CNC 기계의 인서트 선삭 프로그래밍은 가공의 정밀도와 컴퓨터 제어 작업의 유연성을 결합하는 중요한 기술입니다. 터닝 인서트 공급업체로서 저는 최적의 결과를 얻기 위해서는 고품질 인서트와 올바른 프로그래밍 기술의 중요성을 잘 알고 있습니다. 이 블로그에서는 CNC 기계의 선삭 인서트 프로그래밍에 대한 몇 가지 필수 단계와 고려 사항을 공유하겠습니다.
선삭 인서트 이해
프로그래밍을 시작하기 전에 인서트 선삭에 대해 확실히 이해하는 것이 중요합니다. 터닝 인서트는 초경, 세라믹, 입방정질화붕소(CBN) 등 다양한 재료로 만들어진 교체 가능한 절삭 팁입니다. 다양한 모양, 크기 및 기하학적 구조로 제공되며 각각 특정 가공 응용 분야에 맞게 설계되었습니다.
예를 들어,CNC 선반 터닝 인서트 CCMT09일반적인 터닝 작업에 널리 사용되는 선택입니다. 형상은 효율적인 칩 형성 및 제거에 최적화되어 있으며 이는 우수한 표면 조도와 공구 수명을 유지하는 데 중요합니다. 반면,선반 인덱서블 텅스텐 카바이드 인서트 WNMG080408보다 특수한 용도로 설계되어 고정밀 절단과 탁월한 내마모성을 제공합니다.
그만큼인덱서블 텅스텐 카바이드 터닝 인서트다용성을 제공하여 여러 개의 절단 모서리를 허용합니다. 즉, 한쪽 날이 마모되면 인서트를 인덱싱하여 새롭고 날카로운 절삭날을 노출시켜 툴링 비용과 가동 중지 시간을 줄일 수 있습니다.
기본 프로그래밍 개념
인서트 선삭을 위한 CNC 프로그래밍에는 가공물을 기준으로 절삭 공구를 이동하는 방법을 기계에 알려주는 일련의 지침을 만드는 작업이 포함됩니다. CNC 기계의 가장 일반적인 프로그래밍 언어는 기계 축, 스핀들 속도, 이송 속도 및 기타 매개변수를 제어하는 일련의 명령으로 구성된 G 코드입니다.
도구 선택 및 설정
프로그래밍의 첫 번째 단계는 작업에 적합한 선삭 인서트를 선택하는 것입니다. 공작물의 재질, 필요한 표면 조도, 가공 작업(예: 황삭, 정삭)과 같은 요소를 고려하십시오. 인서트를 선택한 후에는 공구 홀더에 올바르게 설치해야 합니다. 공구 홀더는 CNC 선반의 터렛에 단단히 고정되어야 하며 공구 오프셋 값을 정확하게 측정하여 기계 제어 시스템에 입력해야 합니다.
공작물 정의
가공 프로세스를 시작하기 전에 프로그래머는 공작물의 형상을 정의해야 합니다. 여기에는 직경, 길이 및 기타 관련 치수 지정이 포함됩니다. 좌표계의 원점도 일반적으로 끝면 중심과 같이 공작물의 편리한 지점에 설정되어야 합니다.
도구 경로 만들기
공구 경로는 가공 프로세스 중에 절삭 공구가 따라가는 경로입니다. 수동 프로그래밍이나 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하여 만들 수 있습니다. 수동 프로그래밍에는 G 코드 명령을 한 줄씩 작성하는 작업이 포함되며, 이를 위해서는 CNC 기계의 기능과 G 코드 구문을 잘 이해해야 합니다. 반면에 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하면 프로그래머가 그래픽 환경에서 부품을 설계한 다음 도구 경로와 해당 G 코드를 자동으로 생성할 수 있습니다.
다양한 가공 작업을 위한 프로그래밍
황삭 작업
황삭 작업은 공작물에서 대량의 재료를 신속하게 제거하는 데 사용됩니다. 황삭을 프로그래밍할 때 공구 수명을 유지하면서 재료 제거율을 최대화하는 데 중점을 둡니다. 일반적인 접근 방식은 상대적으로 큰 절삭 깊이와 높은 이송 속도를 사용하는 것입니다.
예를 들어 간단한 황삭 작업을 위한 G 코드는 다음과 같습니다.
N10 G20 (단위를 인치로 설정) N20 G97 S1000 M03 (스핀들 속도를 1000 RPM으로 설정하고 스핀들 켜기) N30 T0101 (공구 1 선택 및 공구 오프셋 설정) N40 G00 X2.0 Z0.1 (시작 위치로 급속 이동) N50 G01 Z - 1.0 F0.02 (회전당 0.02 인치의 속도로 이송) - 1.0 인치 깊이) N60 G00 X2.2 Z0.1 (공차 위치로 빠르게 이동) N70 G00 X1.8 (다음 절삭 직경으로 이동) N80 G01 Z - 1.0 F0.02 (다시 깊이로 이송)이 예에서 도구는 일련의 단계로 이동하여 원하는 모양이 얻어질 때까지 재료를 층별로 제거합니다.
마무리 작업
마무리 작업은 공작물의 최종 치수와 표면 마무리를 달성하는 데 사용됩니다. 정삭을 프로그래밍할 때 일반적으로 절삭력을 최소화하고 매끄러운 표면을 생성하기 위해 더 작은 절삭 깊이와 더 낮은 이송 속도를 사용합니다.
마무리 작업에 대한 G 코드는 다음과 같습니다.
N100 G20 N110 G97 S1500 M03 (보다 나은 표면 조도를 위해 스핀들 속도 증가) N120 T0202 (정삭 공구 선택) N130 G00 X1.75 Z0.05 (시작 위치로 빠른 이동) N140 G01 Z - 0.95 F0.005 (미세한 마무리를 위해 느린 속도로 이송) N150 G00 X2.0 Z0.1 (간격 위치로 빠르게 복귀)공구 수명 및 표면 조도에 대한 고려 사항
공구 수명과 표면 조도는 CNC 터닝에서 두 가지 중요한 요소입니다. 적절한 프로그래밍은 이러한 측면 모두에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
공구 수명
공구 수명을 연장하려면 과도한 절삭력과 발열을 피하는 것이 중요합니다. 이는 스핀들 속도, 이송 속도, 절삭 깊이 등 적절한 절삭 매개변수를 선택하여 달성할 수 있습니다. 또한 절삭유를 사용하면 절삭날 온도를 낮추고 칩을 씻어내는 데 도움이 되며 공구 수명도 향상될 수 있습니다.
표면 마감
공작물의 표면 조도는 공구 형상, 절삭 매개변수 및 프로그래밍 전략을 포함한 여러 요소의 영향을 받습니다. 날카로운 절삭날, 낮은 이송률, 작은 절삭 깊이는 일반적으로 우수한 표면 조도를 얻는 데 도움이 됩니다. 또한 부드러운 도구 경로가 포함된 마무리 패스를 사용하면 거친 부분이나 도구 표시를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.
문제 해결 및 최적화
주의 깊게 프로그래밍하더라도 가공 과정에서 문제가 발생할 수 있습니다. 일반적인 문제로는 표면 조도 불량, 과도한 공구 마모, 칩 제어 문제 등이 있습니다.
표면 마감 불량
표면 마감이 만족스럽지 않으면 프로그래머는 먼저 절단 매개변수를 확인해야 합니다. 높은 이송률이나 큰 절입 깊이가 문제의 원인일 수 있습니다. 이러한 매개변수를 조정하고 마무리 패스를 사용하면 표면 마무리가 향상되는 경우가 많습니다.
과도한 공구 마모
과도한 공구 마모는 잘못된 절삭 매개변수, 부적절한 공구 선택 또는 절삭유 부족으로 인해 발생할 수 있습니다. 프로그래머는 절삭 조건을 검토하고 공구가 가공 중인 재료에 적합한지 확인해야 합니다. 절삭유 흐름을 늘리거나 절삭유 유형을 변경하는 것도 공구 마모를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
칩 제어 문제
우수한 가공 성능을 유지하려면 칩 제어가 중요합니다. 칩이 너무 길고 끈질기면 공구와 가공물을 감싸 손상을 일으키고 표면 조도가 저하될 수 있습니다. 칩 제어를 개선하기 위해 프로그래머는 절삭 매개변수를 조정하거나 칩브레이커 인서트를 사용하거나 공구 형상을 변경할 수 있습니다.
결론
CNC 기계의 인서트 선삭 프로그래밍은 복잡하지만 보람 있는 기술입니다. 다양한 유형의 선삭 인서트, 기본 프로그래밍 개념 및 다양한 가공 작업에 대한 고려 사항을 이해함으로써 프로그래머는 고품질 결과를 얻고 공구 수명을 극대화할 수 있습니다.
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참고자료
- ASME Y14.5 - 2009, "치수 및 공차 계산."
- ISO 3002 - 1:1982, "절삭 및 연삭 공구 - 기본 수량 - 1부: 절삭 공구의 활성 부분 형상, 일반 용어, 참조 시스템, 공구 및 작업 각도, 칩 브레이커."
- 툴링 핸드북(Tooling Handbook)은 주요 툴링 제조업체에서 출판한 다양한 버전입니다.