Jusheng

한 엔지니어는 단단한 인코넬 블랭크를 마주하고 있으며, 최단 시간 내에 최대 금속 제거율로 형상을 만들어야 합니다. 또 다른 엔지니어는 경면 마감 표면 과 마이크론 단위의 공차가 필요한 의료용 정밀 티타늄 부품을 염두에 두고 있습니다.

그들은 같은 선반에서 작업 하지만 승리는 선반의 도구에 달려 있습니다.

올바른 공구를 선택하면 효율성, 정확도, 그리고 비용 측면에서 엄청난 차이를 만들 수 있습니다. 이 가이드는 선삭 공구의 세계를 깊이 있게 안내하여 CNC 가공 부품의 가공 효율성과 품질을 향상시키는 데 적합한 선반 공구를 쉽게 선택할 수 있도록 도와드립니다.

핵심 답변 요약

이 가이드를 참조해야 하는 이유는? JS의 CNC 전문성

JS는 수십 년 동안 항공우주, 자동차, 의료 등 까다로운 시장에서 맞춤형 CNC 가공 제조 수요를 충족해 왔으며 10만 개가 넘는 정밀 CNC 가공 부품 프로젝트를 수행했습니다.

JS는 또한 종합적인 공구 테스트 시스템을 보유하고 있습니다. 추천된 각 선반 공구는 일관된 성능을 보장하기 위해 실제 가공 환경에서 테스트됩니다.

본 매뉴얼은 JS의 풍부한 실무 경험을 바탕으로 제작되었습니다. 소재 적합성부터 비용 관리까지 모든 권장 사항은 실제 가공 조건을 고려하여 작성되었으므로, 선택 오류를 방지하고 더욱 정확한 결정을 내릴 수 있습니다.

JS는 풍부한 CNC 경험과 엄격한 공구 테스트를 통해 신뢰할 수 있는 공구 선택 가이드를 제공합니다. 요구사항을 알려주시면 견적을 제시하고 바로 제작을 진행합니다. 원활한 가공을 원하시면 JS를 선택하세요!

철 조각 너머: 선반 도구 조각에 대한 친숙함

이 가이드가 신뢰할 만하다는 것을 알았으므로 이제 선반 도구를 분해하여 시작해 보겠습니다. 선반 도구 는 선반 도구 성능의 상한을 정의하는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다 .

툴 홀더: 공작 기계의 '암'

툴 홀더는 공작기계를 인서트에 장착하고 절삭력을 지탱합니다. 일반적인 소재로는 고강도강과 초경이 있습니다. 저렴한(50~150달러) 고강도강 툴 홀더는 저부하에서 중부하 절삭에 적합합니다.

초경 공구 홀더는 견고하고 강하며, 높은 절삭력을 견딜 수 있고, 가공하기 어려운 소재(예: 인코넬 718)에 적합 하지만, 가격이 비쌉니다(200~500달러).

공구 홀더의 정확도 또한 중요합니다. 정밀 부품 가공 시에는 테이퍼 공차를 엄격하게 준수해야 합니다. 그렇지 않으면 인서트가 정렬되지 않아 CNC 가공 부품의 정밀도에 영향을 미칩니다.

삽입: 도구의 '이빨'

인서트는 가공물을 직접 절삭하는 절삭날입니다. 인서트의 형상과 재질에 따라 가공 결과가 결정됩니다. 일반적인 재질로는 고속도강, 아바이드, 세라믹, PCD/CBN 등이 있습니다.

코팅: 블레이드의 '코팅'

코팅은 블레이드의 마모와 내열성을 높여줍니다. 일반적인 유형과 특성은 다음 표에 나와 있습니다.

JS는 호환 가능한 툴 홀더, 인서트, 코팅 조합을 제공합니다. 맞춤형 CNC 가공 생산에도 적극적으로 참여하여 선반 툴링 성능의 정밀한 제어와 원활한 CNC 부품 가공을 가능하게 합니다. 귀사와의 협력을 기대합니다!

주류 선반 도구 유형에 대한 자세한 설명

도구의 구성을 명확히 한 후, 먼저 주류 선반 도구 의 핵심 특징을 정리해보겠습니다.

외부 선삭 공구

가장 일반적인 기본 공구 로, 오른손잡이용 공구(오른쪽에서 왼쪽으로 절삭)와 왼손잡이용 공구(왼쪽에서 오른쪽으로 절삭)로 나뉩니다. 인서트는 일반적으로 초경입니다.

복잡한 곡면(예: 구면)을 가공하려면 여러 번의 공구 통과와 방향 조정이 필요합니다.

내부 선삭 공구

이 공구는 내부 공작물 구멍을 선삭하는 데 사용됩니다. 공구 섕크가 얇고 진동에 취약하므로 10mm 미만의 내부 구멍에는 중공형 또는 두꺼운 섕크를 사용하는 것이 좋습니다. 열 방출도 좋지 않으며, 인서트 수명은 외부용 선삭 공구보다 20~30% 짧습니다.

이별 도구

절삭날이 좁고 절삭력이 집중되는 곳에 공구 강성이 요구됩니다. 종횡비가 4:1보다 큰 가느다란 가공물을 선삭할 경우 공구가 파손될 확률이 30% 이상 이므로 절삭 매개변수를 제어해야 합니다.

나사선삭 도구

절삭날은 이상적으로 나사산 형상을 그대로 재현해야 합니다. 공구는 종종 특별 주문( 맞춤형 CNC 가공 제작 으로 간주)으로 제작됩니다. 공구를 여러 번 가공해야 하므로 효율성이 상대적으로 낮습니다.

성형 터닝 도구

절삭날은 공작물의 최종 형상이므로, 치수 일관성을 유지하기 위해 대량 생산에 활용될 수 있습니다. 하지만 이러한 공구는 가공 유형 변경 시 조정이 필요하기 때문에 다재다능하지는 않습니다.

주류 선반 도구의 핵심 매개변수 비교:

JS는 고객님의 가공 요구 사항에 맞춰 적합한 공구를 추천해 드립니다. 저희 인터넷 CNC 가공 서비스는 간편한 주문 절차로 다양한 부품 가공을 제공합니다. JS를 선택하시고 걱정 없이 가공하세요!

현명한 선택을 하는 방법? 4가지 황금률 결정 규칙

주요 도구 유형을 이해한 후, 다음 네 가지 규칙에 따라 최적의 적합한 도구를 선택하세요.

작업물: 시작

도구를 선택하는 가장 중요한 이유는 재료의 경도, 인성, 열전도도 때문 입니다.

HRC50+ 경화강에는 CBN 인서트를 사용하고, 스테인리스강에는 TiAlN 코팅 초경 인서트를, 열전도율이 낮은 티타늄 합금에는 AlCrN 코팅 인서트를 사용하십시오. 공구를 잘못 사용하면 인서트가 너무 빨리 마모되어 CNC 가공 비용이 증가합니다.

다양한 재료에 대한 도구 선택 표:

가공 작업 유형(작업): 작업이 도구를 결정합니다.

다른 작업에는 다른 도구가 필요합니다. 외부 선삭의 경우 외부 선삭 도구를 선택하고, 나사산을 자르는 경우 나사산 선삭 도구를 선택하고, 절단의 경우 절단 도구를 선택하세요.

정밀도 요구 사항 또한 공구 선택에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 고정밀 외경을 Ra0.8μm로 선삭하려면 고정밀 툴 홀더(재종 H6)와 세라믹/PCD 인서트가 필요하지만, 일반 외경을 Ra6.3μm로 선삭하려면 일반 초경 인서트를 사용하면 됩니다.

잘못된 도구를 사용하면 도구와 작업물이 모두 손상되어 비용이 증가할 수 있습니다.

기계 기능: 도구 불일치 방지

기계 속도, 출력, 그리고 강성은 공구 성능의 한계를 결정합니다. 예를 들어, 최대 속도 3,000rpm의 기계는 5,000rpm의 PCD 인서트에 적합하지 않습니다(비효율적이고 구성인선이 발생하기 쉽습니다). 5kW의 기계는 8kW의 심절삭 공구에 적합하지 않습니다(스핀들 과부하 위험이 있습니다).

JS가 온라인 CNC 가공 서비스를 제공하기 전에 선반 공구를 권장하는 경우, 공작 기계 사양을 고려합니다.

절삭유 전략(냉각수): 건식 절삭, 습식 절삭 또는 MQL?

절삭유는 열 발산과 윤활에 영향을 미치며, 이는 결국 인서트 수명과 부품 품질에 영향을 미칩니다.

세 가지 전략 비교:

JS는 절삭 공구와 가공 요건을 완벽하게 조화시키는 방법을 잘 알고 있습니다. 고객의 기계 및 소재 요건에 맞춰 맞춤형 솔루션을 제공하고, CNC 가공 가격을 협상하며, 신속하게 주문을 처리해 드립니다. JS를 선택하세요!

여러분이 알지 못하는 특이한 특수 도구 솔루션

정밀 가공에서는 표준 공구만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 아래의 전문 솔루션을 통해 이러한 문제를 해결하고 맞춤형 CNC 가공 제조에서 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

맞춤형 모듈식 보링 바

깊은 구멍(깊이 대 직경 비율 > 5:1)이나 불규칙한 모양의 구멍을 뚫는 데 사용할 수 있는 이 제품은 커터 헤드, 툴 바, 연장 바 등의 모듈로 구성되어 있습니다. 필요에 따라 조합하여 사용할 수 있으므로, 일체형 보링 바를 따로 구매할 필요가 없습니다.

장점은 유연성이 높고 재고 비용이 낮다는 것이고, 단점은 초기 비용이 높다는 것입니다(표준 모듈은 1,000달러에서 3,000달러 사이입니다).

JS는 이 막대를 사용해 깊은 구멍 부품(예: 유압 부품)을 가공하여 IT7 정확도를 달성하고 기존 보링 막대보다 생산성을 40% 높였습니다.

PCD/CBN 용접 인서트

PCD 용접 인서트는 PCD로 제작되며 알루미늄 합금, 구리 합금 및 복합 소재에 사용할 수 있습니다. 경도는 HV8,000~10,000이며, 초경의 10~50배에 달하는 내마모성을 가지고 있습니다. 인서트당 가격은 $50~150이며, 고정밀 및 고품질 표면 가공(Ra ≤ 0.1μm)이 가능합니다. 하지만 취성이 있어 철금속에는 적합하지 않습니다.

CBN 용접 인서트는 CBN을 함유하고 있으며 경화강 및 고온 합금에 적용됩니다. 경도는 HV4,000~6,000이며, 초경보다 5~20배 높은 내마모성을 가지고 있습니다. 인서트당 가격은 80~200달러이며, 내열성(≤1300°C)과 내구성이 우수합니다. 하지만 가격이 비싸고 가공 진동에 취약합니다.

사례 연구: 고온 합금 임펠러 가공의 과제 극복

고객의 고통점

한 항공우주 회사에서 표준 TiAlN 코팅 초경 인서트를 사용하여 Inconel 718 고압 터빈 임펠러(Ra ≤ 0.8μm, IT6 등급)를 가공하고 있었습니다. 인서트 수명은 15분으로 짧았고, 절삭 속도는 분당 30m로 감소했습니다. 표면 조도 또한 요구치를 초과하여 불량률이 8%에 달했습니다. CNC 가공 비용은 개당 최대 1,200달러에 달했으며, 회사는 납품 지연 및 잠재적 클레임에 직면했습니다.

JS의 솔루션

JS는 고객의 현재 가공 상황을 검토한 후 다음과 같은 맞춤형 솔루션을 설계했습니다.

• 공구 소재 개선: 1400°C의 온도 저항성과 HV1500의 경도(초경합금의 HV1200보다 높음)를 갖춘 SiAlON 세라믹 인서트는 Inconel 718 가공에 적합합니다.
• 기하학적 매개변수 최적화: 절삭 저항 감소를 위해 레이크 각도를 -5°~-3°로 변경하고, 마찰 감소를 위해 여유 각도를 8°~10°로 변경했으며, 절삭 날의 모따기는 0.2 x 15°로 변경했습니다.
• 절삭 전략 개선: '고속, 저절삭' 방식을 적용하여 절삭 속도를 30m/min에서 75m/min으로 150% 증가시키고, 절삭 깊이는 1.5mm에서 0.8mm로 줄였습니다. MQL(열 방출 및 윤활)을 사용하여 열 방출을 촉진했습니다.

결과

솔루션을 구현한 후, 뛰어난 결과가 나타났습니다. 인서트 수명이 75분(+400%)으로 연장되었고, 하루에 공구를 6~8번 교체할 수 있었습니다 (비용은 300~400달러 절감) .

부품 가공 시간은 1.2시간(-52%)으로 단축되었고, 하루 생산 능력은 23개로 줄었으며, 표면 마감은 0.6-0.8μm로 낮아졌고, 폐기율은 1% 미만으로 낮아졌습니다(일일 손실액은 500달러 감소).

고객 불만과 새로운 주문 유치에도 불구하고 CNC 가공 의 개당 가격은 1,200달러에서 780달러(-35%)로 인하되었습니다.

보이지 않는 비용: 선반 도구로 이익 마진을 높이는 방법?

대부분의 기업은 공구 교체 시간, 재작업 폐기물, 기계 가동 중단 등의 '숨겨진 비용'을 간과하는데, 이는 일반적으로 공구 비용보다 더 큽니다. 적절한 선반 공구를 사용하면 이러한 비용을 절감하고 CNC 가공 부품의 수익성을 높일 수 있습니다.

공구 수명 극대화 및 공구 교체 시간 비용 절감

내마모성이 있는 공구 소재와 코팅을 선택하면(TiN 코팅을 AlCrN 코팅으로 교체하는 등) 인서트 수명을 30분에서 60분으로 두 배로 늘리고, 하루 절삭 공구 교체 횟수를 절반으로 줄일 수 있습니다.

공구 교체 시간을 80분에서 40분으로 단축하여 월 1,760달러를 절약 할 수 있습니다. 공구 재고 관리와 재정적 부담을 줄여줍니다.

가공 정확도 향상 및 스크랩 및 재작업 비용 절감

고정밀 도구와 매개변수(예: 표준 도구 홀더와 PCD 인서트 대신 H6 등급 도구 홀더 사용)를 구현하면 IT7 등급 부품의 폐기율이 5%에서 1%로 줄어들고, 재작업 비용이 월 5,000달러에서 1,000달러로 줄어 4,000달러가 절감됩니다.

JS는 온라인 CNC 가공 서비스를 제공할 때 적합한 도구를 추천하여 고객이 폐기물 비용을 상당히 절감할 수 있도록 도왔습니다.

가동 중지 비용 최소화를 위한 도구 및 기계 매칭 최적화

공구가 맞지 않으면 진동과 가동 중단이 발생하기 쉽습니다(예: 10kW 기계에 8kW의 고출력 절삭 공구 사용). 가동 중단 1시간에 약 80달러의 비용이 발생할 수 있습니다. 적절한 공구(예: 10kW 기계에 중간 출력의 초경 공구 사용)를 선택하면 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다.

아래 표에서 다양한 솔루션의 월별 비용을 비교해 보세요.

자주 묻는 질문

Q1: 가장 비싼 칼날이 최고인가요?

전혀 그렇지 않습니다. '최고의 블레이드'의 핵심은 단순히 가격만을 보는 것이 아니라, 현재의 구체적인 가공 작업에 적응하는 것 입니다. 예를 들어, 값비싼 PCD 블레이드를 사용하여 강철 부품을 가공하는 경우 성능을 달성하지 못할 뿐만 아니라, 재료 불일치로 인해 곧바로 치명적인 고장으로 이어져 비용 낭비와 가공 사고가 발생합니다.

Q2: 블레이드를 교체해야 하는지 어떻게 판단하나요?

4가지 주요 신호를 사용하여 다음을 확인할 수 있습니다.

• 후방 블레이드 표면의 마모가 기준을 초과하는지 여부.
• 가공된 소재의 표면 거칠기가 크게 악화되어 긁힘이나 버가 나타납니다.
• 절단 시 피어싱 소리 등 비정상적인 소음이 발생합니다.
• 절삭력의 증가는 기계 부하의 상당한 증가로 나타납니다.

Q3: 새로 산 칼날이 왜 빨리 부러졌나요?

잘못된 절단 매개변수 설정을 제외하고 가장 흔한 이유는 두 가지입니다.

• 블레이드의 설치 문제로는 바닥면에 불순물이 남아 헐거워지는 경우가 있습니다.
• 블레이드 홀더의 마모와 변형으로 인해 블레이드의 클램핑이 불안정해져 블레이드가 파손될 수 있습니다.

Q4: 칼날을 직접 다시 갈아야 하나요?

단독으로 재연마하는 것은 강력히 권장하지 않습니다. 이 유형의 블레이드는 정밀 코팅 및 기하학적 형상을 공장에서 전문적으로 처리합니다. 재연마는 코팅의 무결성을 손상시키고 날의 정확도에 편차를 초래할 수 있습니다. 재연마 후 블레이드의 절삭 효율과 내마모성은 새 블레이드와 크게 다릅니다.

요약

'최고의' 선반 공구란 존재하지 않으며, '가장 적합한' 공구만이 존재합니다. 식품 조리 도구를 선택할 때와 마찬가지로 CNC 가공 부품도 사용자의 개별적인 요구에 맞춰야 합니다. 적절한 선반 공구를 사용하면 CNC 가공 부품의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 비용을 줄이고 수익성을 높일 수 있습니다.

특정 소재와 용도에 맞는 최적의 툴링 솔루션을 찾고 계신가요? JS가 바로 그 선택입니다. 수십 년간 현장 가공 경험을 바탕으로 축적된 저희 기술 전문가들은 무료 툴 선택 컨설팅과 시험 가공 지원을 제공하여 언제나 매끄럽고 효율적인 가공 작업에 가장 적합한 툴링을 찾으실 수 있도록 도와드립니다.