선삭 가공에서 절삭유를 적용하는 방법

절삭유의 주요 기능은 칩 배출, 냉각 그리고 공구와 가공물 소재 사이의 윤활입니다. 올바르게 적용하면 생산성이 극대화되고 공정 안정성이 개선되고 공구 성능과 가공물 품질이 향상됩니다.

경우에 따라 절삭유 없이 가공(건식 가공)하는 것이 환경 및 비용 측면에서 이점이 될 수 있습니다. 샌드빅 코로만트 전문가에게 건식 가공에 가장 적합한 공구, 형상 및 재종을 선택하는 방법을 알아 보십시오.

많은 작업에서 공차, 표면 및 가공성을 위해 절삭유가 필요합니다. 절삭유가 필요하면 잠재력을 극대화할 수 있도록 최적화해야 합니다.

절삭 공정에 중요한 절삭유의 여러 측면은 다음과 같습니다.

• 절삭유 매체
• 절삭유 배출구
• 절삭유 압력

절삭유 매체

선삭 가공 때 사용되는 다양한 절삭유 매체가 있습니다.

• 에멀전, 물과 오일의 혼합물(물에 5-10%의 오일을 혼합)로 가장 일반적인 절삭유 매체입니다.
• 오일 - 일부 기계에서는 유제 대신 오일이 사용됩니다.
• 압축 공기 - 칩 배출을 위해 사용되지만 열을 효과적으로 제거하지 못합니다.
• MQL - 최소량 윤활(Minimum Quantity Lubrication) - 윤활을 위해 최소량의 오일을 압축 공기와 함께 사용합니다.
• 극저온 절삭유 - 냉각 효과를 극대화하기 위한 절삭유로 사용되는 액화 가스입니다.

에멀전, 오일 및 공기는 선삭 공구의 절삭유 채널을 통해 적용될 수 있습니다. 일반적인 용어로 절삭유를 언급할 경우 에멀전이나 오일을 사용한 냉각을 의미합니다. MQL 및 극저온 절삭유에는 특수한 장비가 필요합니다.

절삭유 배출구

가장 최신의 선삭 공구는 공구를 통하는 내부 절삭유를 사용하고, 이 공구들 중 대부분은 정밀 오버 절삭유와 언더 절삭유를 함께 사용합니다. 공구의 배출구는 다음과 같은 유형으로 가공에 다양한 이점을 줄 수 있습니다.

• 정밀 절삭유 또는 정밀 오버 절삭유는 노즐이 상면의 절삭 영역으로 직접 절삭유를 분사합니다. 온도를 낮추고 칩 컨트롤을 개선합니다. 칩 브레이킹의 개선을 위해 고압과 함께 사용할 수 있습니다.
• 언더 절삭유는 전면에 절삭유를 분사해 인서트에서 열을 효과적으로 제거하여 공구 수명이 향상됩니다.
• 기존의 절삭유 배출구, 예를 들어 조정식 노즐은 대부분의 경우 정밀 절삭유 노즐보다 배출구 직경이 더 큽니다. 따라서 가공 중에 인서트와 가공물 위로 절삭유가 흐릅니다(절삭유 누유라고도 함). 이러한 공구는 고압과 함께 사용할 수 없습니다.

기존 절삭유 vs 정밀 절삭유

정밀 절삭유

최신 선삭 공구에는 상면의 절삭 영역에 정확하게 정밀 절삭유를 분사하는 노즐이 있어 칩 브레이킹을 제어하고 안정적인 가공을 보장합니다. 기계 성능을 최적화하고 공구 수명과 칩 형성을 향상 시키려면 노즐 직경을 변경하여 절삭유 공급 및 속도를 미세 조정할 수 있습니다.

정밀 절삭유의 긍정적인 효과는 낮은 절삭유 압력에서부터 나타나지만, 압력이 높을수록 더 까다로운 소재도 성공적으로 가공할 수 있습니다.

정밀 절삭유를 사용하면 칩 컨트롤이 개선되고 공구 수명이 연장되며 공정 안정성과 생산성이 향상됩니다.

정밀 절삭유를 사용하지 않으면 칩 걸림 문제가 발생해 기계 가동이 중단되고 공구 마모가 증가하며 표면 조도가 나빠질 수 있습니다.

언더 절삭유

가장 최신의 선삭 공구는 언더 절삭유도 사용합니다. 언더 절삭유는 절삭 영역의 열을 제어해 공구 수명을 향상시키고 일관된 가공을 보장합니다.

언더 절삭유는 낮은 절삭유 압력에서 매우 효율적이지만, 압력이 높을수록 공구 수명이 증가하는 효과가 더 커집니다. 절삭 속도나 이송을 높여 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

오버 절삭유와 언더 절삭유 중 무엇을 사용해야 합니까? 둘 다 사용해야 합니까?

오버 절삭유(정밀 절삭유)와 언더 절삭유 기능이 있는 공구를 사용할 경우, 일부 작업에서는 오버 절삭유를 끄는 것이 유리할 수 있습니다. 가공물 소재, 재종 및 절삭 조건에 따라 달라집니다.

ISO S에 우선 추천하는 PVD 재종 같은 얇은 코팅 재종은 오버 절삭유와 언더 절삭유를 모두 사용해 인서트를 열로부터 보호하고 소성 변형을 방지하는 것이 가장 좋습니다.

ISO P와 ISO K에 우선 추천하는 CVD 재종 같은 두꺼운 코팅 재종은 코팅의 열 보호 효과가 우수합니다. 이 재종은 언더 절삭유만 사용할 때 황삭에서 중삭에 이르는 가공에서 공구 수명을 극대화할 수 있습니다. 아래에서 파란색 그림과 ISO P에 대한 설명을 참조하십시오.

ISO M에 우선 추천하는 CVD 재종 같은 중간 코팅 재종은 오버 절삭유와 언더 절삭유를 모두 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 상면 마모가 발생하면 언더 절삭유만 사용하고 공구 수명을 비교해 보십시오.

인서트 마모에 대해 자세히 알아 보십시오.

강 선삭 가공을 위한 절삭유 권장사항

• 공구 수명을 늘리려면 언더 절삭유를 사용하십시오.
• 향상된 칩 컨트롤이 필요하면 오버 절삭유(및 언더 절삭유)를 사용하십시오. 보통 파란색 절입 깊이(a_p) 및 이송(f_n) 영역 내에서 필요합니다.
• 파란색 영역 밖에서는 오버 절삭유가 경미한 날 마모를 유발하고 상면 마모를 증가시킬 수 있습니다. 상면 마모는 확인이 어려워 공구 수명이 일관되지 않고 단축될 수 있습니다. 따라서 언더 절삭유가 권장됩니다. (언더 절삭유를 사용할 수 없을 경우 기존의 절삭유 배출구가 있는 공구를 사용하십시오.)

다양한 소재에서 오버 절삭유와 언더 절삭유의 장점

절삭유 압력

고압 절삭유는 에너지 소비를 증가시키고 지속 가능성과 비용 측면에서 이를 고려해야 합니다. 그러나 고압은 다양한 방식으로 생산성을 높일 수 있습니다.

정밀 절삭유와 고압

기계의 고압과 노즐은 고속의 제트 절삭유를 형성해 유압식 웨지를 형성합니다. 제트 절삭유의 3대 효과는 다음과 같습니다.

1. 접촉 영역에서 더욱 효율적으로 인서트를 냉각시킵니다(A).
2. 인서트 표면에서 칩을 신속하게 제거해 인서트 마모가 감소합니다(B).
3. 칩을 더 작은 조각으로 분쇄하여 절삭 영역에서 배출합니다.

정확한 압력 유지

7–10 bar (100-150 psi)

정밀 절삭유는 강재와 다른 일반 소재에서 칩 컨트롤과 공정 안정성을 향상시킵니다. 높은 정밀도 덕분에 공정 안정성을 유지하면서 절삭 조건을 향상시킬 수 있습니다.

70–80 bar (1000-1200 psi)

더 높은 압력을 사용하면 칩 브레이킹도 달성할 수 있습니다. 정밀 절삭유용으로 설계된 형상을 사용하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

150–200 bar (2200–2900 psi)

듀플렉스 스테인리스강이나 HRSA 소재 같은 난삭재는 더 높은 압력이 필요합니다. 정밀 절삭유 공급 노즐이 있는 공구 홀더와 정밀 절삭유 전용 형상을 사용하십시오.