CNC 가공 최적화: 공구 성능 기준 및 선택 전략

절삭 공구 선택은 CNC 가공 공정에서 중요한 내용 중 하나로, 공작기계 가공 효율에 영향을 줄 뿐만 아니라 부품 가공 품질에도 직접적 영향을 미칩니다. CNC 공구는 가공 효율 향상의 전제 조건 중 하나입니다. 오늘은 CNC 가공 공구의 성능 요구사항과 선택 방법을 주로 소개합니다.

CNC 공구 성능 요구사항

CNC 공작기계는 높은 가공 정밀도, 높은 가공 효율, 공정 집약, 적은 부품 클램핑 횟수 등의 특성이 있어, 사용하는 CNC 공구에 더 높은 요구사항이 제시됩니다. 공구 성능 면에서 CNC 공구는 일반 공작기계용 공구보다 우수해야 합니다.

CNC 공구 선택 시 우선 표준 공구를 위주로 하되, 필요시 다양한 고효율 복합 공구와 특수 공구 선택 가능. 표준 CNC 공구 선택 시 실제 상황에 따라 인서트 타입 공구, 초경 솔리드 공구, 세라믹 공구 등 첨단 공구 우선 선택 권장.

CNC 공작기계 가공 공구 선택 시 다음 측면도 고려해야 합니다:

1) CNC 공구 모델, 사양, 정밀도 등급

CNC 공구 모델, 사양, 정밀도 등급은 가공 요구사항 충족해야 하며, 공구 소재는 공작물 소재와 호환되어야 합니다.

2) 우수한 절삭 성능

황삭 또는 난삭재 가공 적응 위해 공구는 큰 이송량과 높은 이송으로 가공 가능해야 하며, 고속 절삭과 강절삭 성능 견뎌야 함. 동시에 동일 배치 공구 절삭 성능과 수명 안정적이어야 공구 수명에 따라 교체하거나 CNC 시스템으로 공구 수명 관리 가능.

3) 고정밀도

고정밀 CNC 가공과 자동 공구 교환(ATC) 요구 충족 위해 공구 고정밀도 필요. 예: 일부 초경 솔리드 엔드밀 반경 치수 정밀도.

4) 고신뢰성

가공 중 공구 우발적 손상과 잠재적 결함으로 가공 진행 영향 방지 위해 공구와 결합 액세서리 양호한 신뢰성과 강한 적응성 필요.

5) 고내구성

CNC 가공용 공구는 황삭이든 정삭이든 일반 공작기계 가공용보다 높은 내구성 요구. CNC 공작기계 가공 품질 보장.

• 양호한 칩 분절 및 배출 성능.

CNC 가공에서 칩 분절과 배출은 일반 공작기계처럼 수동 적시 처리 불가. 칩이 공구와 공작물에 감기기 쉬워 공구 손상, 공작물 가공면 흠집, 심지어 인명·설비 사고 유발, 가공 품질과 기계 안전 조업 영향. 따라서 공구에 양호한 칩 분절과 배출 성능 요구.

공구 선택 방법

CNC 공작기계 주축 회전수와 범위가 일반 공작기계보다 훨씬 높고 주축 출력도 커서, 전통 가공 방식 대비 CNC 가공 공구에 고정밀, 고강도, 양호한 강성, 고내구성, 치수 안정성, 쉬운 장착·조정 등 높은 요구사항 제시. 이는 합리적 공구 구조, 기하 파라미터 표준화·시리얼화 요구. CNC 공구는 가공 효율 향상 전제 조건 중 하나로, 선택은 가공 대상 부품 형상, 소재 상태, 픽스처 강성, 공작기계 선정 공구에 의존. 다음 측면 고려:

1) 부품 절삭 성능과 소재에 따른 공구 선택

고강도강, 티타늄 합금, 스테인리스강 부품 선삭/밀링 시 내마모성 좋은 인서트 타입 초경 공구 권장.

2) 부품 가공 단계에 따른 공구 선택

황삭 단계: 주로 여유량 제거, 강성 좋고 정밀도 낮은 공구 선택. 반정삭·정삭 단계: 부품 가공 정밀도와 제품 품질 보장 위해 내구성 높고 정밀도 높은 공구 선택. 황삭용 공구 정밀도 낮고 정삭용 공구 정밀도 높음.

황삭과 정삭에 동일 공구 사용 시 정삭에서 제거된 공구를 황삭에 사용 권장. 정삭에서 제거된 공구 절삭날 대부분 약간 마모되어 코팅 마모로 연마됨. 계속 사용 시 정삭 가공 품질 영향, 황삭엔 영향 적음.

3) 가공 영역 특성에 따른 공구 및 기하 파라미터 선택

부품 구조 허용 시 대직경, 소종비 공구 선택. 얇은 벽/초박형 진자 부품용 오버센터 밀링 커터 엔드 날은 충분한 구심각 가져야 공구와 절삭 부품 절삭력 감소. 알루미늄, 구리 등 연질 소재 가공 시 경사각 약간 큰 엔드밀 선택, 치수 4날 이하 권장.