CNC 선반을 사용할 때는 다양한 종류의 선반 공구가 필요할 수 있습니다. 각 공구의 종류와 크기는 용도가 다르며 CNC 프로젝트의 다른 부분에는 사용할 수 없습니다. 선삭 공구는 CNC 가공에서 가장 널리 사용되는 절삭 공구로, 작업부는 칩을 생성하고 처리하는 데 사용됩니다. 적절한 공구를 선택하면 정밀한 가공이 가능하지만, 모든 공구는 특정 용도에 맞게 사용됩니다. 예를 들어, 보링 공구는 공작물에 구멍을 뚫는 데 사용되며 테이퍼 가공이나 널링에는 적합하지 않습니다. 또한, 공구를 선택하기 전에 공작물의 재질도 고려해야 합니다. 어떤 재질은 단단한 재질에 적합하고, 어떤 재질은 부드럽고 연성 있는 재질에 적합합니다.
다양한 재료, 공구, 가공 방식이 존재하기 때문에 최적의 CNC 가공 방식을 선택하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. CNC 선삭 가공을 고려 중이거나 제품 CNC 가공에 적합한 가공 공구를 선택하려는 경우, 이 글이 도움이 될 것입니다. 이 글에서는 적합한 재료와 그 특성, 가공 능력 및 정밀도에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
선반 기계 절삭 공구의 분류:
절삭 공구는 주로 재질, 작업 목적, 그리고 가공물에 가해지는 이송 속도에 따라 분류됩니다. 공구와 가공물의 마모를 방지하기 위해서는 이러한 매개변수들을 신중하게 고려해야 합니다.
재질별 분류:
고속강 공구:
고속강 공구는 고온에서도 뛰어난 경화성, 내마모성, 연화 저항성을 지니고 있어 밀링 작업에 널리 사용됩니다. 이러한 공구는 모든 이송 속도에서 사용하기에 적합하며, 기존의 고탄소강 공구에 비해 마모가 매우 적습니다. 따라서 고속강 공구는 복잡한 형상의 경질 소재 가공에 특히 적합합니다. 또한 고속강은 다른 금속에 화학 코팅을 적용하는 등 다양한 화학 공정을 거쳐 특성과 활용도를 향상시킬 수 있다는 장점도 있습니다.
이러한 공구는 내식성, 인성, 취성 감소 등 다양한 분야에서 탁월한 성능을 발휘하며, 주로 기계 가공, 드릴, 펀치 다이, 수공구 등 관련 분야에 사용됩니다. 최첨단 고속강 공구는 일반 탄소강 공구보다 길이가 약간 더 길며, 코팅 처리가 용이하여 특수 소재 가공에 이상적입니다.
초경 공구:
초경 공구는 내식성, 내마모성, 내열성 및 열전도율이 매우 뛰어나 가공 작업에 이상적입니다. 고속강(HSS)이나 탄소강에 비해 기계적 강도와 내구성이 우수하여 고속 가공에 가장 적합하며, 이송 속도는 약 6~8배 빠릅니다. 초경 공구는 고강도 강철 부품 가공에 가장 적합한 소재입니다. 또한 화학적으로 불활성이며, 공구 끝을 교체하여 재사용할 수 있습니다.
초경 공구는 주로 CNC 밀링 및 드릴링 작업, 특히 깊은 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. 하지만 초경 공구의 한 가지 단점은 강도와 연성이 결합되어야 하는데, 초경 공구의 끝부분은 연성이 있어 부러지기 쉽다는 것입니다. 반면 고속도강(HSS)은 재료의 인성과 강도 사이의 균형이 뛰어납니다.
다이아몬드 팁 공구:
다이아몬드는 높은 가격과 극도의 경도 때문에 항공우주 및 방위 산업과 같이 매우 정밀한 부품 가공이 필요한 산업에서만 사용됩니다. 다이아몬드 블레이드 공구는 높은 내식성, 열전도율, 탄성 계수를 나타내며, 열팽창 계수와 마찰 저항성은 매우 낮습니다. 이러한 특성 덕분에 다이아몬드 공구는 취성 및 경질 재료를 매우 정밀하게 가공해야 하고, 형상 변형, 내마모성 및 가공 공차를 최소화해야 하는 분야에 주로 사용됩니다.
기타 자료 :
이러한 재료 외에도 탄소 질산 붕소 합금과 같은 다양한 합금이 특정 재료 가공에 사용될 수 있으며, 세라믹은 경질 합금의 황삭 및 절삭에 사용됩니다. 또한, 공구의 성능을 향상시키기 위해 화학 코팅도 시행됩니다. 대표적인 코팅 기술로는 다음과 같은 것들이 있습니다.
- 화학 기상 증착(CVD).
- 플라즈마 강화 심혈관 질환(PECVD).
- 물리적 증착(PVD).
선반 공구의 용도별 분류:
두 번째 구분 기준은 적용 분야입니다. 선반 공구는 널링, 보링, 테이퍼 터닝과 같은 가공 공정에 따라 결정되며, 각 공정에는 특정한 작업 조건이 필요합니다.
선삭 공구:
선삭 공구는 공작물의 외경을 절삭하고 마무리하는 데 사용되며, 대량의 공작물을 가공해야 할 때 적합합니다. 크게 목재 선삭 공구와 금속 선삭 공구로 나뉩니다. 선삭 공구는 원통형 부품을 생산할 때 사용되며, 회전하는 공작물에 공구가 적용되어 직선 운동을 하면서 절삭 및 표면 마무리 작업을 수행하는 방식입니다.
금속 가공용 선삭 공구는 크게 황삭 공구와 정삭 공구의 두 가지 유형으로 나뉩니다.
거친 선삭 공구:
황삭 공구는 공작물의 많은 부분을 절삭해야 할 때 사용되며, 절삭 각도는 연삭되어 재료의 표면을 거칠게 마감합니다.
마무리 선삭 공구:
정밀 선삭 공구는 미세한 금속 절삭 칩을 생성하고 최종적으로 매끄러운 표면 마감이 필요할 때 사용됩니다. 절삭 각도 또한 이러한 범주에 속합니다.
목선반 공구는 목재 표면의 절삭 및 마감 작업을 용이하게 할 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 공구는 다음과 같이 분류됩니다.
- 스핀들 고우지
- 거친 파쇄
- 타원형 비스듬한 끌
- 둥근 코 스크레이퍼
- 이별 도구
지루한 도구:
보링 공구는 기계 가공 공정에서 구멍의 직경을 확대하는 데 사용됩니다. 가공 목적에 따라 특정한 보링 헤드가 있으며, 이 헤드는 원하는 형상까지 재료를 제거할 수 있습니다. 따라서 보링 공구는 이미 뚫린 구멍의 직경을 확대해야 할 때 사용됩니다. 보링 헤드는 크게 다음과 같이 분류됩니다.
거칠고 지루한 헤드: 이러한 보링 헤드는 견고하게 제작되었으며, 대량의 재료 절삭, 깊은 절삭, 토크 및 축 방향 힘이 요구되는 작업에 사용하기에 이상적입니다.
정밀한 드릴 헤드:
정밀 보링 헤드는 이름에서 알 수 있듯이 표면 조도와 높은 정밀도에 중점을 두어야 하는 작업에 사용됩니다. 주로 정밀도를 유지하면서 고속 절삭하는 데 적용됩니다.
디지털 시대의 지루한 머리들:
보링 작업은 수동으로 게이지를 판독하고 깊은 구멍을 뚫을 때 판독 오류가 발생하기 쉬워 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되는 공정입니다. 따라서 디지털 보링 헤드를 사용하는 것이 이상적입니다. 디지털 보링 헤드는 정교하게 설계된 LED 시스템을 갖추고 있어 타의 추종을 불허하는 정밀도와 정확도를 제공합니다.
모따기 도구:
모따기 공구는 카운터싱킹 공구라고도 하며, 기계 가공 후 표면 마감, 연삭 및 모서리 둥글림 작업에 사용됩니다. 이 작업에 주로 사용되는 공구는 모따기 커터이며, 20~45도 각도로 작업할 수 있습니다.
널링 도구:
널링 공구는 공작물의 외측 경계면에 불규칙한 표면 구조를 부여하는 데 사용됩니다. 이러한 표면 구조는 미적인 목적과 표면 마감 처리를 위해 부여됩니다. 이러한 공구를 사용하면 금속 널링 작업이 매우 쉬워집니다. 이 공구로 구현되는 표면 패턴은 다음과 같습니다.
- 직선
- 다이아몬드 패턴
- 대각선
가공물에 이러한 표면 질감을 구현하는 데 사용되는 특정 도구는 다음과 같습니다.
- 내부 널링 홀더
- 볼록형 널링 도구
- 원뿔형 널링 도구
이별 도구:
절단 공구는 날이 좁은 공구로, 경사면이 있는 경우가 대부분이며, 주로 직선형 날을 가지고 있고 단단한 금속으로 만들어집니다. 이러한 공구의 용도는 금속을 여러 부분으로 깎아내는 것으로 비교적 간단합니다. 또한, 가공물에 홈을 파는 데에도 사용할 수 있습니다.
스레드 절단 도구:
나사 절삭 공구는 선반 가공 부품에 나사산을 내는 데 적합합니다. 일반적으로 내경 나사 절삭과 외경 나사 절삭의 두 가지 형태가 있습니다.
외부 나사산 절삭은 공작물을 척에 고정하거나 두 개의 센터 사이에 고정하는 방식으로 이루어집니다.
내부 나사산 가공에서는 가공물이 척에 고정되고 공구가 척 위에서 직선으로 이동하면서 가공물이 지나갈 때 가공물에서 칩을 제거합니다.
얼굴 도구:
페이스 공구는 표면을 수직으로 절삭해야 할 때 사용됩니다. 작동 방식은 공작물이 척에 장착되어 회전하는 상태에서 공구가 공작물의 축에 수직으로 작용하는 것입니다. 페이스 공구는 특정 표면 마감 작업에도 사용됩니다.
슬로 팅 도구
슬로팅 공구는 특수 공구 홀더에 장착된 초경합금 날로 구성됩니다. 이 공구는 금속에 홈을 파는 데 사용되기 때문에 그루빙 공구라고도 하며, 원형 봉이나 원형 표면이 필요한 곳에 사용됩니다. 내부 홈을 만들거나 기어 제작과 같은 프로파일 가공에 이상적입니다.
선반 공구는 이송 방식에 따라 분류됩니다.
공구는 이송 방식에 따라서도 분류됩니다. 대부분의 공구는 특정 이송 방향을 갖도록 설계됩니다. 예를 들어, 어떤 공구는 왼쪽에서 오른쪽으로 절삭하도록 설계되었고, 어떤 공구는 오른쪽에서 왼쪽으로 절삭하도록 설계되었습니다. 공구 끝부분은 요구 사항을 충족하기 위해 특정 방향으로 절삭됩니다. 이송 방식에 따라 공구는 다음과 같이 분류됩니다.
오른손잡이용 도구:
이름에서 알 수 있듯이 이 공구들은 재료를 오른쪽에서 왼쪽으로 절삭하도록 설계되었습니다. 위 그림들을 보면 공구 끝부분이 이 방향으로 절삭되도록 각도가 져 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. 이러한 분류는 단지 이해를 돕기 위한 비유이며, 가공의 편의를 위한 것입니다.
왼손 도구
마찬가지로 왼손 공구는 재료를 왼쪽에서 오른쪽으로 절삭하는 데 사용됩니다. 기계공의 엄지손가락은 이송 방향을 나타냅니다. 왼손 공구의 주요 절삭 날은 공구의 오른쪽에 있습니다.
둥근 코 도구
좌우 방향 공구와 달리, 원형 머리 공구는 작동 방향에 대한 제약이 없습니다. 둥근 끝 덕분에 작업자가 원하는 어느 방향으로든 가공할 수 있습니다. 이러한 특성 때문에 원형 머리 공구는 선반 가공 작업에서 가장 널리 사용되는 공구이며, 주로 가공 및 표면 마감 기술에 활용됩니다.
선반 공구 선택 방법
각 공구는 특정 모양이나 형상에 맞게 설계되었으므로 가공 공정을 시작하기 전에 제품 형상, 사용할 공구, 그리고 특정 공구를 재료에 적용했을 때 얻을 수 있는 결과에 대해 명확히 이해해야 합니다. CNC 가공은 특히 홈, 언더컷 및 기타 복잡한 구조를 다룰 때 매우 복잡한 공정이 될 수 있으며, 이러한 경우 CNC 가공 공정에 여러 공구가 필요할 수 있으므로 올바른 공구를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 다음은 "CNC 가공"에서 제공하는 전체 CNC 가공 비디오입니다.엔지니어 게시물 이는 다양한 선반 공작 기계의 작동 방식과 그것들이 공작물에 미치는 영향을 명확하게 보여줍니다.
선반 절삭 공구 | 선반 기계에서 다양한 공구의 작동 원리 알아보기
결론 :
요약하자면, 이제 모든 선반 공구와 그 기능에 대해 명확하게 이해하셨고, 정밀하고 정확한 가공 작업을 위해서는 요구 사항에 맞는 적절한 선반 공구를 선택하는 것이 얼마나 중요한지 분명히 알게 되셨을 것입니다. 따라서 최적의 결과를 얻으려면 설계 및 프로젝트 관련 문의 사항을 제대로 이해하고 설명해 줄 수 있는 경험 많은 직원을 보유한 최고의 가공 업체를 선택해야 합니다.
바이촨은 다년간의 시장 경험을 보유한 숙련된 엔지니어와 기계공으로 구성된 팀을 자랑합니다. 최첨단 현대식 장비와 전문 인력을 바탕으로 고객에게 매끄럽고 정밀한 가공 서비스를 제공할 준비가 되어 있습니다.
