가공 분야에서 볼 노즈 엔드밀은 복잡한 형상과 매끄러운 표면을 만드는 능력 때문에 널리 사용됩니다. 그러나 볼 노즈 엔드밀을 사용할 때 직면하는 과제 중 하나는 절삭력이 높아 공구 마모, 표면 품질 저하, 공작 기계 손상까지 초래할 수 있다는 것입니다. 볼 노즈 엔드밀 공급업체로서 저는 가공 효율성과 공구 수명을 향상시키기 위해서는 절삭력을 줄이는 것이 중요하다는 것을 잘 알고 있습니다. 이번 블로그 게시물에서는 볼 노즈 엔드밀의 절삭력을 줄이는 몇 가지 효과적인 방법을 공유하겠습니다.
절삭력에 영향을 미치는 요인 이해
절삭력을 줄이는 방법을 논의하기 전에 절삭력에 영향을 미치는 요소를 이해하는 것이 중요합니다. 볼 노즈 엔드밀의 절삭력은 절삭 매개변수, 공구 형상, 가공물 재질, 절삭 환경 등 여러 요소의 영향을 받습니다.
- 절단 매개변수: 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 등 절삭변수는 절삭력에 큰 영향을 미칩니다. 절삭 속도가 높을수록 일반적으로 절삭력이 낮아지지만 공구 마모 및 열 발생 위험도 높아집니다. 이송률이 높을수록 소재 제거율이 높아지지만 절삭력도 높아집니다. 절삭 깊이도 절삭력에 영향을 미치며, 절삭 깊이가 클수록 절삭력이 더 커집니다.
- 공구 형상: 볼 노즈 엔드밀의 형상은 플루트 수, 헬릭스 각도, 경사각 등 절삭력에 영향을 줄 수 있습니다. 플루트 수가 많을수록 절단 효율이 높아지지만 절단력도 높아집니다. 나선각은 칩 배출과 절삭력에 영향을 미치며, 일반적으로 나선각이 클수록 절삭력이 낮아집니다. 경사각도 절삭력에 영향을 미치며 양의 경사각은 절삭력을 감소시킵니다.
- 공작물 재료: 경도, 강도, 연성 등 피삭재 재질의 특성이 절삭력에 영향을 줄 수 있습니다. 더 단단하고 강한 재료는 일반적으로 더 높은 절삭력을 요구하는 반면, 더 연성이 있는 재료는 더 낮은 힘으로 가공할 수 있습니다.
- 절단 환경: 절삭유, 윤활유의 사용 등 절삭 환경에 따라 절삭력이 영향을 받을 수 있습니다. 절삭유와 윤활제는 공구와 가공물 사이의 마찰을 줄여 절삭력을 줄이고 공구 수명을 향상시킬 수 있습니다.
절삭력을 줄이는 방법
절단 매개변수 최적화
- 절단 속도 조정: 앞서 언급했듯이 일반적으로 절삭속도를 높이면 절삭력이 감소합니다. 그러나 특정 피삭재 재료 및 공구에 대한 최적의 절삭 속도를 찾는 것이 중요합니다. 절삭 속도가 너무 높으면 과도한 공구 마모 및 발열이 발생할 수 있고, 절삭 속도가 너무 낮으면 절삭 부하가 높아지고 표면 품질이 저하될 수 있습니다. 공구 제조업체의 권장 사항을 참조하거나 절단 테스트를 수행하여 최적의 절단 속도를 결정할 수 있습니다.
- 이송 속도 감소: 이송을 줄이면 절삭력을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 그러나 이는 재료 제거율도 감소시킵니다. 따라서 원하는 가공 효율을 달성하려면 이송 속도와 절삭력 간의 균형을 찾아야 합니다. 절단 과정에서 점차적으로 이송 속도를 줄여 절단력과 표면 품질을 관찰하여 최적의 이송 속도를 찾을 수 있습니다.
- 절삭 깊이 제어: 절입량을 제한하면 절삭저항도 감소할 수 있습니다. 한 번의 패스로 큰 절입 깊이를 취하는 대신 더 작은 절입 깊이로 여러 번의 패스를 취하는 것이 좋습니다. 이는 절삭력을 줄이고 표면 품질을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
올바른 도구 형상 선택
- 적절한 플루트 수를 선택하십시오: 볼 노즈 엔드밀의 홈 수는 절삭력과 칩 배출에 영향을 줍니다. 높은 재료 제거율이 요구되는 재료의 경우, 플루트 수가 더 많은 볼 노즈 엔드밀(예:4날 볼 노즈 엔드밀, 사용할 수 있습니다. 그러나 가공이 어렵거나 낮은 절삭력이 요구되는 소재의 경우에는 플루트 수가 적은 볼 노즈 엔드밀(예:2날 볼 노즈 엔드밀또는2날 볼 노즈 엔드밀, 더 적합할 수 있습니다.
- 나선 각도 최적화: 나선각이 클수록 칩 배출이 향상되고 절삭력이 감소됩니다. 볼 노즈 엔드밀을 선택할 때 특히 긴 칩을 생성하는 소재의 경우 나선형 각도가 더 큰 것을 선택하는 것을 고려하십시오.
- 경사각 조정: 포지티브 경사각은 피삭재 소재에 가해지는 전단응력을 감소시켜 절삭력을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 포지티브 경사각이 너무 크면 공구 끝이 약해지고 공구가 파손될 수 있습니다. 따라서 피삭재 재질과 절삭 조건에 따라 적절한 경사각을 선택해야 합니다.
피삭재 재질 및 절삭 환경 개선
- 공작물 사전 가공: 피삭재의 경도가 너무 높거나 강도가 높은 경우 어닐링 등의 전 가공 작업을 수행하여 경도와 강도를 낮추어 최종 가공 시 절삭력을 감소시킬 수 있습니다.
- 냉각수 및 윤활유 사용: 절삭유와 윤활제는 공구와 가공물 사이의 마찰을 감소시키고 절삭 시 발생하는 열을 방출시켜 절삭력을 크게 감소시킬 수 있습니다. 절삭유와 윤활유의 종류는 다양하며, 피삭재의 재질과 절삭조건에 따라 적절한 것을 선택해야 합니다.
사례 연구
볼 노즈 엔드밀의 절삭력을 줄이기 위해 이러한 방법을 어떻게 적용할 수 있는지에 대한 실제 사례를 살펴보겠습니다.
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사례 1: 알루미늄 합금 가공
한 고객이 볼 노즈 엔드밀을 사용하여 알루미늄 합금 부품을 가공하고 있었습니다. 초기 절삭 변수는 절삭 속도 200m/min, 이송 속도 0.1mm/tooth, 절삭 깊이 2mm였습니다. 절삭력은 상대적으로 높았고, 공구 마모도 상당했습니다. 절삭속도를 300m/min으로 높이고, 이송량을 0.08mm/tooth로 줄였으며, 헬릭스각과 포지티브 경사각이 더 큰 2날 볼 노즈 엔드밀을 사용하여 절삭력을 30% 감소시켰습니다. 표면 품질도 향상되었으며, 공구 수명도 연장되었습니다. -
사례 2: 스테인레스강 가공
또 다른 경우에는 고객이 스테인리스강 부품을 가공하고 있었습니다. 원래의 절삭 조건에서는 절삭 부하가 높고 칩 배출이 불량했습니다. 특수 코팅된 4날 볼 노즈 엔드밀을 사용하여 절삭 변수를 최적화하고 고압 절삭유를 적용하여 절삭 저항을 25% 감소시켰습니다. 칩 배출이 개선되어 가공물의 표면 조도가 향상되었습니다.
결론
볼 노즈 엔드밀의 절삭력을 줄이는 것은 가공 효율, 공구 수명, 표면 품질을 향상시키는 데 중요합니다. 절삭 매개변수를 최적화하고, 올바른 공구 형상을 선택하고, 가공물 재료와 절삭 환경을 개선함으로써 절삭력을 크게 줄일 수 있습니다. 볼 노즈 엔드밀 공급업체로서 우리는 고객이 가공 문제를 해결할 수 있도록 고품질 공구와 기술 지원을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
당사의 볼 노즈 엔드밀에 관심이 있거나 절삭력 감소에 대한 추가 정보가 필요한 경우, 조달 및 추가 논의를 위해 언제든지 당사에 문의해 주십시오. 우리는 더 나은 가공 결과를 얻기 위해 귀하와 협력하기를 기대합니다.
참고자료
- 트렌트, EM, & Wright, PK (2000). 금속절단. 버터워스 - 하이네만.
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS(2006). 금속절단 이론 및 실습. CRC 프레스.
