가공 중에 CNC 회전 부품의 변형은 최종 제품의 품질과 성능에 크게 영향을 줄 수있는 일반적이고 번거로운 문제입니다. 신뢰할 수있는 공급 업체로CNC 회전 가공 부품, 나는 부품 변형의 다양한 시나리오를 발견했으며 그것을 예방하는 데 풍부한 경험을 축적했습니다. 이 블로그에서는이 문제를 해결하기위한 효과적인 전략을 공유하겠습니다.
변형의 원인을 이해합니다
예방 방법을 탐구하기 전에 CNC 회전 부품에서 변형의 근본 원인을 이해하는 것이 중요합니다. 이 문제에 몇 가지 요소가 기여할 수 있습니다.
1. 절단력
회전 과정에서 절단력이 공작물에 가해집니다. 이러한 힘이 너무 높거나 고르지 않게 분포되면 공작물이 변형 될 수 있습니다. 높은 절단력은 과도한 절단 속도, 공급 속도 또는 절단 깊이와 같은 부적절한 절단 매개 변수로 인해 발생할 수 있습니다.
2. 열 효과
가공 중에 발생하는 열은 또한 변형을 유발할 수 있습니다. 공작물이 가열되면 확장되고 냉각되면 수축합니다. 이 열 팽창과 수축은 특히 열전도율이 높은 재료에서 치수 변화와 뒤틀림을 유발할 수 있습니다.
3. 잔류 응력
잔류 응력은 가공 후 재료에 남아있는 내부 응력입니다. 이러한 스트레스는 단조, 주조 또는 열처리와 같은 과정에서 도입 될 수 있습니다. 재료가 가공되면, 재료의 제거는 이러한 잔류 응력을 방출하여 부품이 변형 될 수 있습니다.
4. 고정 및 클램핑
부적절한 비품 및 클램핑은 또한 변형으로 이어질 수 있습니다. 공작물이 올바르게지지되거나 클램핑되지 않으면 가공 중에 움직이거나 진동하여 치수와 변형이 부정확합니다.
예방 조치
1. 절단 매개 변수 최적화
변형을 방지하는 가장 효과적인 방법 중 하나는 절단 매개 변수를 최적화하는 것입니다. 여기에는 가공중인 재료, 공구 형상 및 기계 기능에 따라 적절한 절단 속도, 공급 속도 및 절단 깊이를 선택하는 것이 포함됩니다.
- 절단 속도: 절단 속도가 높을수록 절단력과 열 발생을 줄일 수 있지만 공구 마모를 증가시킬 수도 있습니다. 따라서 올바른 균형을 찾는 것이 중요합니다. 예를 들어, 스테인리스 스틸 가공시 100-200m/min의 절단 속도가 권장됩니다.
- 피드 속도: 공급 속도는 공작물의 혁명 당 제거 된 재료의 양을 결정합니다. 공급 속도가 높을수록 생산성이 높아질 수 있지만 절단력과 변형 위험을 증가시킬 수 있습니다. 0.1-0.3 mm/Rev의 공급 속도는 일반적으로 대부분의 재료에 사용됩니다.
- 컷 깊이: 컷 깊이는 각 패스에서 제거 된 재료의 두께를 나타냅니다. 절단 깊이가 커지면 필요한 패스 수를 줄일 수 있지만 절단력과 변형 위험을 증가시킬 수도 있습니다. 0.5-2 mm의 깊이는 일반적으로 대부분의 응용 분야에 적합합니다.
2. 적절한 절단 도구를 사용하십시오
절단 도구의 선택은 또한 CNC 회전 부품의 변형에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 날카로운 모서리와 적절한 형상이있는 고품질 절단 도구는 절단력과 열 발생을 줄일 수있어 변형이 줄어 듭니다.
- 도구 자료: 도구 재료는 경도, 인성 및 내열과 같은 특성이 다릅니다. 예를 들어, 탄화물 도구는 일반적으로 하드 재료를 가공하는 데 사용되며 고속 스틸 도구는 더 부드러운 재료를 가공하는 데 적합합니다.
- 도구 형상: 갈퀴 각도, 클리어런스 각도 및 절단 가장자리 반경과 같은 절단 도구의 형상은 절단력과 칩 형성에 영향을 줄 수 있습니다. 긍정적 인 갈퀴 각도는 절단력을 줄일 수 있지만 음의 레이크 각도는 공구의 강도와 내구성을 높일 수 있습니다.
3. 열 관리 전략을 구현하십시오
공작물에 대한 열 영향을 최소화하려면 열 관리 전략을 구현하는 것이 중요합니다. 여기에는 냉각수 또는 윤활유를 사용하여 열 발생을 줄이고 칩을 씻어내는 것이 포함될 수 있습니다.
- 냉각수: 냉각수는 절단 영역의 온도를 줄이고 칩이 공구에 달라 붙지 않도록하며 공작물의 표면 마감을 개선하는 데 도움이됩니다. 수성 냉각제, 유성 냉각제 및 합성 냉각제와 같은 다양한 유형의 냉각제가 있습니다.
- 윤활유: 윤활유는 공구와 공작물 사이의 마찰을 줄여서 절단력이 낮고 열 발생이 줄어 듭니다. 또한 공작물의 도구 수명과 표면 마감을 향상시킬 수 있습니다.
4. 잔류 응력 완화
CNC 회전 부품의 변형에 대한 잔류 응력의 영향을 줄이려면 가공 전에 이러한 응력을 완화하는 것이 중요합니다. 이것은 어닐링, 스트레스 완화 또는 노화와 같은 과정을 통해 달성 될 수 있습니다.
- 가열 냉각: 어닐링은 재료를 특정 온도로 가열 한 다음 천천히 냉각시키는 열처리 공정입니다. 이것은 잔류 응력을 완화하고 재료의 연성 및 가공성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 스트레스 완화: 스트레스 완화는 어닐링과 유사한 과정이지만 온도가 낮습니다. 이것은 재료의 특성을 크게 바꾸지 않고 잔류 응력을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 노화: 노화는 재료를 특정 온도로 가열 한 다음 특정 기간 동안 해당 온도에서 유지하는 과정입니다. 이것은 재료의 합금 요소를 침전시키는 데 도움이되어 강도와 경도가 증가합니다.
5. 비품 및 클램핑을 향상시킵니다
가공 중에 변형을 방지하기 위해서는 적절한 비품 및 클램핑이 필수적입니다. 여기에는 공작물에 대한 적절한지지와 안정성을 제공하는 비품과 클램프를 사용하는 것이 포함됩니다.
- 비품 설계: 고정물은 공작물을 단단히 고정하고 가공 중에 움직임과 진동을 최소화하도록 설계되어야합니다. 또한 공작물을 설치하고 제거하기가 쉽습니다.
- 클램핑 력: 클램핑 력은 공작물을 제자리에 고정하기에 충분하지만 변형을 유발하기에는 너무 높지 않아야합니다. 국소 변형을 피하기 위해 공작물에 클램핑 력을 고르게 분포하는 것이 중요합니다.
품질 관리 및 검사
위에서 언급 한 예방 조치를 구현하는 것 외에도 가공 공정 중 및 가공 공정 중에 품질 관리 및 검사를 수행하는 것이 중요합니다. 이것은 조기에 변형의 징후를 감지하고 필요한 경우 시정 조치를 취하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 프로세스 내 검사: 프로세스 내 검사에는 가공 중에 공작물의 치수와 표면 마감을 확인하는 것이 포함됩니다. 이것은 캘리퍼, 마이크로 미터 및 표면 거칠기 테스터와 같은 도구를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
- 최종 검사: 최종 검사에는 완성 된 부품의 치수, 모양 및 표면 마감을 확인하는 것이 포함됩니다. 이는 CMMS (Coblication Deargioning Machines)와 같은보다 정확한 측정 기기를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
결론
가공 중에 CNC 회전 부품의 변형을 방지하는 것은 포괄적 인 접근이 필요한 복잡한 작업입니다. 변형의 원인을 이해하고, 적절한 절단 도구를 사용하여 절단 매개 변수를 최적화하고, 열 관리 전략 구현, 잔류 응력 완화, 고정 조정 및 클램핑 개선, 품질 관리 및 검사를 수행함으로써 변형 위험을 최소화하고 최종 제품의 품질 및 성능을 보장 할 수 있습니다.
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참조
- Smith, J. (2018). CNC 가공 핸드북. Industrial Press Inc.
- Jones, A. (2019). 절단 도구 기술. 맥그로 힐 교육.
- 브라운, R. (2020). 엔지니어링 재료를위한 제조 공정. 와일리.
