외부 표면 가공과 비교했을 때 CNC 가공 의 조건은 훨씬 나쁘고, 외부 원을 가공하는 것보다 구멍을 가공하는 것이 더 어렵습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
- 구멍 가공에 사용하는 공구의 크기는 가공할 구멍의 크기에 따라 제한을 받으며 강성이 부족하여 굽힘 변형 및 진동이 발생하기 쉽다.
- 고정 크기 공구로 구멍을 가공할 때, 구멍의 크기는 종종 해당 공구의 크기에 따라 직접적으로 결정되며, 공구의 제조 오류와 마모는 구멍의 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.
- 구멍을 가공할 때 절삭 영역이 공작물 내부에 있으므로 칩 제거 및 방열 조건이 좋지 않고 가공 정확도와 표면 품질을 제어하기 쉽지 않습니다.
1. 드릴링
드릴링은 고체 재료에 구멍을 가공하는 첫 번째 공정이며, 구멍의 직경은 일반적으로 80mm 미만입니다. 드릴링에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 드릴의 회전이고 다른 하나는 공작물의 회전입니다. 위의 두 드릴링 방법으로 발생하는 오류는 다릅니다. 드릴 비트가 회전하는 드릴링 방법에서 절삭 날의 비대칭과 드릴 비트의 강성이 부족하여 드릴 비트가 편향되면 가공된 구멍의 중심선이 비뚤어지거나 왜곡됩니다. 직선이 아니지만 구멍 직경은 변경되지 않습니다. 반대로 공작물을 회전하는 드릴링 방법에서는 드릴 비트의 편차로 인해 구멍 직경이 변경되지만 구멍 중심선은 여전히 직선입니다.
일반적으로 사용되는 드릴링 도구로는 트위스트 드릴, 센터 드릴, 딥홀 드릴 등이 있는데, 그 중 가장 일반적으로 사용되는 것은 트위스트 드릴이며, 그 직경 사양은 그림과 같습니다.
구조적 한계로 인해 드릴 비트의 굽힘 강성과 비틀림 강성이 모두 낮고, 센터링이 불량하여 드릴링 정확도가 낮고 일반적으로 IT13~IT11에 불과합니다. 표면 거칠기도 크고 Ra는 일반적으로 50~12.5μm이지만 드릴링의 금속 제거율이 크고 절삭 효율이 높습니다. 드릴링은 주로 볼트 구멍, 나사산 바닥 구멍, 오일 구멍 등과 같이 품질 요구 사항이 낮은 구멍을 가공하는 데 사용됩니다. 가공 정확도와 표면 품질 요구 사항이 높은 구멍의 경우 후속 가공에서 리밍, 리밍, 보링 또는 연삭을 통해 달성해야 합니다.
2. 리밍
리밍은 생산에 널리 사용되는 구멍의 마무리 방법 중 하나입니다. 작은 구멍의 경우 리밍은 내부 연삭 및 미세 보링보다 경제적이고 실용적인 방법입니다.
리머
리머는 일반적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다. 핸드 리머와 머신 리머입니다. 핸드 리머의 손잡이는 직선이고 작업 부분이 더 길며 가이드 기능이 더 좋습니다. 핸드 리머는 일체형과 조정 가능한 외경의 두 가지 구조가 있습니다. 머신 리머에는 섕크형과 슬리브형의 두 가지 유형이 있습니다. 리머는 원형 구멍을 가공할 수 있을 뿐만 아니라 테이퍼 리머로 테이퍼 구멍을 가공할 수도 있습니다.
리밍 기술과 그 응용
리밍 허용치는 리밍의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 허용치가 너무 크면 리머의 하중이 크고 절삭날이 빨리 둔화되어 매끄러운 가공 표면을 얻기 어렵고 치수 공차를 보장하기 쉽지 않습니다. 허용치가 너무 작으면 이전 공정에서 남긴 공구 자국을 제거할 수 없으면 자연스럽게 구멍 가공의 품질이 향상되지 않습니다. 일반적으로 거친 힌지 허용치는 0.35~0.15mm이고 미세 힌지는 01.5~0.05mm입니다.
빌드업 에지 형성을 피하기 위해 리밍은 일반적으로 더 낮은 절삭 속도(강철 및 주철용 고속 강철 리머의 경우 v < 8m/min)에서 수행됩니다. 이송 값은 처리할 구멍과 관련이 있습니다. 구멍이 클수록 이송 값이 커집니다. 고속 강철 리머가 강철 및 주철을 가공할 때 이송은 일반적으로 0.3~1mm/r입니다.
리밍할 때는 냉각, 윤활, 적절한 절삭유로 청소하여 쌓인 모서리를 방지하고 칩을 제때 제거해야 합니다. 연삭 및 보링과 비교할 때 리밍은 생산성이 높고 구멍의 정확도를 쉽게 보장할 수 있지만 리밍은 구멍 축의 위치 오류를 수정할 수 없으며 구멍의 위치 정확도는 이전 공정으로 보장해야 합니다. 계단형 구멍과 블라인드 구멍은 리밍에 적합하지 않습니다.
리밍 홀의 치수 정확도는 일반적으로 IT9~IT7이고, 표면 거칠기 Ra는 일반적으로 3.2~0.8입니다. 높은 정밀도 요구 사항이 있는 중간 크기 홀(예: IT7 레벨 정밀 홀)의 경우 드릴링-확장-리밍 공정은 생산에서 일반적으로 사용되는 전형적인 처리 방식입니다.
3. 지루하다
보링은 절삭 공구를 사용하여 미리 제작된 구멍을 확대하는 가공 방법입니다. 보링 작업은 보링 머신이나 선반에서 수행할 수 있습니다.
보링 방법
보링에는 3가지 가공 방법이 있습니다.
(1) 공작물이 회전하고 공구가 이송됩니다. 선반의 대부분 보링은 이 보링 방법에 속합니다. 공정 특성은 다음과 같습니다. 가공 후 구멍의 축선은 공작물의 회전 축과 일치하고 구멍의 진원도는 주로 공작 기계 스핀들의 회전 정확도에 따라 달라지며 구멍의 축 형상 오차는 주로 공작물의 회전 축에 대한 공구의 이송 방향에 따라 달라집니다. 위치 정확도. 이 보링 방법은 외부 표면과 동축성 요구 사항이 있는 구멍을 가공하는 데 적합합니다.
(2) 공구가 회전하고 공작물이 이송 운동을 합니다. 보링 머신의 스핀들은 보링 공구를 회전시키고 작업대는 공작물을 이송 운동을 하도록 구동합니다.
(3) 공구가 회전하여 이송 동작을 할 때 이러한 종류의 보링 방법은 보링에 사용됩니다. 보링 바의 오버행 길이가 변경되고 보링 바의 힘과 변형도 변경됩니다. 구멍 직경이 작아서 테이퍼형 구멍을 형성합니다. 또한 보링 바의 오버행 길이가 증가하고 무게로 인한 주축의 굽힘 변형도 증가하고 가공된 구멍의 축이 그에 따라 구부러집니다. 이 보링 방법은 짧은 구멍에만 적합합니다.
다이아몬드 보링
일반 보링과 비교했을 때 다이아몬드 보링은 백커팅 양이 적고, 이송량이 적으며, 절삭 속도가 빠르다는 특징이 있습니다. 높은 가공 정확도(IT7~IT6)와 매우 매끄러운 표면(Ra는 0.4~0.05)을 얻을 수 있습니다. 다이아몬드 보링은 원래 다이아몬드 보링 도구로 가공했지만, 현재는 일반적으로 초경합금, CBN, 합성 다이아몬드 도구로 가공합니다. 주로 비철 금속 가공물을 가공하는 데 사용되지만 주철과 강철도 가공합니다.
다이아몬드 보링에 일반적으로 사용되는 절삭 수량은 다음과 같습니다. 사전 보링의 백컷 양은 0.2~0.6mm이고, 최종 보링은 0.1mm입니다. 이송 속도는 0.01~0.14mm/r입니다. 주철을 가공하는 경우 절삭 속도는 100~250m/min입니다. 강철의 경우 150~300m/min, 비철 금속을 가공하는 경우 300~2000m/min입니다.
다이아몬드 보링이 높은 가공 정확도와 표면 품질을 달성할 수 있도록 하기 위해 사용되는 공작 기계(다이아몬드 보링 머신)는 높은 기하학적 정확도와 강성을 가져야 합니다. 공작 기계의 메인 샤프트는 일반적으로 정밀 앵귤러 접촉 볼 베어링 또는 정수압 슬라이딩 베어링과 고속 회전 부품으로 지지됩니다. 정밀하게 균형을 이루어야 하며, 또한 공급 메커니즘의 움직임은 작업대가 안정적이고 저속 공급 운동을 수행할 수 있도록 매우 안정적이어야 합니다.
다이아몬드 보링은 가공 품질이 좋고 생산 효율이 높으며 대량 생산에서 엔진 실린더 구멍, 피스톤 핀 구멍, 공작 기계 스핀들 상자의 스핀들 구멍과 같은 정밀 구멍의 최종 가공에 널리 사용됩니다. 그러나 다이아몬드 보링으로 철 금속 제품을 가공할 때는 시멘트 카바이드와 CBN으로 만든 보링 도구만 사용할 수 있으며 다이아몬드로 만든 보링 도구는 사용할 수 없습니다. 다이아몬드의 탄소 원자는 철 그룹 원소와 큰 친화력을 가지고 있기 때문입니다. 공구 수명이 짧습니다.
보링 도구
보링 공구는 싱글 에지 보링 공구와 더블 에지 보링 공구로 나눌 수 있습니다.
보링의 기술적 특성 및 적용범위
드릴링-확장-리밍 공정과 비교했을 때, 구멍의 직경은 공구의 크기에 의해 제한되지 않으며, 보링은 강력한 오류 수정 능력을 가지고 있습니다. 보링 및 위치 지정 표면은 높은 위치 정확도를 유지합니다.
보링 홀의 외원과 비교했을 때, 툴 홀더 시스템의 강성이 낮고 변형이 크기 때문에 방열 및 칩 제거 조건이 좋지 않고, 공작물과 공구의 열 변형이 비교적 큽니다. 보링 홀의 가공 품질과 생산 효율은 외원만큼 높지 않습니다.
위의 분석을 바탕으로, 보링은 광범위한 가공 범위를 가지고 있으며, 다양한 크기와 다른 정확도 수준의 구멍을 가공할 수 있음을 알 수 있습니다. 대구경과 높은 치수 및 위치 정확도 요구 사항이 있는 구멍 및 구멍 시스템의 경우 보링은 거의 유일한 가공 방법입니다. 보링의 가공 정확도는 IT9~IT7이고, 표면 거칠기 Ra는 다음과 같습니다. 보링은 보링 머신, 선반 및 밀링 머신과 같은 공작 기계에서 수행할 수 있습니다. 유연성의 이점이 있으며 생산에 널리 사용됩니다. 대량 생산에서는 보링 효율을 높이기 위해 보링 다이를 자주 사용합니다.
