가공 대화 마스터하기:원인, 예방 및 최적화

가공 시 채터링은 거의 모든 제조 공정에서 발생합니다. 제조에 사용되는 중장비는 진동이 많아 표면 조도가 좋지 않고 치수 정확도가 떨어집니다.

기계 기술자는 CNC 터닝, 밀링 또는 드릴링과 같은 다양한 프로세스에서 이러한 원하지 않는 진동을 처리해야 합니다. 그러나 가공 시 잡소리와 그 원인을 이해하고 이를 방지하는 방법을 아는 것은 기업에 끔찍한 가동 중지 시간을 방지하는 데 도움이 되기 때문에 도움이 될 것입니다.

이 문서에서는 잡담의 정의, 잡담의 유형, 그 결과 및 이를 방지하는 방법에 대해 설명합니다.

가공에서 Chatter란 무엇인가요?

가공 시 채터링은 부품을 절단하거나 드릴링할 때 발생하는 원치 않는 진동입니다. 채터링은 공작물과 공구가 서로에 대해 반복적으로 움직이는 진동 불균형으로 인해 발생합니다. 진동은 가공 부품과 절삭 공구가 반대 방향으로 움직일 때 발생하며, 이로 인해 가공 공구의 회전당 절삭 부하가 달라집니다.

이는 제조를 위한 부적절한 설계 또는 부적절한 툴링으로 인해 발생할 수 있습니다. 채터링은 일반적으로 가공된 부품의 표면에 큰 소음과 눈에 띄는 물결 모양을 생성합니다. 가공 잡담은 두 가지 형태로 이루어집니다. 즉:

• 공명진동
• 비공진진동

비공진 진동은 공작물에 고르지 않게 마모된 공구를 사용한 결과로 발생합니다. 이러한 진동은 가공 사이클 전반에 걸쳐 일정하게 나타나는 경우가 많으며 검사하기 쉬운 기계적 원인으로 인해 발생합니다.

반면, 공진 진동은 오목한 모서리 가공과 같은 공구 경로의 특정 단계에서 발생합니다.

가공 시 채터링 유형

CNC 가공에서 발생할 수 있는 잡담에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

도구 잡담

일반적으로 CNC 밀링 커터는 절단 작업 중에 진동합니다. 진동을 공작물에 전달하면서 트리밍을 시작하고 다양한 기능을 추가합니다. 결과적으로 공구와 공작물이 서로 미끄러지기 시작하여 채터링이 크게 증가합니다.

공작물 잡담

때로는 밀링 머신의 작업대에 공작물을 잘못 고정하면 오프셋과 진동이 발생할 수 있습니다. 결과적으로 가공물의 얇은 벽이 절삭 공구로 전달되는 동안 진동하기 시작할 수 있습니다.

일부 대화는 피할 수 없는 경우가 많다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 가공 시 발생하는 진동이 100μm 이상이면 가공물 표면에 스크래치가 생길 수 있습니다. 그러나 제품 품질을 위해 공구 및 공작물 관련 작업을 고려하는 것이 가장 좋습니다. 잡담을 피하는 방법에 대해서는 아래에서 논의하겠습니다.

가공에서 Chatter의 결과는 무엇입니까?

가공 떨림을 제어하지 않고 놔두면 가공 효율성을 저하시키는 등 다양한 악영향을 미칠 수 있습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다:

공구 수명 단축

절삭 공구는 공작물에 대해 덜거덕거리는 공구의 진동 충격을 처리할 수 없습니다. 이러한 충격적인 효과는 절단 도구를 깨뜨리고 무디게 만들어 절단 부품의 표면 품질을 손상시킬 수 있습니다. 또한 공구 수명과 절삭 효율이 감소하고 공구 교체 비용도 많이 듭니다.

기계 수명 감소

다양한 가공 구성 요소에 사용되는 공작 기계는 진동이 있을 때 이러한 구성 요소가 동일한 주파수로 진동하도록 다양한 부품으로 구성됩니다. 다양한 동작 축을 생성하는 스핀들과 기타 필수 구성 요소는 예상보다 빨리 마모되기 시작할 수 있습니다. 결과적으로 기계 떨림으로 인해 기계 구성 요소에 과도한 스트레스가 가해지고, 이를 확인하지 않고 방치할 경우 가공 효율성이 감소하고 가동 중지 시간이 발생할 수 있습니다.

표면 마감 불량

가공 시 떨림은 공작물의 미적 특성에 영향을 미치며 극한 상황에서 공차가 감소할 수 있습니다. 기계 채터링의 가장 명백한 결과 중 하나는 표면 거칠기가 좋지 않다는 것입니다. 떨림으로 인해 표면에 눈에 띄는 물결 모양이 나타나 부품의 품질과 내구성이 저하됩니다.

감소된 치수 정확도

CNC 가공 중에 절삭 공구가 떨리면 CAM 시작 경로에서 이탈합니다. 그러나 이러한 편차로 인해 부품이 제대로 맞지 않을 수 있습니다. 이러한 부품은 부정확한 치수로 인해 너무 빡빡하거나, 너무 길거나, 너무 짧거나, 너무 느슨할 수 있습니다.

제조 회사는 가공 작업 중 떨림을 최소화하고 공작물과 절삭 공구의 상태를 모두 양호한 상태로 유지하기 위해 다양한 방법을 사용합니다. CNC 가공 중 채터링을 줄이는 방법에 대한 몇 가지 단계는 다음과 같습니다.

가공 전략 최적화

공작물에 맞물리는 커터의 정도는 기존 밀링에 따라 다릅니다. 밀링 커터가 경로를 따라 이동할 때 과도한 힘이 정기적으로 가해집니다. 따라서 잡담을 줄이는 가장 좋은 방법은 정기적인 참여 도구 경로를 얻는 것입니다. 대안으로 절단 깊이를 줄일 수 있습니다.

또한 스핀들 구성을 다시 고려하십시오. 예를 들어, 공진채터가 가공진동의 원인이라면 기계의 RPM을 5%씩 높이거나 낮추면 공진진동 발생을 최소화할 수 있습니다. 일부 CAM 소프트웨어에는 스핀들 속도를 지속적으로 변경할 수 있는 기능이 있습니다. 대부분의 제조업체는 다용도성 때문에 이 기능을 채택합니다.

올바른 업무 보유 방식 채택

균형 잡힌 공작 기계는 더 나은 조정 기능을 제공합니다. 잘못된 위치 및 고정과 같은 여러 요소는 CNC 가공에서 떨림의 주요 원인입니다. 그러나 끝면과 테이프 접촉이 있는 공구 홀더는 가공 중 최대 강성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 결과적으로 가장 낮은 RPM에서도 부품의 표면 품질이 저하되지 않습니다.

또한 기계공 바이스, 진공 테이블, 척 또는 기타 작업 고정 장치가 작업물에 적절한 압력을 가하여 작업물을 견고하게 유지하는지 확인해야 합니다.

그러나 필요에 따라 클램핑 압력을 가하기 위해 지그 및 고정구 사용을 고려할 때 확장되고 얇은 작업물의 한쪽 끝만 클램핑하지 마십시오. 벽이 얇은 부품은 충격을 흡수하기가 다소 어렵습니다. 결과적으로 충전재는 전체적인 강성을 높이고 채터링을 줄입니다. 심압대 또는 유사한 형태의 안정적인 받침대 프레임은 이러한 구성 요소에 이상적인 옵션입니다.

올바른 절단 도구 사용

올바른 절삭 공구를 사용하면 가공 진동을 방지하는 데 도움이 됩니다. 일부 절삭 공구는 다른 절삭 공구보다 더 많은 진동을 발생시킵니다. 공작물처럼 공구 떨림을 제거하는 것은 쉽지 않습니다. 따라서 어떤 도구를 선택하든 다음 요소를 고려해야 합니다.

• 도구 코팅
• 올바른 기판 구조
• 도구의 가로 세로 비율

기계 기술자와 엔지니어는 기술 사양을 충족하는 경우 잘 맞는 가장 큰 공작 기계를 활용하는 경우가 많습니다. 커터가 견고할수록 덜거덕거릴 가능성이 높습니다. 길거나 얇은 공구는 휘어지는 경우가 많습니다. 따라서 직경이 가장 크고 길이가 짧은 도구를 선택하는 것이 좋습니다.

그러나 다양한 홈 모양의 다양한 공구를 조합하는 것이 가공 시 떨림을 최소화하는 가장 효과적인 방법입니다. 또한, 홀더에서 튀어나온 공구를 줄이고 단단히 고정하는 것도 고려해 보세요. 이렇게 하면 기계 대화가 발생할 가능성이 줄어듭니다.

절단기에 CNC 밀링 기계의 절단력을 최소화하는 날카로운 날이 있는지 확인하십시오. 가공 환경의 안정성과 절단기의 신속한 유지 관리를 항상 고려해야 합니다. 마찬가지로, 칩 로드가 규칙적이 되도록 적절하고 일관된 도구 압력을 가하는 것이 중요합니다.

이상적인 공구 경로 결정

CNC 밀링 작업에는 상향 밀링과 하향 밀링의 두 가지 유형이 있습니다. 체결 방향과 동일한 방향으로 절삭력을 가하면 휘어지는 부분의 떨림을 줄일 수 있습니다. 이는 종종 고려해야 할 커팅의 필수적인 측면입니다.

일반적으로 CNC 밀에는 CNC 기계 기술의 효율성과 정밀도를 지원하는 볼 스크류가 사전 설치되어 있습니다. 결과적으로 수직형 머시닝센터를 채용하여 절단 과정에서 떨림을 방지할 수 있습니다.

기계 설정 및 유지관리

예상대로 CNC 기계는 균열, 변형 또는 불연속이 없는 콘크리트 바닥에 설치되어야 합니다. 가공 중에 발생하는 떨림을 최소화하려면 기계의 배열이 중요한 역할을 한다는 것을 알아야 합니다.

탄력이 있거나 부드럽거나 손상된 흐름으로 인해 CNC 개체의 떨림이 증가할 수 있기 때문입니다. 따라서 떨림을 최소화하려면 앵커를 사용하고 발을 조정하여 CNC 장치를 단단하고 안정적으로 유지하는 것이 좋습니다.

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최종 결과에 영향을 미칠 수 있는 채터링과 같은 가공 작업에서 다양한 작은 문제를 피하는 것은 항상 어렵습니다. 그럴 때는 문제를 해결하는 데 도움을 줄 CNC 가공 전문가가 필요합니다.

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결론

채터링은 생산성을 크게 저하시키는 가공 효과입니다. 이는 기계 성능, 피삭재 품질, 절삭 공구 및 공작 기계 수명에 영향을 미칩니다. 기계가 설치된 위치부터 도구 경로에 이르기까지 다양한 요인이 발생에 영향을 미칩니다.

그러나 진동이 심할 경우에는 발생 부위를 철저히 점검하십시오. 이 떨림을 효율적으로 완화하려면 도구와 공작물이 올바르게 고정되어 있고 구성된 가공 옵션이 올바른지 확인하세요.

FAQ

가공 시 채터 마크란 무엇인가요?

채터마크는 연삭 시 휠이 어긋나서 남기는 불규칙한 표면 결함이나 긴 공작물을 선반에서 회전할 때 가공진동으로 인해 생기는 규칙적인 자국입니다.

가공 작업에서 잡음이 발생하는 원인은 무엇인가요?

공작 기계가 과도하게 마모되면 절단 중에 발생하는 절삭력이 크게 증가합니다. 절단력이 증가하면 일반적으로 단단한 인쇄물을 절단하는 동안 떨림이 발생합니다.

회전하는 장비에서 진동을 일으키는 원인은 무엇입니까?

회전 장비에서 채터링이나 진동이 발생하는 가장 일반적인 원인에는 정렬 불량, 불균형, 마모, 헐거움 등이 있습니다. 회전하는 부품 내 무거운 부분의 불균형으로 인해 불균형한 중량이 기계 축 주위에 작용하여 중앙 집중된 힘이 생성될 때 진동이 발생합니다.

가공 중 떨림을 어떻게 식별할 수 있나요?

일반적으로 CNC 기계의 잡담이 들립니다. 따라서 숙련된 기계 운영자는 특유의 소리를 사용하여 채터링이 발생하는 시기를 성공적으로 식별할 수 있습니다. 또한, 가공 채터링은 가공물 표면에 눈에 띄는 물결 모양의 흔적을 남깁니다.