가공성에 대한 이해

모든 가공 작업이 다양한 재료 간에 똑같이 잘 작동하는 것은 아니기 때문에 다양한 재료 유형의 가공성을 이해하는 것이 최상의 최종 결과를 얻는 데 중요합니다. 가공되는 재료에 따라 절단 방법 및 매개변수를 조정해야 합니다.

재료 가공성을 이해하면 성공하는 데 필요한 조정 방법을 결정하는 데 도움이 됩니다.

가공성은 재료를 가공하기가 얼마나 쉬운지를 나타내는 척도입니다.

자유 가공 재료 또는 "좋은" 기계 가공성을 보유한 재료는 일반적으로 절단이 더 쉽고, 우수한 표면 마감을 쉽게 생성하며 절삭 공구의 마모가 적습니다. 가공성이 좋은 재료로 작업하는 것은 몇 가지 면에서 유익할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

재료의 가공 경화 경향, 열 전도성 및 탄성은 모두 다음 세 가지 요소의 영향을 받는 기계적 특성입니다.

재료의 경도도 평가되는데, 매우 단단한 재료와 매우 부드러운 재료는 각각 문제를 안겨줍니다.

단단한 재료는 높은 절삭력을 유발하고 절삭 공구의 마모를 증가시킵니다. 부드러운 재료는 종종 "끈적끈적"하여 칩 생성을 어렵게 만들고 절삭 공구의 가장자리에 쌓이기도 합니다.

열처리는 재료의 가공성을 높이거나 낮추는 데 사용됩니다. 어닐링은 재료를 냉각하기 전에 재결정 온도 이상으로 가열하여 내부 응력과 경도를 줄이는 과정입니다. 니켈 합금의 경우 재료를 어닐링하면 일반적으로 기계 가공성이 향상됩니다. 반면에 열처리는 재료의 강도와 경도를 높여 기계 가공을 더욱 어렵게 만드는 데에도 사용됩니다.

가장 일반적으로 가공되는 재료 중 하나는 물론 강철입니다. 다음을 포함하여 여러 가지 요인이 강의 가공성에 영향을 미칩니다.

알루미늄과 같은 비철금속은 매우 부드러워서 높은 MRR로 절단할 수 있습니다. 비철금속의 가공성은 일반적으로 철금속에 비해 매우 높습니다.

주철은 탄소 함량과 실리콘 함량이 높으며 작은 칩을 생성하므로 가공이 매우 쉽습니다. 그러나 주철은 절삭 공구의 마모를 유발합니다. 주철의 제조 방법은 재료의 물리적 특성과 가공성에 영향을 미칠 수 있습니다.

내열합금(HRSA)과 티타늄 합금은 모두 가공이 어려운 것으로 알려진 고강도 소재입니다. HRSA는 내열성이 매우 뛰어나 열이 칩에 의해 소멸되지 않고 절삭 공구에 남아 있습니다. 이러한 과도한 열 축적으로 인해 마모가 가속화됩니다.

가공성은 몇 가지 방법으로 정량화될 수 있습니다.

첫 번째는 공구의 수명을 기준으로 가공성을 측정하는 공구수명법이다. 그러나 이 방법의 단점은 절삭 공구 재료 및 형상, 공구 고정 및 절삭 매개변수와 같은 변수에 있습니다.

두 번째 방법은 절삭력과 전력 소비를 측정하는 것입니다. 이 방법은 생산성을 완전히 극대화하고 재료에 따라 기계가 어떤 종류의 MRR을 수행할 수 있는지 결정할 때 매우 유용합니다. 재료에는 기계가 재료를 가공하는 데 필요한 마력을 계산하는 데 사용되는 "K 계수"가 있습니다.

K 인자는 1마력으로 제거할 수 있는 분당 금속 입방인치 수를 나타내는 전력 상수입니다.

세 번째 방법은 표면 마무리 방법이라고 합니다. 부드러운 재료는 커터에 구성인선(BUE)을 형성하는 경향이 있으며, 이로 인해 둔한 전단 동작이 발생하고 마감이 좋지 않습니다. 자유 가공 소재는 쉽게 절단되는 경향이 있어 깔끔한 마감을 유지합니다. 그러나 이 방법의 단점은 대부분의 재료 제거가 황삭 중에 발생하는 경우가 많기 때문에 표면 조도가 부적절할 수 있다는 것입니다. 또한 일반적으로 마무리 패스는 높은 정확도를 생성하기 위해 수행되며 이를 달성하는 매개변수는 자연스럽게 우수한 표면 마무리를 달성합니다. 이 방법은 다른 방법과 모순될 수도 있습니다. 그 예로 티타늄이 있는데, 표면 조도 방법을 사용하면 좋은 평가를 받지만 공구 수명 방법을 사용하면 그렇지 않습니다.