단면 홈 가공 커터와 교량 보링 커터 바디를 결합하여 엔드 밀링 커터를 대체할 단면 홈 가공용 특수 공구를 설계 및 제작하고, 대형 구조 부품의 단면 홈을 보링 가공 대신에 가공합니다. CNC 양면 보링 및 밀링 머시닝 센터에서 밀링.
공정 최적화 후 단면 홈 가공 시간이 크게 단축되어 보링 및 밀링 머시닝 센터에서 대형 구조 부품의 단면 홈을 가공하는 효율적인 가공 방법을 제공합니다.
01 소개
엔지니어링 기계의 대형 구조 부품(그림 1 참조)에서는 상자 내에서 단면 홈을 찾는 것이 일반적입니다. 예를 들어, 그림 1의 GG 단면의 “Ⅰ 확대” 도면에 표시된 단면 홈의 특정 치수는 내부 직경 350mm, 외부 직경 365mm, 홈 폭 7.5mm, 홈 깊이 4.6mm.
씰링 및 기타 기계적 기능에서 단면 홈의 중요한 역할을 고려할 때 높은 가공 및 위치 정확도를 달성하는 것이 필수적입니다[1]. 따라서 단면 홈이 도면에 설명된 크기 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 구조 구성 요소의 용접 후 처리가 필요합니다.
회전하는 공작물의 단면 홈은 일반적으로 단면 홈 커터가 있는 선반을 사용하여 가공됩니다. 이 방법은 대부분의 경우에 효율적입니다.
그러나 형상이 복잡한 대형 구조 부품의 경우 선반을 사용할 수 없습니다. 이러한 경우 보링 및 밀링 머시닝 센터를 사용하여 단면 홈을 가공합니다.
그림 1의 공작물 가공 기술은 밀링 대신 보링을 사용하여 최적화 및 개선되어 단면 홈 가공 효율이 크게 향상되었습니다.
02 전면 홈가공 기술 최적화
그림 1에 표시된 구조 부품의 재질은 SCSiMn2H입니다. 사용된 단면 홈 가공 장비는 Siemens 840D sl 운영 체제를 갖춘 CNC 양면 보링 및 밀링 머시닝 센터입니다. 사용공구는 Ø6mm 엔드밀이며, 냉각방식은 오일미스트 냉각을 사용합니다.
단면 홈 가공 기술: 이 공정에서는 나선형 보간 밀링에 ø6mm 일체형 엔드밀을 사용합니다(그림 2 참조). 처음에 황삭 밀링을 수행하여 2mm의 홈 깊이를 얻은 다음 4mm의 홈 깊이에 도달하고 홈의 미세 밀링을 위해 0.6mm를 남깁니다. 거친 밀링 프로그램은 표 1에 자세히 설명되어 있습니다. 정밀 밀링은 프로그램에서 절삭 매개변수와 나선형 보간 좌표 값을 조정하여 수행할 수 있습니다. 거친 밀링 및 미세 밀링의 절삭 매개변수CNC 밀링 정밀도표 2에 요약되어 있습니다.
그림 2 단면 홈을 절삭하기 위한 나선형 보간을 사용한 엔드 밀링
표 2 페이스 슬롯 밀링의 절삭 매개변수
가공 기술과 공정을 바탕으로 Ø6mm 엔드밀을 사용하여 폭 7.5mm의 페이스 슬롯을 가공합니다. 황삭 밀링에는 6회전, 미세 밀링에는 3회전의 나선형 보간이 필요합니다. 큰 슬롯 직경을 사용한 황삭 밀링에는 회전당 약 19분이 소요되는 반면 미세 밀링에는 회전당 약 14분이 소요됩니다. 거친 밀링과 미세 밀링 모두에 소요되는 총 시간은 약 156분입니다. 나선형 보간 슬롯 밀링의 효율성이 낮아 공정 최적화 및 개선이 필요함을 나타냅니다.
03 단면 홈 가공 기술 최적화
선반의 단면 홈 가공 공정에는 단면 홈 커터가 축 이송을 수행하는 동안 공작물이 회전하는 과정이 포함됩니다. 지정된 홈 깊이에 도달하면 방사형 이송으로 단면 홈이 넓어집니다.
보링 및 밀링 머시닝 센터의 단면 홈 가공을 위해 단면 홈 커터와 브리지 보링 커터 바디를 결합하여 특수 공구를 설계할 수 있습니다. 이 경우 특수 공구가 회전하고 축 이송을 수행하는 동안 공작물은 고정된 상태로 유지되어 단면 홈 가공이 완료됩니다. 이 방법을 보링 그루브 가공이라고 합니다.
그림 3 단면 홈 가공 커터
그림 4 선반 단면 홈 가공 원리의 개략도
CNC 보링 및 밀링 머시닝 센터에서 기계 고정 블레이드로 가공되는 기계 부품의 정밀도는 일반적으로 IT7 및 IT6 수준에 도달할 수 있습니다. 또한, 신형 그루빙 블레이드는 특수한 백앵글 구조를 갖고 있어 날카로워 절삭저항과 진동을 줄여준다. 가공 중에 생성된 칩은 빠르게 날아갈 수 있습니다.가공제품표면 품질이 향상됩니다.
밀링 내부 구멍 홈의 표면 품질은 이송 속도 및 속도와 같은 다양한 절삭 매개변수를 조정하여 제어할 수 있습니다. 특수 홈 커터를 사용하여 머시닝 센터에서 가공한 단면 홈 정밀도는 도면 정밀도 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
3.1 단면 홈 가공용 특수 공구 설계
그림 5의 디자인은 교량 보링 도구와 유사한 전면 홈 가공을 위한 특수 도구를 보여줍니다. 이 도구는 교량 보링 도구 본체, 슬라이더 및 비표준 도구 홀더로 구성됩니다. 비표준 공구 홀더는 공구 홀더, 공구 홀더 및 홈 가공 블레이드로 구성됩니다.
교량 보링 공구 본체와 슬라이더는 표준 공구 액세서리이며 그림 6과 같이 비표준 공구 홀더만 설계하면 됩니다. 적합한 홈 가공 블레이드 모델을 선택하고 홈 가공 블레이드를 페이스 홈 공구 홀더에 장착하고 비표준 공구 홀더를 슬라이더에 부착한 다음 슬라이더를 움직여 페이스 홈 공구의 직경을 조정합니다.
그림 5 단면 홈 가공용 특수 공구의 구조
3.2 특수 공구를 사용한 단면 홈 가공
단면 홈 가공을 위한 특수 도구는 그림 7에 나와 있습니다. 도구 설정 도구를 사용하여 슬라이더를 움직여 도구를 적절한 홈 직경으로 조정합니다. 공구 길이를 기록하고 공구 직경과 길이를 기계 패널의 해당 테이블에 입력하십시오. 공작물을 테스트하고 측정이 정확한지 확인한 후 표 3의 가공 프로그램에 따라 보링 공정을 사용합니다(그림 8 참조).
CNC 프로그램은 홈 깊이를 제어하고 단면 홈의 황삭 가공을 한 번의 보링으로 완료할 수 있습니다. 거친 가공 후에는 홈 크기를 측정하고 절삭 및 고정 사이클 매개변수를 조정하여 홈을 미세 밀링합니다. 단면 홈 보링 가공의 절삭 매개변수는 표 4에 자세히 설명되어 있습니다. 단면 홈 가공 시간은 약 2분입니다.
그림 7 단면 홈 가공용 특수 공구
표 3 단면 홈 보링 공정
그림 8 단면 홈 보링
표 4 단면 슬롯 보링의 절삭 매개변수
3.3 프로세스 최적화 후 구현 효과
최적화 후CNC 제조 공정, 5개의 공작물 단면 홈에 대한 보링 가공 검증을 연속적으로 수행했습니다. 공작물 검사 결과 단면 홈 가공 정확도가 설계 요구 사항을 충족하고 검사 통과율이 100%인 것으로 나타났습니다.
측정 데이터는 표 5에 나와 있습니다. 20개의 상자 단면 홈에 대한 장기간 일괄 처리 및 품질 검증을 거친 후 이 방법으로 가공된 단면 홈 정확도가 도면 요구 사항을 충족하는 것으로 확인되었습니다.
공구 강성을 향상시키고 절삭 시간을 대폭 단축하기 위해 일체형 엔드밀을 대체하기 위해 단면 홈용 특수 가공 공구를 사용합니다. 공정 최적화 후 단면 홈 가공에 소요되는 시간이 최적화 전 대비 98.7% 단축되어 가공 효율이 크게 향상됩니다.
이 공구의 홈 가공 날은 마모되면 교체할 수 있습니다. 일체형 엔드밀에 비해 비용이 저렴하고 수명이 깁니다. 실제 경험을 통해 단면 홈 가공 방법이 널리 홍보되고 채택될 수 있음이 나타났습니다.
04 종료
단면 홈 가공 공구와 브릿지 보링 커터 바디를 결합하여 단면 홈 가공을 위한 특수 공구를 설계 및 제작합니다. 대형 구조 부품의 단면 홈은 CNC 보링 및 밀링 머시닝 센터에서 보링 가공됩니다.
이 방법은 공구 직경 조절이 가능하고 단면 홈 가공의 다양성이 뛰어나며 가공 성능이 뛰어나 혁신적이고 비용 효율적입니다. 광범위한 생산 실습을 거친 후, 이 단면 홈 가공 기술은 가치가 있음이 입증되었으며 보링 및 밀링 머시닝 센터에서 유사한 구조 부품의 단면 홈 가공에 대한 참조 역할을 할 수 있습니다.
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게시 시간: 2024년 9월 25일