2026-10-19
강철의 표면 마감은 주로 이송당 이송량, 공구 코너 반경 및 절삭 속도에 의해 결정되며, 치수 정확도는 주로 열 상태, 공구 마모 및 고정 장치에 의해 결정됩니다.이것들은 두 가지 다른 문제이며 종종 동일한 설정 변경으로 해결됩니다. 기하학적으로 정확한 기계라도 이송량이 인서트 반경에 비해 너무 높으면 거친 표면을 생성할 수 있으며, 거울 마감을 생성하는 기계라도 거친 가공 중에 부품이 늘어나거나 마지막 100개 부품 동안 공구가 40 마이크로미터 마모되면 공차를 놓칠 수 있습니다. 둘 다 올바르게 얻으려면 마감을 제어하는 매개변수와 크기를 제어하는 매개변수를 분리해야 합니다.
토로이달 또는 불 코 인서트의 경우 이론적 거칠기는 회전당 이송량과 코너 반경에 따라 달라집니다.Ra (마이크로미터) ≈ (f² ÷ (32 × rε)) × 1000, 여기서 f는 밀리미터 단위의 회전당 이송량이고 rε는 밀리미터 단위의 코너 반경입니다.
두 가지 예가 그 영향력을 보여줍니다. f = 0.1 mm/rev 및 rε = 0.8 mm일 때 이론적 Ra는 약 0.39 µm입니다. 동일한 인서트로 f = 0.2 mm/rev일 때 Ra는 약 1.56 µm로 상승합니다. 즉, 이송량이 두 배가 되면 거칠기가 네 배가 됩니다. 실제로는 런아웃, 진동, 빌드업 에지 및 공구 마모로 인해 달성된 거칠기가 이론적 값의 1~3배인 경우가 많지만, 이 관계는 여전히 먼저 개입해야 할 부분을 알려줍니다.
이것이 와이퍼 인서트가 모든 것을 바꾸는 이유이기도 합니다. 와이퍼 형상은 절삭날의 일부에 걸쳐 유효 코너 반경을 평평하게 만들어 이송량과 거칠기를 분리하고 동일한 Ra에서 더 높은 이송 속도를 허용합니다. 대형 강철 표면(기계 베이스, 금형 플레이트, 구조 패드)에서는 와이퍼 페이스 밀이 마감 요구 사항을 변경하지 않고도 사이클 시간을 상당히 단축할 수 있습니다.
저탄소강 및 합금강의 코팅된 초경합금은 일반적으로 분당 150~250미터로 가공되며, 스테인리스강은 분당 100~150미터로 더 낮게 가공됩니다. 속도가 너무 낮으면 빌드업 에지가 발생하여 표면이 찢어지고 크기 제어가 파괴되며, 속도가 너무 높으면 측면 마모가 가속화되고 유효 공구 직경이 변경됩니다. 어느 쪽도 경보로 나타나지 않고 스크랩으로 나타납니다.
강철에서 이송당 이송량이 대략 0.05 mm 미만이면 절삭이 아닌 마찰이 발생하여 표면이 경화되고 공구 수명이 단축됩니다. 현대의 고이송 및 트로코이달 전략은 의도적으로 작은 반경 방향 결합과 큰 축 방향 깊이 및 제어된 칩 두께를 사용하여 절삭이 전단 영역에 유지되도록 하고 더 높은 제거율에서 더 나은 마감을 생성합니다.
마감 패스는 거친 가공으로 남은 경화층 아래, 일반적으로 0.2~0.5 mm를 절삭해야 합니다. 너무 얕은 패스는 손상된 층을 제거하는 대신 마찰하여 광택이 나지만 일관성이 없는 표면과 좋지 않은 크기 제어를 생성합니다.
강철에는 플러드 냉각수 또는 깊은 포켓 및 스테인리스강의 경우 고압 스핀들 관통 냉각수가 필요합니다. 재절삭 칩은 갑작스러운 마감 저하 및 인서트 파손의 가장 흔한 원인입니다. 사이클의 동일한 지점에서 마감이 주기적으로 저하되면 기계를 의심하기 전에 칩 배출을 의심해야 합니다.
다음 값은 중간 탄소강의 코팅된 초경합금에 대한 일반적인 작업장 시작점으로, 보장된 결과보다는 시험을 위한 기준선으로 사용됩니다.
| 작업 | 공구 | Vc (m/min) | 이송 | 깊이 | 일반 Ra |
|---|---|---|---|---|---|
| 페이스 밀링, 거친 가공 | Φ80 mm, 6개 인서트, rε 0.8 | 180–220 | 0.15–0.25 mm/tooth | 2–4 mm | 3.2–6.3 µm |
| 페이스 밀링, 마감 | Φ80 mm 와이퍼, 6개 인서트 | 200–250 | 0.2–0.4 mm/tooth | 0.3–0.5 mm | 0.8–1.6 µm |
| 숄더 밀링 | Φ16 mm, 4개 플루트, rε 0.4 | 150–200 | 0.06–0.10 mm/tooth | 0.5–2 mm 반경 방향 | 1.6–3.2 µm |
| 포켓 마감 | Φ10 mm 볼 또는 불 코 | 160–220 | 0.03–0.06 mm/tooth | 0.2–0.3 mm | 0.8–1.6 µm |
| 보링 | 조절식 보링 헤드 | 120–180 | 0.05–0.12 mm/rev | 0.1–0.3 mm | 0.8–1.6 µm |
| 드릴링 (가공 직후) | Φ12 mm 초경 드릴 | 80–120 | 0.10–0.18 mm/rev | — | 3.2–6.3 µm |
강철의 크기 오류는 네 가지 원인에서 발생하며, 그 중 어느 것도 마감 개선으로 해결되지 않습니다.
세 가지 기계 속성이 중요합니다.동적 강성 공구 끝에서 챗터를 억제하며, 이는 실제로 대형 표면에서 0.8 µm 마감이 달성 가능한지 여부를 결정합니다.열 안정성 긴 사이클 동안 크기를 일관되게 유지합니다.기하학적 정확도 및 반복성 보상이 달성할 수 있는 하한선을 설정합니다.
강철 작업의 경우 BT50 기어 스핀들과 무거운 구조를 갖춘 기계가 일반적으로 더 나은 플랫폼입니다. 거친 가공 힘이 높고 감쇠가 중요하기 때문입니다.VMC-1066HD는 15 kW급 스핀들을 최대 2500rpm의 저단 기어 범위에서 420 N·m와 1,200 kg 테이블을 결합하고, VMC-1370HD는 1:4 범위에서 572 N·m와 1400×700 mm 테이블을 제공하여 더 큰 블록을 처리합니다. 사이클 시간이 지배적인 중간 강철 부품의 경우 VMC-1165HL은 12,000 rpm 직접 구동 BT40 스핀들과 30 m/min 급속 이송으로 좋은 절충안입니다.
대부분의 강철 부품에 적용되는 절차, 순서대로:
마감이 부품 전체가 아닌 테이블 전체에 걸쳐 변동하는 경우 가이드웨이 예압 또는 기계 수평을 의심하십시오. 크기가 부품 수에 따라가 아니라 시간에 따라 드리프트하는 경우 열 팽창을 의심하십시오. 이동 거리의 한쪽 끝에서는 크기가 잘못되었지만 다른 쪽 끝에서는 올바른 경우 피치 오류 보정 또는 나사 마모를 의심하십시오. 표면에 고정된 피치로 규칙적인 표시가 나타나면 인서트보다는 스핀들 또는 홀더 밸런스를 의심하십시오.
이러한 각 문제에는 다른 해결책이 있으며, 이송 속도를 늦추는 것으로는 해결되지 않습니다. 부품 도면, 재료 등급, 공차, 필요한 Ra 및 현재 매개변수를 보내주시면 한계가 어디에 있는지, 그리고 VMC 범위의 어떤 기계 구성이 해당 특정 강철 응용 분야에 적합한지 알려드리겠습니다.
