현대 제조에서 선반 절단 작업은 자동화된 컴퓨터 수치 제어(CNC) 시스템에 의해 수행됩니다. 여기에서는 특수 도구가 축을 중심으로 회전하고 스핀들로 고정된 재료에 압력을 가합니다. 이 기사에서 배우게 될 선반 작업에 따라 다양한 유형의 선반 절단 도구가 있습니다.
선반 도구 분류 방법
선반은 금속이나 목재 등 다양한 재료를 절삭 공구에 대고 회전시켜 모양을 만드는 기계로 정의됩니다. "절단"이라는 용어는 일반적으로 원하는 모양을 얻기 위해 기계가 재료의 일부를 제거하는 것을 의미합니다. 따라서 거의 모든 선반 작업은 절삭 작업으로 간주될 수 있습니다.
재료의 모양을 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이러한 이유로 선반 절단 도구는 다양한 범주로 분류될 수 있습니다. 또한 분류는 네 가지 중요한 측면을 기반으로 광범위하게 생성됩니다.
- 운영에 따르면
- 재료에 따라
- 구조에 따르면
- 공급 방향에 따라
이 네 가지 클래스에서 우리는 다양한 유형의 CNC 기계용 선반 절단 도구를 얻습니다. 일반적인 도구와 그 작동 방식을 살펴보겠습니다.
운영에 따른 분류
이 분류에는 다음을 기반으로 한 도구가 포함됩니다. 절단 동작이 사용되고 있습니다. 이 범주에 속하는 일반적인 도구 중 일부는 다음과 같습니다.
선반 도구
선삭은 선반 기계의 가장 일반적인 작업입니다. 이 작업을 수행하는 데 사용되는 도구는 회전하는 공작물의 길이를 따라 이동하여 공작물의 일부를 제거하여 직경을 줄입니다. 작업 결과는 공작물의 각도, 속도, 깊이 및 이송 속도에 따라 달라집니다.
CNC 선삭 공구는 사용하는 작업에 따라 두 가지로 나눌 수 있습니다.
- 거친 터닝 도구 – 이러한 선삭 공구는 빠른 속도로 큰 덩어리의 재료를 쉽게 제거할 수 있는 특정 각도를 가지고 있습니다. 결과적으로 이러한 도구는 재료를 매끄럽게 마무리할 필요가 없습니다.
- 터닝 도구 마무리 – 이러한 유형의 튜닝 도구는 거친 도구 이후에 적용되어 작은 표면 재료를 제거하고 매끄러운 마무리를 만듭니다. 공작물이 완벽하게 매끄러워지려면 높은 수준의 정밀도가 필요합니다.
모따기 도구
CNC 가공에서 챔퍼는 특수 공구를 사용하여 물체의 양면에 생성되는 전이 모서리입니다. 이 모서리는 일반적으로 45° 각도로 형성됩니다.
모따기 도구는 공작물에 모따기 기능을 구현하는 데 사용되는 메커니즘에 따라 더 분류됩니다. 여기에 암시된 메커니즘은 다음을 설명합니다. 모따기를 달성하는 데 사용되는 형상.
첫 번째 분류는 공작물에 단일 각도를 생성하는 도구를 설명합니다. 즉, 모따기 도구의 끝 부분은 모따기 작업이 공작물의 전체 가장자리에 걸쳐 균일한 각도를 달성하도록 기울어져 있습니다.
둘째, 모따기 도구는 공작물에 다양한 각도를 생성할 수 있습니다. 이는 가공 작업 중에 모따기 도구의 각도를 조정하여 가능합니다. 이러한 모든 작업은 가공 요구 사항의 사양에 따라 다양한 각도의 모따기로 이어집니다.
어깨 회전 도구
이는 공작물의 어깨 부분에 경사 또는 필렛이 형성되는 다소 복잡한 작업입니다. 숄더는 모양, 크기 및 형상에 따라 가공물의 모든 영역이 될 수 있습니다.
직각을 만드는 데 사용되는 공구는 직각 밀링 공구라고도 합니다. 숄더 터닝 도구에는 칼날이나 측면 절단 각도가 있습니다. 이 차이는 경사진 길어깨나 모깎기된 길어깨의 형성을 설명하기 위해 존재합니다.
길어깨는 사각형, 베벨형 또는 모깎기형일 수 있습니다. 사각 숄더는 칼날이 있는 도구를 회전하여 생성되는 반면 베벨 및 필렛은 직선 회전 도구로 생성됩니다. 필렛을 생성할 때 직선 튜닝 도구에는 필렛의 특징인 오목 또는 볼록 각도를 설명하기 위한 노즈 반경이 있어야 합니다.
스레드 절단 도구
이름에서 알 수 있듯이 이 도구는 공작물의 나사산을 절단하는 데 사용됩니다. 실은 금속이나 목재 재료의 내부 또는 외부 부분에서 절단될 수 있습니다. 이 도구를 사용하면 볼트와 나사를 만들 수 있으므로 필수적입니다.
암나사는 일반적으로 암나사, 수나사는 수나사라고 합니다. 이 용어는 나사산의 결합을 의미합니다. 다른 모든 CNC 선반 절삭 공구와 마찬가지로, 나사 절삭 공구는 축에 장착되고 공작물은 스핀들에서 회전합니다.
직면 도구
이 공구는 측면 절삭날을 활용하여 작업물의 단면적을 제거하고 매끄러운 마무리를 만듭니다. 자세히 설명하면 이 도구는 공작물의 회전축에 수직인 평평한 표면을 절단합니다.
페이싱 도구는 밀링 또는 가공 작업에 사용됩니다. 가공 작업의 경우 보링 또는 터닝 작업에 페이싱 도구가 사용됩니다. 이는 보링 및 선삭 공구가 페이싱 작업이라는 광범위한 범주에 속할 수 있음을 의미합니다.
CNC 기계와 함께 페이싱 도구를 사용할 때의 한 가지 장점은 CNC 시스템이 일정한 이송 속도로 공작물을 이송한다는 것입니다. 이는 표면을 더 매끄럽게 만드는 이점이 있습니다. 그럼에도 불구하고 기계공으로서 황삭 또는 정삭 절단을 수행할 수 있는 옵션이 있습니다.
그루 빙 도구
이러한 도구는 공작물에 경로나 채널을 만드는 데 사용됩니다. 홈 가공은 리세스 작업이라고도 합니다.
홈 가공 도구를 사용하여 생성된 경로와 채널은 결합 부품의 결합을 용이하게 합니다. 접합 중에 다양한 유형의 맞춤이 형성된다는 점을 고려하면 이러한 홈 가공 도구는 다양한 유형으로 존재합니다. 기술적인 내용을 익히기 시작하면 일부 선삭 공구, 보링 공구, 단면 공구를 홈 가공 공구로 분류할 수 있습니다.
그루빙 공구의 두 가지 주요 유형은 내경 공구와 외경 공구입니다. 내경 홈 가공 공구는 공작물 표면에 홈을 생성하는 반면, 다른 공구는 공작물의 내부 표면에 동일한 홈을 생성합니다.
성형 도구
이 공구는 선삭 및 홈 가공 작업을 하나의 공구에 결합한다는 점에서 특별합니다. 이로 인해 하나 또는 다른 도구로는 달성하기 불가능하거나 어려운 복잡한 설계가 형성될 수 있습니다. 이 도구는 응용 프로그램이 제한되어 있으므로 널리 사용되지 않습니다. 그러나 디자인이 필요할 때는 유용합니다.
보링 공구
이 도구는 이 범주에서 가장 간단한 도구 중 하나입니다. 보링이라는 용어는 기계가 공급원료의 직경을 점차적으로 확장하는 작업을 의미합니다. 보링 공구는 일반적으로 기존 구멍에 삽입되어 확장됩니다.
보링 공구는 이전 개구부보다 직경이 더 큰 원통형 개구부를 남깁니다. 보링 작업은 보링 공구가 일체형 공구라는 점에서 선삭 작업과 다릅니다.
재료에 따른 분류
CNC 절삭 공구는 재질에 따라 분류될 수도 있습니다. 이 카테고리의 일반적인 도구 중 일부는 다음 재료로 만들어집니다.
카바이드
카바이드는 탄소와 금속 화합물로 구성된 재료입니다. 내마모성 및 높은 열 안정성과 같은 특징을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 카바이드는 CNC 절삭 공구를 만드는 데 매우 인기 있는 재료입니다.
초경의 내마모성이 높기 때문에 이 소재로 만든 선반 절단 공구는 고속 절단 및 정밀 절단이 가능합니다. 또한, 초경은 고내성강, 주철, 유리, 플라스틱 가공물을 절단하는 데 사용할 수 있습니다.
고속철
이것은 다른 재료를 절단하는 데 적합하도록 여러 가지 첨가제로 강화된 일반 강철 합금입니다. 고속도강은 내마모성, 인성, 열강도가 높습니다. 이러한 기능의 조합으로 인해 고속도강은 다른 금속 절단에 이상적입니다.
고속도강은 몰리브덴이나 코발트로 더욱 강화될 수 있습니다. 이는 두 가지 유형의 HSS를 제공합니다. 그것은 몰리브덴 고속도강과 코발트 고속도강이다. 이 두 가지 유형의 HSS는 강도에 관계없이 다양한 재료를 기계 절단하는 데 사용할 수 있습니다.
다이아몬드
가장 단단한 천연 소재 중 하나이므로 선반 가공 도구로 사용하는 것이 합리적입니다. 경도가 높아 금속, 유리, 목재 등 다양한 재료를 쉽게 마모되지 않고 절단할 수 있습니다.
CNC 선반 도구를 만드는 데 사용되는 가장 일반적인 유형의 다이아몬드는 PCD(다결정 다이아몬드)로 알려져 있습니다. 성형 과정에서 첨가되는 세라믹 등의 합금원소를 첨가하여 내마모성이 높은 합성 다이아몬드입니다.
다이아몬드의 단점 중 하나는 가격이 매우 비싸다는 것입니다. 이로 인해 예산이 제한된 기계 기술자의 접근성이 낮아집니다. 좋은 점은 고객이 세라믹이나 유리와 같은 단단한 재료를 절단하기 위해 이 도구를 끊임없이 찾고 있다는 것입니다.
특수 코팅 도구
가공 작업 중에 다음과 같은 현상이 발생합니다. 칩 부착 발생할 수 있습니다. 이는 가공 도구와 공작물 표면 사이의 돌출과 분할이 특징입니다. 이 현상은 도구가 철과 같은 원소에 대한 친화력이 높을 때 발생합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 특수 코팅된 공구를 사용합니다.
CBN(입방정질화붕소)은 가공 도구를 코팅하는 데 사용되는 코팅 재료 중 하나이며 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. CBN은 다이아몬드에 비해 경도가 약간 낮은 높은 경도를 갖고 있는 것으로 알려져 있지만, 열안정성은 상당히 높은 편이다.
구조에 따른 분류
선반 절단 도구는 구조나 형태에 따라 분류될 수도 있습니다. 이 분류는 세 가지 유형의 선반 도구를 제공합니다.
단일체형
이러한 유형의 도구는 도구의 전체 구조를 구성하는 균일한 재료를 가지고 있습니다. 예를 들어, 전체가 세라믹이나 고속도강으로 만들어진 선삭 공구를 찾을 수 있습니다. 이러한 도구는 일반적인 CNC 가공 작업에 사용할 수 있을 만큼 강력합니다.
클램프 타입
이러한 유형의 경우 다양한 칩을 부착할 수 있는 클램프가 있습니다. 즉, 여러 하위 도구를 하나로 사용할 수 있는 상호 교환 가능한 메커니즘이 있습니다. 드릴 비트와 드릴 머신을 생각해 보세요. 이러한 유연성은 도구의 접근성을 높여 결과적으로 생산성과 가치를 높입니다.
용접 유형
선반 도구를 수정하거나 맞춤형 도구를 만들어야 하는 경우 용접이 가장 적합한 솔루션이 될 수 있습니다. 이를 통해 다양한 선반 작업에 사용할 수 있는 복잡한 형상을 만들 수 있습니다. 용접 도구의 장점은 쉽게 접근할 수 있고 사용자 정의 옵션이 무한하다는 것입니다.
이송방향이나 속도에 따른 분류
이송 방향과 속도는 CNC 기계용 선반 절단 공구를 분류하는 측면으로도 사용됩니다. 이 카테고리에서는 일반적으로 다음 유형의 도구를 접하게 됩니다.
오른손 도구
이 도구는 원하지 않는 재료를 오른쪽에서 왼쪽으로 제거/절단합니다. 이는 CNC 가공에 사용되는 가장 일반적인 이송 방향입니다. 게다가 대부분의 선반 기계는 오른쪽-왼쪽 방향을 가지고 있습니다. 이 도구는 왼쪽으로 이동하여 재료를 절단합니다.
왼손 도구
왼손 도구는 오른손 도구와 완전히 반대입니다. 올바른 방향으로 움직여 공작물에서 재료를 제거합니다. 왼손 공구 부착 장치가 있는 CNC 선반 기계를 찾는 것은 일반적이지 않습니다. 그러나 일부는 업계에 있습니다.
둥근 코 도구
이 도구는 오른쪽이나 왼쪽 방향으로 절단할 수 있습니다. 이는 피드 방향을 결정하는 데 필수적인 측면 및 후면 경사각이 없기 때문입니다. 긍정적인 측면에서 이는 도구가 여러 방향에서 사용할 수 있는 다목적이라는 것을 의미합니다.
맺음말
CNC 기계는 수동 작업에 비해 높은 수준의 정밀도와 속도를 제공합니다. 이는 가공 부품의 양과 CNC 시스템을 사용하는 기계 기술자가 창출하는 수익에 반영됩니다. 이 기사에서 논의된 도구는 업계에서 찾을 수 있는 일반적인 선반 절단 도구 중 일부를 식별하는 데 도움이 되었습니다.