디지털 공구

디지털 공구설명 및 소개:

디지털 공구컴퓨터 수치제어(CNC) 머시닝 센터, 선반, 밀링 머신과 같은 수치제어 작업셀에서 사용되는 전용 절삭 도구입니다.그것들은 현대 제조업이 고정밀도, 고효율, 고자동화와 유연화 가공을 실현하는 핵심 요소 중의 하나이다

1. 핵심 특징(일반 공구와 구별):

고정밀: 가공 부품의 정밀도를 보장하려면 형상 정밀도와 치수 정밀도가 필요합니다.

고강성: 고속, 대진급량에 따른 절삭력과 진동을 견디고 안정적인 가공을 유지할 수 있다.

높은 내마모성/수명: 하드 합금, 세라믹, CBN, PCD와 같은 고성능 소재 및 고급 코팅 기술을 사용하여 열악한 절삭 조건에서 날카로움을 유지하고 칼 교환 빈도를 줄이며 효율성을 향상시킵니다.

우수한 부스러기 배출 성능: 합리적인 부스러기 슬롯 또는 부스러기 배출 통로를 설계하여 부스러기가 순조롭게 배출되도록 보장하고 공구를 휘감거나 가공소재 표면에 긁히지 않도록 한다.

좋은 동적 균형성: 특히 밀링, 드릴과 같은 고속 회전 공구는 반드시 엄격한 동적 균형 테스트를 거쳐 고속 회전 시 진동이 발생하여 가공 품질과 공구 수명에 영향을 주는 것을 방지해야 한다.

표준화 및 모듈화: BT, HSK, CAT, CAPTO와 같은 공구 손잡이와 인터페이스를 표준화하여 빠른 공구 교환 및 공구 관리를 용이하게 합니다.모듈식 설계 (손잡이 + 스틱 + 헤드) 로 유연성과 경제성을 향상시킵니다.

예측가능성과 일치성: 고품질의 성능과 수명은 상대적으로 안정적이고 통제할수 있으며 가공공정을 제정하고 유지보수주기를 예측하는데 편리하다.

2. 주요 분류:

가공 방식:

선반가공 공구: 수동 선반 / 선반가공 센터에서 회전체 가공소재를 가공하는 데 사용됩니다.외부 원형 바이트, 내부 구멍 바이트 (보어), 슬롯 바이트, 절단 바이트, 스레드 바이트, 성형 바이트 등이 포함됩니다.

밀링 공구: 평면, 프로파일, 캐비티, 구멍 등을 가공하는 중심 / 밀링 머신에 사용됩니다.다양한 종류:

스탠드 밀링: 사이드 밀링, 프로파일 밀링, 시뮬레이션 밀링에 사용되는 원통형, 볼 헤드, 둥근 코.

평면 밀링: 고효율 밀링 평면에 사용되는 큰 지름

슬롯 밀링: 예를 들어 T-슬롯 밀링, 키 슬롯 밀링.

각도 밀링: 경사, 모따기를 가공합니다.

형 밀링: 특정 형태를 가공합니다.

구멍만들기 공구: 드릴(꽈배기 드릴, 중심 드릴, 깊은 구멍 드릴), 경첩, 가공 드릴(플랫, 모따기), 탭(공공 스레드).

보어 공구: 고정밀 및 서피스 마무리를 위해 구멍을 마무리합니다.

기어 머시닝 공구: 스크롤러, 플러그 등 (일반적으로 전용 기어 작업셀에 있지만 일부 CNC도 완료할 수 있습니다.)

스레드 가공 공구: 스레드 드라이버, 탭, 스레드 밀링

구조별:

전체 공구: 전체 공구는 단일 재료로 만들어집니다 (예: 전체 경질 합금 리드 밀링, 드릴).강성이 좋고 정밀도가 높아 작은 지름이나 마무리 작업에 많이 사용됩니다.

용접식 공구: 경질 합금 블레이드가 강철 블레이드에 용접됩니다.원가는 비교적 낮지만 정밀도와 강성은 전체식에 약간 뒤떨어진다.

클립 / 전위 공구: 현재 가장 일반적인 형태입니다.교체가 가능한 경질 합금 (또는 기타 재료) 블레이드를 블레이드에 장착합니다.블레이드에는 일반적으로 여러 개의 절삭 날이 있으며, 한 날이 마모되거나 무너진 후에는 신속하게 위치를 바꾸거나 새 블레이드를 교체할 수 있습니다. * * 효율성을 크게 향상시키고 비용을 절감할 수 있습니다.이것은 수치 제어 가공의 고효율의 관건이다.

모듈식 공구: 표준화된 모듈 (칼자루, 연장봉, 감경세트, 칼머리) 을 조합하여 만든 것으로 적응성이 강하고 재고 관리가 편리하다.

공구 재료별 분할:

고속강: 강인성이 좋고 가격이 비교적 낮지만 경도, 내마모성, 내열성이 상대적으로 떨어진다.복잡한 형태 공구 또는 저속 가공에 많이 사용됩니다.

경질 합금: 응용이 광범위하다.WC (탄화텅스텐) 와 Co (코발트) 분말로 소결됩니다.경도가 높고 내마모성이 있으며 내열성이 좋다.WC 입자 크기와 Co 함량을 조정하여 K 클래스/P 클래스/M 클래스와 같은 다른 번호로 분류하여 다른 가공소재 재료에 적응할 수 있습니다.

도자기: 경도, 내마모성, 내열성이 우수(>1200°C)하고 화학적 안정성이 좋습니다.고속 정밀 가공 담금질강, 주철, 고온합금 등에 적용된다.그러나 아삭아삭하고 충격에 약하다.

입방질화붕소: 경도가 금강석에 버금가고 열안정성이 좋다(>1400°C).**주로 고경도(>45HRC)의 검은 금속을 가공하는 데 사용됩니다 **, 예를 들어 담금질강, 냉경주철, 고속강 등.가공 효과와 효율은 경질 합금과 도자기보다 훨씬 우수하다.

폴리머 금강석: 경도가 가장 높고 내마모성이 좋으며 열전도성이 좋습니다.주로 비철금속(알루미늄, 구리 및 합금)과 비금속재료(복합재료, 흑연, 도자기)를 가공하여 효율이 높고 수명이 길다.가공철계 금속(화학반응)에는 적용되지 않습니다.

코팅별 (경질합금, HSS 블레이드/공구에 적용):

1: TiN(질화티타늄): 황금색으로 범용성이 좋고 내마모성이 향상됩니다.

2: TiCN (탄소 질화 티타늄): 청회색, 경도, 내마모성이 TiN보다 우수합니다.

3: TiAlN (질소 알루미늄화 티타늄): 자색 회색, 내고온 산화성 (800°C 이상), 고속 건식 또는 반건식 절삭에 적합합니다.

4: AlTiN (질소 티타늄화 알루미늄): 검은색 또는 짙은 자색, Al 함량이 더 높고 고온 산화에 더 잘 견딜 수 있습니다 (> 900 °C) 경도가 더 높습니다.

5: CrN (질화크롬): 은회색, 마찰계수가 낮고 접착성이 좋으며 스테인리스강, 티타늄합금, 알루미늄합금 등 접착성재료를 가공하는데 흔히 사용된다.

6: DLC(클래스 금강석 코팅): 마찰 계수가 매우 낮고 경도가 높으며 접착성이 뛰어나 비철금속, 흑연, 복합재료 가공에 적합하다.

다층 복합 코팅: 다양한 코팅의 장점을 결합하여 성능이 더욱 우수합니다.

3. 모델 선택의 핵심 요소:

가공소재 재료: 선형의 가장 중요한 근거로 공구 재료와 코팅 유형 (예: 가공강 P류 경질합금/TiAlN 코팅) 을 결정한다;가공 알루미늄은 K-클래스 경질 합금 / 코팅 또는 DLC 없음) 을 선택합니다.

가공 유형/절차: 황삭, 마무리, 슬롯, 드릴링, 탭, 차외 원, 보어 등에 따라 공구 유형과 형상 각도가 결정됩니다.

가공 요구사항: 치수 정밀도, 비트 공차, 표면 조잡도 요구사항

공작기계 조건: 공작기계 출력, 강성, 최고 회전 속도, 칼자루 유형(BT/HSK 등), 냉각 방식(건절/습절/미량 윤활).

컷 매개변수: 예상 컷 속도, 이송 속도, 컷 깊이.

비용 및 효율성: 가공 요구 사항을 충족하는 전제하에 더 높은 금속 제거율과 더 낮은 단일 부품 비용 (도구 가격, 수명, 가공 시간을 종합적으로 고려해야 함) 을 추구합니다.

4. 자주 묻는 질문:

칼 마모: 뒷면 마모, 초승달 움푹 패인 마모, 경계 마모 등.공구 재료, 코팅, 절삭 매개변수 및 냉각수를 합리적으로 선택해야 합니다.

공구 붕괴 / 파손: 충격 하중, 진동, 그립 강성 부족, 절삭 매개변수 부당으로 인한 경우가 많습니다.

진동(진동): 표면 질량과 공구 수명에 영향을 줍니다.공구 밀어내기를 최적화하고, 강성을 높이고, 절삭 매개변수를 조정하고, 감진 손잡이를 사용해야 합니다.

* 부스러기종: 점성 재료나 저속을 가공할 때 발생하기 쉽다.절삭 속도를 높이고 날카로운 칼날을 사용하며 적합한 코팅/냉각액을 선택한다.

* 비듬 배출이 원활하지 않음: 가공소재에 스크래치가 발생하거나 공구가 감깁니다.부스러기 슬롯 설계, 절삭 매개변수, 냉각액 압력 및 유량을 최적화합니다.

5. 발전 추세

* 고성능 소재 및 코팅: 초미세 결정/나노 결정 경질 합금, 신형 세라믹/CBN/PCD 재료, 마모와 고온에 강한 다층/나노 구조 코팅.

* 스마트 공구: 센서 (힘, 온도, 진동, 마모 모니터링) 를 통합하여 가공 과정 모니터링, 공구 상태 예측 및 적응 제어를 실현한다.

* 전용화 및 맞춤화: 특정 재료, 특정 공정에 최적화된 공구를 개발합니다.

* 녹색제조는 건식 절삭, 미량 윤활기술을 보급하여 냉각액 사용을 줄인다;더 긴 수명의 공구를 개발하여 자원 소모를 줄이다.

* 디지털 및 지능형 관리: 공구 관리 시스템은 MES/ERP와 통합되어 공구의 전체 수명주기 관리(구매, 재고, 준비, 사용, 연마, 폐기)를 실현합니다.