CNC 기계에 사용되는 마감 공구에 대한 우려 해소

연마 기술의 새로운 발전으로 머시닝 센터 작업자는 표면 마감 및 기타 가공 작업을 동시에 수행할 수 있게 되어 사이클 시간을 단축하고 품질을 향상시키며 오프라인 마감 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있습니다. 연마 마감 공구는 CNC 기계의 회전 테이블 또는 공구 홀더 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.
위탁 가공 업체들이 이러한 공구를 점점 더 많이 선택하고 있지만, 고가의 CNC 가공 센터에서 연마재를 사용하는 것에 대한 우려가 존재합니다. 이러한 우려는 흔히 사포와 같은 연마재가 다량의 미세 입자와 파편을 방출하여 냉각 라인을 막거나 노출된 슬라이드웨이 또는 베어링을 손상시킬 수 있다는 잘못된 믿음에서 비롯됩니다. 하지만 이러한 우려는 대부분 근거가 없습니다.
델타 머신 컴퍼니(Delta Machine Company, LLC)의 사장인 야노스 하라치(Janos Haraczi)는 “이 기계들은 매우 비싸고 정밀합니다.”라고 말했습니다. 이 회사는 티타늄, 니켈 합금, 스테인리스강, 알루미늄, 플라스틱 및 기타 특수 합금으로 복잡하고 정밀한 부품을 생산하는 전문 기계 가공 업체입니다. 그는 “장비의 정확성이나 내구성을 저해할 수 있는 일은 절대 하지 않을 것입니다.”라고 덧붙였습니다.
많은 사람들이 "연마재"와 "연삭 재료"를 같은 것으로 오해합니다. 하지만 연마재와 강력한 재료 제거에 사용되는 연마 마감 공구는 분명히 구분해야 합니다. 마감 공구는 사용 중에 연마 입자를 거의 생성하지 않으며, 생성되는 연마 입자의 양은 가공 과정에서 발생하는 금속 칩, 연삭 분진 및 공구 마모량과 거의 같습니다.
미세 입자상 물질이 아주 소량 발생하더라도 연마 공구의 여과 요구 사항은 기계 가공에 필요한 여과 요구 사항과 유사합니다. Filtra Systems의 Jeff Brooks는 저렴한 백필터 또는 카트리지필터 시스템을 사용하면 모든 입자상 물질을 쉽게 제거할 수 있다고 말합니다. Filtra Systems는 CNC 기계용 냉각수 여과 시스템을 포함한 산업용 여과 시스템 전문 기업입니다.
울프람 매뉴팩처링의 품질 관리자인 팀 우라노는 연마 공구 사용과 관련된 추가 여과 비용은 매우 미미하여 "여과 시스템 자체가 가공 과정에서 발생하는 냉각수에서 미립자를 제거하도록 설계되었기 때문에 고려할 가치가 없다"고 말했습니다.
지난 8년간 울프람 매뉴팩처링(Wolfram Manufacturing)은 모든 CNC 기계에 플렉스혼(Flex-Hone)을 통합하여 교차 구멍 디버링 및 표면 마감 작업을 수행해 왔습니다. 로스앤젤레스에 위치한 브러시 리서치 매뉴팩처링(BRM)에서 제조한 플렉스혼은 미세한 연마 입자가 유연한 필라멘트에 영구적으로 부착된 형태로, 복잡한 표면 처리, 디버링 및 모서리 평탄화 작업에 적합한 유연하고 경제적인 공구입니다.
십자형 드릴 구멍이나 언더컷, 슬롯, 홈, 내부 구멍과 같이 접근하기 어려운 부분에서 버(burr)와 날카로운 모서리를 제거하는 것은 필수적입니다. 버 제거가 불완전하면 중요한 유체, 윤활유 및 가스 통로가 막히거나 흐름이 원활하지 못할 수 있습니다.
"부품의 경우, 포트 교차점 수와 구멍 크기에 따라 두세 가지 크기의 플렉스혼을 사용할 수 있습니다."라고 우라노는 설명합니다.
Flex-Hones는 공구 회전판에 추가되어 공장에서 가장 자주 사용되는 부품들에 대해 매일, 종종 한 시간에 여러 번씩 사용되고 있습니다.
"플렉스혼에서 떨어져 나오는 연마재의 양은 냉각수에 섞이는 다른 입자의 양에 비하면 무시할 수 있을 정도로 적습니다."라고 우라노는 설명합니다.
캘리포니아 오렌지 카운티에 있는 오렌지 바이스의 창립자 에릭 선은 초경 드릴이나 엔드밀 같은 절삭 공구조차도 냉각수에서 걸러내야 하는 칩을 발생시킨다고 말합니다.
"일부 기계 가공 업체는 '우리는 공정에 연마재를 사용하지 않기 때문에 기계에서 입자가 전혀 발생하지 않는다'고 말할 수 있지만, 이는 사실이 아닙니다. 절삭 공구조차도 마모되고, 초경 조각이 떨어져 나와 냉각수에 섞일 수 있습니다."라고 썬 씨는 말했습니다.
오렌지 바이스는 위탁 제조업체이지만, 주로 알루미늄, 강철, 주철 등을 소재로 CNC 기계용 바이스와 퀵체인지 부품을 생산합니다. 이 회사는 모리 세이키 NHX4000 고속 수평 머시닝 센터 4대와 수직 머시닝 센터 2대를 운영하고 있습니다.
썬 씨에 따르면, 많은 바이스는 표면이 선택적으로 경화된 주철로 만들어집니다. 오렌지 바이스는 경화 표면과 동일한 결과를 얻기 위해 브러시 리서치의 남파워 연마 디스크 브러시를 사용했습니다.
남파워 연마 디스크 브러시는 섬유 강화 열가소성 수지 지지대에 유연한 나일론 연마 섬유를 접착하여 제작되었으며, 세라믹과 탄화규소 연마재의 독특한 조합을 자랑합니다. 이 연마 섬유는 유연한 줄처럼 작용하여 부품의 윤곽을 따라가며 모서리와 표면을 세척하고 다듬어, 최대의 버 제거와 매끄러운 표면 마감을 보장합니다. 일반적인 적용 분야로는 모서리 다듬기, 부품 세척 및 녹 제거 등이 있습니다.
표면 마감 작업을 수행하기 위해 각 CNC 공작기계의 공구 장착 시스템에는 연마 나일론 브러시가 장착되어 있습니다. 쑨 교수는 남파워 브러시 역시 연마 입자를 사용하지만, 본질적으로 "자가 연마" 기능을 갖추고 있어 "다른 유형의 연마재"라고 설명했습니다. 선형 구조 덕분에 날카로운 새 연마 입자가 가공 표면과 지속적으로 접촉하며, 점차 마모되어 새로운 절삭 입자가 드러나게 됩니다.
"저희는 지난 6년간 남파워(NamPower) 연마 나일론 브러시를 매일 사용해 왔습니다. 그동안 중요한 표면에 이물질이나 모래가 묻은 적은 한 번도 없었습니다."라고 썬 씨는 덧붙였습니다. "저희 경험상, 아주 소량의 모래는 아무런 문제를 일으키지 않습니다."
연삭, 연마, 래핑, 초정밀 가공 및 광택 작업에 ​​사용되는 물질. 예를 들어 가넷, 카보런덤, 코런덤, 탄화규소, 입방정 질화붕소 및 다양한 입자 크기의 다이아몬드 등이 있습니다.
금속성을 띠며 두 가지 이상의 화학 원소로 구성되어 있고, 그중 적어도 하나는 금속인 물질.
가공 과정에서 공작물의 가장자리에 생기는 실 모양의 물질 덩어리를 말합니다. 보통 날카로운 형태를 띠며, 줄, 연삭 휠 또는 벨트, 와이어 휠, 연마 브러시, 고압수 분사 등의 방법으로 제거할 수 있습니다.
테이퍼형 핀은 가공 중 공작물의 한쪽 또는 양쪽 끝을 지지하는 데 사용됩니다. 센터는 공작물 끝부분에 뚫린 구멍에 삽입됩니다. 공작물과 함께 회전하는 센터를 "라이브 센터"라고 하고, 공작물과 함께 회전하지 않는 센터를 "데드 센터"라고 합니다.
마이크로프로세서 기반 컨트롤러로, 공작기계와 함께 사용하여 부품을 제작하거나 수정하는 데 특화되어 있습니다. 프로그래밍된 CNC 시스템은 기계의 서보 시스템과 스핀들 구동 장치를 작동시키고 다양한 가공 작업을 제어합니다. DNC(직접 수치 제어), CNC(컴퓨터 수치 제어)를 참조하십시오.
가공 중 공구와 공작물 접촉면의 온도 상승을 줄여주는 유체입니다. 일반적으로 액체 형태이며, 용해성 또는 화학 혼합물(반합성, 합성)이 사용되지만, 압축 공기나 기타 기체도 사용될 수 있습니다. 물은 열을 많이 흡수하는 능력이 있어 냉각제 및 다양한 금속 가공유의 운반체로 널리 사용됩니다. 물과 금속 가공유의 비율은 가공 작업에 따라 달라집니다. 절삭유, 반합성 절삭유, 오일 용해성 절삭유, 합성 절삭유를 참조하십시오.
줄질은 작은 톱니가 많이 달린 도구를 사용하여 날카로운 모서리와 돌출부를 둥글게 다듬고, 거스러미와 흠집을 제거하는 수작업입니다. 일반적으로 줄질은 손으로 하지만, 소량 생산이나 특수 부품 가공 시 전동 줄이나 특수 줄 부착물이 있는 윤곽 밴드톱을 사용하는 중간 단계로 활용될 수도 있습니다.
가공 작업은 연삭 휠, 숫돌, 연마 벨트, 연마 페이스트, 연마 디스크, 연마재, 슬러리 등을 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 작업입니다. 가공에는 표면 연삭(평면 및/또는 사각형 표면 생성), 원통 연삭(외부 원통 및 원뿔, 필렛, 홈 등 생성), 센터리스 연삭, 모따기, 나사 및 형상 연삭, 공구 연마, 랜덤 연삭, 래핑 및 폴리싱(매우 미세한 입자를 사용하여 초고평활 표면을 생성하는 연삭), 호닝, 디스크 연삭 등 다양한 형태가 있습니다.
드릴링, 리밍, 탭핑, 밀링, 보링 작업을 수행할 수 있는 CNC 기계. 일반적으로 자동 공구 교환 장치가 장착되어 있습니다. 자동 공구 교환 장치를 참조하십시오.
가공물의 치수는 설정된 표준에서 최소 및 최대 편차가 있을 수 있지만, 허용 범위 내에 있어야 합니다.
공작물은 척에 고정되며, 이 척은 페이스플레이트에 장착되거나 센터 사이에 고정됩니다. 공작물이 회전함에 따라 공구(일반적으로 단일 포인트 공구)가 공작물의 둘레, 끝단 또는 표면을 따라 이송됩니다. 공작물 가공 유형에는 직선 선삭(공작물의 둘레를 따라 절삭), 테이퍼 선삭(원뿔형 가공), 스텝 선삭(동일한 공작물에서 직경이 다른 부품 가공), 모따기(모서리나 어깨 부분 가공), 페이싱(끝부분 다듬기), 나사 가공(일반적으로 외경이지만 내경 가공도 가능), 황삭(상당한 금속 제거), 정삭(마무리 가공) 등이 있습니다. 이러한 가공은 선반, 터닝 센터, 척 선반, 자동 선반 및 이와 유사한 기계에서 수행할 수 있습니다.