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현대 절삭 기술의 발전과 응용?
가공은 제조 기술의 주요 기본 기술로서 자동차 산업, 항공 우주 산업, 에너지 산업, 군사 산업, 신흥 금형 산업, 전자 산업 및 기타 부문의 주요 가공 기술이며 이러한 산업 부문의 급속한 발전을위한 중요한 요소입니다.
근순 성형 기술과 누적 성형 기술은 유망한 신기술이지만, 가공은 제조 기술의 주요 기초기술로서의 지위는 변하지 않았다. 반대로, 절삭 기술은 이미 빠르게 발전하는 새로운 시대, 즉 현대 절삭 기술 단계에 들어섰다. 따라서 현대 절삭 기술의 발전 메커니즘을 이해하고 파악하며, 그 기술적 특징과 발전 추세를 이해하고, 현대 절삭 기술을 적용하여 가공 효율을 높이는 방법은 현재 기계 가공 업계의 중요한 과제이다.
1, 현대 절삭 기술 개발 메커니즘
절단은 19 년 말부터 20 세기 초까지 전문기술이 되어 1 세기 내내 지났다. 절삭 기술이 나온 이래 공업화 국가의 공업화와 경제 발전에 중요한 역할을 하여 중요한 공헌을 하였다. 이 과정에서 절삭 기술 자체도 큰 발전을 이루었지만, 1970 년대까지 그것은 전반적으로 전통적인 절삭 기술의 범위를 벗어나지 않았다. 가장 두드러진 로고는 도구 개발 및 생산과 도구 사용 및 사용자 기본 분리이며 상호 촉진 및 개발 메커니즘이 없다는 것입니다.
절삭 기술과 밀접한 관련이 있는 컴퓨터, 마이크로전자, 재료과학 등 신흥 과학기술의 급속한 발전으로 절삭 기술도 제조업과 제조 기술의 발전에 따라 급속히 발전하여 현대 절삭 기술의 새로운 단계로 접어들었다. 전통적인 절삭 기술에 비해 현대 절삭 기술은 더 빠른 절삭 속도와 더 높은 가공 효율성을 반영할 뿐만 아니라 새로운 발전 메커니즘을 형성하여 제조업과 현대 제조 기술의 발전을 촉진하는 중요한 기술적 요소가 되었습니다.
절삭 기술의 출현 이후 오랜 기간 동안 공구 산업과 공구 사용자들을 괴롭히는 문제가 있었습니다. 즉, 값비싼 좋은 공구를 사용하여 절삭하면 절삭 효율을 높일 수 있지만 제조 비용이 증가하므로 사용자는 득실을 얻을 수 없다고 생각합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 절삭명언) 그래서 많은 사용자들이 좋은 도구를 사기 위해 더 많은 돈을 쓰고 싶지 않거나, 좋은 도구를 샀을 때 도구가 곧 마모되어 공구 수명이 길어질까 봐 걱정합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 이러한 관념과 관행은 공구의 업데이트를 방해하고, 공구 제조업자의 새로운 공구 개발 적극성에 영향을 주며, 절삭 효율 향상과 절삭 기술의 발전을 제한한다.
좋은 공구를 사용할 때 절삭 효율을 높이는 데 신경을 쓰지 않고 공구 수명 연장만 추구한다면 제조 비용 절감에 매우 제한적인 효과를 얻을 수 있을 뿐, 심지어 역효과를 낼 수도 있다는 사실이 밝혀졌다. 절삭 기술을 향상시키는 것과 사용자와 사회에 상당한 이익을 창출하는 것 사이의 내적 관계는 점점 더 많은 공구 제조업체와 공구 사용자들이 인식하고 받아들이고 있으며, 절삭 기술의 진보를 촉진하는 강력한 동력으로 전환되었다. 단 20 년 만에 절삭 기술은 현대 절삭 기술의 새로운 단계로 밀려났다.
현대 절삭 기술의 발전 메커니즘은 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 한편으로는, 단순히 공구 수명을 강조하는 것이 아니라 절삭 효율을 높이는 것이 공구 제조업체를 크게 고무시켰으며, 이를 바탕으로' 혁신 기술, 혁신적인 공구, 절삭 효율 향상, 서비스 사용자' 라는 새로운 경영 이념을 수립했습니다. 절삭이라는 전통적인 제조 기술에 새로운 활력을 불어넣어 공구 제조업체를 현대 절삭 기술 개발의 주력자로 만들었다. 한편, 이 개념은 점점 더 많은 공구 사용자들이 받아들이고 있으며, "절삭 기술의 새로운 성과를 적극 채택하고, 선진 공구를 적용하여 가공 효율을 높이고, 제조 비용을 절감하고, 기업 경쟁력을 높인다" 는 새로운 사고를 형성하고 있다. 제조업의 선진 공구에 대한 관심과 수요가 전례 없이 높아져 절삭 기술의 빠른 발전을 촉진하는 강력한 힘이 되었다. 이' 당기기' 는 절단 기술 발전의 단순한 가속이 아니라 절단 기술의 새로운 발전 메커니즘과 동력으로, 이탈한 기존 절단 기술에서 사용자 요구에 부응하고 사용과 밀접하게 결합된 현대 절단 기술의 새로운 단계로 전환된다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
현대 절삭 기술의 기술적 특성과 발전 추세.
절삭은 현대 절삭 기술의 새로운 단계로 접어들었는데, 이는 절삭 기술의 발전이 공구 제조업체와 공구 사용자가 서로 연계되는 메커니즘에 기반을 두고 있을 뿐만 아니라 다음과 같은 뚜렷한 기술적 특징과 발전 추세를 보여 줍니다.
(1) 새로운 절단 기술은 전통적인 절단 기술을 완전히 돌파했다.
고속, 고효율 컷, 하드 컷, 건식 컷 등의 신기술이 자동차, 항공, 금형, 장비 제조 등의 절삭 가공' 대형' 에 적용돼 가공 효율을 배가할 뿐만 아니라 제품 개발 및 공정 혁신도 촉진했습니다. 최근 몇 년 동안 금형 산업의 급속한 발전은 효율적인 금형 절단 기술과 함께 성장했다고 할 수 있다. 대형 금형의 고속 밀링과 경화 금형의 밀링은 기존의 금형 가공 기술을 변화시켜 금형 개발 주기를 크게 단축시킵니다.
이와 동시에 전통적인 자동차, 밀링, 드릴링 등의 절삭 공정의 경계가 깨지고 새로운 절삭 방법이 끊임없이 등장하고 있다. 예를 들어, 새로 도입된 밀링 커터는 드릴링 및 리밍을 위한 구멍만들기 공구로 사용할 수 있어 공구 변경 시간을 줄이고 가공 효율성을 높일 수 있습니다. 또 중공내 금속을 효율적으로 제거할 수 있는 인서트 밀링, 크랭크축을 가공하는 차-차-풀 프로세스, 복합 선반 센터에서 밀링으로 차를 대체하는 선반가공 프로세스, 경질합금 탭 대신 경질합금 스레드 밀링 커터를 사용하는 고속 스레드 가공 프로세스 등이 있습니다. 또한 다양한 복합 작업셀과 "기계 한 대 또는 한 번에 모두 가공 완료" 기술이 발전함에 따라 전통적인 절삭 기술이 더욱 바뀔 것입니다.
(2) 공구 재료 및 코팅 기술에 상당한 진전이 있었다.
새로운 절삭 기술의 전통적인 절삭 기술에 대한 돌파구는 공구 재료의 개선과 코팅 기술의 발전에 기인해야 한다.
공구 재료의 발전은 다양한 공구 재료 성능의 전면적인 발전에 반영되어 각 분야를 절삭하는 가공 효율을 높였다. 그중에서도 두 가지 유형의 공구 재료, 즉 초경 공구 재료 PCD, CBN 및 초경합금 재료의 진행 상황을 특별히 강조해야 합니다.
PCD 및 CBN 재질은 고경도 및 내마모성이 뛰어나 고속 절삭의 추진자가 될 것으로 예상됩니다. 그러나, 그들의 취성 때문에, 출현 후 오랜 시간 동안, 그들의 실제 적용 과정은 더디다. 최근 몇 년 동안, 제조 공정, 배합표 구성, 조직 입도 등의 요소를 통제하고 조정하여 PCD 및 CBN 재료의 인성이 크게 향상되어 품종이 증가하고 응용 분야가 확대되었습니다. 초고속 절삭에 초경 공구 재료를 적용한다는 희망이 현실화되었다.
경질합금은 도구 재료로서 경도와 인성의 모순이 줄곧 존재한다. 수년 동안 자동차, 밀링, 구멍만들기 등 절삭 가공에 적용돼 가공 효율을 전반적으로 높이는 데 중요한 역할을 했지만 인성이 떨어지는 결함은 크게 개선되지 않았다. 오늘날 초극세 경질합금으로 만든 전체 경질합금 드릴과 엔드 밀은 고속 강철 커터보다 절삭 속도가 몇 배 빨라져 경질합금이 가장 광범위하고 종합성이 가장 뛰어난 공구 재료가 되었습니다. 경질합금 재료의 또 다른 중요한 발전은 그라데이션 경질합금 재료의 발전이다. 코팅 경질합금 블레이드 베이스 표면에 코발트가 풍부하게 함유되어 경질합금 칼날의 인성을 높였으며, 붕괴를 줄일 뿐만 아니라, 내소성 변형 능력이 좋은 기체 재료를 사용할 수 있다. 칼날의 적재능력을 높이고 코팅 경질합금 칼날의 절삭 성능을 크게 높였다.
최근 10 년 동안 코팅 기술은 큰 발전을 이루었다. CVD 코팅 분야에서 중온 CVD 의 TICN 및 AL2O3 후막 코팅은 블레이드의 내마모성과 균열 성장 능력을 높였습니다. PVD 페인트의 발전은 특히 사람들의 주목을 끈다. TIALN, ALTIN, ALCRN, TISIN, AL2O3 등의 내마모성 코팅뿐만 아니라 MOS2, DLC, WC/C 등 다양한 윤활 코팅뿐만 아니라 그라데이션 코팅, 나노 코팅 등 새로운 코팅 구조가 등장해 코팅 성능을 크게 높였다. 현재, 코팅 기술의 발전은 우세하며, 그 기능이 많고, 효과가 좋고, 발전이 빠르다는 등의 장점으로 공구의 절삭 성능을 향상시키는 가장 효과적인 수단이 되었다.
(3) 공구의 새로운 브랜드, 신제품의 혁신 속도가 크게 빨라졌다.
공구는 공구로서 제조 시스템에서 가장 역동적인 기술적 요인으로, 끊임없이 혁신하는 과정에 있다.
현대 절삭 기술 단계에서 공구의 발전에는 두 가지 특징이 있다. 하나는 혁신 속도가 빨라진다는 것이다. 2 년 동안의 베이징 국제기계전람회 (CIMT) 는 이미 글로벌 공구 제조업체의' 신제품 발표회' 가 되었으며, 신소재 등급, 새 코팅 제품, 새 공구 (블레이드) 구조, 새 생크 및 클램핑 기술, 새로운 가공 방법이 속출하고 있다. 두 번째는 시스템 최적화의 혁신적인 개념을 수립하는 것입니다. 시스템 최적화를 바탕으로 새로 개발된 코팅 초경합금 브랜드는 종종 절삭 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있으며, 일부는 50% 이상에 이를 수도 있습니다. 새로운 공구 제품은 새로운 가공 효과를 제공하거나 가공 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 유행하는 대이송 밀링 커터는 톱니당 3.5 ~ 4.0 mm/z 로 일반 밀링 커터의 10 배입니다. 또 다른 예로 면도날 이송을 두 배로 늘릴 수 있다.
(4) 현대 절삭 기술의 의미를 확대했다.
컷이 현대 절삭 기술의 새로운 단계에 들어선 후, 많은 새로운 관련 기술도 그에 따라 나타나 절삭 기술의 내포를 넓혔다. 예를 들어 고속 절삭 기술은 회전 공구, 주로 밀링에 가장 먼저 적용됩니다. 초기에는 스핀들 속도가 10000 r/min 을 초과하는 고속 절삭의 임계값으로 사용했습니다. 이 목표를 중심으로 고속 스핀들, 고속 이송, 고속 절삭 및 고속 절삭에 적합한 수치 제어 시스템을 포함한 머시닝 센터 관련 기술이 개발되었습니다.
개발된 공구 관련 기술로는 HSK 공구 홀더, 7: 24 양면 접촉 공구 홀더, 고속 회전 공구 안전 기술, 공구 밸런싱 기술 등이 있습니다. 전체 경질합금이라는 범용 공구로 고속 가공을 하려면 공구 클램핑의 정확도와 강성을 높여야 하며 유압 척, 핫 척, 축소 카드 등 새로운 공구 척 및 공구 조정 기술을 개발해야 합니다. 또한 커터의 활용도를 높이고 공구 관리 비용을 절감하기 위해 공구 관리 소프트웨어, 절삭 데이터베이스 등의 보조 기술을 개발하여 현대 정보 기술로 절삭 가공의 전반적인 수준을 높였습니다.
현대 절삭 기술을 적용하여 가공 효율을 향상시키는 방법?
현재 기계 절삭 산업의 발전 상황은 매우 좋다. 그렇다면 현대 절단 기술을 어떻게 적용하여 기업의 가공 효율을 높일 수 있을까요? 다음과 같은 측면에서 시작할 수 있습니다.
(1) 공구 재료 성능을 향상시키고 코팅 기술을 개발합니다.
최근 몇 년 동안 절삭 기술의 급속한 발전의 중요한 상징은 공구 재료 성능의 지속적인 향상과 코팅 기술의 급속한 발전, 특히 차칼과 밀링 커터용 경질합금 소재와 그 회전식 블레이드의 대량 및 광범위한 응용이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 절삭명언) 각 공구 회사에서 새로 개발한 초경합금 블레이드 브랜드는 우후죽순처럼 보이며, 품종은 절삭 가공의 각 분야를 포괄한다. 보통 새로운 브랜드를 도입하면 절단 효율을 20 ~ 30% 향상시킬 수 있고, 어떤 브랜드는 심지어 100% 까지 높일 수 있다. 이에 따라 기업들이 장기간 사용한 낡은 재료를 전면적으로 조사하고, 일부 오래된 브랜드를 제거하고, 그에 상응하는 신소재와 새 브랜드를 채택하며, 특히 코팅되지 않은 브랜드를 코팅된 브랜드로 대체하는 것은 가공 효율을 높이는 데 즉각적인 효과를 거둘 수 있다.
(2) 새로운 도구 구조 개발
신형 공구 구조의 빠른 발전은 가공 효율을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 예를 들어, Shanwick Jiaoman 의 새로운 CORODRILL880 초경합금 인덱싱은 공구 (블레이드) 구조의 현저한 개선으로 인해 원래 얕은 구멍 드릴에 비해 이송 속도 또는 절삭 속도가 거의 두 배 빨라질 수 있으며 처리 효율이 약 70% 향상될 수 있으며 가공 정밀도와 표면 품질이 향상됩니다. 또 하얼빈증기 터빈 공장은 국내 최초의 60 만 킬로와트 초임계 증기 기관을 생산할 때 큰 지름의 깊은 구멍을 가공하는 문제를 만났다. 기존 구멍만들기 공구를 사용하여 가공할 경우 구멍당 6.7H 의 시간이 필요하며 머시닝 작업을 완료할 수 없습니다.
이후 공장에서는 케너 금속회사의 복합드릴을 채택했고, 구멍당 가공시간은 0.5H 로 93% 안팎의 가공시간을 줄였다. 40 일 동안 완료되지 않은 약 200 개의 깊은 구멍 가공 작업이 5 일 동안 모두 완료되었습니다. 기업들이 풍부한 선진 공구 자원을 적극 활용해 가공 효율을 높이거나 생산에서 발생하는 가공 문제를 해결하고 이를 계기로 절삭 기술과 공구의 기업 적용 수준을 지속적으로 높여야 한다는 것을 알 수 있다.
(3) 새로운 도구의 개발 및 채택.
최근 몇 년 동안, 공구 산업은 고효율 또는 기술 혁신의 특성을 지닌 일부 기계 산업에 대한 새로운 도구를 개발하여 산업 가공 기술의 발전을 촉진하는 데 중요한 역할을 했습니다. 몰드 업계를 위해 개발된 인서트 밀링 (드릴) 커터, 다기능 밀링 커터, 대형 이송 밀링 커터, 스피커 밀링 커터 등은 몰드 가공 효율을 높이고 몰드 가공 기술을 혁신하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 따라서 기업은 업계 공구의 최신 진척을 제때에 이해하고 수집해야 하며, 이를 통해 기업이 항상 선진적인 절삭 수준과 선도적인 가공 효율을 유지할 수 있도록 해야 합니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언)
또한 회전 공구, 스크레이퍼 커터, 앞쪽 각도가 있는 나선형 블레이드 밀링 커터 등과 같은 절삭 기술에서도 일반 고속 강철 공구, 전체 하드 합금 드릴, 엔드 밀 등을 대체할 수 있습니다. 이 공구들은 대량의 차량 밀링 드릴링 공정의 가공 효율을 높이는 데 보편적인 작용을 하는데, 이미 생산 관행에 의해 증명되었다. 하지만 피할 수 없는 사실은 여전히 많은 기업들이 여러 가지 이유로 이 기술을 완전히 채택하지 못하고 있고, 이미 낙후된 도구를 사용하고 있어 장기적으로 기업의 발전을 제약하고 있다는 것이다. 기업은 일반적인 선진 절삭 기술과 공구를 계획적이고 단계적으로 채택하여 공구의 낙후된 면모를 신속하게 바꾸어야 한다.
우리나라는 절삭 기술이 상대적으로 낙후된 나라로, 기존 기술과 제품은 이미 제조업의 중요한 공업 부문의 선진 공구에 대한 수요를 만족시킬 수 없다. 따라서 절삭 기술의 발전을 가속화하고, 현대 절삭의 핵심 기술을 장악하고, 우리나라가 제조 강국을 건설하고, 새로운 공업화의 역사적 임무를 완수하고, 장비 제조업을 진흥시키는 목표를 달성하는 것은 중요한 현실적 의의가 있을 뿐만 아니라, 갈수록 절실해지고 있다.
상술한 현대 절단 기술의 개발과 응용은 중달 상담과 정리의 내용이다.
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