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대부분의 산업 부문 부품 제조업체들은 중요한 부품에 깊은 관통 홀을 드릴링할 때 형성되는 버 때문에 애를 먹는다. 작업할 때 과도한 피삭재의 버는 피삭재의 입구와 출구 모두에서 형성되는데 출구 버는 가장 해결하기 어렵다는 게 일반적이다. 이러한 버는 항공우주 산업 및 기타 규제가 엄격한 산업에서 수용될 수 없는 저조한 부품 품질과 생산의 비일관성을 초래할 수 있어 고민거리일 수 밖에 없다. 전통적으로 제조업체들은 버를 핸드 그라인더, 사포 또는 기타 수동 공정으로 제거한다. 하지만 이런 방법은 오래 걸리고 디버링 공정을 위해 부품을 제거하고 다시 고정해야 한다. 숙련된 사람이 수행하더라도 수동 디버링 작업에서 부품 간 일관성을 유지하는 것은 불가능하다. 

제조업체들은 증가하는 엄격한 부품 공차에 대한 고객 요구에 지속적으로 대응하고 있다. 항공우주 산업은 이러한 경향을 선도하지만, 정밀과 일관성에 대한 요구 사항은 의료, 에너지 및 기타 산업에서도 더욱 엄격해지고 있다. 

정밀 부품 생산의 기본적인 요소인 디버링은 오랫 동안 수동 방식으로 수행됐다. 유감스럽게도 이러한 작업에서는 부품의 일관성이 떨어질 수 있고 작업, 설치 및 부품 처리의 비용이 비싸다. 사실, 일부 최종 사용자들은 수동 디버링을 문서화하거나 인증할 수 없기 때문에 금지시켰다. 

반면 MEP(Mechanised Edge Profiling)에서는 장비의 CAM 프로그램에 의해 작동하는 엔지니어드 툴로 빠르고 일관되게 버를 제거한다. 홀의 내부 면은 초기 홀을 드릴링한 동일한 장비에서 높은 공차 사양으로 정삭 가공될 수 있다. 

Seco는 최근 공구 강성에 부정적인 영향을 주는 출구 버를 생성하지 않고 깊고 작은 직경의 관통 홀에서 정확성 및 공구 수명을 가공하는 새로운 MEP 공정을 개발했다 5축 툴 패스와 혁신적인 공구 디자인이 결합된 이 방법에서는 직경보다 10배 큰 홀의 빠르고 반복적인 디버링을 지원한다. 

항공우주 산업에서는 챔퍼 및 반경 등의 홀의 품질 조건과 특정 부품에 대한 치수를 지정한다. 일반적으로 이러한 기능들은 백 분의 1밀리미터 단위로 측정되는 공차를 충족하고 부품 간의 일관성을 보장하기 위해 승인 및 인증 절차를 거친다. 디버링 작업에서는 부품에서 재료를 제거할 필요없이 버를 처리하는 가공 간에 정확한 균형을 달성해야 한다. 

부품의 모서리 및 기타 형상들의 MEP 공정에 사용되는 표준 디버링 및 프로파일링 공구에는 솔리드 초경 챔퍼 엔드밀 뿐만 아니라 복합 절삭 형상과 인서트의 인덱싱을 사용하는 공구가 포함된다. 맞춤형 MEP 공구는 특정 반경, 챔퍼, 각도 및 그러한 절삭 인선 기능들이 조합돼 있다. 가장 정교한 디버링 공구에는 2차 버의 형성을 방지하도록 설계된 볼 노즈 타입 공구가 밀고 당김을 반복하며 챔퍼를 형성하도록 디자인돼 있다. 

MEP 공구는 공통적으로 사각 절삭 인선을 갖추고 있지만, 볼노즈 및 롤리팝 스타일 공구는 사각 인선 공구의 접근이 제한될 수 있는 윤곽 형상의 모서리 프로파일링에 사용할 수 있다. 5축 기계에 적용된 볼노즈 공구는 복합 부품 형상의 선을 스캔할 수 있고 긴 윤곽 모서리에 반경을 만들 수 있다. 

공구 제조업체는 모서리를 프로파일링하고 큰 관통 홀의 입구 또는 출구에서 버를 제거하기 위한 맞춤형 공구를 제공한다. 맞춤형 공구는 복합 절삭 형상을 갖추고 있다. 절삭 조건이 안정적이며, 절단이 부드럽고 연속적인 경우 공구에 더 공격적인 절삭 변수의 사용이 허용된다. 반대로 홀 액세스 등의 기능이 절삭 경로를 방해하면, 공구의 마모와 파손을 최소화하기 위해 더 보수적인 변수를 사용한다. 

깊고 작은 관통 홀의 출구 끝은 작은 직경의 공구가 필요하기 때문에 디버링하기가 어렵다. 홀 깊이가 증가할수록 공구의 길이 대 직경비 또한 증가해 절삭력에 대한 저항력이 줄고 진동, 치핑 또는 파손에 취약해진다. 절삭 변수의 조정이 필요하며 디버링은 완전히 효과적이지 않을 수 있다. 

Seco는 깊고 작은 직경의 관통 홀에서 출구 영역의 효과적인 디버링을 촉진하는 5축 툴패스 방법과 이 개념을 결합시켰다. 이 공구는 부품에 진입하는 공구의 넥 부분 직경이 크게 테이퍼져 있다. 이러한 디자인은 홀의 넥 부분 및 직경 사이에 0.05mm의 여유를 제공한다. 홀 입구의 아래로 공구는 더 작은 직경으로 테이퍼져있으며 그 끝은 절삭 인선이다. 

CAM 툴 패스에는 5축 운동이 사용돼 피삭재를 기울이고 회전시켜서, 공구의 중심선이 한 점을 중심으로 회전하고 홀 출구에서 원뿔 형태를 그리면서 공구의 절삭 인선이 버를 제거한다. 동시에 공구의 넥 부분은 홀 입구에서 효과적으로 정지 상태에 머무르며 홀의 측면에 지장을 주지 않는다. Z축 이동으로 공구가 홀에 위치하게 되면 기계의 5축 기능이 X, Y, Z 운동을 조합해 디버링 작업을 수행한다. 

Seco에서는 3.2mm 직경의 출구와 36mm 깊이의 관통 홀을 디버링해 공구 및 공구 경로에 대한 초기 테스트를 수행했다. 길이 대 직경비는 10:1보다 컸으며, 초기 시행착오 테스트에서 1,200rpm의 최적의 회전율에 도달했으며, 이 속도로 공구 교체 없이 128개의 홀을 가공했다. 

각 홀에 대한 디버링에는 3초 이상이 필요하지 않았다. 수동 디버링 기술의 경우 동일한 수의 홀을 디버링하는 데 하루 이상이 필요할 수 있다. CAM 프로그램과 기계 제어로 공구의 이동을 처리했기 때문에, 디버링의 결과는 첫 번째 홀과 맨 마지막 홀이 정확하게 일치했다. 

MEP 공정 전에 공구 이동을 프로그래밍하려면 기계 작업자는 디버링할 표면의 정확한 위치 및 정의를 입력해야 한다. 또한 공구 길이도 정의해야 한다. 공구들은 0.0375mm 내의 공차에서 연삭된다. 공구의 전단은 절삭 인선과 동일한 작업에서 연삭되고, 공구의 팁과 절삭 인선 사이에 0.0125mm 내의 연관성을 생성한다. 공구 길이는 CAM 프로그램에 지정돼 있으며, 작업자는 프리세터를 기계에 사용하거나, 기계에서 레이저 또는 터치 프로브를 통해 공구 길이를 확인할 수 있다. 

 

일부 MEP 툴링에서는 디버링 작업과 부품 형상 가공을 결합한다. 예를 들어, 엔드밀에 MEP 가공 형상을 추가해 홀 직경을 가공한 후 동일한 공정에서 입구 지점을 디버링한다. 하지만, 깊고 작은 직경의 관통 홀에서 입구 및 출구 모두를 위한 MEP 디버링 공구에는 특별한 고려 사항이 있음을 명심해야 한다. 

MEP 작업 분석 결과 관통 홀의 입구에서 버를 제거하기 위해 설계된 공구는 출구 단부에서 버를 제거하기 위해 설계된 공구보다 긴 공구 수명을 제공하는 것으로 나타났다. 깊은 홀 출구의 버 가공을 위한 공구의 길이 대 직경비는 더 높아서 불안정성이 높고 진동에 취약할 수 있으며, 결과적으로 마모를 가속시킨다. 

따라서, 깊은 관통 홀의 입구와 출구를 모두 디버링하기 위해 설계된 공구는 출구보다는 입구 에서적용 시 더 긴 수명을 나타내며, 대부분의 공구 기능을 사용하지 않은 채 공구를 폐기해야 하는 결과를 초래할 수 있다. 

또한, 홀의 입구 영역을 디버링하는 MEP 공구는 재연마할 수 있지만, 깊고 작은 직경의 관통 홀 디버링을 위한 MEP 공구에서 절삭 인선과 공구 팁 사이의 중요한 연관성 때문에 재연마가 배제된다. 그 이유는 재연마 공구를 적용하는 것은 가공 프로그램에서 오프셋을 변경해야 하기 때문인데, 이것은 항공우주 산업 가공 관례의 엄격한 프로토콜에 의해 금지되는 사항이다.

 

 
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