종합적인 금속 절단 서비스: 선회, 교련, 지루한, 기획, 브로칭, 그리고 밀링. 맞춤형 산업용 금속 부품의 정밀 가공.
우리는 수동 밀링 및 선반에서 5축 CNC 센터 및 적층 가공으로 전환했습니다..
하지만 그 모든 것을 통해, 6가지 공정이 금속 절단의 중추로 남아 있습니다.: 선회, 교련, 지루한, 기획, 브로칭, 그리고 밀링.
다른 모든 방법 - EDM, 원자 램프, 워터젯—전문가입니다. 이 6명은 제너럴리스트이다.. 마스터하세요, 그리고 넌 거의 뭐든지 만들 수 있어.
이 기사에서, 각 프로세스의 핵심 원칙을 안내해 드리겠습니다., 현실적으로 기대할 수 있는 정밀도, 그리고 각각이 빛나는 애플리케이션.
또한 부품 몇 개를 폐기한 후에야 배울 수 있는 작업 현장에서 힘들게 얻은 교훈도 공유하겠습니다..
1. 선회: 회전 부품의 기본 프로세스
선회 회전 부품 생산에 가장 널리 사용되는 가공 공정 중 하나입니다..
기존 터닝 중, 고정된 절삭 공구가 축 방향 또는 반경 방향을 따라 이동하는 동안 공작물이 회전하여 재료를 제거합니다..
이러한 배열은 샤프트 회전에 특히 효과적입니다., 부싱, 소매, 다리, 원통형 또는 원추형 특징을 가진 기타 구성 요소.
작동 원리 및 일반 작업
절삭 공구는 회전하는 공작물에서 재료를 제거하여 필요한 표면을 생성합니다..
도구 형상과 이송 방향을 변경하여, 선반은 여러 작업을 수행할 수 있습니다:
- 외부 회전: 원통형 또는 계단형 외부 표면 생성.
- 내부 터닝: 기존 보어를 확대하거나 마무리합니다..
- 깃 달기: 회전축에 수직인 평평한 끝면을 생성합니다..
- 테이퍼 터닝: 원뿔형 표면을 생성합니다..
- 그루빙 및 파팅: 홈을 생성하거나 스톡에서 부품을 분리합니다..
- 스레딩: 적절한 도구와 동기화된 피드를 사용하여 내부 또는 외부 스레드를 생성합니다..
- 형태 터닝: 적절한 모양의 도구를 사용하여 특정 프로파일을 생성합니다..
선삭은 기존 선반에서 수행할 수 있습니다., CNC 터닝센터, 및 밀턴 기계.
CNC 장비는 부품에 여러 직경이 포함될 때 특히 유용합니다., 그루브, 스레드, 일관된 관계를 유지해야 하는 정밀 기능.
워크홀딩 및 정확도 제어
워크홀딩은 선삭 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 3조 셀프 센터링 척은 빠른 로딩을 제공하며 많은 원형 부품에 적합합니다..
4개의 조 독립 척을 사용하면 개별 조 조정이 가능하며 불규칙한 작업물이나 정확한 정렬이 필요한 작업에 유용합니다..
여러 섹션 간의 정렬을 유지하는 것이 중요한 경우 긴 샤프트에 대해 중심 간 선삭이 선호되는 경우가 많습니다..
벽이 얇은 슬리브 또는 정밀 보어용, 과도한 척력으로 인해 공작물이 변형될 수 있습니다..
이 경우, 적절하게 설계된 확장 맨드릴, 부드러운 턱, 또는 다른 분산 클램핑 배열이 더 나은 치수 안정성을 제공할 수 있습니다..
일반적인 정밀도 및 응용 분야
기존 선삭은 일반적으로 적절한 조건에서 IT7-IT8 치수 공차 등급을 달성합니다..
정밀 CNC 터닝으로 더 엄격한 공차 달성 가능, 기계에 따라, 재료, 워크홀딩, 절단 도구, 및 검사방법.
일반적인 응용 프로그램에는 포함됩니다:
- 샤프트, 차축, 다리, 및 나사형 패스너
- 부싱, 소매, 그리고 베어링 좌석
- 유압 실린더 및 밸브 부품
- 회전 장비 부품 및 정밀 피팅
회전은 일반적으로 주요 특징이 회전하는 경우 첫 번째 선택입니다..
넓고 평평한 표면을 가진 부품의 경우, 교차 구멍, 또는 복잡한 3차원 기하학, 밀링 또는 복합 밀턴 가공이 더 효율적일 수 있습니다..
매장 팁:
도구 형상의 중요성을 과소평가하지 마십시오. 포지티브 경사각은 절삭 부하를 줄이고 알루미늄 표면 조도를 향상시킵니다..
강철, 약간의 네거티브 경사면으로 공구 수명이 연장될 수 있습니다.. 그리고 항상 중앙 높이를 확인하세요. 몇 천분의 1 차이로 인해 테이퍼가 발생하고 마무리가 불량해집니다..
2. 드릴링 및 보링: 두 가지 필수 구멍 가공 공정
홀 가공은 기계 제조의 기본입니다.. 드릴링과 보링은 종종 함께 사용됩니다., 하지만 그들은 다른 목적으로 사용됩니다.
드릴링은 주로 구멍을 생성합니다., 보링은 기존 구멍을 확대하고 수정하여 크기를 개선합니다., 기하학, 그리고 위치관계.
교련: 고체 재료에 구멍 만들기
드릴링은 회전 드릴을 사용합니다., 일반적으로 트위스트 드릴, 고체 물질에 구멍을 뚫다. 드릴은 공작물에 축 방향으로 전진하면서 회전합니다..
볼트 구멍을 생산하는 효율적인 공정입니다., 오일 통로, 장착 구멍, 후속 가공을 위한 예비 구멍.
하지만, 드릴링은 매우 정확한 구멍을 자동으로 생성하지 않습니다..
절삭날이 고르지 않아 드릴이 흔들릴 수 있습니다., 센터링 불량, 경사진 진입면, 강성이 부족하다, 또는 일관되지 않은 절삭력. 홀 깊이가 증가함에 따라 칩 배출도 점점 어려워집니다..
실제 생산에, 여러 가지 조치가 드릴링 성능 향상에 도움이 됩니다.:
- 적절한 경우 진입 표면을 향하거나 지정하십시오..
- 적절한 센터 드릴 또는 스팟 드릴을 사용하여 진입 위치를 설정합니다..
- 양쪽 절단면이 올바르게 연마되고 균형이 잡혀 있는지 확인하십시오..
- 올바른 드릴 형상을 선택하세요., 절단 속도, 재료를 공급하고.
- 효과적인 칩 배출 제공, 특히 깊은 구멍의 경우.
- 위치 정확도를 위해 추가 제어가 필요한 경우 드릴 지그 또는 기계 프로빙을 사용하세요..
정밀 등급:
천공된 구멍은 일반적으로 다음을 달성합니다. IT10~IT12 ~와 함께 Ra 12.5~6.3μm. 구멍이 너무 클 수 있습니다., 라운드 외, 그리고 완벽하게 직선은 아니고. 정밀작업용, 드릴링은 첫 번째 단계일 뿐입니다..
고전적인 드릴-림 순서:
IT7–IT8 및 Ra 1.6–0.8 µm이 필요한 홀용, 리머로 드릴링한 후. 더 높은 정밀도를 위해 (IT6와 라 0.4 µm), 드릴링 → 보링 → 리밍 사용, 또는 드릴링 → 내부 연삭.
매장 팁:
드릴 방황은 적이다. 항상 짧은 드릴로 먼저 스팟 드릴링, 뻣뻣한 센터 드릴. 깊은 구멍용, 펙 드릴링 사이클을 사용하여 칩 제거.
드릴을 날카롭게 유지하세요. 무딘 드릴은 표면을 단단하게 만들어 후속 가공을 어렵게 만듭니다..
지루한: 구멍 크기 개선, 기하학, 및 위치
보링은 단일 포인트 보링 공구 또는 적합한 다중 날 시스템을 사용하여 기존 구멍의 내부 표면에서 재료를 제거합니다.. 드릴링과 달리, 일반적으로 고체 물질에서 직접 구멍을 생성하지 않습니다..
보링은 구멍이 엄격한 치수 요구 사항을 충족해야 하거나 다른 형상과 제어된 관계를 유지해야 할 때 특히 유용합니다..
엔진 하우징에 널리 사용됩니다., 펌프 바디, 전송 케이스, 밸브 바디, 정밀 보어를 포함하는 기타 부품.
보링의 주요 장점은 다음과 같습니다.:
- 치수보정: 기존 구멍을 필요한 직경으로 조정합니다..
- 기하학적 개선: 진원도 조절에 도움, 원통형, 그리고 직진성.
- 위치 정확도: 제어된 기계 또는 고정 장치 데이텀을 기준으로 구멍을 설정합니다..
- 대구경 기능: 직접 드릴링이 불가능한 보어를 생성합니다..
정밀 등급:
지루하면 달성할 수 있다 IT7~IT6 그리고 Ra 1.6~0.4μm. 떠다니는 보링 헤드로, 몇 미크론 이내의 크기와 진원도를 유지할 수 있습니다.. 드릴링으로 인한 위치 오차 수정에도 탁월합니다..
매장 팁:
보링 바는 편향되기 쉽습니다., 특히 오버행일 때. 맞는 가장 큰 막대를 사용하십시오., 오버행을 최소한으로 유지, 정삭을 위해 노즈 반경이 작은 초경 또는 서멧 인서트를 사용하십시오..
깊은 구멍용, 댐핑 기능이 있는 보링 바 사용 (방진) 기술—그것은 판도를 바꾸는 것입니다.
3. 기획: 넓은 평면을 위한 경제적인 솔루션
플래닝은 절삭 공구와 공작물 사이의 상대적인 선형 왕복 운동을 사용하는 일반적인 가공 공정입니다..
기계 구성에 따라, 도구 또는 공작물이 주요 절단 스트로크를 수행합니다..
절단 스트로크 중에 재료가 제거됩니다., 리턴 스트로크는 일반적으로 비절삭입니다..
현대의 대량 생산에서는 기획이 덜 일반적이지만, 대형 공작물에는 여전히 유용합니다., 유지보수 작업, 전용 고생산성 장비가 정당화되지 않는 애플리케이션.
작동 원리 및 장비
일반적인 기획 기계에는 다음이 포함됩니다.:
- 셰이퍼: 절삭 공구는 상대적으로 작은 공작물을 가로질러 왕복 이동합니다..
- 대패질: 공작물은 일반적으로 절삭 공구 아래로 이동합니다., 크고 무거운 부품에 적합한 기계 만들기.
- 슬로터: 수직 왕복 공구는 내부 키홈을 생성합니다., 슬롯, 특정 내부 프로필.
대패는 평평한 표면을 생성할 수 있습니다., 단계, 그루브, 선택한 각진 표면.
기존 밀링 장비를 사용하여 경제적으로 가공하기에는 구성 요소가 너무 크거나 어색한 경우 특히 유용합니다..
정밀도 및 프로세스 제한
평삭기는 비교적 간단한 툴링을 갖추고 있으며 다양한 작업물을 수용할 수 있습니다..
하지만, 왕복 운동으로 인해 가속 및 감속이 발생합니다., 리턴 스트로크로 재료가 제거되지 않는 동안. 이러한 요인은 절삭 속도와 전반적인 생산성을 제한합니다..
일반적인 기획 작업은 IT9-IT11 치수 등급을 달성할 수 있습니다., 유리한 조건에서 더 나은 결과를 얻을 수 있음.
표면 거칠기는 일반적으로 Ra 1.6–6.3 μm 정도입니다., 공구 형상에 따라 다름, 밥을 먹이다, 재료, 그리고 기계상태.
플래닝이 적합합니다.:
- 대형 머신 베드 및 가이드 표면
- 무거운 구조 부품
- 평평한 면과 직선형 홈
- 수리 및 유지보수 작업
- 단일품 및 소규모 배치 생산
매장 팁:
대패 작업이 느리고 유휴 복귀 스트로크가 있습니다., 그래서 생산에 있어서는 거의 경제적이지 않습니다. 하지만 일회용 머신 베드의 경우 공장에 비해 너무 큽니다., 종종 그것이 유일한 선택이다.
도구가 날카로운지, 클래퍼 상자가 작동하는지 확인하십시오. 도구가 리턴 스트로크에서 끌리는 경우, 넌 표면을 망칠 거야.
4. 브로치: 반복적인 프로파일을 위한 고생산성 가공
브로칭은 브로치라고 불리는 특수한 다중 톱니 공구를 사용하는 가공 공정입니다..
치아의 높이가 점차 증가합니다., 필요한 프로파일이 생성될 때까지 연속 치아가 소량의 재료를 제거할 수 있도록 허용.
기존의 밀링이나 플래닝과 달리, 기능을 생성하려면 여러 번의 패스가 필요할 수 있습니다., 브로칭은 종종 단일 스트로크 또는 연속 패스로 전체 프로파일을 완성할 수 있습니다..
작업 원칙
각 브로치 톱니는 가공 여유의 제어된 부분을 제거합니다..
첫 번째 치아는 거친 절단을 수행합니다., 중간 치아는 추가 재료를 제거합니다, 최종 치아는 완성된 치수와 표면을 설정합니다..
브로칭은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.:
- 내부 브로칭: 내부 키홈 생성, 스플라인, 다각형 구멍, 그리고 다른 프로필. 공작물에는 일반적으로 브로치가 통과할 수 있는 예비 구멍이 필요합니다..
- 외부 브로칭: 외부 프로필을 생성합니다., 아파트, 그루브, 부품 외부의 복잡한 윤곽.
이 프로세스는 대규모 생산 배치에서 필요한 형상이 반복될 때 특히 효과적입니다..
정밀도 및 툴링 고려 사항
브로칭은 일반적으로 IT7-IT9 공차 등급을 획득합니다., 적절한 애플리케이션과 잘 제어된 툴링을 위해 IT7-IT8 달성 가능.
Ra 0.4–1.6 μm 정도의 표면 거칠기가 가능합니다., 재료에 따라, 도구 디자인, 및 공정 조건.
주요 장점은 반복성입니다.. 일단 브로치, 고정물, 기계 매개변수가 올바르게 설정되었습니다., 프로세스는 상대적으로 짧은 사이클 시간으로 일관된 치수를 제공할 수 있습니다..
하지만, 브로치는 비싸다, 각 도구는 특정 프로필 및 치수 요구 사항에 맞게 설계되었습니다..
도구 설계, 조작, 유지, 따라서 공정 계획 시 교체 비용을 고려해야 합니다..
브로칭은 일반적으로 다음과 같은 용도로 사용됩니다.:
- 내부 및 외부 스플라인
- 키홈 및 다각형 구멍
- 변속기 및 자동차 부품
- 정밀 프로파일의 반복 생산
- 대규모 배치 전반에 걸쳐 일관된 형상이 필요한 구성 요소
매장 팁:
프로파일별로 공구를 맞춤 제작하기 때문에 브로칭 비용이 많이 듭니다.. 대량 생산에만 적합합니다. (수천 개의 부품).
일회용 샤프트에 키 홈이 필요한 경우, 선반에 슬로터나 브로치를 사용하세요. 속도는 느리지만 훨씬 저렴합니다..
5. 갈기: 가장 다양한 금속 절단 공정
갈기 현대 제조에서 가장 널리 사용되는 공정 중 하나입니다.. 회전하는 다중 모서리 커터는 공작물이나 기계 테이블이 필요한 이송 동작을 제공하는 동안 재료를 제거합니다..
CNC 머시닝 센터에서, 여러 축에 걸쳐 조정된 움직임을 통해 복잡한 표면과 형상을 생산할 수 있습니다..
밀링은 다양한 재료에 적합합니다., 알루미늄 합금을 포함한, 스테인레스 스틸, 합금 강철, 티탄, 놋쇠, 엔지니어링 플라스틱.
하지만, 도구 기하학, 절단 매개 변수, 워크홀딩, 절삭유 전략은 재료에 맞게 조정되어야 합니다..
일반적인 밀링 작업
밀링은 다양한 형상을 생성할 수 있습니다.:
- 페이스 밀링: 커터 축에 수직인 평평한 표면을 생성합니다..
- 주변 밀링: 커터 원주를 사용하여 표면과 슬롯을 가공합니다..
- 엔드밀링: 주머니를 생산, 어깨, 프로필, 그리고 좁은 특징.
- 슬롯 밀링: 키홈 생성, T 슬롯, 적절한 커터를 사용하여 기타 홈.
- 프로파일 밀링: 지정된 윤곽을 따라 2차원 또는 3차원 형상을 생성합니다..
- 캐비티 밀링: 주머니와 복잡한 내부 기능에서 재료를 제거합니다..
- 스레드 밀링: 적절한 밀링 도구 경로를 사용하여 내부 또는 외부 스레드를 생성합니다..
최신 CNC 머시닝 센터는 이러한 작업을 단일 설정으로 결합할 수 있습니다., 처리를 줄이고 기능 간의 위치 관계를 유지하는 데 도움.
컨벤셔널 밀링, 클라임 밀링, 및 도구 참여
기존 밀링에서, 업 밀링이라고도 알려져 있음, 절삭날이 가공물에 맞물리면서 칩 두께는 대략 0에서 최대값으로 증가합니다..
클라임 밀링에서, 또는 다운 밀링, 칩 두께는 일반적으로 최대에서 시작하여 0으로 갈수록 감소합니다..
클라임 밀링은 종종 더 나은 표면 마감을 제공하고 적절한 조건에서 마찰을 줄일 수 있습니다..
효과적인 백래시 제어와 적절한 강성을 갖춘 최신 CNC 기계에서 일반적으로 선호됩니다..
하지만, 클라임 밀링이 모든 설정에 자동으로 최선의 선택은 아닙니다.. 기계상태, 공작물 강성, 스케일 또는 표면 상태, 커터 결합, 그리고 고정장치의 안정성도 모두 고려해야 합니다.
일반적인 정밀도 및 응용 분야
기존 밀링은 일반적으로 IT8~IT10 등급을 달성합니다., 제어된 CNC 밀링 및 마무리 작업은 적절한 기능에 대해 IT7 또는 더 엄격한 공차에 도달할 수 있습니다..
Ra 1.6–3.2 μm 정도의 표면 거칠기는 많은 마감 응용 분야에서 일반적입니다., 더 미세한 마감도 가능하지만.
밀링이 널리 사용됩니다.:
- 평평한 표면, 단계, 및 장착면
- 주머니, 슬롯, 그리고 복잡한 구멍
- 금형 및 다이 구성요소
- 정밀 하우징 및 브래킷
- 엔진, 펌프, 및 밸브 구성 요소
- CNC 가공이 필요한 다면 부품
가장 큰 장점은 다재다능함. 구성요소에 여러 다른 기능이 포함된 경우, CNC 밀링은 종종 이를 제어된 순서로 결합할 수 있습니다., 설정 변경 감소 및 전반적인 제조 효율성 향상.
매장 팁:
강성이 전부입니다. 공구를 최대한 짧게 유지하세요., 형상에 맞는 가장 큰 직경의 커터를 사용하십시오., 그리고 워크홀딩을 인색하지 마세요.
커터를 바꾸는 것보다 고정 장치를 개선하여 잡담 문제가 해결되는 경우를 더 많이 보았습니다..
최종 생각: 올바른 작업을 위한 올바른 도구
"최고의" 금속 절단 공정은 없습니다. 가장 적절한 것만 존재한다. 샤프트를 돌려야 한다, 가공되지 않은. 정밀 보어는 지루해야 합니다., 뚫지 않은.
수천 개의 부품으로 구성된 복잡한 키 홈을 찾아내야 합니다., 가공되지 않은. 충분히 큰 밀이 없다면 일회용 머신 베드를 계획해야 합니다..
베테랑 기계공은 선택이 균형을 맞추는 것임을 알고 있습니다. 기하학, 정도, 용량, 그리고 비용.
밀에서는 선반만큼 효율적으로 원통형 부품을 만들 수 없습니다.. 드릴 프레스에서는 마이크론을 잡을 수 없습니다. 경제적으로 일회성 부품을 꺼낼 수는 없습니다..
그러니 다음에 그림을 볼 때, 스스로에게 물어보세요: 기본 표면은 무엇입니까? 나에게 필요한 정밀도는 무엇입니까?? 부품 수? 내가 가지고 있는 기계는 무엇인가?? 답변을 통해 올바른 프로세스를 찾을 수 있습니다..
그리고 기억하세요. 최고의 프로세스는 작업을 올바르게 완료하는 프로세스입니다., 정시에, 그리고 합리적인 비용으로. 그게 우리가 여기 있는 이유야.
FAQ
드릴링과 보링의 차이점은 무엇입니까?
드릴링은 다점 드릴을 사용하여 고체 재료에서 구멍을 만듭니다..
보링은 단일 포인트 도구를 사용하여 기존 구멍을 확대하고 다듬습니다.. 보링이 더 정확하고 위치와 정렬을 수정할 수 있습니다..
밀링 대신 플래닝을 사용해야 하는 경우?
대형에는 기획이 가장 좋습니다., 밀링 머신이 충분히 크지 않은 일회성 또는 수리 작업의 평평한 표면. 생산에는 거의 경제적이지 않습니다..
표준 선삭에서 어떤 정밀도를 기대할 수 있습니까??
IT7~IT8, 표면 거칠기 Ra 3.2–1.6 µm. 마무리 선삭은 IT6 및 Ra를 수용할 수 있습니다. 0.8 µm.
드릴 방황을 방지하는 방법?
먼저 스팟 드릴, 뻣뻣하고 짧은 드릴을 사용하세요, 드릴이 날카롭고 대칭인지 확인하세요., 드릴 지그를 사용하여 제작합니다..
보링 가공이 리밍 가공보다 더 나은 정밀도를 얻을 수 있습니까??
지루하면 위치를 바로잡을 수 있다, 조정, 크기, 크거나 복잡한 구멍에 더 다양한 용도로 사용 가능. 작은 경우 리밍이 더 빠릅니다., 직선 구멍.
샤프트의 키홈에 가장 적합한 프로세스는 무엇입니까??
대용량용, 브로칭. 일회용 또는 수리용, 슬로터를 사용하거나 키홈을 밀링하세요.
