가공 정밀도는 올바른 절삭 공구에서 시작됩니다. 하지만 에 맞는 완벽한 제품을 어떻게 선택합니까 CNC 가공 요구 사항 ?
이 가이드에서는 CNC 가공에서 절삭 공구의 중요한 역할을 살펴보겠습니다. 생산성, 정밀도 및 공구 수명을 높이기 위해 올바른 공구를 선택하는 방법을 배우게 됩니다.
절삭 공구는 CNC 가공을 포함한 다양한 가공 공정에서 공작물에서 재료를 제거하는 데 사용되는 장치입니다. 주요 기능은 재료를 원하는 치수와 표면 마감으로 형상화, 절단 또는 마감하는 것입니다. 절삭 공구는 충분한 힘을 가하여 재료의 일부를 잘라내어 정확한 모양으로 변형시키는 방식으로 작동합니다.
CNC 가공에서 절삭 공구는 공작물과 직접 상호 작용하며 성능은 가공 품질과 생산성에 큰 영향을 미칩니다. 날카롭고 잘 관리된 절삭 공구는 정밀도, 매끄러운 마감 및 사이클 시간 단축을 보장합니다. 반면에 낡았거나 잘못 선택된 도구는 결과가 좋지 않고 비효율적이며 생산 시간이 길어질 수 있습니다.\
절삭 공구와 공작 기계는 모두 기계 가공에 있어 중요한 구성 요소이지만 서로 다른 용도로 사용됩니다. CNC 선반, 밀링 기계 또는 드릴과 같은 공작 기계는 공작물을 고정하고 이동을 촉진하여 가공 작업에 필요한 설정과 지원을 제공합니다. 이와 대조적으로 절단 도구는 재료와 직접 맞물려 실제 재료 제거 프로세스를 수행하여 원하는 모양과 마감을 만듭니다.
CNC 가공에서 절삭 공구는 재료와 상호 작용하여 칩을 제거하고 설계 사양에 따라 공작물을 형성합니다. 공작 기계는 절삭 공구가 올바른 위치에 있고 미리 결정된 경로를 따라 이동하도록 보장하여 높은 정밀도를 보장합니다.
절삭 공구 소재의 선택은 완성된 공작물의 성능, 내구성 및 품질에 큰 영향을 미칩니다. 잘 선택된 소재는 가공 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 정밀도를 보장하고 공구 수명을 연장하며 가동 중지 시간을 최소화합니다. 절삭 공구에 사용되는 재료는 다양하며 각 재료는 특정 응용 분야에 맞는 고유한 특성을 제공합니다.
절삭 공구에 가장 일반적으로 사용되는 재료는 다음과 같습니다.
재료 | 주요 기능 | 최고의 용도 |
고속도강(HSS) | 합리적인 가격, 다용도, 우수한 내마모성 | 일반 가공, 저속에서 중간 속도까지의 응용 분야 |
카바이드 | 고경도, 내열성, 선명도 유지력 | 고속 가공, 경질 재료 |
세라믹 및 CBN | 내열성이 매우 뛰어나 거친 재료에 이상적 | 주철 및 경화강의 고속 가공 |
다이아몬드 도구 | 매우 단단하고 정확하며 오래 지속됨 | 알루미늄, 구리 등의 비철금속 |
이러한 각 재료는 뚜렷한 장점을 가지고 있어 특정 가공 조건에 적합합니다. 특정 CNC 가공 작업에 적합한 절삭 공구를 선택하려면 이러한 재료의 특성과 용도를 이해하는 것이 필수적입니다.
● 고속도강(HSS): HSS는 다목적성과 비용 효율성으로 인해 절삭 공구에 가장 일반적으로 사용되는 소재 중 하나입니다. 내마모성이 뛰어나 절삭날을 잃지 않고 가공 중에 발생하는 열을 견딜 수 있습니다. HSS 공구는 일반적으로 적당한 절삭 속도가 필요한 일반 가공 작업에 사용됩니다. 또한 날카롭게 하고 재연마하기가 쉽기 때문에 저속 작업에 적합한 저렴한 옵션입니다.
● 초경: 초경 공구는 텅스텐 카바이드와 기타 원소의 조합으로 만들어져 매우 단단하고 내마모성이 뛰어납니다. 초경 공구는 고속 가공, 특히 스테인리스강이나 공구강과 같은 단단한 재료를 절단하는 데 선호됩니다. HSS와 달리 초경 공구는 선명도를 더 오랫동안 유지하므로 공구 수명이 늘어나고 가동 중지 시간이 줄어듭니다. 또한 초경 공구는 열팽창이 덜 발생하므로 정밀 가공에 이상적입니다.
● 세라믹 및 CBN(입방정질화붕소): 세라믹과 CBN은 내열성과 내구성이 중요한 고속 가공 분야에 사용됩니다. 세라믹은 내열성과 내마모성이 뛰어나 주철 및 경화강과 같은 재료의 마무리 작업에 이상적입니다. 그러나 초경보다 부서지기 쉬우므로 일반적으로 연속 절단 작업에 사용됩니다. 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 CBN은 경화강과 초합금 가공에 특히 효과적입니다.
● 다이아몬드 도구: 다이아몬드는 알려진 가장 단단한 재료로 탁월한 내마모성과 높은 정밀도를 제공합니다. 다이아몬드 팁 절삭 공구는 일반적으로 알루미늄, 구리 및 특정 플라스틱과 같은 비철 금속 가공에 사용됩니다. 다이아몬드 공구는 뛰어난 표면 조도를 제공하며 엄격한 공차가 필요한 응용 분야에 특히 유용합니다. 특히 항공우주, 자동차, 전자와 같은 산업의 고정밀 작업에 유용합니다.
CNC 가공용 절삭 공구 재료를 선택할 때 최적의 성능을 보장하려면 몇 가지 요소를 신중하게 고려해야 합니다.
● 경도: 절삭 공구의 재질은 가공되는 재질보다 단단해야 합니다. 초경, 다이아몬드와 같은 단단한 재료는 단단한 금속과 합금을 절단하는 데 필수적입니다. 특히 초경은 공구강과 같은 초경금속의 고속 가공에 적합한 소재이며, 다이아몬드 공구는 초정밀 절삭이 필요한 비철 소재에 가장 적합합니다.
● 인성: 경도도 중요하지만 인성도 마찬가지로 중요합니다. 특히 절삭력이 다양할 수 있는 작업에서는 더욱 그렇습니다. HSS와 같은 일부 소재는 뛰어난 인성을 제공하여 단속 절삭 시 충격과 파손을 견딜 수 있습니다. 따라서 공작물에 힘이 변동될 수 있거나 공구 파손이 쉽게 발생할 수 있는 가공 응용 분야에 적합한 옵션입니다.
● 내마모성: 절삭 공구는 기계 가공 중, 특히 단단하거나 마모성이 있는 재료를 작업할 때 상당한 마모를 견뎌냅니다. 초경 및 CBN 공구는 내마모성이 뛰어나 예리함과 절삭 능력을 오랫동안 유지할 수 있습니다. 이는 도구를 자주 교체하지 않고도 지속적인 사용을 견뎌야 하는 고속 CNC 가공에 필수적입니다.
절삭 공구의 형상은 효율성과 수명에 중요한 역할을 합니다. 절삭공구 설계에 있어 가장 중요한 각도는 경사각, 여유각, 절삭날각이다.
● 경사각: 이 각도는 절단 도구가 재료를 얼마나 쉽게 절단하는지에 영향을 줍니다. 포지티브 경사각은 절단 저항을 줄여 공정을 더욱 부드럽게 만들고, 네거티브 경사각은 더 단단한 재료를 절단할 때 더 많은 강도를 제공합니다.
● 여유각: 여유각은 절삭날만 작업물과 접촉하도록 하여 마찰을 줄이고 공구의 과도한 마모를 방지합니다.
적절한 형상은 효율적인 칩 제거, 표면 조도 향상, 절삭력 감소를 보장하여 공구 수명과 가공 생산성을 모두 향상시킵니다.
공구 형상은 열 방출, 칩 형성, 표면 조도 등 가공 공정의 여러 요소에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 공구의 노즈 반경은 절삭력을 분산시키는 방식에 영향을 미치며, 노즈 반경이 크면 일반적으로 공구 편향이 감소하여 표면 조도가 향상됩니다.
최상의 가공 결과를 얻으려면 CNC 작업자는 절단되는 재료와 수행되는 작업 유형을 기반으로 최적의 형상을 갖춘 절단 도구를 신중하게 선택해야 합니다. 잘 설계된 절단 도구 형상은 더 나은 정밀도, 더 부드러운 마감 및 더 효율적인 절단으로 이어집니다.
단일 지점 절삭 공구는 일반적으로 CNC 선반의 선삭 작업에 사용됩니다. 이러한 도구에는 단일 절삭날이 있으며 공작물에서 재료를 점차적으로 제거하도록 설계되었습니다. 단일 지점 도구는 주로 샤프트와 같은 원통형 모양을 생산하는 데 사용되며 마무리 작업에 특히 효과적입니다.
드릴 비트 및 밀링 커터와 같은 다점 절단 도구는 동시에 작동하는 여러 절단 모서리를 갖추고 있습니다. 이 기능을 사용하면 단일 포인트 도구보다 재료를 더 효율적으로 제거하고 더 부드러운 마감을 만들 수 있습니다.
● 밀링 커터: 이 도구는 다목적이며 재료에 다양한 모양, 표면, 슬롯 및 윤곽을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
● 드릴 비트: 드릴은 재료에 다양한 크기의 둥근 구멍을 만들기 위해 특별히 설계되었으며 다지점 설계로 더욱 빠르고 균일한 절단이 가능합니다.
CNC 가공에서 고품질 결과를 얻으려면 특정 작업에 적합한 절삭 공구를 선택하는 것이 중요합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 CNC 작업과 각 작업에 사용되는 도구를 비교한 것입니다.
작업 | 권장 도구 | 최고의 기능 |
교련 | 드릴 비트 | 홀 가공에 사용되며 다양한 크기와 디자인으로 제공됩니다. |
갈기 | 밀링 커터 | 복잡한 모양, 슬롯 및 표면에 다양한 용도로 사용 가능 |
선회 | 단일 지점 터닝 도구 | 원통형 모양을 만드는 데 이상적입니다. |
각 작업에는 특정 요구 사항이 있으며 작업에 적합한 도구를 선택하는 것은 효율성과 정밀도를 유지하는 데 필수적입니다.
시간이 지남에 따라 절삭 공구는 마모되어 성능에 영향을 미칩니다. 가장 일반적인 마모 유형은 다음과 같습니다.
● 전면 마모: 이는 공구 측면에서 발생하며 치수 정확성과 절삭 능력에 영향을 미칩니다.
● 크레이터 마모: 공구 표면에서 발견되는 크레이터 마모는 절단 과정에서 발생하는 열과 압력으로 인해 발생합니다.
● 노치 마모: 이는 절단 깊이에서 발생하며, 모니터링하고 해결하지 않으면 공구 고장으로 이어집니다.
정기적인 검사와 마모된 공구의 적시 교체를 통해 가공 결함을 예방하고 고품질 출력을 보장할 수 있습니다.
CNC 절삭 공구의 수명을 연장하기 위한 몇 가지 전략이 있습니다.
전략 | 설명 |
코팅 | 티타늄 질화물(TiN)과 같은 코팅을 적용하여 마모를 줄이고 내열성을 향상시킵니다. |
최적화된 절단 매개변수 | 속도, 이송 속도 및 깊이를 조정하여 절단 효율성의 균형을 맞추고 공구 마모를 최소화하십시오. |
냉각수 | 적절한 절삭유를 사용하여 마찰을 줄이고 열을 발산하여 공구가 조기 마모되는 것을 방지하십시오. |
이러한 전략은 공구 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 전반적인 가공 효율성도 향상시킵니다.
지속적인 성능을 보장하고 가동 중단 시간을 방지하려면 정기적인 도구 유지 관리가 필수적입니다. 정기적인 검사, 청소 및 연마를 통해 중요한 가공 작업 중 공구 고장을 예방할 수 있습니다.
절삭 공구의 최근 혁신에는 나노구조 공구와 다이아몬드 코팅이 포함됩니다. 나노 구조 도구는 나노 수준의 세련된 구조를 갖추고 있어 높은 경도와 내마모성을 제공합니다. 알려진 가장 단단한 재료인 다이아몬드 코팅 공구는 고정밀 CNC 가공에서 탁월한 정밀도와 수명을 제공합니다.
이러한 첨단 소재는 항공우주 부품이나 정밀 전자공학과 같이 고속 작업에서 견고한 소재를 가공하는 데 특히 유용합니다.
CNC 가공이 계속 발전함에 따라 도구 자체도 발전하고 있습니다. 스마트 도구의 새로운 개발로 도구 성능을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 절삭 공구에 센서를 내장함으로써 작업자는 온도, 마모, 진동과 같은 매개변수를 추적할 수 있으므로 공구 교체 및 조정에 대해 보다 정확한 결정을 내릴 수 있습니다.
CNC 가공의 자동화는 도구 사용을 최적화하여 수동 개입의 필요성을 줄이고 전반적인 효율성을 높입니다.
절삭 공구는 제조 및 CNC 가공에 필수적입니다. 올바른 도구를 선택하면 생산성, 정밀도 및 도구 수명에 영향을 미칩니다. 적절한 유지 관리를 통해 시간이 지나도 도구의 효율성이 유지됩니다. 와 같은 기업의 경우 Suzhou Welden Intelligent Tech Co., Ltd. 고품질 절삭 공구를 제공하면 가공 효율성과 생산량을 크게 향상시켜 고객에게 장기적인 가치를 제공할 수 있습니다.
A: CNC 가공의 절삭 공구는 공작물에서 재료를 형성하거나 제거하는 데 사용됩니다. 드릴링, 밀링, 터닝과 같은 작업을 수행하여 정밀한 부품을 만듭니다.
A: CNC 가공에 적합한 절단 도구를 선택하는 것은 가공되는 재료, 작업 유형 및 원하는 마무리에 따라 다릅니다. 최적의 성능을 위해서는 초경이나 HSS와 같은 공구 재료를 고려하십시오.
A: CNC 가공 시 적절한 공구 유지 관리는 수명과 정확성을 보장하고 가동 중지 시간을 줄여줍니다. 정기적인 검사와 연마를 통해 성능을 유지하고 비용이 많이 드는 도구 교체를 피할 수 있습니다.
A: 절삭 공구의 일반적인 재료로는 고속도강(HSS), 초경, 세라믹, 다이아몬드 등이 있습니다. 이러한 소재는 다양한 가공 작업에 대해 다양한 수준의 경도와 내마모성을 제공합니다.
A: 경사각 및 여유각과 같은 절삭 공구의 형상은 칩 형성, 열 방출 및 표면 조도에 영향을 미칩니다. 적절한 형상은 CNC 작업에서 효율적이고 정확한 가공을 보장합니다.
