공구 형상과 칩 제어가 표면 마감과 사이클 시간을 결정하는 이유

대부분의 구매자는 제품을 평가할 때 기계에 중점을 둡니다.CNC 터닝공급자. 스핀들 속도. 축 수. 바 공급 용량. 그런 것들이 중요합니다. 그러나 이는 부품이 거울 마감으로 나오는지 또는 표면이 찢어진 채로 나오는지 여부를 결정하는 것이 아닙니다. 충돌이나 도구 파손의 원인은 아닙니다.

차이점은 사양서에 거의 나타나지 않는 두 가지, 즉 공구 형상과 칩 제어에 있습니다. 직각의 선반은 깔끔하게 절단되고 짧고 관리하기 쉬운 칩을 생성합니다. 각도가 잘못된 동일한 선반은 공구 주위를 문지르고, 작업을 통해 단단하게 만들고, 길고 끈끈한 칩을 감쌉니다. 부품이 여전히 공차를 충족할 수 있지만 표면 조도가 저하되고 공구 수명이 떨어지며 사이클 시간이 늘어납니다.

Nuote Metals에서는 도구 선택 및 칩 관리를 운영자 선호 사항이 아닌 핵심 엔지니어링 결정으로 간주합니다. ~ 안에CNC 터닝, 이 두 가지 요소는 귀하의 부품이 수익성 있게 생산되는지 아니면 손실을 입고 생산되는지를 결정합니다.

도구 형상 - 절단 품질을 결정하는 각도

선삭 인서트는 일반적인 초경 조각이 아닙니다. 재료에 들어가는 방식, 칩을 깨뜨리는 방식, 열을 분산하는 방식을 결정하는 특정 각도가 있습니다. 가장 중요한 각도는 다음과 같습니다.

레이크 각도.경사각은 공구가 얼마나 공격적으로 절단하는지 제어합니다. 포지티브 경사각은 재료를 자르는 날카로운 모서리를 갖고 있어 알루미늄이나 구리와 같은 부드럽고 끈적한 재료에 이상적입니다. 음의 경사각은 재료를 밀어넣는 무딘 가장자리를 갖고 있습니다. 경화강이나 주철과 같이 단단하고 부서지기 쉬운 재료에 더 좋습니다. 잘못된 재료에 잘못된 경사각을 사용하면 구성인선, 마감 불량 또는 공구 파손이 발생합니다.

클리어런스 각도.여유각은 공구가 가공물과 마찰하는 것을 방지합니다. 너무 작으면 도구가 마찰되어 열이 발생하고 표면이 가공 경화됩니다. 너무 크면 절삭날이 약해지고 부서지기 쉽습니다. 스테인리스강의 경우 마찰과 가공 경화를 줄이기 위해 더 큰 여유각을 사용합니다.

코 반경.노즈 반경은 표면 조도와 공구 강도에 영향을 미칩니다. 노즈 반경이 클수록 마무리가 더 부드러워지지만 절삭력이 증가하고 벽이 얇은 부품에 진동이 발생할 수 있습니다. 노즈 반경이 작을수록 힘은 줄어들지만 마감이 더 거칠어집니다. 마무리 패스에는 더 큰 노즈 반경을 사용합니다. 황삭의 경우 더 작은 것.

칩 브레이커 형상.이는 칩의 모양을 결정하는 특징입니다. 칩 브레이커가 너무 공격적이면 공구가 걸릴 수 있는 짧은 칩이 생성됩니다. 너무 수동적이어서 칩이 부품 주위를 감쌉니다. 우리는 단지 공구 상자에 있는 것만이 아니라 재료, 절삭 깊이, 이송 속도를 기준으로 칩 브레이커 형상을 선택합니다.

칩 컨트롤 – 칩이 길면 비용이 많이 드는 이유

공구나 부품을 감싸는 칩은 단순히 불편함만은 아니다. 세 가지 측면에서 비용이 듭니다.

표면 손상.길고 끈끈한 칩이 마감된 표면을 긁습니다. 밀봉 표면이나 베어링 저널의 긁힘은 누출 또는 마모 지점이 됩니다. 양극 산화 처리 또는 도금할 부품의 경우 코팅 후 긁힌 표면이 눈에 띄는 결함이 됩니다.

도구 오류.공구 생크를 감싸는 칩이 절삭날을 절연하여 온도를 높이고 마모를 가속화합니다. 심한 경우에는 칩이 인서트 포켓에 들어가 인서트에 균열이 발생합니다.

운영자 개입.칩을 제거하기 위해 몇 분마다 멈추는 기계는 부품을 생산하지 않습니다. 대량 생산의 경우 칩 제어는 안정적인 프로세스와 지속적인 중단 사이의 차이입니다.

우리는 세 가지 변수를 통해 칩을 제어합니다.

공급 속도:이송 속도가 높을수록 더 쉽게 부서지는 두꺼운 칩이 생성됩니다.

절삭 깊이:너무 얕아서 칩이 절단되는 대신 마찰됩니다.

냉각수 압력:절삭날로 향하는 고압 절삭유(70~100bar)가 칩을 깨뜨려 작업 영역에서 씻어냅니다.

툴링과 재료를 일치시키는 방법

다양한 재료에는 다양한 툴링 전략이 필요합니다. 다음은 우리가 가장 일반적인 재료에 접근하는 방법입니다.CNC 터닝:

실제 사례 – 칩 컨트롤 문제가 있는 스테인레스 스틸 샤프트

북미의 한 유압 장비 제조업체에는 직경 공차가 0.01mm이고 표면 마감이 Ra 0.8μm인 316 스테인리스 샤프트가 필요했습니다. 이전 공급업체는 표면이 찢어지고 마감이 일관되지 않은 부품을 납품했습니다. 칩이 공구 주위를 감싸고 선삭 중에 부품이 긁혔습니다.

우리가 다르게 한 일:

• AlCrN 코팅이 적용된 하이포지티브 레이크 인서트로 전환 - 316에서 날이 더 날카롭고 마찰이 적습니다.
• 칩을 두껍게 만들고 파손을 촉진하기 위해 이송 속도를 높였습니다.
• 절삭날에 70bar의 고압 절삭유를 공급합니다.
• 표면 결함 제로로 4,000개 출하. 고객은 들어오는 연마 작업을 없애고 리드 타임을 6일 단축했습니다.

CNC 터닝에 대해 자주 묻는 질문

Q1: 회전된 부품에 표면 마감이 찢어지거나 번진 이유는 무엇입니까?

A: 마감재가 찢어지거나 번지는 현상은 일반적으로 가장자리가 쌓이거나 마찰로 인해 발생합니다. 도구가 깨끗하게 절단되지 않고 재료를 밀거나 용접하고 있습니다. 일반적인 원인으로는 잘못된 경사각, 마모된 인서트, 절삭유 부족, 너무 낮은 이송 속도 등이 있습니다. 알루미늄 및 구리와 같은 고무성 재료의 경우 높은 포지티브 경사각과 코팅되지 않은 광택 인서트를 사용하십시오. 스테인리스의 경우 고압 절삭유를 사용하는 날카로운 모서리를 사용하십시오. Nuote Metals에서는 소스에서 이러한 결함을 방지하기 위해 도구 형상을 재료와 일치시킵니다. 이는 모든 작업의 ​​기본입니다.CNC 터닝프로세스.

Q2: 내 터닝 공급업체가 올바른 툴링을 사용하고 있는지 어떻게 알 수 있나요?

A: 세 가지 질문을 하십시오. (1) 이 재료에는 어떤 경사각을 사용합니까? (2) 칩브레이커의 형상은 무엇입니까? (3) 냉각수 압력은 얼마입니까? 이러한 질문에 대답할 수 없는 공급업체는 자신의 제품을 관리하지 않는 것입니다.CNC 터닝프로세스. "우리는 모든 것에 대해 긍정적인 판단을 내립니다"라는 일반적인 대답을 하는 공급업체는 툴링과 재료를 일치시키지 않습니다. Nuote Metals는 모든 부품 번호에 대한 툴링 선택을 문서화하고 이를 설정 시트에 포함합니다.

Q3: 공구 형상이 사이클 시간을 줄일 수 있습니까?

답: 그렇습니다. 올바른 형상을 갖춘 공구는 실패 없이 더 깊은 절단 깊이와 더 높은 이송 속도를 사용할 수 있기 때문에 더 빠르게 절단됩니다. 형상이 잘못된 도구를 사용하면 떨림이나 도구 파손을 방지하기 위해 작업자의 속도가 느려집니다. 일반적인 스테인레스 스틸 부품의 경우 도구 형상을 최적화합니다.CNC 터닝사이클 시간을 15~25% 단축할 수 있습니다. 이는 단위 비용을 직접적으로 절감합니다. Nuote Metals는 첫 번째 배치가 느리게 실행된 이후가 아니라 공정 계획 중에 툴링 전략을 검토합니다.