성공적인 칩 컨트롤
칩 컨트롤은 터닝의 핵심 요소 중 하나이며 3가지 기본 칩 브레이킹 형태가 있습니다.
자가 절단 칩(예: 회주철)
임팩트 툴 칩 브레이킹
피삭재에 충격을 가해 칩 브레이킹
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칩 브레이킹
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임팩트 툴 칩 브레이킹
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피삭재에 충격을 가해 칩 브레이킹
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칩 브레이킹의 영향 요인
인서트 형상: 더 개방적이거나 더 컴팩트한 칩은 플루트 폭과 마이크로 및 매크로 구조 설계에 따라 달라집니다.
노즈 반경: 작은 노즈 반경은 큰 노즈 반경보다 칩을 더 많이 제어합니다.
절입(리드인) 각도: 절입 각도에 따라 칩이 숄더를 향하거나 멀어지는 등 서로 다른 방향으로 향합니다.
절입 깊이: 피삭재 재질에 따라 절입 깊이가 클수록 칩 브레이킹에 영향을 미쳐 칩 브레이킹 및 배출을 위한 절삭 부하가 커집니다.
이송: 이송이 높을수록 일반적으로 더 강한 칩이 생성됩니다. 경우에 따라 칩 브레이킹 및 칩 제어에 도움이 될 수 있습니다.
절삭 속도: 절삭 속도의 변화는 칩 브레이킹 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
재료: 주철과 같은 짧은 치핑 재료는 일반적으로 가공하기 쉽습니다. 인코넬과 같이 기계적 강도와 내크리프성(재료가 압력 하에서 천천히 움직이거나 변형되는 경향)이 우수한 소재의 경우 칩 브레이킹이 더 큰 문제입니다.
선삭용 절삭 데이터
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터닝을 위한 올바른 속도와 이송을 선택할 때 공작 기계, 공구, 인서트 및 소재를 고려하는 것이 중요합니다.
인서트 안전과 표면 품질을 보장하려면 낮은 이송 속도부터 시작하십시오. 그런 다음 칩 브레이킹을 개선하기 위해 이송 속도를 높입니다.
노즈 반경보다 큰 절입 깊이를 사용하십시오. 이는 내경 가공에서 중요한 인서트의 반경 방향 편향을 최소화합니다.
절단 속도를 너무 낮게 설정하면 공구 수명이 단축됩니다. 항상 권장 절단 속도 vc m/min(ft/min)을 사용하십시오.
절삭유를 사용하여 회전 부품 품질 개선
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냉각수를 올바르게 적용하면 공정 안정성, 공구 성능 및 부품 품질이 향상됩니다. 냉각수를 사용할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.
마무리 작업에는 고정밀 절삭유가 있는 공구를 적극 권장합니다.
칩 브레이킹에 필요한 절삭유 압력은 노즐 직경(출구), 가공 중인 소재, 절입 깊이 및 이송에 따라 다릅니다.
필요한 냉각수 흐름은 압력과 냉각수 구멍의 총 냉각수 전달 영역에 따라 다릅니다.
준정삭 및 황삭 작업에서는 언더 절삭유를 권장합니다.
정삭 가공 시 고정밀 과냉각수와 과냉각수를 모두 사용하는 것이 좋습니다.
절삭유의 올바른 사용으로 문제 해결
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칩 컨트롤 문제: 오버 절삭유 사용
치수 문제: 원인은 일반적으로 너무 높은 온도입니다. 오버 및 언더 절삭유를 모두 사용하고 가능한 최고 절삭유 압력을 사용하십시오.
불량한 표면 품질: 칩으로 인해 결함이 발생한 경우 오버 절삭유를 사용하십시오.
황삭 작업에서 예측할 수 없는 공구 수명: 아래 절삭유만 사용
정삭 작업에서 예측할 수 없는 공구 수명: 오버 및 언더 절삭유를 동시에 사용
내경 선삭 작업에서 칩 배출 불량: 오버 절삭유와 언더 절삭유를 모두 사용하고 가능한 최고 절삭유 압력을 사용하십시오.
부품을 선삭할 때 우수한 표면 품질을 달성하는 방법
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표면 품질에 대한 일반 규칙:
더 높은 절삭 속도를 사용하면 표면 품질을 개선할 수 있습니다.
인서트 형상(중앙, 포지티브 및 네거티브 경사 및 포지티브 릴리프)은 표면 품질에 영향을 미칩니다.
인서트 소재 선택은 표면 품질에 약간의 영향을 미칩니다.
진동하는 경향이 있으면 더 작은 노즈 반경을 선택하십시오.
와이퍼 블레이드
와이퍼 인서트는 우수한 표면 조도 또는 칩 브레이킹을 생성하는 능력을 잃지 않고 높은 이송 속도로 부품을 선삭할 수 있습니다.
일반적인 지침은 다음과 같습니다. 이송 속도는 두 배, 표면 품질은 동일합니다. 동일한 이송 속도, 두 배의 표면 품질.
와이퍼 인서트는 인서트가 공작물을 따라 공급될 때 더 매끄러운 표면을 생성하도록 설계되었습니다. 와이퍼 효과는 주로 직선 선회 및 페이싱용으로 설계되었습니다.
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표준 반경
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와이퍼 반경
이송 속도에 따른 표준 인서트와 와이퍼 인서트 비교
알아채다! 표준 공구 노즈 R 각도에 해당하는 모든 값은 이론적인 값입니다. 와이퍼(와이퍼 에지)의 R 각도에 해당하는 값은 저합금강의 테스트 값을 기준으로 합니다.
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1.16mm(0.06인치) 반경 값은 DNMX 인서트를 기반으로 함
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외부 선삭 적용 기술
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진동에 취약한 부품
한 번에 절단(예: 파이프 피팅)
콜릿/스핀들 방향의 축 방향으로 절삭력을 전달하기 위해 한 번에 전체 절삭을 완료하는 것이 좋습니다.
예:
외경(OD) {0}}mm(0.984인치)
내경(ID) {0}}mm(0.590인치)
절삭 깊이 ap{0}}.3mm(0.169인치)
결과 벽 두께 {{0}}.7mm(0.028인치)
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90도에 가까운 절입각(0도에 가까운 선행각)을 사용하여 절삭 부하를 축 방향으로 지정할 수 있습니다. 이렇게 하면 부품이 겪는 굽힘력이 최소화됩니다.
두 패스로 절단
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상부 및 하부 터릿의 동시 가공은 반경 방향 절삭력의 균형을 유지하고 부품의 진동 및 굽힘을 방지합니다.
가느다란/얇은 벽 부품
가늘고 벽이 얇은 부품을 선삭할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.
90도에 가까운 절입각(0도에 가까운 선행각)을 사용하십시오. 가공 중 작은 변화(절입각/리드각 91도/-1도에서 95도/-5도)도 절삭력 방향에 영향을 미칩니다.
절삭 깊이 ap는 공구 노즈 반경 RE보다 커야 합니다. 절삭 깊이 ap가 크면 축 방향 힘 Fz가 증가하고 반경 방향 절삭 힘 Fx가 감소하여 진동이 감소합니다.
절삭날이 날카롭고 노즈 반경 RE가 작은 인서트를 사용하여 절삭 부하를 줄입니다.
이러한 유형의 작업에 선호되는 내마모성과 날카로운 블레이드 절삭날을 보장하려면 서멧 또는 PVD 재종을 고려하십시오.
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숄더 가공/숄더 터닝
인서트 절삭 날이 손상되지 않도록 1-5 단계를 따르십시오. 이 방법은 CVD 코팅 인서트에 이상적이며 인서트 파손을 크게 줄일 수 있습니다.
단계 1-4:
칩 걸림을 방지하려면 각 단계(1-4)에 대해 거리와 이송 속도를 동일하게 유지하십시오.
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5단계:
최종 절단은 외경에서 내경 방향으로 수직으로 절단하여 수행됩니다.
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가공 순서가 직각을 향할 때 ID에서 OD인 경우 공구 반경의 칩 래핑도 문제가 될 수 있습니다. 공구 경로를 변경하면 칩 방향을 변경하고 문제를 해결할 수 있습니다.
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자동차 끝
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페이싱(1)과 모따기(2)부터 시작합니다. 가능하고 공작물의 형상이 허용하는 경우 모따기(3)에 우선 순위가 부여됩니다. 종방향 절삭(4)은 최종 작업이며 인서트는 공정 중에 원활하게 들어가고 나옵니다.
페이싱은 다음 패스를 위해 부품에 기준점을 설정하는 첫 번째 작업이어야 합니다.
절단면이 공작물에서 떨어질 때 절단 끝에 버가 형성되어 종종 골칫거리입니다. 모따기 또는 필렛을 남기면(필렛 뒤집기) 버 형성을 최소화하거나 방지할 수 있습니다.
부품의 모따기는 절삭날의 원활한 진입을 허용합니다(페이싱 또는 종방향 선삭).
단속 절단
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단속 절단을 수행할 때:
단속 절삭이 빠른 작업(예: 육각 바)에서 인선 인성을 위해 PVD 재종을 사용하십시오.
인성 CVD 재종을 사용하여 대형 부품 및 강력한 단속 절삭 작업에서 전반적인 인성을 보장합니다.
내치핑성 극대화를 위해 고강도 칩브레이커 사용 고려
냉각수를 끄면 고온 균열을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
완제품에 언더컷 가공
종방향 선삭 및 페이싱에 가능한 가장 큰 노즈 반경 RE를 사용하여 다음을 보장합니다.
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고강도 절삭날, 높은 신뢰성
좋은 표면 품질
고이송 사용 가능
언더컷 너비를 초과하지 말고 디버링의 마지막 단계로 수행하십시오.
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내경 선삭 적용 기술
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가능한 가장 큰 보링 바 직경을 선택하되 동시에 칩 배출을 위해 보링 바와 홀 사이에 충분한 공간이 있는지 확인하십시오.
사용된 절삭 매개변수가 적절한 칩 배출에 도움이 되고 올바른 칩 유형을 생성하는지 확인하십시오.
가능한 가장 작은 오버행을 선택하되 동시에 보링 바 길이가 권장 클램핑 길이를 허용하는지 확인하십시오. 클램핑 길이는 보링 바 직경의 3배 이상이어야 합니다.
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진동에 민감한 부품 가공 시 진동방지 보링 바 사용
보링 바를 따라 절삭 부하를 유도하려면 가능한 한 90도에 가까운 절입각(및 0도에 가까운 리드각)을 선택하십시오. 진입 각도는 75도 이상이어야 합니다(절단 각도는 15도 이하).
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첫 번째 선택으로 인덱서블 인서트는 포지티브 베이스 모양과 포지티브 인서트 형상을 가져야 공구 편향을 최소화할 수 있습니다.
절입 깊이보다 작은 인서트 노즈 반경을 선택하십시오.
절단면 맞물림이 불충분하면 절단 중 마찰로 인한 진동이 증가할 수 있습니다. 양호한 절단 동작을 보장하기 위해 노즈 반경보다 큰 절단면 맞물림을 선택하십시오.
과도한 절삭날 맞물림(큰 절삭 깊이 및/또는 이송)은 공구 편향으로 인한 진동을 증가시킬 수 있습니다.
비코팅 또는 얇게 코팅된 인서트는 일반적으로 두껍게 코팅된 인서트보다 낮은 절삭력을 생성합니다. 이는 길이 대 직경 비율이 클 때 특히 중요합니다. 날카로운 절삭날은 일반적으로 진동 경향을 최소화하여 홀 품질을 향상시킵니다.
내경 선삭의 경우 개방형 칩브레이커가 있는 형상이 종종 더 유리합니다.
일부 작업에서는 인성이 더 높은 인서트 재종이 칩 걸림이나 진동 경향의 위험을 처리할 수 있으므로 고려할 수 있습니다.
개선된 칩 형성이 필요한 경우 도구 경로 수정을 고려하십시오.
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단단한 부품 터닝 적용 팁
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일반적인 선삭 권장 사항 외에도 단단한 부품 선삭(예: 경화 전 소프트 선삭 단계에서 부품 준비를 포함하는 생산 공정)에 대한 몇 가지 주요 고려 사항이 있습니다.
결함을 피하십시오
엄격한 치수 공차 유지,
열처리 전 모따기 및 가공 반경
갑자기 칼을 넣거나 빼지 마십시오.
아크 인 또는 아웃으로 컷 인 또는 아웃
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표면 측정
X축: 특성 길이
Y축: 직경편차
클램핑
우수한 기계 안정성, 공작물의 올바른 클램핑 및 포지셔닝이 필수적입니다.
일반적인 지침으로 한쪽 끝에서만 지지되는 작업물의 경우 일반적으로 작업물의 길이 대 직경 비율이 2:1을 초과하지 않는 것이 좋습니다. 추가 심압대 지지대가 있는 경우 L/D 비율을 높일 수 있습니다.
데크와 테일스톡의 열 대칭 설계로 치수 안정성이 더욱 향상됩니다.
Coromant Capto® 시스템 사용
모든 오버행을 최소화하여 시스템 강성 극대화
내경 선삭의 경우 초경 섕크 보링 바와 Silent Tools™를 고려하십시오.
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미세 형상 삽입
두 가지 일반적인 모서리 보호막 CBN 인서트는 S형과 T형입니다.
유형 S: 최고의 날 강도를 가집니다. 일관된 표면 품질을 위해 마이크로칩핑 저항성을 제공합니다.
Type T: 연속 절삭에서 최적의 표면 품질을 가능하게 하고 단속 절삭에서 버 형성을 최소화합니다. 절삭력이 낮습니다.
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도구 팁 형상
안정적인 조건에서는 최상의 표면 품질을 보장하기 위해 항상 와이퍼 형상을 사용하십시오.
더 높은 생산성이 필요한 경우 절입각이 작은 인서트가 사용됩니다.
안정성이 좋지 않은 경우(가는 공작물 등) 일반 반경 인서트를 사용해야 합니다.
습식 또는 건식 가공
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절삭유를 사용하지 않고 단단한 부품을 선삭하는 것이 이상적이며 매우 가능합니다. CBN과 세라믹 인서트 모두 더 높은 절삭 온도를 견딜 수 있으므로 절삭유와 관련된 비용 문제와 어려움이 없습니다.
예를 들어 공작물의 열 안정성을 제어하기 위해 특정 응용 프로그램에는 냉각수가 필요할 수 있습니다. 이러한 경우 선삭 작업 내내 냉각수가 지속적으로 흐르도록 하십시오.
일반적으로 가공 중에 발생하는 열은 칩(80% ), 공작물(10% ) 및 인서트(10% )로 분산됩니다. 이는 절삭날 영역에서 칩 배출의 중요성을 보여줍니다.
절삭 매개변수 및 마모
절삭날 영역의 높은 열은 절삭력을 감소시킵니다. 따라서 절삭 속도가 너무 낮으면 열 발생이 적어 인서트가 파손될 수 있습니다.
크레이터 마모는 인서트 강도에 점진적으로 영향을 미치지만 표면 품질에는 같은 정도로 영향을 미치지 않습니다. 반대로 전면 마모는 점차 치수 공차에 영향을 미칩니다.
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공구 수명을 결정하는 마모율
*) 측면 마모 **) 크레이터 마모
도구 변경 지침
사전 결정된 표면 품질(B)은 일반적이고 실용적인 공구 교환 기준입니다. 표면 품질은 별도의 스테이션에서 자동으로 측정되며 지정된 표면 품질 값이 제공됩니다.
보다 최적화되고 보다 안정적인 가공 공정을 위해 일정 개수의 부품(A)을 공구 교환 기준으로 설정합니다. 이 값은 평균 부품 수보다 10-20% 적어야 하며 정확한 값은 특정 상황에 따라 다릅니다.
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A: 예정된 부품 수
B: 소정의 표면 품질
X축 : 부품수
Y축: 표면 품질
파란색 선: 블레이드 마모
레드 라인: 최대 Ra/Rz 값
원 컷 전략
원컷 "금속 제거" 전략은 외부 및 내부 작업 모두에 사용할 수 있습니다. 내경 선삭에서는 안정적인 셋업이 매우 중요하며 공구 오버행이 보링 바 직경(1×D)을 초과하지 않아야 합니다. 좋은 가공 결과를 얻으려면 모따기와 적당한 절삭 속도 및 이송으로 가볍게 연마된 인서트를 사용하는 것이 좋습니다.
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이점
가장 빠른 처리 시간
주머니
결점
엄격한 치수 공차 충족의 어려움
공구 수명 단축(2차 가공 대비)
비교적 빠른 마모로 인한 치수 편차
투 컷 전략
투 컷 전략은 무인 생산에서 높은 표면 품질을 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 반경이 1.2mm(0.047in)인 황삭 인서트와 모따기가 하나만 있는 T자형 정삭 인서트가 권장됩니다. 두 인서트 모두 와이퍼 형상을 가져야 합니다.
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이점
황삭 및 정삭에 최적화된 공구
향상된 보안, 더 엄격한 공차 및 잠재적으로 더 길어진 공구 교환 간격
결점
두 개의 블레이드 필요
두 개의 도구 위치
하나의 도구 변경
