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절삭공구

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목차

1. 개요

절삭 공구는 재료를 제거하여 원하는 모양을 만드는 데 사용되는 도구이다. 선형 절삭 공구에는 바이트와 브로치가 있으며, 회전 절삭 공구에는 드릴 비트, 카운터싱크, 탭, 리머, 원형 톱날 등이 있다. 절삭 공구는 고속도강(HSS)과 같은 다양한 재료로 만들어지며, 초경합금, 다결정 다이아몬드, 입방정 질화 붕소 등의 인서트를 사용할 수 있다. 절삭 공구의 성능은 절삭날의 형태, 각도, 모따기 형태 등에 의해 결정되며, K 팩터와 같은 매개변수를 사용하여 절삭날을 정량화한다.

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절삭공구
개요
절삭 공구의 일반적인 기하학적 구조를 보여주는 다이어그램
절삭 공구의 일반적인 기하학적 구조를 보여주는 다이어그램
유형단일 지점
다중 지점
재료고속도강
탄소강
초경합금
세라믹
다이아몬드
CBN (입방정 질화붕소)
경도워크피스보다 커야 함
냉각필요에 따라 절삭유 사용
절삭 공정
주요 절삭 공정선삭
밀링
드릴링
브로칭
톱질
연삭
단일 지점 절삭 공구
주요 공구선반 공구
플레이너 공구
셰이퍼 공구
다중 지점 절삭 공구
주요 공구밀링 커터
드릴 비트
탭
리머
브로치
연삭 휠
톱날

2. 종류

절삭 공구는 형태와 사용 방법에 따라 다양하게 분류된다. 절삭 공구는 크게 선형 절삭 공구와 회전 절삭 공구로 나눌 수 있으며, 인서트 사용 여부에 따라서도 분류할 수 있다.

2. 1. 형태에 따른 분류

선형 절삭 공구에는 바이트(단일 포인트 절삭 공구)와 브로치가 있다. 회전 절삭 공구에는 드릴 비트, 카운터싱크, 카운터보어, 탭 및 다이, 리머, 원형 톱 날이 있다. 밴드쏘 날, 쇠톱 날, 플라이 커터와 같은 기타 절삭 공구는 선형 운동과 회전 운동의 측면을 결합한다. 이러한 유형의 절삭 공구 대부분은 종종 고속도강(HSS)으로 만들어진다.

종류사용처비고
드릴 (drill bit영어)볼반
바이트 (tool bit영어)선반, 셰이퍼
밀링 커터 (milling cutter영어)밀링 머신
엔드밀 (endmill영어)
리머 (reamer영어)동일
탭 (tap영어)동일
호브 (hob영어)톱니바퀴, 기어 제작
피니언 커터 (pinion cutter영어)동일
다이스
브로치 (broach영어)
트리머 (trimmer영어)
라우터 (router영어)


2. 2. 인서트 사용 여부에 따른 분류

절삭 공구는 인서트 또는 교체 가능한 팁(tipped tool)과 함께 설계되는 경우가 많다. 이러한 공구에서 절삭 날은 공구 본체에 브레이징, 용접 또는 클램핑 방식으로 부착된 별도의 재료 조각으로 구성된다. 팁에 사용되는 일반적인 재료로는 초경합금, 다결정 다이아몬드, 입방정 질화 붕소가 있다.[2] 인서트를 사용하는 공구에는 밀링 커터(엔드밀, 플라이 커터), 바이트, 톱날 등이 있다.

2. 3. 주요 절삭 공구 (일본어 위키 참고)

선형 절삭 공구에는 바이트(단일 포인트 절삭 공구)와 브로치가 있다. 회전 절삭 공구에는 드릴 비트, 카운터싱크, 카운터보어, 탭 및 다이, 리머, 원형 톱 날이 있다. 밴드쏘 날, 쇠톱 날, 플라이 커터와 같은 기타 절삭 공구는 선형 운동과 회전 운동의 측면을 결합한다. 이러한 유형의 절삭 공구 대부분은 종종 고속도강(HSS)으로 만들어진다.

절삭 공구는 종종 인서트 또는 교체 가능한 팁(tipped tool)과 함께 설계된다. 이러한 공구에서 절삭 날은 공구 본체에 브레이징, 용접 또는 클램핑 방식으로 부착된 별도의 재료 조각으로 구성된다. 팁에 사용되는 일반적인 재료로는 초경합금, 다결정 다이아몬드, 입방정 질화 붕소가 있다.[2] 인서트를 사용하는 공구에는 밀링 커터(엔드밀, 플라이 커터), 바이트, 톱날 등이 있다.

  • 드릴(drill bit영어 ; 볼반에서 사용)
  • 바이트(tool bit영어; 선반・셰이퍼에서 사용)
  • 밀링 커터(milling cutter영어; 밀링 머신에서 사용)
  • 엔드밀 (endmill영어)
  • 리머 (reamer영어; 동일)
  • 탭(tap영어; 동일)
  • 호브 (hob영어; 톱니바퀴・기어 제작에 사용)
  • 피니언 커터 (pinion cutter영어; 동일)
  • 다이스
  • 브로치(broach영어)
  • 트리머(trimmer영어)
  • 라우터(router영어)

3. 절삭 공구 재료

절삭 공구는 종종 인서트 또는 교체 가능한 팁(tipped tool)과 함께 설계된다. 이러한 공구에서 절삭 날은 공구 본체에 브레이징, 용접 또는 클램핑 방식으로 부착된 별도의 재료 조각으로 구성된다. 팁에 사용되는 일반적인 재료로는 초경합금, 다결정 다이아몬드, 입방정 질화 붕소가 있다.[2] 인서트를 사용하는 공구에는 밀링 커터(엔드밀, 플라이 커터), 바이트, 톱날 등이 있다.

4. 절삭날

절삭 공구의 절삭날은 절삭 공정에서 매우 중요한 역할을 한다. 절삭날의 주요 특징은 다음과 같다.


  • 절삭날의 형태: 반경, 폭포 또는 트럼펫(역 폭포)
  • 절삭날 각도
  • 모따기의 형태와 크기


절삭날은 촉각 계측기 또는 초점 변화를 사용하는 계측기로 측정한다.

매개변수가 있는 절삭날 프로파일


절삭날의 가장 중요한 매개변수 중 하나는 K 팩터이다. K 팩터가 1이면 대칭 절삭날이고, 1보다 작으면 폭포, 1보다 크면 트럼펫 형태이다. 절삭할 재료, 이송 속도 등에 따라 알맞은 K 팩터를 가진 절삭 공구를 사용해야 한다.

4. 1. 절삭날의 주요 특징

절삭 공구의 절삭날은 절삭 공정의 성능에 매우 중요한 역할을 한다. 절삭날의 주요 특징은 다음과 같다.

  • 절삭날의 형태: 반경, 폭포 또는 트럼펫(역 폭포)
  • 절삭날 각도
  • 모따기의 형태와 크기


절삭날의 측정은 촉각 계측기 또는 초점 변화를 사용하는 계측기를 사용하여 수행한다. 절삭날을 정량화하기 위해 다음과 같은 매개변수가 사용된다.

  • 대칭 절삭날의 절삭날 반경
  • 비대칭 절삭날의 절삭날 타원 축
  • K 팩터 (Sγ와 Sα 간의 관계. 타원의 두 축의 비율로도 계산 가능. 이 팩터는 절삭날의 형태를 설명한다.)
  • 3개의 각도: 여유각, 쐐기각, 경사각
  • Δr
  • 모따기의 길이와 방향


가장 중요한 절삭날 매개변수 중 하나는 K 팩터이다. 이는 절삭날의 형태를 지정한다. 1은 대칭 절삭날을 의미한다. 값이 1보다 작으면 형태를 폭포라고 한다. 값이 1보다 크면 트럼펫이라고 한다. 절삭 대상 재료, 이송 속도 및 기타 요인에 따라 최적의 K 팩터를 가진 절삭 공구를 사용해야 한다.

4. 2. 절삭날의 측정 및 매개변수

절삭 공구의 절삭날은 절삭 공정의 성능에 매우 중요한 역할을 한다. 절삭날의 주요 특징은 다음과 같다.

  • 절삭날의 형태: 반경, 폭포 또는 트럼펫(역 폭포)
  • 절삭날 각도
  • 모따기의 형태와 크기


절삭날의 측정은 촉각 계측기 또는 초점 변화를 사용하는 계측기를 사용하여 수행한다. 절삭날을 정량화하기 위해 다음과 같은 매개변수가 사용된다.

  • 대칭 절삭날의 절삭날 반경
  • 비대칭 절삭날의 절삭날 타원 축
  • K 팩터, 이는 Sγ와 Sα 간의 관계이다. 이는 타원의 두 축의 비율로도 계산할 수 있다. 이 팩터는 절삭날의 형태를 설명한다.
  • 3개의 각도: 여유각, 쐐기각, 경사각
  • Δr
  • 모따기의 길이와 방향


가장 중요한 절삭날 매개변수 중 하나는 K 팩터이다. 이는 절삭날의 형태를 지정한다. 1은 대칭 절삭날을 의미한다. 값이 1보다 작으면 형태를 폭포라고 한다. 값이 1보다 크면 트럼펫이라고 한다. 절삭 대상 재료, 이송 속도 및 기타 요인에 따라 최적의 K 팩터를 가진 절삭 공구를 사용해야 한다.

5. 공구 홀더 및 툴 셋업

공구 관리 솔루션에 기본 홀더, 공구, 인서트로부터 공구 조립체를 결합하는 방법에 대한 상세한 지침을 저장할 수 있다.

참조

[1] 웹사이트 Explain Cutting Tools https://web.archive.[...] 2019-05-12
[2] 서적 Metal cutting theory and practice https://books.google[...] Marcel Dekker


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