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절단 가공

절단 가공은 주로 대량 생산에 사용되는 바 피드 머신에서 사용됩니다. 일반적으로 절단 가공이 가공물의 전체 가공 시간에서 차지하는 비중이 작기 때문에 시간 절약 효과는 크지 않습니다. 하지만 일부 가공물은 절단 가공 후에도 가공할 부분이 남아 있으며 서브 스핀들에서 추가 작업을 수행합니다. 칩이 가공물 주위를 감싸면 서브 스핀들에 다음 가공물을 클램핑하는 작업을 방해할 수 있습니다. 이 경우 장비가 불량품을 생산하거나 멈출 수 있습니다. 완성된 부품을 감싸는 칩은 연속 작업(열처리, 디버링, 조립 등)에서 문제를 일으키고 가공물 표면을 손상시킬 수 있습니다. 절단 가공은 일반적으로 부품 가공에서 최종 작업 중 하나이므로 안정성이 매우 중요합니다. 일반적으로 절단 중에 공구가 파손되면 해당 가공물이 폐기됩니다. 이로 인해 기계가 오랫동안 정지될 수 있습니다.

절단 가공 팁: 절단 가공 공구 선택 방법

1. 얕은 절단 가공

2. 중간 깊이의 절단 가공

3. 깊은 절단 가공

공정 안정성은 매우 중요하므로 정밀 절삭유가 공급되는 공구를 선택하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 칩 배출이 원활해지고, 온도 및 인서트 마모가 감소하며, 표면 조도가 향상됩니다. 안정성을 극대화하려면 가장 짧은 오버행과 안정적인 인서트 클램핑을 사용하십시오. 가공물, 환봉 또는 튜브를 절단 가공할 때는 재료를 절약하고 절삭력을 최소화하는 것이 중요합니다. 좁은 인서트는 절삭력을 낮추고 소재를 절약합니다. 절단 가공에 맞게 설계된 인서트 형상을 사용하십시오. 이러한 인서트를 사용하면 홈보다 폭이 좁은 칩을 생산하는 데 도움이 됩니다. 그러면 절단 가공 때 칩 컨트롤과 표면 조도가 향상됩니다.

절단 가공 우선 추천

날이 1개 및 2개인 솔루션은 다양한 절단 가공에서 우선 추천으로 고려되어야 합니다. 홈보다 좁은 칩이 발생하도록 설계된 인서트를 사용하십시오.

얕은 절단 가공(직경 ≤ 12 mm (0.47 inches))에서는 대량 생산에서 경제적인 절단이 가능한 3날 인서트를 사용하십시오.

중간 깊이의 절단 가공

중간 깊이의 절단 가공(직경 ≤ 40 mm (1.57 inches))에서는 2날 인서트를 사용하는 스크류 클램프와 스프링 잠금 홀더를 사용하십시오.

깊은 절단 가공

깊은 절단 가공(직경 ≤ 112 mm (4.41 inches))에서는 인서트에 가해지는 절삭력이 높으므로 인서트 안정성이 중요합니다. 따라서 안정적인 스프링 클램프와 한날 인서트가 있는 블레이드가 최선에 선택입니다.

핍과 버가 발생하지 않는 절단 가공

핍과 버가 발생하지 않는 절단 가공을 위해서는 코너 반경이 작은 날카로운 형상을 사용하십시오. 선단각이 있는 인서트도 핍과 버를 감소시킵니다. 선단각 인서트는 측면 절삭력을 발생시켜 짧은 오버행(<13 mm (0.51 inch))에만 추천됩니다.

소형 정밀 부품 가공

소형 정밀 부품 가공에서는 가장 작은 폭과 가장 날카로운 절삭날 인서트를 사용하십시오. 공정 안정성을 극대화하려면 정밀 절삭유를 지원하는 공구를 사용하십시오. 공구 날이 그렇게 날카롭지 않아도 되면 경제적인 솔루션과 대직경에서 3날 또는 2날 인서트를 선택하십시오.

절단 가공 팁: 절단 가공을 적용하는 방법

바 및 튜브 절단

오버행(OH)

오버행을 최소화하십시오. 바를 절단할 때 오버행을 줄이고 블레이드를 높이면 3제곱에 비례하여 아래로 처짐(δ)이 줄어듭니다.

오버행이 짧으면 안정성이 크게 향상됩니다. 척 가까이에서 절단하십시오. 이는 안정적인 조건과 신중한 취급을 필요로 하는 얇은 인서트를 사용해 절단할 때 특히 중요합니다.

  • 피할 수 없는 긴 오버행이 발생하면 경절삭 형상을 사용하십시오.
  • 오버행이 1.5xH 미만이면 형상별 추천 이송을 사용하십시오.
  • 오버행이 1.5xH 이상이면 형상별 추천 이송의 최소값까지 이송률을 낮추십시오.

공구 센터 높이

특히 중심을 향해 절단할 때는 센터 높이를 정확하게 ±0.1 mm (± 0.004 인치) 보정하는 것이 중요합니다. 오버행이 긴 경우에는 센터 위 최대 편차로 +0.1 mm (+0.004 inch)를 사용하여 아래로 처진 상태를 보정하십시오.


센터 아래에 위치할 때의 결과:

  • 핍 증가
  • 파손(불리한 절삭력)

중심선에 위치할 때의 결과:

  • 파손(중심을 통해 누름)
  • 빠른 전면 마모(여유 공간 작음)

이송률

바의 중심을 지나서 절삭할 경우 불필요하게 더 높은 인성이 요구되어 인서트 파손으로 이어질 수 있습니다. 이때 가공물이 절삭 반대 방향으로 이동하기 시작하므로 인서트가 마찰에 노출됩니다. 이렇게 되면 인서트가 인장 응력에 노출되어 파손될 수 있습니다.


속도 계산:

중심 전 약 2 mm (0.08 inch) 지점에서 이송을 최대 75% 줄이십시오. 중심에서 이송을 낮추면 절삭력이 감소하고 공구 수명이 증가하지만, 원주에서는 이송을 높이면 생산성과 공구 수명이 향상됩니다. 파손을 방지하려면 바의 중심으로부터 약 0.5 mm (0.02 inch) 전에서 이송을 중단하십시오. 이렇게 하면 무게와 길이 때문에 절단된 부분이 떨어집니다.

중심을 통과해 이송하면 파손이 발생합니다.

서브 스핀들

바를 절단할 때 서브 스핀들을 사용하면 절단된 부분을 분리하면서 인성 요구사항을 크게 줄이고 공구 수명을 늘릴 수 있습니다. 또한 내마모성이 더욱 강한 재종을 사용할 수 있어 공구 수명이 그만큼 더 늘어납니다. 절단 작업을 하면서 중심으로부터 약 1 mm (0.04 inch) 지점에서 이송을 중단하십시오. 그런 다음 서브 스핀들을 이용해 절단된 부분을 분리하십시오.

인서트 폭

바 소재를 절약하고 절삭력과 환경 오염을 최소화하려면 최대한 좁은 인서트를 사용하십시오.

폭 증대 

옆의 표를 사용해 가공물 직경 D에 따라 인서트 폭 CW를 선택하십시오.

CW
​ D mm (inch) CW mm​
 -10 (-0.4)​  1.0​
 10-25 (0.4-1.0)​  1.5​
 25-40 (1.0-1.6)​  2.0​
 40-50 (1.6-2.0)​  2.5​
 50-65 (2.0-2.6)​  3.0​
 
 

핍과 버가 발생하지 않는 절단 가공

바 또는 튜브를 절단할 때 핍 또는 버를 방지하려면 좌승수 또는 우승수 선단각 인서트를 선택하십시오. 선단각이 크면 핍과 버가 감소하지만, 직선 절삭을 할 수 없으며, 칩 컨트롤 및 표면 조도 불량과 공구 수명 단축으로 이어질 수 있습니다. 최대한 작은 선단각 인서트를 사용하십시오. 오버행이 길면 중립 인서트를 사용하십시오. 공구가 길수록 선단각 인서트의 문제가 커집니다.

선단각 중립
안정성 및 공구 수명 나쁨 좋음
반경 방향 절삭력 낮음 높음
축 방향 절삭력 높음 낮음
핍/버 작음
진동 위험 높음 낮음
표면 조도 및 평탄도 나쁨 좋음
칩 흐름 나쁨 좋음
핍 및 버가 없는 절단

소직경 바의 절단 가공

가장 낮은 부하가 발생하게 하십시오. 폭이 최대한 좁고 절삭날이 가장 날카로운 인서트를 사용하십시오.

공구를 바 스톱으로 사용하지 마십시오.

어떤 공구에도 좋지 않지만 좁은 폭의 인서트는 공구가 쉽게 파손될 수 있어 더욱 좋지 않습니다.


드릴링된 홀 절단

블레이드 처짐을 유발하고 공구가 파손될 수 있으므로 원추형 부분은 절단 가공하지 마십시오.

벽이 얇은 튜브

벽이 얇은 튜브를 절단할 때는 가장 낮은 절삭력이 생성되게 하십시오. 가장 좁은 폭과 가장 날카로운 절삭날의 인서트를 사용하십시오.


절삭유

절삭유의 사용은 절단 및 홈 가공의 공정 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 절삭유 섹션에서는 오버 및 언더 절삭유, 정밀 절삭유 및 절삭유 압력에 관한 세부정보와 추천사항을 알려 드립니다.

Y축 절단 가공

Y축 절단 가공은 완전히 새로운 절단 가공 방법입니다. 기존 X축 절단 가공 때 절삭력의 대부분은 절삭 속도에 의해 발생하고 나머지는 절삭 이송에 의해 발생합니다. 결과로 발생하는 부하는 약 30도의 각도로 공구로 향합니다. 이로 인해 절단 블레이드에는 두 번째로 약한 방향으로 부하가 가해집니다. 이 문제를 해결하는 최상의 방법은 블레이드 오버행을 줄이고 블레이드 높이를 증가시키는 것입니다. 복합 가공기 및 터닝 센터에서 팁 시트를 90도 회전하고 Y축을 사용해 공구를 이송하면 결과로 발생하는 절삭력이 공구의 가장 강한 방향으로 향합니다. 블레이드 오버행이 60 mm (2.36 inch)이면 굽힘 강성이 6배 이상 증가합니다. 그 결과 훨씬 더 안정적이고 조용하고 진동이 없는 절삭 공정이 가능하기 때문에 표면 조도가 향상되고 이송과 공구 오버행을 증가시킬 수 있습니다. Y축 절단 가공용 CoroCut® QD는 Y축이 있는 터닝 센터, 복합 가공기 및 자동 선반의 절단 가공을 위한 우선 추천 공구입니다. 최대 180 mm (7 inch)의 대직경을 가공할 수 있으며, 특히 메인 척과 서브 척 사이에 도달할 정도로 오버행이 길 때 적합합니다. 오버행이 블레이드 높이보다 클 경우 Y축 절단 블레이드를 사용하는 것이 항상 유리합니다.

적용 방법

복합 가공기의 Y축 절단 가공

공구 어셈블리가 메인 척과 서브 척 사이에 도달할 정도로 긴 경우가 종종 있습니다. 이는 전체 셋업이 Y축 부하에 비해 X 방향으로 약해 절삭력이 공구 어셈블리와 기계 스핀들로 향한다는 것을 의미합니다.

기존 셋업
Y축 절단 가공용 셋업

일반적으로 공구 길이는 기계 밖에서 광학 기기를 사용해 측정합니다. 절단 가공 때 공구 길이가 공구 센터 높이가 되기 때문에, 특히 중심으로 절단 때 센터 높이가 정확해야 합니다.

기계 밖의 광학 측정

절삭날을 확인하기 어려울 경우 공구에 게이지 평면이 있습니다. 평면 위치는 다음과 같습니다.

  • E, F, G, H 팁 시트(2, 2.5, 3, 4 mm (0.079, 0.098, 0.118, 0.157 inch))에서 절삭날 위로 5±0.05 mm (0.197±0.002 inch)
  • J 및 K 팁 시트(5 및 6 mm (0.197 및 0.236 inch))에서 절삭날 위로 5.5±0.05 mm (0.236±0.002 inch)

터닝 센터의 Y축 절단 가공

공구 어셈블리는 종종 길고 가늘기 때문에 척 가까이에서의 절단이 가능합니다. 이 경우 전체 셋업이 Y축 부하에 비해 X 방향으로 약해 절삭력이 공구 어셈블리와 터릿으로 향합니다.

기존 셋업
Y축 절단 가공용 셋업

일반적으로 공구 길이는 기계 안에서 프로브를 사용해 측정합니다. 절단 가공 때 공구 길이가 공구 센터 높이가 되기 때문에, 특히 중심으로 절단 때 센터 높이가 정확해야 합니다.

절삭날을 확인하기 어려울 경우 공구에 게이지 평면이 있습니다. 평면 위치는 다음과 같습니다.

E, F, G, H 팁 시트(3 mm (0.118 inch))에서 절삭날 위로 5±0.05 mm (0.197±0.002 inch)

J 및 K 팁 시트(4 mm (0.157 inch))에서 절삭날 위로 5.5±0.05 mm (0.236±0.002 inch)

기계 안에서 프로브를 사용한 측정

자동 선반의 Y축 절단 가공

절삭날로 바를 접촉하기 어려울 경우 공구에 게이지 평면이 있습니다. 평면 위치는 다음과 같습니다.

E 및 F 팁 시트(3 mm (0.118 inch))에서 절삭날 위로 5±0.05 mm (0.197±0.002 inch)

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