스레드 밀링 가공의 특성
스레드 밀링은 회전 절삭 공구를 사용하여 나선형 보간을 통해 스레드를 생산하는 현대적인 가공 공정입니다. 이 방법은 태핑이나 다이 스레딩과 같은 기존의 스레딩 접근 방식과 차별화되는 몇 가지 독특한 특성을 나타냅니다.
공정 메커니즘 특성
기본 메커니즘에는 커터가 동시 회전 동작과 조정된 선형 이동을 수행하는 나선형 공구 경로 생성이 포함됩니다. 공구가 자체 축을 중심으로 회전하는 동안 기계 제어 시스템은 세 번째 축의 선형 피드와 결합된 두 축의 원호 보간을 통해 나선형 궤적을 따라 공구 중심을 구동합니다. 이는 직접적인 프로파일 형성보다는 절삭날의 기하학적 봉투를 통해 나사산 형태를 생성합니다. 이 공정에서는 정확한 나사 피치를 달성하기 위해 스핀들 회전과 축 이송 속도 간의 정밀한 동기화가 필요합니다.
도구 시스템 특성
스레드 밀링 도구는 각각 특정 특성을 지닌 여러 구성으로 제공됩니다. 솔리드 초경 공구는 중소 직경 나사에 대해 높은 강성과 정밀도를 제공합니다. 인덱서블 인서트 공구는 교체 가능한 절삭날을 통해 직경이 큰 작업에 비용 이점을 제공합니다. 다중- 형태 도구는 단일 커터 형상으로 다양한 나사 피치를 생성하여 도구 재고 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 단일- 도구는 다중 방사형 패스를 통해 스레드를 가공하여 맞춤형 스레드 형태에 대한 유연성을 제공합니다. 공구 직경은 내부 작업용으로 완성된 나사산 직경보다 항상 작으므로 공구 파손 상황에서 매우 중요한 안전 이점을 제공합니다.
가공 성능 특성
절삭 작업은 긴 연속 칩이 아닌 짧은 분할 칩을 생성하여 칩 배출을 크게 개선하고 홀에 칩이 쌓이는 위험을 줄입니다. 절삭력은 여러 플루트와 패스에 분산되므로 태핑에 비해 피크 토크 요구 사항이 낮아집니다. 이러한 특성으로 인해 나사 밀링은 토크 용량이 제한된 기계의 대구경 나사에 적합합니다. 이 공정에서는 절단 작업으로 재료를 밀거나 찢는 대신 절단하기 때문에 뛰어난 표면 조도 품질과 정밀한 치수 제어가 가능한 나사산이 생성됩니다.
재료 및 응용특성
스레드 밀링은 재료 유형 전반에 걸쳐 탁월한 다양성을 보여줍니다. 이 공정은 알루미늄 및 황동과 같은 부드러운 재료, 티타늄 및 인코넬과 같은 가공이 어려운-합금,-최대 65HRC의 경화강, PEEK를 포함한 엔지니어링 플라스틱을 효과적으로 가공합니다. 이러한 폭넓은 소재 성능은 탭핑에 비해 절삭력이 낮고 열 발산이 우수하기 때문에 가능합니다. 이 방법은 나사 맞춤 품질이 기능적 성능에 직접적인 영향을 미치는 항공우주 패스너, 의료용 임플란트 및 유압 부품과 같이 높은 정밀도가 요구되는 응용 분야에서 탁월합니다.
운영 유연성 특성
동일한 도구로 간단히 스핀들 회전 방향을 반대로 하여 오른쪽-나사와 왼쪽-나사를 모두 생산할 수 있습니다. 하나의 공구 직경은 주어진 피치에 대한 다양한 나사 직경을 포괄하므로 매거진에 필요한 공구 수를 줄입니다. 이 프로세스는 각 사양에 대한 전용 도구 없이도 미터법 통합, Whitworth, 파이프 나사 및 특수 형태를 포함한 다양한 나사 표준을 수용합니다. 외부 나사산은 회전 테이블이 장착된 머시닝 센터나 다{5}}축 기계에서 가공할 수 있어 단순한 구멍 나사산 가공 이상으로 적용 범위가 확장됩니다.
품질 및 신뢰성 특성
나사 밀링은 탭의 불완전한 나사 영역 특성 없이 막힌 구멍 바닥까지 전체 나사 깊이를 달성합니다. 이 기능은 깊이가 제한된-애플리케이션에서 스레드 결합 길이를 최대화합니다. 이 프로세스를 통해 공구 마모 보상이나 나선형 보간 직경의 약간의 수정을 통해 나사 크기를 쉽게 조정할 수 있으므로 공구 교환 없이 정밀한 맞춤 제어가 가능합니다. 가공 중 공구가 파손되면 남은 파편이 홀 직경보다 작아서 파손된 탭을 추출하는 것에 비해 상대적으로 쉽게 제거할 수 있습니다. 이러한 특성은 불량 위험과 수리 난이도를 크게 줄여줍니다.
프로그래밍 및 설정 특성
이 공정에는 헬리컬 보간 기능과 적절한 커터 보상 관리가 필요하기 때문에 탭핑보다 더 복잡한 프로그래밍이 필요합니다. 프로그래머는 올바른 진입 동작을 계산하고, 회전 동작과 선형 동작 간의 적절한 동기화를 유지하고, 방사형 접근 및 후퇴 시퀀스를 관리해야 합니다. 설정 절차에는 실제 공구 직경을 정확하게 측정하고 올바른 보정 값을 입력하는 작업이 포함됩니다. 이 공정은 일반적으로 작은 나사산의 태핑에 비해 약간 더 긴 사이클 시간이 필요하지만 태핑이 느리거나 실용적이지 않은 더 큰 직경의 경우 이러한 단점이 줄어듭니다.
경제적 특성
간단한 적용의 경우 초기 툴링 비용이 표준 탭보다 높을 수 있지만, 탭이 비싸거나 사용할 수 없는 대구경의 경우 비용 이점이 향상됩니다. 마모는 여러 절삭날과 패스에 걸쳐 분산되기 때문에 공구 수명은 일반적으로 태핑 공구를 초과합니다. 파손된 공구 복구로 인한 기계 가동 중단 시간 감소 및 공구 교체 횟수 감소로 전체 운영 비용 절감에 기여합니다. 다양한 스레드 크기와 형태에 하나의 도구를 사용할 수 있으므로 작업장 환경에 대한 총 도구 투자가 줄어듭니다.
제한 특성
이 프로세스에서는 도구 접근을 위해 구멍 주위에 충분한 반경 방향 여유 공간이 필요하므로 매우 가까운 피치 구멍 패턴이나 제한된 공간에 적합하지 않습니다.- 약 M3 또는 4-40 크기 미만의 작은 내부 스레드는 도구 강도 및 제조 제한으로 인해 실용적이지 않습니다. 헬리컬 보간 기능의 필요성으로 인해 단순한 드릴링 태핑 기계를 제외하고 전체 윤곽 제어 기능을 갖춘 CNC 기계로 프로세스가 제한됩니다. 매우 깊은 나사에는 강성을 손상시키고 편향 위험을 증가시키는 연장된 공구 길이가 필요할 수 있습니다.
