많은 제조업체가 모양이나 곡선이 변하는 복잡한 부품을 가공하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 표준 선삭 방식은 종종 계단이나 거친 표면을 남깁니다. 이러한 문제로 인해 재작업이 증가하고 리드 타임이 길어지며 추가 비용이 발생할 수 있습니다. 컨투어 터닝은 이러한 문제를 해결합니다. 최소한의 수작업으로 선반에서 매끄럽고 흐르는 듯한 형상을 만들 수 있습니다.
부드러운 곡선이나 복잡한 형태의 부품을 만들려는 경우 윤곽 선삭을 사용하면 이를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 아래에서 작동 방식과 중요한 이유를 확인하세요.
컨투어 터닝이란 무엇인가요?
컨투어 터닝은 절삭 공구가 X축과 Z축으로 동시에 이동하는 선반 공정입니다. 이 다축 이동을 통해 공구가 특정 곡선 또는 각진 경로를 따라 움직일 수 있습니다. 목표는 회전하는 공작물에 호, 둥근 모서리 또는 경사진 프로파일과 같은 부드러운 모양을 만드는 것입니다.
공구가 단일 축을 따라 단순 절삭하는 직선 선삭과 달리 윤곽 선삭은 더 복잡한 형상을 허용합니다. 최종 부품의 모양은 공구 경로가 프로그래밍된 방식에 따라 달라집니다.
이 방법은 캠샤프트, 노즐 또는 맞춤형 커넥터와 같이 직경이 변화하는 부품에 특히 효과적입니다. 더 나은 제어와 정확성을 위해 CNC 선반을 사용하는 경우가 가장 많습니다.
컨투어 터닝은 어떻게 작동하나요?
컨투어 터닝은 정확한 결과를 보장하기 위해 간단한 프로세스를 따릅니다. 실제 작동 방식은 다음과 같습니다.
1단계: 공작물 준비
최종 공작물 길이보다 약간 길게 자른 원통형 원재료(보통 원형 봉재 또는 단조 블랭크)로 시작합니다(일반적으로 마주보고 고정하기 위해 2~5mm를 더 둡니다). 3조 또는 4조 척에 공작물을 단단히 장착하여 적절한 동심도를 확보합니다.
탈지제나 알코올 기반 용제로 표면을 닦아 기름이나 산화를 제거합니다. 고정밀 부품의 경우 다이얼 인디케이터나 V블록을 사용하여 직진도를 확인해야 합니다.
2단계: 도구 선택 및 설정
원하는 모양에 맞는 커팅 도구를 선택합니다. 공구의 팁 크기, 모양 및 코팅은 재료 및 원하는 마감 유형과 일치해야 합니다. 예를 들어 일반적인 윤곽 작업에는 팁 반경이 0.4mm~0.8mm인 공구를 사용합니다.
홀더에 공구를 설치하고 기계 중심선에 놓습니다. 공구 세터를 사용하거나 수동으로 정렬합니다. 진동을 줄이기 위해 공구 설정을 짧고 단단하게 유지합니다.
3단계: CNC 선반 프로그래밍
CAM 소프트웨어 또는 G-코드를 사용하여 공구 경로를 생성합니다. 프로그램은 부품의 모양에 맞게 X 및 Z 움직임을 모두 제어해야 합니다. 재료에 따라 절삭 깊이, 이송 속도 및 스핀들 속도를 설정합니다.
다음은 몇 가지 기본 설정입니다:
- 연강: 300-500 SFM(분당 표면 피트)
- 스테인리스 스틸: 150-250 SFM
- 이송 속도: 회전당 0.05-0.2mm
실행하기 전에 코드를 다시 확인하세요. 작은 실수라도 도구가 충돌하거나 부품이 스크랩될 수 있습니다. 이 작업이 반복되면 다음에 사용할 수 있도록 프로그램을 저장하세요.
4단계: 드라이런 및 시뮬레이션(선택 사항이지만 권장)
먼저 시뮬레이션을 실행합니다. 이 작업은 CAM 소프트웨어 또는 CNC 컨트롤러에서 수행할 수 있습니다. 이를 통해 공구가 어떻게 움직이는지 시각화하고 발생할 수 있는 잠재적 문제를 식별할 수 있습니다.
기계에서 드라이 런을 수행할 수도 있습니다. 이 단계에서는 공구가 공작물을 절단하지 않고 프로그램을 통해 이동합니다. 이를 통해 공구 경로, 안전거리 및 터렛 이동을 확인할 수 있습니다. 이 점검 중에는 항상 저속 및 단일 단계 모드를 사용하십시오.
5단계: 회전 작업 실행하기
모든 것이 정상으로 보이면 컴퓨터를 시작하고 프로그램을 실행합니다. 과정을 지켜봅니다. 공구가 원활하게 절삭되고 칩이 제거되는지 확인합니다.
공구의 마모, 진동 또는 소음 징후를 확인합니다. 필요한 경우 이송 또는 속도를 조정합니다. 절단 후에는 기계를 멈추고 부품을 제거합니다. 크기를 측정하고 모양이 도면과 일치하는지 확인합니다.
윤곽선 회전 작업의 유형
컨투어 터닝에는 여러 가지 방법이 있습니다. 각 방법은 부품의 모양과 절단해야 하는 영역에 따라 사용됩니다. 이러한 방법을 통해 기공사는 다양한 유형의 프로파일을 만들 수 있습니다.
외부 윤곽 선회
이 방법은 둥근 부품의 외부 모양을 만드는 데 사용됩니다. 커팅 도구가 외부 표면을 따라 이동하여 곡선, 각도 또는 계단을 만듭니다.
일반적으로 샤프트, 슬리브, 케이스와 같은 부품에 사용됩니다. 이 공정은 매끄러운 표면을 유지하면서 세밀한 형상을 형성할 수 있습니다.
공구가 외부에서 작동하기 때문에 칩을 제거하고 공구를 올바른 위치에 유지하기가 더 쉽습니다. 그래서 이 방법은 많은 매장에서 널리 사용되고 있습니다.
내부 윤곽 선회
이 방법은 구멍이나 개구부 안쪽의 도형을 자르는 데 사용됩니다. 절단 도구가 내부를 통과하여 곡선 또는 각진 경로를 따라 이동합니다.
보어, 홈 또는 내부 테이퍼를 만드는 데 자주 사용됩니다. 이러한 유형의 작업에는 더 작은 도구와 더 세심한 계획이 필요합니다.
이 도구는 부품 내부에서 작동하기 때문에 공간이 협소합니다. 칩이 빠르게 쌓일 수 있습니다. 원활하게 작동하려면 좋은 설정과 적절한 절삭유 흐름이 필수적입니다.
복잡한 프로파일 선삭
이 방법은 내부 절단과 외부 절단을 모두 결합합니다. 이 도구는 커브, 테이퍼 및 단계 변경과 같은 여러 모양이 포함된 경로를 따릅니다.
커넥터나 여러 섹션으로 구성된 샤프트와 같은 맞춤형 부품에 자주 사용됩니다. 기계는 충돌을 방지하고 높은 정확도를 유지하기 위해 정확한 경로를 따라야 합니다.
이 프로세스는 잘 설계된 CNC 프로그램과 적절한 공구 선택에 따라 달라집니다. 설정하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있지만 한 번에 부품을 완성할 수 있어 시간이 절약됩니다.
컨투어 터닝의 장점
컨투어 터닝은 기본 터닝 방법에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다. 이를 통해 더 엄격한 사양을 충족하고 품질을 개선하며 생산 단계를 줄일 수 있습니다.
복잡한 프로파일 가공
컨투어 터닝을 사용하면 곡선, 테이퍼 및 혼합 형상이 있는 부품을 가공할 수 있습니다. 여러 설정이나 맞춤형 픽스처가 필요하지 않습니다. 단일 CNC 프로그램으로 한 번의 작업으로 세부적인 프로파일을 절단할 수 있습니다. 비용 증가 없이 더 자유롭게 부품을 설계할 수 있습니다.
더 높은 정밀도와 일관성
CNC 제어를 통해 X축과 Z축을 따라 공구를 정확하게 움직일 수 있습니다. 이를 통해 모든 절삭이 동일한 경로를 따르도록 보장합니다. 결과적으로 윤곽 선삭은 부품 간 높은 일관성을 제공합니다. 장기 가공 시에도 공차가 엄격하게 유지됩니다.
표면 마감 개선
공구가 윤곽을 따라 부드럽게 움직이기 때문에 스텝이나 공구 자국이 적습니다. 적절한 이송 속도, 속도 및 공구 형상을 사용하면 윤곽 선삭이 깔끔하게 이루어집니다, 광택 표면. 이렇게 하면 추가 연마나 연삭의 필요성을 줄이거나 없앨 수 있습니다.
복잡한 도형을 위한 시간 효율성
윤곽 선삭은 도구를 전환하거나 부품의 위치를 변경하는 대신 한 번에 전체 모양을 만들 수 있습니다. 다음을 결합합니다. 거친 마무리 를 동일한 경로에 배치할 수 있습니다. 이렇게 하면 시간이 절약되고, 처리 작업이 줄어들며, 생산 속도가 빨라집니다.
컨투어 터닝의 응용
컨투어 터닝은 산업 전반의 실제 제조 과제를 해결합니다. 컨투어 터닝이 가장 큰 가치를 제공하는 분야는 다음과 같습니다:
항공우주
항공우주 부품은 단면이 가늘어지고 전환이 매끄러우며 임계 치수가 있는 경우가 많습니다. 컨투어 선삭은 터빈 부품, 랜딩 기어 부품 및 구조용 커넥터를 가공하는 데 사용됩니다. 이를 통해 제조업체는 높은 표면 품질을 유지하면서 엄격한 공차를 충족할 수 있습니다.
자동차
자동차 부문에서 컨투어 터닝은 캠샤프트, 스티어링 로드, 서스펜션 핀, 밸브 부품을 만드는 데 사용됩니다. 이러한 부품이 제대로 작동하려면 정밀한 곡선이 필요합니다. 컨투어 터닝은 설정 시간을 단축하고 각 부품을 균일하게 유지합니다.
의료 기기 부품
의료용 도구와 임플란트는 둥근 모양과 복잡하고 미세한 디테일이 특징인 경우가 많습니다. 수술용 손잡이, 정형외과용 임플란트, 치과용 부품과 같은 부품은 매끄러운 마감과 정밀한 공차가 필요합니다. 이는 의료 분야에서 요구되는 엄격한 품질 기준을 충족하는 데 도움이 됩니다.
금형 및 금형 생산
금형 및 금형 부품 특히 다음과 같은 경우 곡선 모양과 세밀한 디테일이 필요한 경우가 많습니다. 사출 성형 또는 다이 캐스팅. 컨투어 선삭은 원형 인서트 또는 핀에 직접 이러한 피처를 형성하는 데 도움이 됩니다. 수작업 연마를 줄이고 공구 제작자가 설계 사양을 더 빠르게 충족할 수 있습니다.
효과적인 윤곽선 터닝을 위한 모범 사례
윤곽 선삭에서 최상의 결과를 얻으려면 신중한 계획과 체계적인 설정이 필요합니다. 다음은 효율적이고 정확한 작업을 유지하기 위한 몇 가지 모범 사례입니다.
올바른 도구 지오메트리 사용
정확한 프로파일을 생성하려면 올바른 도구 지오메트리를 선택하는 것이 중요합니다. 도구의 노즈 반경은 윤곽의 세부 수준과 일치해야 합니다:
- 사용 작은 코 반경(예: 0.2-0.4 mm) 날카로운 모서리와 좁은 반경에 적합합니다.
- 사용 더 큰 코 반경(예: 0.8-1.2mm) 를 사용하여 더 부드러운 전환과 더 나은 표면 마감을 제공합니다.
공구 마모는 표면 품질과 치수 정확도에 큰 영향을 미칩니다. 인서트를 정기적으로 확대하여 검사합니다. 측면 마모, 치핑 또는 빌드업 에지(BUE)의 징후가 있는지 살펴봅니다. 마모가 심각한 수준에 도달하기 전에 마모된 인서트를 교체하여 마감 불량이나 치수 편차를 방지하세요.
절단 매개변수 최적화
가공물 소재와 공구 유형에 따라 절삭 속도(SFM), 이송 속도(mm/rev) 및 절삭 깊이(DOC)를 조정해야 합니다. 예를 들어
- 스테인레스 스틸 는 열과 마모를 제어하기 위해 더 느린 속도(150-250 SFM)가 필요할 수 있습니다.
- 알류미늄 는 더 빠른 속도(최대 600-1000 SFM)를 허용하지만 날카로운 도구와 좋은 칩 배출이 필요합니다.
제조업체 권장 값을 시작점으로 사용합니다. 부품 형상, 공구 수명 및 표면 정삭 결과에 따라 파라미터를 미세 조정하여 성능을 최적화합니다. 공구 진동, 진동 또는 빠른 인서트 고장을 유발할 수 있는 과도한 스핀들 속도 또는 이송을 피하십시오.
가능하면 CNC 프로그래밍에서 일정한 표면 속도(CSS) 모드를 사용하십시오. 이 모드는 공작물 직경에 따라 스핀들 속도를 자동으로 조정하여 곡면을 따라 일관된 절삭 조건을 보장합니다.
적절한 워크홀딩 우선순위 지정
선삭 중 휨이나 진동을 방지하려면 안전하고 견고한 워크홀딩이 필수적입니다. 부품이 뒤틀리지 않고 단단히 고정되는 정밀 3-턱 척, 콜릿 또는 맞춤형 픽스처를 사용하세요.
다이얼 인디케이터를 사용하여 공작물 정렬을 확인합니다. 고정밀 작업의 경우 총 런아웃이 0.01mm 미만으로 유지되어야 합니다. 클램핑이 부적절하거나 중심을 벗어난 장착은 테이퍼, 타원형 또는 표면 채터를 유발할 수 있습니다.
벽이 얇거나 섬세한 부품의 경우, 절단 압력에 따른 변형을 줄이기 위해 부드러운 죠 또는 라이브 센터 또는 심압대의 지지대를 고려하십시오.
결론
컨투어 터닝은 원형 부품의 곡선, 각진 또는 복잡한 프로파일을 절단하는 데 사용되는 CNC 선반 공정입니다. 이 공정은 두 축을 따라 공구를 제어하여 프로그래밍된 경로를 따라 부드럽게 가공하는 방식으로 작동합니다. 이 방법을 사용하면 기계 부품을 더 정확하고 깔끔하게 마감하고 더 적은 단계로 생산할 수 있습니다.
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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
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케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
