노련한 CNC 가공 공급업체로서 저는 제조 과정에서 수많은 어려움과 복잡한 문제에 직면했습니다. 우리가 끊임없이 고심하는 가장 지속적이고 중요한 측면 중 하나는 칩 관리입니다. CNC 가공 중 절단 작업의 부산물인 칩은 생산 공정의 효율성, 품질 및 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이 블로그에서는 CNC 가공에서 칩을 효과적으로 처리하는 방법에 대한 통찰력을 공유하겠습니다.
칩 유형 이해
처리 방법을 살펴보기 전에 CNC 가공 중에 생성되는 다양한 유형의 칩을 이해하는 것이 중요합니다. 연속 칩, 세그먼트 칩, 불연속 칩의 세 가지 주요 유형이 있습니다.
연속 칩은 길고 끊어지지 않은 리본입니다. 이는 일반적으로 높은 절삭 속도와 날카로운 절삭 공구를 사용하여 연성 재료를 가공할 때 형성됩니다. 한편, 연속적인 칩의 형성은 가공 공정이 상대적으로 원활하다는 것을 나타낼 수 있습니다. 반면, 이러한 긴 칩은 절삭 공구나 가공물 주위에 쉽게 얽혀 기계 가동 중단 시간을 초래하고 가공물이 손상될 수 있습니다[1].
중간 정도의 연성을 갖는 재료를 가공할 때 분할된 칩이 형성됩니다. 이 칩에는 길이를 따라 일련의 노치가 있어 연속 칩보다 관리하기가 더 쉽습니다. 이는 안정적인 절삭 조건과 공작물의 우수한 표면 조도와 관련이 있는 경우가 많습니다.
불연속 칩은 이름에서 알 수 있듯이 짧고 부서진 조각입니다. 이는 일반적으로 부서지기 쉬운 재료를 가공할 때나 이송 속도가 너무 높을 때 형성됩니다. 불연속적인 칩은 얽힘 문제를 일으킬 가능성이 적지만 절단 영역에서 칩 제거 측면에서 문제를 일으킬 수 있습니다.
효과적인 칩 처리의 중요성
효과적인 칩 처리는 여러 가지 이유로 중요합니다. 첫째, 가공된 부품의 품질이 향상됩니다. 절삭 공구 주변에 칩이 쌓이면 공구가 과열되어 공구가 조기 마모되고 가공물의 표면 마감이 거칠어질 수 있습니다. 칩을 적절하게 관리함으로써 절삭 공구가 최적의 조건에서 작동하도록 보장하여 치수 정확도와 표면 품질이 향상된 부품을 생산할 수 있습니다.
둘째, 효율적인 칩 처리로 CNC 가공 공정의 생산성이 향상됩니다. 과도한 칩 축적으로 인해 칩 제거를 위해 기계가 자주 정지될 수 있으며, 이로 인해 전체 가공 시간이 단축되고 인건비가 증가합니다. 칩을 신속하게 제거하면 기계가 지속적으로 작동하여 생산 속도가 향상됩니다.
마지막으로 작업장 안전을 위해서는 칩 처리가 필수적입니다. 날카로운 칩을 올바르게 처리하지 않으면 작업자가 부상을 입을 수 있습니다. 더욱이, 특히 가연성이 높은 마그네슘과 같은 재료를 가공할 때 칩으로 인해 화재 위험이 발생할 수 있는 경우도 있습니다.
칩 처리 방법
1. 칩브레이커
칩브레이커는 칩 관리에 있어 필수적인 도구입니다. 길고 연속적인 칩을 더 작고 관리하기 쉬운 조각으로 나누도록 설계되었습니다. 칩 브레이커는 절삭 공구 자체에 통합되거나 별도의 부착물로 사용될 수 있습니다. 칩브레이커에는 그루브형, 스텝형, 와이퍼형 등 다양한 종류가 있습니다. 칩 브레이커의 선택은 가공되는 재료의 유형, 절삭 매개변수 및 원하는 칩 모양에 따라 달라집니다. 예를 들어 다음과 같은 항공우주 부품을 가공할 때항공우주 Hi - Lok Bolts, 올바른 칩 브레이커를 선택하면 가공 효율성과 부품 품질이 크게 향상될 수 있습니다.
2. 냉각수 및 윤활유
절삭유와 윤활제는 칩 처리에 중요한 역할을 합니다. 이는 절삭 과정에서 발생하는 열을 줄이는 데 도움이 되며, 결과적으로 절삭 공구에 칩이 용착될 가능성이 줄어듭니다. 또한 절삭유는 절삭 영역에서 칩을 씻어내서 칩이 쌓이는 것을 방지할 수 있습니다. 광물 기반, 합성 및 반합성 냉각수 등 다양한 유형의 냉각수를 사용할 수 있습니다. 절삭유 선택은 가공되는 재료, 작업 유형, 환경 고려 사항 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어 기계로 가공할 때양극 처리된 알루미늄 방열판, 적절한 절삭유는 칩 배출을 개선하고 알루미늄 표면의 산화를 방지할 수 있습니다.
3. 칩 컨베이어
칩 컨베이어는 가공 영역에서 칩을 제거하는 데 사용되는 기계 장치입니다. 칩 컨베이어에는 체인형, 벨트형, 스크류형 등 여러 유형이 있습니다. 체인형 컨베이어는 무겁고 큰 칩을 처리하는 데 적합하고, 벨트형 컨베이어는 가볍고 작은 칩을 처리하는 데 더 효과적입니다. 스크류형 컨베이어는 소규모 가공 작업이나 공간이 제한된 곳에서 자주 사용됩니다. 칩 컨베이어를 사용하면 칩이 기계에서 지속적으로 제거되어 칩 축적 및 관련 문제의 위험을 줄일 수 있습니다. 이는 다음과 같은 대량 부품을 가공할 때 특히 중요합니다.자동차 브레이크 캘리퍼.
4. 수동 칩 제거
경우에 따라 특히 소규모 또는 프로토타입 가공 작업의 경우 수동 칩 제거가 필요할 수 있습니다. 작업자는 브러시, 압축 공기 또는 진공 청소기를 사용하여 공작물 및 기계 구성 요소에서 칩을 제거할 수 있습니다. 그러나 수동 칩 제거는 날카로운 칩으로 인한 부상을 방지하기 위해 주의해서 수행해야 합니다.
다양한 재료에 대한 칩 처리 최적화
다양한 재료에는 칩 처리에 대한 다양한 접근 방식이 필요합니다. 예를 들어:
1. 알루미늄
알루미늄은 CNC 가공 산업에서 일반적으로 가공되는 재료입니다. 길고 연속적인 칩을 생성하는 경향이 있는 부드럽고 연성 소재입니다. 알루미늄 칩을 효과적으로 처리하려면 적절한 칩 브레이커가 있는 날카로운 절삭 공구를 사용하는 것이 좋습니다. 고압 절삭유를 사용하여 절삭 영역에서 칩을 제거할 수도 있습니다. 가공시양극 처리된 알루미늄 방열판, 칩이 양극산화 표면을 긁는 것을 방지하려면 적절한 칩 관리가 중요합니다.
2. 강철
강철은 알루미늄에 비해 더 단단하고 부서지기 쉬운 재료입니다. 일반적으로 분할되거나 불연속적인 칩을 생성합니다. 그러나 고장력강을 가공할 때에는 계속해서 칩이 형성될 수 있습니다. 강 가공 중에 절삭유와 윤활유를 사용하면 열을 줄이고 칩 배출을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어 기계로 가공할 때단조 샤프트 블랭크, 적절한 절삭유를 사용하면 공구 수명과 부품 품질이 향상될 수 있습니다.
3. 취성재료
주철 및 세라믹과 같은 재료는 부서지기 쉽고 불연속적인 칩을 생성합니다. 이러한 칩은 일반적으로 취급하기 쉽지만 날카로운 모서리로 인해 절삭 공구 및 기계 구성품이 마모될 수 있습니다. 적절한 칩 컨베이어를 사용하면 이러한 칩을 기계에서 신속하게 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가공시서스펜션 컨트롤 암주철로 제작되어 효율적인 칩 처리로 가공 표면의 손상을 방지할 수 있습니다.
지속적인 모니터링 및 개선
CNC 가공에서 칩 처리는 일회성 솔루션이 아닙니다. 지속적인 모니터링과 개선이 필요합니다. 절삭 공구, 절삭유 시스템 및 칩 컨베이어를 정기적으로 검사하여 제대로 작동하는지 확인하십시오. 가공된 부품의 품질과 칩 형성에 따라 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이 등 절삭 매개변수를 조정합니다.
결론적으로 효과적인 칩 처리는 CNC 가공 공정의 필수적인 부분입니다. 칩 유형을 이해하고, 적절한 방법과 도구를 사용하고, 다양한 재료에 맞게 최적화하고, 프로세스를 지속적으로 모니터링 및 개선함으로써 더 높은 생산성, 더 나은 부품 품질, 더 안전한 작업 환경을 달성할 수 있습니다. 뛰어난 칩 관리 기능을 갖춘 고품질 CNC 가공 서비스를 찾고 계시다면, 특정 요구 사항에 대한 조달 및 추가 논의를 위해 언제든지 당사에 문의해 주십시오.
참고자료
[1] Kalpakjian, S., & Schmid, SR(2009). 제조 공학 및 기술. 피어슨 프렌티스 홀.