절삭유는 일반적으로 "냉각수"라고도 합니다. 금속 가공 공정에서는 윤활, 냉각, 칩 제거, 방청 기능 외에 소포성, 환경 친화적인 항균 기능도 포함합니다.- 절삭유의 선택은 공작물의 표면 품질 및 가공 정확도와 관련이 있으며 가공되는 재료, 가공 공정 및 공구 재료와도 밀접한 관련이 있습니다.
1. CNC 공구의 일반적인 재료
(1) 고속-강
고속도강은-텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V)과 같은 합금 원소가 다량 함유된-고합금 공구강입니다. 고속-강은 높은 경도(62HRC ~ 67HRC)와 내열성을 가지며 500도 ~650도의 높은 절삭 온도에서도 절삭이 가능합니다. 고속-강은 강도가 높고(굽힘 강도는 일반 초경합금의 2~3배, 세라믹의 5~6배) 인성이 좋으며 충격과 진동이 있는 경우에 사용할 수 있습니다. 이는 비철금속, 구조용 강철, 주철 및 고온 합금과 같은 광범위한 재료를 처리하는 데 사용할 수 있습니다-. 고속-강은 제조 가공성이 좋고 날카롭게 하기 쉽습니다. 다양한 유형의 도구를 제조하는 데 적합하며, 특히 드릴, 브로치, 성형 도구, 기어 도구 등과 같이 복잡한 모양의 도구를 제조하는 데 적합합니다.
절삭 성능에 따라 고속도강은 일반 고속도-강과 고성능-고도강{3}}으로 나눌 수 있습니다. 제조 공정에 따라 고속-강과 분말 야금 고속-강으로 나눌 수 있습니다.
(2) 초경합금
초경합금은 고-경도의 내화성 금속 탄화물(WC, TiC 등)과 금속 바인더(Cr, Ni 등)를 사용하여 고온 조건에서 소결한 분말 야금 제품입니다. 초경합금의 실온 경도는 89HRA~93HRA에 이르며, 760도에서 경도는 77HRA~85HRA입니다. 초경합금은 800도 ~ 1000도 절단에도 사용할 수 있습니다. 공구 수명은 고속도강 공구에 비해 몇 배에서 수십 배 더 깁니다. 경화강을 포함한 다양한 재료를 가공할 수 있습니다. 그러나 초경합금의 강도와 인성은 고속도강보다 열등합니다.- 실온에서의 충격 인성은 고속도강의 18~130에 불과합니다.{20}} 따라서 초경합금은 절삭 진동과 충격을 견디는 능력이 좋지 않습니다. 표 1은 여러 유형의 초경합금을 보여줍니다.
(3) 도자기 도구
세라믹 공구는 경도가 높고 내마모성이 뛰어나며 고온{0}}기계적 특성이 우수합니다. 금속과의 친화력이 낮고 금속과의 결합이 쉽지 않으며 화학적 안정성이 좋습니다. 세라믹 공구는 주로 강철, 주철 및 그 합금과 절단이 어려운--재료의 절단에 사용됩니다. 초-고속-절단, 고속-절단 및 경질 재료 절단에 사용할 수 있습니다.
(4) 초경질 공구
초경질 재료란 인공 다이아몬드와 입방정 질화붕소(CBN)뿐만 아니라 이러한 분말과 바인더로 소결된 다결정 다이아몬드(PCD)와 다결정 입방정 질화붕소(PCBN)를 말합니다.
초경질 소재는 내마모성이 뛰어나고 주로 고속 절단 및 절단이 어려운-재료-가공에 사용됩니다.
일반적인 유형의 절삭유
다양한 가공 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 유형의 절삭유가 있습니다. 화학적 조성과 상태에 따라 수성-계 절삭유와 유성-계 절삭유의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 물로 희석되는 절삭유를 수성-계 절삭유라고 하며, 물로 희석할 필요가 없는 절삭유를 유-계 절삭유라고 합니다. 수성- 기반 절삭유는 주로 냉각용으로 사용되며 윤활 성능이 좋지 않습니다. 일반적으로 사용되는 수성{9}}절삭유에는 방청 에멀젼, 방청-윤활유 에멀젼, 극압 에멀젼, 마이크로에멀젼 등이 포함됩니다. 오일- 기반 절삭유는 주로 윤활용으로 사용되며 냉각 및 청소 효과가 좋지 않습니다. 일반적으로 사용되는 오일{15}} 기반 절삭유에는 순수 광유, 지방유(또는 유성 첨가제) + 광유, 비활성 극압 절삭유, 활성 극압 절삭유 등이 포함됩니다. 여러 주요 절삭유의 구성 및 적용 특성은 표 2에 나와 있습니다.
합리적인 절삭유 선택
(1) 고속-강 공구
이 재료는 크롬, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴, 바나듐(일부는 알루미늄도 포함)을 기반으로 하는 고급 합금강입니다. 내열성은 공구강보다 훨씬 높으며 최대 허용 온도는 600도에 도달할 수 있습니다. 다른-고내열성 금속 및 세라믹 재료와 비교하여 고속도강은 여러 가지 장점을 갖고 있습니다. 특히 인성이 더 높고 복잡한 기하학적 형상과 연속 절삭 가공이 필요한 공작물에 적합하며 고속도강은 기계 가공성이 좋고 가격도 저렴합니다.
고속도강 공구의 적색 경도가 낮기 때문에-사용 중에는 절삭유가 필요합니다. 저속 및 중속 절단 시에는 오일- 기반 절삭유나 유제를 사용하는 것이 좋습니다. 고속절단시 발열이 높기 때문에 수성-계 절삭유를 사용하는 것이 적합합니다. 유성-계 절삭유를 사용하면 오일 미스트가 더 많이 발생하여 환경을 오염시키고, 가공물 화상을 일으키기 쉽고, 가공 품질 저하 및 공구 마모 증가가 발생하기 쉽습니다. 또한, 거친 가공에는 극압 수용액이나 극압 유제를, 미세 가공에는 극압 유제나 극압 절삭유를 사용하는 것이 마찰 감소, 표면 품질 및 정밀도 향상, 공구 수명 연장을 위해 권장됩니다.
(2) 초경합금 공구
초경합금은 텅스텐 카바이드(WC), 티타늄 카바이드(TiC), 탄탈륨 카바이드(TaC) 및 5%~10%의 코발트로 구성됩니다. 경도는 고속도강보다 훨씬 높습니다.- 최대 허용 작동 온도는 1000도에 도달할 수 있습니다. 내마모성이 우수하며 강재 가공시 칩간의 접착력을 감소시킬 수 있습니다.
초경합금 공구의 적색 경도가 좋기 때문에 일반 재료를 가공할 때 일반적으로 절삭유를 첨가하지 않고 건식 절삭을 채택합니다. 그러나 건식 절단 중에는 공작물의 온도 상승이 높아 공작물이 열 변형되기 쉽고 공작물의 가공 정확도에 영향을 미칩니다. 또한 윤활유 없이 절삭할 경우 절삭 저항이 커서 전력 소비가 증가하고 공구 마모가 가속화됩니다. 초경합금 공구는 가격이 비싸기 때문에 경제적 관점에서 볼 때 건식 절단은 비용 효율적이지 않습니다.-
절삭유를 선택할 때 초경합금의 급격한 열에 대한 민감도를 고려해야 하며, 공구를 최대한 균일하게 가열해야 합니다. 그렇지 않으면 치핑이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 오일- 기반 절삭유는 열전도율이 낮고 수성- 기반 절삭유보다 공구의 급격한 냉각을 일으킬 가능성이 적습니다. 따라서 일반적으로 내마모 첨가제가 포함된 오일- 기반 절삭유가 사용됩니다. 절삭에 절삭유를 사용할 때는 공구를 고르게 냉각시키는 것이 중요합니다. 절단을 시작하기 전에 공구를 미리-냉각시키는 것이 가장 좋습니다. 고속 절단의 경우{10}}공구의 불균등한 가열과 블레이드의 치핑을 방지하기 위해 절삭유를 대량으로 절단 영역에 분사해야 합니다. 이는 또한 과도한 온도로 인한 증발로 인한 오일 흄 오염을 줄일 수 있습니다.
(3) 세라믹 절단 도구
이 재료는 고온에서 소결된 알루미나, 금속 및 탄화물로 만들어집니다. 고온- 내마모성은 초경합금보다 우수하므로 일반적으로 건식 절단이 사용됩니다. 균일한 냉각과 과도한 온도 방지를 고려하여 수성-계 절삭유를 사용하는 경우도 많지만, 중단 없이 연속적으로 완전히 부어주는 것이 가장 좋습니다.
(4) 다이아몬드 절단 도구
경도가 매우 높아 일반적으로 건식절단에 사용됩니다. 세라믹 재료와 같은 과도한 온도를 피하기 위해 수성- 기반 절삭유가 사용되는 경우가 많습니다.
결론
다양한 공구 재질에 따라 절삭유를 합리적으로 선택하면 공작물의 표면 품질과 가공 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공작물의 열변형과 공구의 마모를 줄이고 공구의 내구성을 향상시키며 생산 비용을 절감하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 그러므로 생산에 있어서 주의를 기울여야 한다.
