다양한 소재에서 선삭 가공을 수행하는 방법

강재 선삭 가공

강재는 비합금강, 저합금강, 고합금강으로 분류할 수 있으며, 모든 선삭 가공에 대한 추천 사항에 영향을 미칩니다.

비합금강의 선삭 가공

소재 분류: P1.1

비합금강은 탄소 함량이 최대 0.55%까지 입니다. 저탄소강(탄소 함량 < 0.25%)은 칩 브레이킹이 어려우며 점착 성향(구성인선) 때문에 특별한 주의가 요구됩니다.

칩을 브레이킹하고 배출하려면 가능한 한 가장 높은 이송을 목표로 삼으십시오. 와이퍼 인서트의 사용을 추천합니다.

표면에 부정적인 영향을 줄 수 있는 구성인선을 방지하려면 높은 절삭 속도를 사용하십시오. 날카로운 날과 경절삭 형상은 점착 성향을 감소시키고 날 손상을 방지합니다.

저합금강의 선삭 가공

소재 분류: P2.x

저합금강의 가공성은 합금 함량과 열처리(경도)에 따라 달라집니다. 이 그룹에 속한 모든 소재의 가장 일반적인 마모 형태는 상면 마모와 전면 마모입니다. 고경도 소재는 절삭 영역에서 더 높은 열이 발생하기 때문에 소성 변형도 일반적으로 나타나는 마모 형태입니다.

비경화 상태의 저합금강을 위한 우선 추천은 강 재종 및 형상 시리즈입니다. 고경도 소재의 경우 경도가 더 높은 재종(주철 재종, 세라믹 및 CBN)을 사용하는 것이 유리합니다.

고합금강의 선삭 가공

소재 분류: P3.x

고합금강에는 총 합금 함량이 5%를 넘는 탄소강이 포함됩니다. 이 그룹에는 연성 소재와 고경도 소재가 모두 포함됩니다. 합금 함량과 경도가 높아지면 가공성이 감소합니다.

저합금강 처럼 우선 추천은 강 재종 및 형상입니다.

합금 성분이 5% 이상이고 경도가 450 HB 이상인 강은 소성 변형 저항성과 날 강성에 대한 요구가 더 큽니다. 경도가 더 높은 재종(주철 재종, 세라믹 및 CBN)의 사용을 고려하십시오.

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스테인리스강의 선삭 가공

스테인리스강은 페라이트/마르텐사이트, 오스테나이트 및 듀플렉스(오스테나이트/페라이트의)로 분류할 수 있으며, 각각에 대해 고유한 선삭 가공 추천사항이 있습니다.

페라이트 및 마르텐사이트 스테인리스강의 선삭 가공

소재 분류: P5.1

이 스테인리스강은 강재로 분류되므로 소재 분류가 P5.x입니다. 이 유형에 강재에 대한 일반적인 가공 추천 사항은 스테인리스강 재종과 형상입니다.

마르텐사이트 강은 인서트의 소성 변형 저항성에 대한 요구가 더 큰 고경도 조건에서 가공할 수 있습니다. CBN 재종, HRC = 55 이상의 사용을 고려하십시오.

오스테나이트 스테인리스강의 선삭 가공

소재 분류: M1.x 및 M2.x

오스테나이트 스테인리스강은 가장 일반적인 유형의 스테인리스강입니다. 이 그룹에는 니켈 함량이 20%를 넘는 스테인리스강인 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강도 포함됩니다.

추천 재종과 형상은 CVD 및 PVD 재종의 스테인리스강 제품군입니다.

단속 절삭이나, 칩 햄머링 또는 칩 걸림이 주요 마모 원인일 경우에는 PVD 재종의 사용을 고려하십시오.

기타 고려사항:

• 항상 절삭유를 사용해 상면 마모와 소성 변형을 감소시키고, 가능한 한 가장 큰 노즈 반경을 선택하십시오. 절삭유에 대해 자세히 알아보기
• 노치 마모를 방지하려면 원형 인서트나 작은 절입각을 사용하십시오.
• 점착성이나 구성인선이 일반적입니다. 모두 표면 조도와 공구 수명에 부정적인 영향을 미칩니다. 날카로운 날 및/또는 포지티브 상면 형상을 사용하십시오.

듀플렉스(오스테나이트/페라이트) 스테인리스강의 선삭 가공

소재 분류: M3.4

합금 함량이 더 높은 듀플렉스 스테인리스강에는 슈퍼 또는 하이퍼 듀플렉스 스테인리스강 등의 명칭이 사용됩니다. 기계적 강도가 높을수록 특히 열 발생, 절삭력 및 칩 제어와 관련하여 이런한 소재를 가공하기가 더 어려워집니다.

추천 재종과 형상은 CVD 및 PVD 재종의 스테인리스강 제품군입니다.

기타 고려사항:

• 칩 컨트롤을 향상시키고 소성 변형을 방지하려면 절삭유를 사용하십시오. 내부 절삭유 공급 방식, 가급적이면 정밀 절삭유를 지원하는 공구를 사용하십시오. 절삭유에 대해 자세히 알아보기
• 노치 마모와 버 형성을 방지할 수 있도록 작은 절입각을 사용하십시오.

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주철의 선삭 가공

주철에는 5가지 주요 유형이 있습니다.

• 회주철(GCI)
• 구상흑연주철(NCI)
• 가단주철(MCI)
• 컴팩트 흑연주철(CGI)
• 오스템퍼 구상흑연주철(ADI)

주철은 Si 함량이 1-3%이고 C 함량이 2% 이상인 Fe-C 조성입니다. 대부분의 조건에서 칩 컨트롤이 우수한 짧은 칩 소재입니다.

대부분의 주철 소재에는 주철 재종 및 형상의 사용을 추천합니다. 더 높은 절삭 속도에서 회주철을 가공할 때는 세라믹 및 CBN 재종의 사용을 추천합니다.

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내열합금(HRSA)의 선삭 가공

슈퍼 알로이는 고온에서 우수한 기계적 강도와 크리프(응력 하에서 고형물이 천천히 움직이거나 변형되는 현상)에 대한 저항성이 우수합니다. 또한 내부식성/내산화성도 우수합니다. HRSA는 4가지 소재 그룹으로 구분됩니다.

• 니켈 계열(예: 인코넬)
• 철 계열
• 코발트 계열
• 티타늄 합금(티타늄은 순수한 형태나 알파 및 베타 구조가 있습니다.)

HRSA와 티타늄은 특히 시효 조건에서 가공성이 좋지 않아 절삭 공구에 대한 요구가 큽니다. 다른 경도와 잔류 응력을 갖는 소위 백색층(white layer)의 형성을 방지하기 위해 날카로운 절삭 날을 사용하는 것이 중요합니다.

HRSA 소재: PVD 재종과 세라믹 재종은 HRSA 소재의 선삭 가공에서 일반적으로 사용됩니다. HRSA에 최적화된 형상을 사용할 것을 권장합니다.

티타늄 합금: 주로 비코팅 재종과 PVD 재종을 사용합니다. HRSA에 최적화된 형상의 사용이 권장됩니다.

티타늄과 HRSA에서 일반적인 마모 기준은 노치 마모입니다. 최적의 성능을 위해 다음 지침을 따르십시오.

• 45° 미만의 절입각을 사용할 것을 권장합니다.
• 올바른 인서트 직경/노즈 반경과 절입 깊이 간 관계를 적용하십시오.
• 램핑 가공이나 여러 패스를 사용할 때 0.25 mm (0.0098 inch)이상의 절입 깊이를 사용하는 것이 좋습니다.
• HRSA 및 티타늄 합금을 선삭 가공할 때는 초경이나 세라믹 인서트의 사용에 상관없이 항상 절삭유를 사용해야 합니다. 절삭유의 양이 많아야 하고 정확한 지점에 공급해야 합니다. 절삭유에 대해 자세히 알아보기
• 세라믹을 사용할 경우, 인서트가 절삭으로 진입하고 빠져 나올 때 최적의 성능을 얻고 버가 발생할 위험을 최소화하기 위해 사전 챔퍼링을 하는것이 좋습니다.

HRSA 적용 가이드

HRSA 및 티타늄에 대해 자세히 알아보기

비철 소재(알루미늄)의 선삭 가공

이 그룹에는 알루미늄, 구리, 청동, 황동, 금속 매트릭스 복합체(MMC, Metal Matrix Composite) 및 마그네슘과 같은 부드러운 비철금속이 포함됩니다. 가공성은 합금 성분, 열처리 및 제조 공정(단조, 주조 등)에 따라 달라집니다.

알루미늄 합금의 선삭 가공

소재 분류: N1.2

항상 날이 날카로운 포지티브 기본 형상 인서트를 사용해야 합니다. 비코팅 재종과 PCD 재종이 우선 추천 재종입니다.

Si 함량이 13% 이상인 알루미늄 합금의 경우 초경 합금 재종의 수명이 크게 감소하기 때문에 PCD를 사용해야 합니다.

알루미늄 가공에서 절삭유는 대부분 칩 배출을 위해 사용됩니다.

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고경도강의 선삭 가공

경도가 보통 55–65 HRC인 강의 선삭 가공은 고경도 부품 선삭 가공으로 정의되며 연삭의 대한 비용 효율적인 대안입니다. 고경도 부품 선삭 가공은 향상된 유연성, 좋아진 리드 타임 및 높은 품질을 제공합니다.

CBN(입방정 질화 붕소) 재종은 표면 경화강과 고주파 열처리강의 고경도 부품 선삭 가공을 위한 최고에 절삭 공구 소재입니다. 약 55 HRC보다 부드러운 강재에는 세라믹 또는 초경 합금 인서트를 사용하십시오.

고경도 부품 선삭 가공에 최적화된 CBN 재종을 사용하십시오.

• 우수한 기계 및 클램핑 안정성을 보장
• 가능한 작은 절입 깊이를 사용하여 낮은 절입각을 달성하고 공구 수명을 향상시키는 올바른 날 인선처리
• 최상의 표면 조도를 위해 와이퍼를 사용

고경도 부품 선삭 가공 적용 정보

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