시간은 HSM을 사용할 때보다 훨씬 더 깁니다. 기존 가공에는 더 큰 절삭 부하도 필요합니다.

고속 가공에 비해 기존 가공은 일반적으로 공작물 정확도가 떨어지고 표면 조도가 좋지 않습니다. 고속 가공과 관련된 또 다른 주요 차이점은 재료 제거율이 훨씬 높다는 것입니다.

고속 가공의 특징

• 높은 금속 제거율(MRR) 및 최소화된 처리 시간
• 높은 생산성과 저렴한 비용
• 우수한 치수 정확도 및 정확도
• 고정밀 3D 복합 부품의 가공 능력
• 광택 및 조립과 같은 불필요한 단계 제거

고속 가공은 실제 응용 분야에서 신소재의 가공 문제를 해결하고, 표면 품질이 높고, 정밀도가 높으며, 복잡한 모양의 3차원 곡면 처리에 적응하고, 저효율 EDM을 줄이고 방지하고, 다음의 가공 문제를 해결할 수 있습니다. 얇은 벽 부품 및 CNC 고속 복합 가공은 핸들링 및 클램핑 횟수를 줄이고 반복 위치 지정으로 인한 가공 오류를 방지하여 가공 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 가공 효율성을 향상시킵니다.

고속 가공 시 고려해야 할 요소

고속 가공 및 CNC 서비스의 경우 고려해야 할 몇 가지 주요 요소는 다음과 같습니다.

• 도구 선택 및 균형
• 칩 두께 감소
• 기계 요구사항
• 공작물 및 공구 강성
• 재료 및 가공 전략
• 캠 프로그래밍
• 도구 선택

고속 가공 기술

고속 가공은 부품을 제조하는 복잡한 과정이며 HSM을 수행하는 방법을 알아야 합니다. 경험이 없는 사람이 올바른 도구를 사용하여 프로세스를 수행하면 성공하지 못합니다.

HSM은 다양한 애플리케이션에서 사용되는 기술의 혼합물입니다. 이러한 기술 컬렉션은 사용자 친화적이며 모든 작업을 수행하는 데 매우 유용합니다.

고속 가공을 위한 최고의 기술은 다음과 같습니다.

1:플런지 황삭

수동 CAM 공구 경로 및 프로그램입니다. 베이컨을 구하는 비밀병기라고 할 수 있다. 절입 황삭의 두 가지 주요 특징은 다음과 같습니다.

힘을 XY 평면에서 축방향 Z로 변경하여 위아래로 힘을 가하면 더 단단한 절단을 얻을 수 있습니다.

엔드밀에 비해 트위스트 드릴로 더 많은 재료를 제거할 수 있습니다.

측면 홈이 더 많은 공구 편향을 유발하는 경우 깊은 홈에는 플런지 밀링 황삭 또는 밀링이 가장 좋습니다. 플런지 밀링을 사용하면 작업장에서 오래된 공작 기계를 황삭 가공할 수 있습니다.

2:트로코이드 가공/밀링

이 CNC 밀링 방법은 깊은 캐비티, 폐쇄 캐비티 및 홈 밀링에 적합합니다. 사이클로이드 가공은 티타늄 및 인코넬과 같은 특수 경질 재료의 홈 가공에 탁월한 솔루션입니다.

사이클로이드 처리의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 주기 시간 단축
• 다중 슬롯 도구 실행 기능
• 추가 자료 제거 가능
• 공구 수명 개선
• 칩 얇아지는 효과
• 축 방향 패스 수 줄이기
• 고속 기능
• 지속적인 이송 속도 유지

3:보조 단계

이러한 연결은 높은 이송 속도 동안 인접한 공구 경로 간의 전환에 매우 효과적입니다. 패스의 끝에서 날카로운 보폭을 생성하는 경향이 있습니다. 단순한 원형 이동은 고이송에서 더 날카로워집니다. 지난 10년 동안 병렬 스캔 라인 표면 처리는 다중 표면 모델을 완성하는 데 사용되었습니다.

중간 이송 속도에 대한 적절한 솔루션은 스캔 패스 사이의 급격한 회전에 대한 대안으로 간단한 사이클 도구 경로를 사용하는 것입니다.

고속 가공의 장점

고속 가공은 일반적으로 효율성, 작은 직경의 공구, 적절한 이송, 작은 반경 방향 및 축 방향 절삭 깊이, 즉 절삭 볼륨을 개선하기 위해 높은 밀링 속도와 빠른 다중 패스를 사용합니다. 밀링 속도가 증가함에 따라 가공 시간이 크게 단축되고 절삭력이 감소하고 진동이 작으며 특히 반경 방향 절삭력이 크게 감소하고 부품의 변형이 적습니다. 절삭 중에 많은 양의 절삭열이 칩에 의해 제거되기 때문에 피삭재 표면 온도가 낮습니다. 위에서 언급한 고속 밀링의 특성으로 인해 고속 가공은 기존 가공에 비해 높은 생산성, 안정적인 작업, 높은 표면 품질, 다른 표면 처리 절차가 필요하지 않고 얇은 가공에 도움이 되는 탁월한 이점이 있습니다. 벽 부품 및 고강도, 고경도 및 취성 재료는 배송 시간을 단축하고 장비 및 작업장 면적을 줄이고 작업자 수를 줄일 수 있습니다. 장비 투자 비용의 초기 증가에도 불구하고 고속 밀링 공정의 전반적인 이점은 여전히 ​​크게 개선되었습니다.

고속 가공 응용 분야

고속 가공은 프로토타입, 소량 배치 부품 및 엔진 부품 제조용 절삭 공구를 직접 생산하는 데 사용할 수 있습니다. HSM의 주요 목표는 더 높은 생산성으로 생산 비용을 줄이는 것입니다.

1:항공 산업

항공 산업의 요구 사항은 높은 내구성과 신뢰성이며 항공기 설계, 제조 및 설계 과정에는 많은 제한 사항이 포함됩니다. 항공은 가장 복잡하고 복잡한 기술 중 하나이며 HSM 기술은 주로 항공 산업에서 사용됩니다. 최신 공정과 기술을 구현하기 위해 고강도 알루미늄 합금의 사용도 증가하고 있습니다. 항공 및 항공기 설계에 HSM을 선택하는 주요 이유는 다음과 같습니다.

절단 층의 깊이

빠른 절단 속도, 높은 처리 효율

이송 속도 및 정밀한 기계적 표면

절단 매개변수 선택

이러한 요인으로 인해 HSM은 다른 밀링 기술 및 방법보다 항공 산업에 더 나은 선택이 되었습니다.

2:의료 산업

의료기기, 공구, 부품은 보다 높은 정밀도와 정밀도를 요구하는데, 고속 CNC 가공을 통해 이러한 높은 정밀도를 얻을 수 있습니다. 정형외과 임플란트, 관절 임플란트, 금형 또는 수술 기구에 사용할 수 있습니다. 재료 요구 사항은 높은 품질 기준에 따라 다를 수 있습니다.

많은 CNC 서비스 제공업체가 의료 산업에 서비스를 제공하며 고속 CNC 가공 및 고속 가공 피드에 대한 높은 수준의 깊이와 지식을 습득했습니다.

3:자동차 산업의 고속 처리

고속 가공은 다양한 응용 분야에 광범위한 제품과 용도를 제공합니다. 최근 몇 년 동안 자동차 산업은 무게와 비용을 줄이기 위해 고속 알루미늄 가공을 증가시켰습니다.

주로 소량 생산, 복잡한 부품 및 금형 제조에 사용됩니다. 자동차 산업은 고속 밀링과 부품의 대량 생산이 필요하며 HSM이 좋은 선택입니다.

자동차 부품은 고속 가공으로 제조되며 CNC 서비스를 제공하는 많은 회사가 자동차 부품 제조에 좋은 선택이 될 수 있습니다.