터닝 응용 가공
터닝(선반) 가공 공정에서는 선반 장비를 사용하여 공작물을 회전시키는 동시에 절삭 공구가 직경을 따라 이동하면서 여분의 재료를 꼼꼼하게 깎아내어 원통형 모양을 만듭니다. 터닝(선반)은 원통형 부품이나 외부 표면을 타의 추종을 불허하는 정확도로 제작할 때 가장 많이 사용하는 작업입니다.
차례
제조의 비밀에서, 가공은 원재료를 다양한 산업에서 사용되는 정밀 엔지니어링 부품으로 바꾸는 기본 공정입니다.
사용 가능한 많은 기술 중에서 세 가지 핵심 프로세스가 눈에 띕니다: 터닝, 밀링, 그리고 홀메이킹.
흔히 '금속 절삭 작업'이라고도 하는 각 방법은 고유한 특성을 제공하며 각 시나리오에 따라 고유한 모양과 결과를 얻기 위해 배치됩니다.
이 글에서는 이러한 가공 공정의 복잡성을 자세히 살펴보고, 그 기본 원리와 응용 분야를 조명합니다.
터닝: 완벽한 원통형 만들기
원재료를 정밀하고 정교하게 완벽한 원통 모양으로 만든다고 상상해 보세요. 바로 여기서 터닝이 중요한 역할을 합니다. 이 가공 공정에서는 선반을 사용하여 공작물을 회전시키고 절삭 공구가 직경을 따라 이동하면서 여분의 재료를 꼼꼼하게 깎아내어 원통형 모양을 만듭니다. 터닝(선반)은 원통형 부품이나 외부 표면을 타의 추종을 불허하는 정확도로 제작할 때 가장 많이 사용하는 작업입니다.
터닝의 주요 장점 중 하나는 절삭날과 공작물 사이의 지속적인 접촉(연속가공)에 있습니다. 이러한 연속적인 상호 작용은 안정적인 공정을 보장하여 원활하고 지속적인 칩 형성을 가능하게 합니다. 터닝의 우아함은 균일한 표면을 생성하는 능력에 있으며, 다양한 산업 분야에서 없어서는 안 될 기술입니다.
CNC 터닝 절삭조건 디코딩
터닝 가공에서는 절삭 속도(vc), 이송 속도(f), 절삭 깊이(ap)의 세 가지 주요 절삭 조건에 따라 가공 공정이 결정됩니다. 이러한 절삭조건은 각각 작업의 효율성과 정밀도를 정의하는 데 중추적인 역할을 합니다.
CNC 터닝의 비밀에서, 고품질 부품을 효율적으로 생산하려면 최적의 절삭 조건을 달성하는 것이 중요합니다. 이 기사에서는 CNC 터닝의 필수 절삭 조건에 대해 자세히 알아보고 그 응용 분야를 살펴봅니다.
절삭 속도
‘절삭 속도’는 절삭날을 기준으로 회전하는 공작물의 원주를 따라 표면 속도를 나타냅니다.
CNC 터닝에서는 공작물의 직경이 줄어드는 경우에도 기계가 공작물의 표면 속도를 유지합니다.
기호 ‘Vc’ 를 사용하여 분당 미터(m/min) 또는 분당 피트(sf/min)로 표시됩니다.
'절삭 속도'를 분당 회전 수(RPM)와 혼동하지 않는 것이 중요한데, 이는 1분 동안 고정된 축을 중심으로 완료된 회전 수를 나타냅니다.
‘RPM’ 은 작업 내내 일정하게 유지되며 주축에서 측정됩니다. 계산 공식을 사용하면 '절삭 속도Vc'와 'RPM' 간에 전환할 수 있습니다.
이송
또 다른 중요한 변수는 '이송(피드)'로, 회전당 피드 및 ‘이송’이라고도 합니다.
‘이송’은 주축이 회전할 때마다 절삭 공구가 공작물의 길이를 따라 전진하는 거리를 나타냅니다.
이 동적 측정값은 회전당 밀리미터(mm/rev) 또는 회전당 인치(inch/rev)로 표시되며, 기호는 ‘f’ 입니다.
절삭 깊이
마지막으로 '절삭 깊이'는 각 패스 동안 절삭 공구가 제거한 금속의 양을 의미합니다.
이 수직 거리는 가공된 표면에서 공작물의 절삭되지 않은 표면까지 측정됩니다.
예를 들어, 직경 100mm의 공작물을 한 번의 툴 패스로 90mm로 터닝하면 '절삭 깊이'는 5mm가 됩니다.
기호는 ‘ap’ 입니다.
터닝의 3 요소
터닝 가공에서 절삭 조건을 이해하는 것은 효율적이고 정밀한 가공 공정을 달성하기 위한 기본입니다. 절삭 속도, 이송, 절삭 깊이는 작업의 효율성과 정확성을 결정하는 데 중요한 역할을 하는 3 요소 입니다. 이러한 필수 절삭 조건 요소를 숙지함으로써 작업자는 CNC 가공의 비밀에서 터닝 정밀도와 효율성을 높여 고품질의 부품을 생산할 수 있습니다.
CNC 터닝 작업 및 전략에 대한 초보자 가이드
각 작업의 정의와 기능을 이해하기 위한 관문인 'CNC 터닝 작업 초보자 가이드'에 오신 것을 환영합니다. 저희의 목표는 이러한 기본 프로세스에 대한 포괄적인 이해를 점진적으로 발전시키는 것입니다.
저는 초기 견습생 시절부터 CNC 터닝의 세계에 발을 들여놓기 시작했고, 그 이후로 단순함 속의 우아함에 깊은 감명을 받았습니다. 이러한 열정이 제가 새로운 세대의 기계 기술자들과 지식을 공유할 수 있는 원동력입니다. 종종 CNC 밀링 장비에 가려져 있지만, 겸손한 CNC 선반은 괄목할 만한 발전을 이루었으며, 주목받을 만한 가치가 있습니다.
‘터닝’의 매혹적인 세계를 탐험하는 것부터 시작하겠습니다. 이 가공 공정에서는 선반을 사용하여 공작물을 회전시키고 절삭 공구가 직경을 따라 이동하면서 여분의 재료를 꼼꼼하게 깎아내어 원통형 모양을 만듭니다. 이 웅장한 공정에서 우리는 각각 고유한 목적을 가진 다양한 터닝 작업을 접하게 됩니다.
다양한 터닝 작업에 대해 알아보고 그 복잡성과 실제 적용 사례를 살펴보겠습니다.
외경 터닝 (원통형 표면)
외경 터닝은 의심할 여지 없이 가장 일반적인 터닝 작업입니다.
원하는 직경에 도달할 때까지 공작물의 외경 또는 원통형 표면에서 여분의 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다.
직각 터닝 (원통형 표면 및 직각 턱)
직각 터닝은 직경이 급격하게 변화하는 공작물을 만드는 기술입니다.
그 결과 독특한 ‘계단식’ 모양이 나타나므로 고유한 형상 요구 사항이 있는 부품에 유용한 작업입니다.
테이퍼 터닝 (테이퍼 표면)
반면 테이퍼 터닝은 다양한 직경을 가진 표면 사이에서 점진적인 전환을 생성하는 프로세스입니다.
이는 공작물과 절삭 공구 사이의 각진 움직임을 통해 이루어지며, 테이퍼형 부품을 만들 수 있습니다.
챔퍼 터닝
스텝 터닝과 마찬가지로 챔퍼 터닝은 선삭된 직경과 다른 표면 사이에 각진 전환 형상을 만듭니다.
이 작업은 공작물에 챔퍼(모따기) 또는 경사진 모서리를 추가하는 데 사용됩니다.
윤곽 터닝 (복잡한 표면 윤곽)
윤곽 터닝(컨투어링)은 절삭 공구가 미리 정의된 경로를 따라 세심하게 공작물에 특정 기하학적 윤곽을 생성하는 작업입니다.
형상을 가공하는 데 여러 번의 패스가 필요할 수 있지만, 요즘에는 MDT 공구를 사용하면 이 과정을 크게 줄일 수 있습니다.
또한 한 번의 툴 패스로 동일한 윤곽 모양을 얻을 수 있는 고가의 맞춤형 스페셜 공구를 사용할 수도 있습니다. 이 작업은 복잡하고 맞춤화된 모양을 제작하는 데 매우 중요합니다.
트로코이달 터닝 (복잡한 윤곽이 있는 표면과 깊은 홈)
트로코이달 터닝은 최적화된 툴 패스와 진입/진출 동작을 사용하여 재료 제거율을 극대화합니다. 다양한 공작 기계 축과 원형 인덱서블 인서트를 사용하여 황삭 작업의 효율성을 높여줍니다. 이러한 유형의 작업에 이상적인 공구는 다방향 터닝(MDT) 공구입니다.
페이싱 (단면)
페이싱은 공작물의 길이를 단축하는 가공 작업으로, 공작물의 길이가 의도한 치수를 약간 초과할 때 발생할 수 있는 불일치를 해결합니다.
절삭 공구는 공작물의 반경을 따라 이동하여 원하는 공작물 길이에 도달하고 공작물 끝이 회전축에 수직이 되도록 합니다.
절단
절단은 공작물이 지정된 크기와 모양으로 가공된 후 적용되는 터닝 작업입니다.
가공 사이클이 끝나면 공작물의 한 부분을 절단하는 작업이 포함됩니다.
절삭 공구는 공작물이 분리되어 떨어질 때까지 회전축을 수직으로 통과하면서 공작물을 점진적으로 횡단합니다.
솔리드 환봉이나 튜브를 자르는 데 사용할 수 있습니다.
Y-축 절단
주로 아래쪽으로 절삭 부하가 가해져 상대적으로 약하고 지지되지 않는 블레이드에 스트레스를 주는 기존 절삭 공구와 달리, Y축 절삭은 대부분의 절삭 부하를 블레이드의 긴 축을 따라 견고한 툴 블럭으로 향하게 합니다.
이 공정은 비교적 새로운 공정이며 Y축이 있는 CNC 선반에만 적합합니다.
홈 가공
홈 가공은 공작물에 좁은 홈을 만드는 작업을 수반합니다.
절삭 폭은 사용되는 절삭 공구에 따라 다르며, 홈이 더 넓은 경우 공구가 공작물에서 동일한 경로를 여러 번 따라갈 수 있습니다.
홈 가공 작업에는 두 가지 유형이 있습니다.
축 방향 홈(단면 홈) 가공은 공작물 단면에 좁은 홈을 만들고, 반경 방향 홈 가공(외경 및 내경)은 공작물 측면으로 반경 방향으로 이동하여 재료를 제거합니다.
나사 가공
나사 터닝은 선반 장비에서 수행되는 중추적인 선삭 작업으로, 공작 기계가 공작물의 외부 표면에 나사산을 세심하게 조각하는 작업입니다.
이 프로세스에는 공구가 공작물과 함께 움직이며 지정된 피치와 길이로 나선형 홈을 조각하는 작업이 포함됩니다.
공구는 더 깊은 나사산을 얻기 위해 공작물을 여러 번 통과할 수 있습니다.
이 작업에는 나사 모양의 초경 인덱서블 인서트가 사용됩니다.
이 작업의 성공 여부는 정밀한 장비 셋업에 달려 있습니다. 더 깊은 나사골에 도달하기 위해 여러 번의 툴 패스가 필요한 경우 기계는 동일한 시작점에서 나선 가공을 시작해야 합니다.
보링 (내경 터닝)
내경 터닝(보링)은 공작물 내의 구멍에서 여분의 재료를 제거하는 공정입니다.
'싱글 포인트' 절삭 공구는 공작물에 축 방향으로 진입하여 지정된 치수로 가공하거나 기존 홀을 더 깊거나 넓게 만드는 데 사용됩니다.
보링은 기초 홀이 없는 상태에서 사용할 수 없으며, 기초 홀이 이미 있는 경우에만 사용할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
탭 가공(탭핑)
탭핑은 탭핑 공구를 사용하여 공작물의 기존 홀에 축 방향으로 진입해서 나사산을 만드는 작업입니다.
탭 크기는 홀 치수에 해당합니다.
공작물이 저속으로 회전하면서 탭이 공작물 재료에 들어갈 때, 싱크로(리지드) 탭 홀더가 탭을 지지합니다.
드릴 공정
드릴 공정은 공작물이 회전하는 동안 불필요한 재료를 제거하여 공작물에 구멍(홀)을 만드는 데 중점을 둡니다.
홀의 직경은 사용된 드릴의 직경과 일치합니다.
리머 공정
리머 공정은 공작물의 홀을 미세하게 확대하는 역할을 하며, 기본적으로 크기 조정 작업입니다.
리머는 공작물을 축 방향으로 관통하여 기존 홀을 직경에 맞게 미세 확대합니다.
리머 공정은 드릴 공정에 이어 소량의 재료만 제거하므로 드릴 공정보다 표면 조도가 더 매끄러운 정밀한 홀을 만들 수 있습니다.
공작물이 저속으로 회전하면서 리머가 공작물 재료에 들어갈 때, 싱크로(리지드) 탭 홀더가 리머를 지지합니다.
또한 싱크로 탭 홀더를 사용하여 리머 공정을 적용하는 것이 가장 좋은 팁입니다!
널링
널링은 공작물 표면에 톱니 모양 또는 다이아몬드 모양의 패턴을 만드는 것을 목표로 합니다.
이러한 패턴은 그립감을 향상시키고 미적 감각을 더합니다.
이 작업을 담당하는 공구를 널링 공구(널)이라고 하며, 이 공구의 톱니가 공작물의 표면과 접촉하는 동안 널링 공구의 날이 굴러갑니다.
MDT (다방향 터닝)
다방향 터닝 및 홈 가공(MDT)은 홈 가공, 프로파일링, 터닝, 절단, 나사 등 다양한 가공 작업에 적합한 다용도 공구를 말합니다.
이 공구의 핵심 기능은 안정성, 안전성, 높은 생산성을 보장하는 독특한 클램핑 메커니즘입니다.
다양한 직경, 복잡한 프로파일, 복잡한 홈이 있는 부품 가공에 이상적이며 여러 개의 표준 공구가 필요하지 않습니다.
또한 공구 교체 및 재고 비용도 절감할 수 있습니다.
인서트 클램핑 방식으로 안정성이 향상되었으며, 고압 냉각 시스템과 결합하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.
이 공구는 트로코이드 터닝 작업에 이상적입니다.
CNC 터닝 작업의 세계 탐색하기
CNC 터닝 작업에 대한 포괄적인 개요를 통해 정밀 터닝의 세계로 나아갈 수 있는 모든 준비를 마쳤습니다. 원통형 부품을 제작하거나 나사산을 만들거나 복잡한 윤곽을 구현하는 등 고유의 요구 사항을 충족하도록 공작물을 가공하는 데 있어 모든 작업은 중추적인 역할을 합니다.
하지만 기계 가공의 세계에서 배우는 것은 끊임없는 모험이라는 점을 기억하세요. 항상 더 많은 것을 발견하고 새로운 지평을 개척할 수 있습니다. 따라서 호기심을 유지하고 기술을 계속 연마하며 끊임없이 진화하는 CNC 터닝의 세계에 열려 있어야 합니다. 더 많은 통찰력, 고급 기술 및 실용적인 팁을 통해 CNC 터닝 전문성을 강화하고 숙련된 기계 기술자로 계속 성장할 수 있도록 노력하세요. 여정은 이제 막 시작되었습니다!