가공 팁에 대한 기초상식(소재에 따른 선정)

팁에 대한 기초상식 저자-"트로니아" 도움이 될듯 하여 펌 입니다 트로니아님 께 감사드리며....관심있는 많은 분께 도움이 되었으면 합니다 cnc선반에 어느 정도 익숙해지고 나면 선반에 올릴 물건들은 뭐든 다 할 수 있을꺼 같은 착각과 자만에 빠져 배우고 익히는데 소홀해 지는건 아닐까요. 하지만 다른 소재 다른 물건을 접하게 되면 아 난 우물안 개구리 였구나 하는 생각과 한 분야만 수박 겉 핡기 식으로 알았었구나 느끼게 되죠. 처음 배울때 어느정도 셋팅과 코드 다 외우고 프로그램 끄적 거릴 때 사수가 그러더군요. 나 정도 알아도 공부를 계속 한다고 지금은 공구에 대해 공부 한다고 하더군요. 왕초보딱지를 막 때거나 더 이상 진전이 없다고 생각하는 분들에게 도움이 되었으면 해서 모재에 대한 이야기 조금과 소재에 따른 팁 고르는 법을 약간 적어 볼까 합니다. 서론이 너무 길었구요. 오늘은 선삭용 초경팁에 대해서 조금 적어 볼께요 크게 팁은 세라믹, 서멧, 코팅, 초경으로 나눌수 있는데요. 그중에서 초경합금은 피삭재에 따라 P,M,K로 크게 나누어져 각각의 절삭 방법이나 작업 조건에 따라 자세히 분류 됩니다. P,M,K…. 어디선가 많이 봤죠~~ㅎ 팁 살 때 보면 껍데기에 써있는거 일반적으로 P계열은 연속으로 칩을 내는 강, 주강, K계열은 불연속 칩이 나오는 주철, 고경도강, 비철금속 M계열은 그중간으로 강, 주강, 주철, 스테인레스강등에 폭넓게 사용되죠. 조금 더 자세히 특성을 보자면 왜 그렇게 사용하는지가 조금은 이해가 됩니다. K계열은 절삭온도가 높아지지 않도록 하는 사용법을 쓰면 초경합금 중에서는 가장 절삭성이 좋은 재종입니다. 이녀석들은 저온강도가 강하고 여유면(벗겨내기, 기계적)마모에 강한 특성을 가지고 있죠. 하지만 이녀석 들은 고온에 약하고 크레이터 마모에 약합니다. 강을 고속으로 절삭하면 특히 경사면에서 온도가 상승하는데 그결과로 탄소와 철이 반응하여 초경의 성질이 없어지고 경사면에서 크레이터 마모가 심해지죠. 그나마 여유면은 고속으로 해도 영향을 덜 받아요. 쉽게 볼수 있는 팁은 알류미늄 팁인데 잘 벗겨내고 조건만 맞으면 오래가지 않던가요. 알미늄 깍는데 특별히 열날일도 없고 그래서 오래가죠. 체결용 나사(스크류)가 망가져서 빼려고 해도 잘 깨지지도 않고요~~ㅎ 초경합금의 경도는 숫자가 작은쪽이 경도가 높으며 예를 들면 K10 과 K20을 비교하면 K10이 코발트량이 작고 단단하죠. P계열은 초경 합금중에 가장 고온에 강하고 고속 절삭특성이 좋은 넘들이죠. 고온에 강하니까 당연히 크레이터 마모에 강하겠죠 K계열의 고온에 약한 결점을 TiC나 TaC등을 첨가해 고온 강도를 강화한 것이에요. TiC를 첨가하면 Ti의 산화 피막이 고온인 칩과 경사면 사이에 생겨 내부로 열확산을 막고 탄소가 철과 반응하는걸 막는겁니다. 그로서 크레이터 마모가 작아지는거에요. 단 TiC가 증가하면 고온경도는 높아지나 물러져 치핑이 쉬워집니다. 그래서 TaC를 써서 무름을 커버하고 인성을 향상 시키는 거죠. P10과P20, P30을 비교하면 P10은 인성이 부족하여 요즘은 거의 써멧을 많이 쓰는 추세이고 주로 다듬질용, P20은 적당한 인성과 고속 절삭이 가능하여 강에 많이 쓰이고, P30은 고인성의 장점을 살려 단속이 빈번한 강에 사용 됩니다. M계열은 와 K의 중간 재료 종류입니다. 강에도 사용하고 주철에도 사용하고 두 특성의 장점을 겸하여 갖춘 두루두루 쓰기 좋은 재종이긴 하지만 두 특성에 고속절삭에서는 P계열에 강도에서는 K계열에 못 따라오기 때문에 특성을 알고 아주 고속에서 이것저것 따지지 않고 막쓴다고 M계열을 사용하는건 멍청한 짓일수밖에 없다는겁니다. (서스 팁으로 강을 고속으로 깍는 건 멍청한 거에요...ㅎ) 글이 길어지는 관계로 소재에 따른 팁 고르는 법은 다음에 올릴께요. 알아두면 유용하게 쓰일지도 몰라요. 이상 초보 허접 트로니아 였습니다, 좋은 하루되세요. 그리고 공부합시다….ㅎㅎ 전에 올린글에 이어 오늘은 소재별로 적당한 팁 선정법을 이야기 하고자 합니다. 예전에 알고 지내던 분은 자기가 다니는 회사엔 모 수입 비싼 메이커만 쓴다고 자랑을 하더군요. 물론 비싼게 조금의 성능을 더 발휘 할 수도 있겠지만 요즘같이 어려운 시기에 주문하면 몇 칠씩 걸리고 단가도 비싼 팁을 비교 검증도 되지 않고 제대로 알고 사용하는지는 궁금하군요. 하지만 막 비교해서 팁을 써 보기엔 메이커와 종류가 너무 많아요. 공구상에 추천 재종을 이야기 하면 깍아보지도 안한 영업사원이 들은 것 만으로 이야기 하겠지만 일부 재종만 써본 사람들의 이야기가 믿음이 갈까요? 잘나가는 주력상품만 추천? 재고처리? 혹시 여러분은 카다로그에 나오는 내용에 타사제품과 가공 비교 해논것만 보고 그 외의 것은 대충보지 않나요? 조금 알고 보면 팁들의 쓰임새가 보입니다. 굳이 안 써보더라도 조건 잡는데 약간의 힌트 정도 얻을수도 있습니다. (카다로그는 공짜니까…ㅎㅎ 공부할수 있는 교재가 공짜) 세상이 점점 발전하고 기술력이 늘어 좀 더 좋은 팁들이 개발되어 나옵니다. 제가 알고 있던 지식이 구닥다리가 되어 있을지 모르지만 기존의 바탕위에 신기술이 있는것 이므로 제가 제시 하는게 조금의 상식을 보태고자 하는 것이므로 아 그럴수도 있겠구나 참고만 하세요. (1) 일반강 거친 가공에는 P20이 적당합니다. 인성과 내마모성의 균형이 좋기 때문이죠. 하지만 단속이 빈번해진다. 그럼 끈질긴놈(인성)강한 P30이 적합하겠죠. 다듬질 가공엔 당연히 P20 보다 내마모성이 강한 P10이 적합 하겠으나 써멧으로 많이 치환되어 사용됩니다. 근데 최근들어 소형부품 가공에서는 깍을 녀석들이 매우 작아서 회전수 올려봐야 절삭속도가 얼마 올라가지 않겠죠. 그래서 자동선반의 고회전 장비들도 생기지만… 예를 들어 10mm인 부품을 2000RPM으로 가공해도 63m/min밖에 안됩니다. 이럴 경우 저속이므로 절삭온도 오르지 않고 절삭여유도 적으므로 K10을 사용해도 된다는 말씀. 실제로 K10에 PVD코팅해서 사용하는 경우가 있어요. (2) 주철 기본적으로는 K10이 적당하나 칩이 이어지는 것 같은 특수 주철이나 파인 보링 할 때 크레이터 마모가 발생하면 P10이 K10보단 적당하고 다른 공구 재료가 좋을꺼에요. (3) 스테인리스강 예전엔 난삭재 였으나 요즘 뭐 이전도야 기본적으로 하는 분들이 많으므로 생략해도 별 상관 없을듯 합니다. 참고로 피드 낮추고 속도를 올리려면 M20쪽을 속도 낮추고 피드를 올리려면 M30쪽을 선택하시면 되겠습니다. (4) 알루미늄과 알루미늄합금 당연히 전에도 언급한 바 있는 K10이 적합 하겠죠 다이아몬드 팁이 더 낮겠지만 값이 비싸니까 그냥 K10 쓰는 사람들이 많죠. 300m/min에서 3~4일 정도는 그냥 가공 할껄요… (5) 고경도강 대단히 가공이 어려우므로 CBN이나 세라믹으로 깍을테지만 절삭속도를 50m/min이하로 낮추어 K10으로도 가공이 가능 하다는걸 알아두세요. 피삭재 강도가 강하므로 고온이 되지 않도록 하고 날끝이 눌러 찌부러지지 않는 K10을 사용해도 된다는 점… (6) 내열합금 악명이 자자한 넘들이죠. 인코넬, 티탄합금 등이 여기 해당 됩니다. 다듬질 가공에 한하여 K10이 적합합니다. 이 녀석들은 다듬질면 표면 품위가 중요한 경우가 많으므로 다듬질면 가공엔 초경합금만 쓰이고 있죠. 단 여기도 단속이 빈번하면 K20죠 (이정도 예를 들었으면 숫자가 오르고 내리고 차이를 짐작 했겠죠…ㅎㅎ) 그럼 거친가공(황삭)은 어떻게 하느냐 세라믹중에 SiC 위스커로 강화한 알루미나 세라믹을 이용하면 절삭속도 110m/min 전후로 속도를 올려 가공 할 수 있을 껍니다. 그 외에도 각 회사의 내열합금 S 의 재종을 살펴보시고 추천 속도에 맞추어 가공하시면 초기 조건 잡는데 힘들지는 않을꺼 라고 보여집니다. 길게 종류별로 뭉쳐서 적긴 했지만 이거 카다로그에 보시면 재종의 적용 영역에 보시면 그래프로 간단하게 표시된걸 풀어서 쓴거라고 이야기 할수 있습니다. 이거 이외의 팁에 대한 이야기와 초기 설정에 대한 이야기는 길어진 관계로 다음에 이야기 할께요. 이상 허접 초보 트로니아 였습니다.