우리가 매일 보는 자동차 엔진, 항공기 부품, 휴대폰 케이스 등은 거의 모두 가공에 의존하고 있습니다. 간단히 말해서 가공에는 원시 금속 블랭크를 가져와 다양한 기계 도구와 절단기를 사용하여 잉여 재료를 제거하고 이를 청사진에 필요한 특정 치수와 형태로 형성하는 작업이 포함됩니다.
7가지 일반적인 가공 방법 개요 - Zhihu
그러나 모두 절단이 포함되지만 선삭, 밀링, 대패질, 연삭, 드릴링 및 보링과 같은 방법은 절단 기술, 사용되는 장비 및 수행할 수 있는 작업 유형이 크게 다릅니다.
먼저 가공 정밀도라는 개념을 명확히 하겠습니다.
가공 방법을 논의하기 전에 '정밀도'라는 용어를 이해해야 합니다.
정밀도는 완성된 부품의 치수와 청사진에 명시된 치수 간의 차이를 나타냅니다. 차이가 작을수록 정밀도가 높아집니다. 국가 표준은 정밀도를 IT01에서 IT18까지 20개 등급으로 분류합니다. 숫자가 낮을수록 정밀도가 높고, 숫자가 높을수록 정밀도가 낮습니다.
일반 공장에서 사용되는 기계부품의 정밀도는 IT7 정도인 반면, 농기계 부품의 정밀도는 IT8 정도입니다.
또 다른 주요 지표는 표면 거칠기입니다.-기본적으로 부품 표면이 얼마나 매끄러우거나 평평한지를 나타냅니다. 마이크로미터(μm) 단위로 측정됩니다. 값이 낮을수록 표면이 부드러워집니다.
I. 터닝 - 회전하면서 절단
선삭 작업에서는 절삭 공구가 정지된 상태에서 공작물이 회전합니다.
선삭 공정 중에 공작물은 선반의 스핀들에 고정되어 고속으로 회전하는 반면 절삭 공구는 공작물의 표면을 따라 선형으로 이동하여 잉여 재료를 층별로 제거합니다.
선반은 무엇에 가장 적합합니까? 샤프트, 디스크, 슬리브 등 회전 대칭이 있는 부품입니다. 간단히 말해서 원통 모양의 거의 모든 것이 선반에서 생산됩니다. 엔진 크랭크샤프트 및 베어링 레이스와 같은 구성요소는 회전에 의존합니다.
CK61350 CNC 중형-수평선반(3-가이드웨이)_Dezhou Zhongtuo Machine Tool Manufacturing Co., Ltd.
선삭 정밀도는 일반적으로 IT8~IT7 범위이며, 표면 거칠기는 1.6~0.8마이크로미터입니다. 정밀 선삭을 통해 정확도는 IT6~IT5로 향상되고 거칠기는 0.4~0.1마이크로미터로 감소됩니다. 고정밀 선반에서-다이아몬드 공구를 사용하여 비철금속을 가공할 때 결과 표면은 거울처럼 반짝일 수 있습니다. 이 과정은 "거울 회전"으로 알려져 있습니다.
선반은 또 다른 장점을 제공합니다. 즉, 간단히 도구를 변경하여 다양한 작업을 수행할 수 있다는 것입니다. 외부 선삭 공구를 장착하면 외경을 가공할 수 있습니다. 보링 바를 사용하면 내부 보어 가공이 가능합니다. 스레딩 도구를 사용하면 스레드 절단이 가능합니다. 단일 표준 수평 선반은 다양한 가공 작업을 처리할 수 있습니다.
II. 밀링 – 다중-커터 동시 절단
밀링에서는 공작물이 정지 상태를 유지하거나 천천히 움직이는 동안 절삭 공구가 회전합니다.
밀링은 다중-톱니 도구-특히 밀링 커터-를 사용하며, 여기서 모든 톱니는 도구가 회전하면서 절단 작업을 수행합니다. 다중 톱니가 있고 평면 가공에서 발견되는 "유휴 리턴 스트로크"가 없기 때문에 밀링은 높은 효율성을 제공합니다.
밀링 머신은 무엇을 할 수 있나요? 평평한 표면, 홈, 계단, 기어, 스플라인, 스레드 및 복잡한 금형 표면-거의 모든 것을 가공할 수 있습니다. 결과적으로 밀링은 가장 다양한 가공 공정으로 간주됩니다.
Mastercam 다{0}}축 가공 – 효율적이고 복잡한 표면 가공을 위한 솔루션 및 기술(Mastercam 중국어 웹사이트)
밀링은 일반적으로 IT8~IT7의 정밀도 수준과 6.3~1.6마이크로미터 사이의 표면 거칠기 값을 달성합니다. CNC 밀링 머신은 0.01-밀리미터 수준에 달하는 높은 정밀도를 제공하며, 5축 동시 CNC 밀링 머신은 ±0.002밀리미터의 위치 정확도를 달성할 수 있습니다.
터닝과 밀링의 주요 차이점은 무엇입니까? 선삭은 원통형 및 대칭형 부품에 적합한 반면, 밀링은 사각형, 평면 또는 복잡한 형상을 가진 불규칙한 부품에 이상적입니다. 일반적으로 샤프트는 회전되고 슬롯형 사각형 블록은 밀링됩니다.
III. 드릴링 – 구멍을 뚫는 데 특화됨
드릴링에는 구멍을 만들기 위해 단단한 재료로 전진하는 회전 드릴 비트가 포함됩니다.
드릴링은 구멍을 만드는 가장 기본적인 방법입니다. 전용 드릴링 머신이나 선반, 보링 머신, 밀링 머신에서 수행할 수 있습니다.
Z3050×16 저속-고속-레이디얼 드릴링 머신 – Tengzhou Gaodi Machine Tool Co., Ltd.
그러나 드릴링에는 정밀도가 제한된다는 본질적인 단점이 있습니다. 드릴 비트는 길고 가늘기 때문에 강성이 부족하고 작업 중에 중앙에서 벗어나는 경향이 있습니다.- 드릴링은 일반적으로 표면 거칠기가 50~12.5 마이크로미터인 경우 IT13~IT11의 정확도를 제공합니다. 일부 소식통에서는 IT10에 도달할 수 있다고 주장하지만 이는 낙관적인 추정입니다.
결과적으로 드릴 구멍은 일반적으로 대략적으로 가공된-특징으로 간주됩니다. 높은 정밀도가 요구되는 경우 구멍은 카운터보링이나 리밍과 같은 추가 마무리 공정을 거쳐야 합니다.
IV. 보링 – 구멍 다듬기
보링에는 기존 구멍을 가공하여 더 크고 둥글며 더 매끄럽게 만드는 작업이 포함됩니다.
사용되는 공구를 보링 바(또는 보링 공구)라고 합니다. 이는 일반적으로 절단을 수행하기 위해 구멍 안으로 확장되는 막대에 장착된 단일 지점 도구입니다.{0}}
보링의 가장 큰 장점은 홀 직경이 공구 크기에 의해 엄격하게 제한되지 않는다는 것입니다. 드릴링을 사용하면 구멍 크기가 드릴 비트 직경에 따라 고정되는 반면, 보링 공구를 사용하면 특정 범위 내에서 절단 깊이를 조정할 수 있어 훨씬 더 큰 유연성을 제공합니다.
보링은 IT9 ~ IT7의 정확도와 2.5 ~ 0.16 마이크로미터의 표면 거칠기를 달성할 수 있습니다. 정밀 보링은 IT7~IT6에 도달할 수 있으며 거칠기 수준은 0.63~0.08마이크로미터입니다.
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드릴링과 보링의 차이점은 간단합니다. 드릴링은 단단한 재료에 새로운 구멍을 만드는 반면, 보링은 기존 구멍을 확대하고 다듬습니다. 하나는 "아무것도 아닌 것으로" 바꾸는 반면, 다른 하나는 "거친 것을 세련된 것으로" 바꾸는 것입니다.
V. 대패질 – 앞뒤-스크래핑 및-스크래핑
대패 작업에는 목수가 목재를 대패 작업하는 것과 마찬가지로 작업물 표면을 가로질러 직선으로 앞뒤로 움직이는 도구가 포함됩니다.
대패에는 셰이퍼(또는 왕복 대패)와 갠트리 대패의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 셰이퍼는 중소형 공작물에 적합한 반면, 갠트리 플래너는 대형 공작물에 적합합니다.
플래닝은 주로 평평한 표면과 직선형 슬롯을 가공하는 데 사용됩니다. 대형 공작기계의 가이드웨이를 가공하는 일반적인 방법입니다.
갠트리 플래너
대패질은 일반적으로 IT9~IT7의 정확도와 6.3~1.6마이크로미터의 표면 거칠기를 달성합니다. 거친 대패는 덜 정확하지만(IT12~IT11) 마무리 대패는 IT8~IT7을 달성할 수 있습니다.
그러나 기획에는 효율성이 낮다는 중요한 단점이 있습니다. 대패의 왕복 운동 중에 스트로크의 절반은 실제 작업을 수행하지 않고 공회전 상태로 소비됩니다.- 결과적으로 대량 생산에서는 기획이 점점 밀링으로 대체되고 있습니다. 오늘날 플래닝은 단일-또는 소규모-배치 생산과 대형 부품의 평평한 표면 가공에 주로 사용됩니다.
6. 연삭-마모를 통해 정밀도 달성
연삭에는 연마 휠을 사용하여 작업물 표면에서 재료의 얇은 층을 제거하는 작업이 포함됩니다.
연삭 대상 공작물은 일반적으로 담금질(경화)을 거쳐 높은 경도를 갖습니다. 표준 선삭 또는 밀링 공구로는 효과적으로 절단할 수 없으므로 연삭 휠이 필요합니다.
연삭은 표면 거칠기 값이 1.25~0.16마이크로미터인 높은 정확도-일반적으로 IT8~IT5 이상-을 달성할 수 있는 정밀 마무리 공정입니다. 정밀 연삭은 0.16~0.04마이크로미터에 도달할 수 있고, 초정밀 연삭은 0.04~0.01마이크로미터에 도달할 수 있으며, 경면 마무리 연삭은 0.01마이크로미터 미만 수준에 도달할 수 있습니다.
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연삭은 정밀도가 높지만 효율성이 낮고 비용이 많이 드는 것이 특징입니다. 따라서 이는 일반적으로 가공 순서의 마지막 단계입니다. 초기 성형은 터닝, 밀링 또는 대패질을 통해 수행되며 최종 연삭 과정을 위해 소량의 재료(공차)가 남습니다.
요약
이러한 6가지 가공 방법에는 각각 고유한 특정 용도가 있습니다.
선삭: 샤프트, 디스크, 슬리브와 같은 회전 부품의 기본 방법입니다.
밀링: 평평한 표면, 슬롯, 기어 톱니 및 복잡한 곡면에 사용되는 가장 다양한 방법입니다.
드릴링: 새 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 홀 가공의 시작점.
보링: 기존 구멍을 확대하고 다듬는 데 사용됩니다. 드릴링보다 훨씬 더 높은 정밀도를 제공합니다.
기획: 평평한 표면과 직선형 슬롯에 사용됩니다. 효율은 낮지만 대형 부품에 적합합니다.
연삭: 최종 마무리 단계; 경도가 높은- 재료에 사용되며 최고의 정밀도를 달성합니다.
단일 기계 내의 부품에는 이러한 방법의 조합이 필요한 경우가 많습니다. 예를 들어, 샤프트는 먼저 모양을 잡은 다음 드릴링하고 최종적으로 외경 연삭을-단계적으로-진행하여-황삭 가공, 준-마무리 및 마무리 작업을 수행할 수 있습니다.
CNC 기술과 지능형 제조의 발전으로 이러한 전통적인 가공 방법이 재정의되고 있습니다. 턴밀 머시닝 센터는 터닝과 밀링 작업을 단일 기계로 결합할 수 있습니다. 5-축 CNC 공작 기계를 사용하면 단일 설정으로 여러 표면을 가공할 수 있습니다. AI 기술을 사용하면 공작 기계가 자동으로 가공 경로를 최적화하여 베테랑 기계공의 경험에 대한 의존도를 줄일 수도 있습니다. 기계는 발전하고 있지만 -특정 모양에 사용할 절단 방법을 결정하는-기본 논리는 단기간에 변하지 않을 것입니다.
