CNC 브로칭은 매우 정확하고 효율적입니다. 가공 공정 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기술을 활용하여 다양한 공작물에 복잡한 표면 특징을 생성하는 제품입니다. 여기에는 브로치라고 불리는 특수 절단 도구의 선형 왕복 운동이 포함되며, 이는 각 패스마다 공작물에서 재료를 점진적으로 제거합니다.
CNC 브로칭이란 무엇입니까?
CNC 브로칭은 컴퓨터로 제어되는 절단 도구를 사용하여 여러 개의 톱니 모양의 브로치를 작업을 통해 유도하거나 안내하여 키홈, 스플라인 또는 기어 톱니와 같은 복잡한 내부 또는 외부 특징을 만드는 금속 가공 프로세스로 설명할 수 있습니다. 이 방법이 여전히 중요한 이유는 매우 가까운 공차 내에서 고품질 표면 마감을 제공하는 데 사용되었기 때문입니다.
CNC 브로칭 머신의 종류
가공할 부품의 크기, 필요한 브로칭 유형 및 볼륨 측면에서 다양한 구성에 따라 CNC 브로칭 기계에 사용할 수 있는 다양한 형태가 결정됩니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
1. 수평형 CNC 브로칭 머신
이 모드에 따라 작업은 장착된 스핀들을 통해 수행되는 작업을 통해 수평으로 수행됩니다. 샤프트 또는 원통형 부품의 키 홈, 스플라인 및 기어 톱니와 같은 내부 부품은 수평형 CNC 기계를 사용하여 생산하는 것이 가장 좋습니다.
2. 수직 CNC 브로칭 머신
이 시스템은 브로치라고 알려진 특수 커터 블레이드를 사용하여 조각에서 여분의 재료를 제거하는 동안 수직으로 움직입니다. 금속으로 만든 평판과 같은 불규칙한 모양의 물체에 대한 평탄도 홈 및 프로파일과 함께 외부 문자를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.
3. CNC 브로칭 센터
CNC 브로치 센터는 밀링 및 드릴링을 포함한 여러 가공 작업을 툴링 고정 장치가 부착된 슬라이드의 램형 선형 운동과 결합하여 단일 설정으로 완전한 부품 처리를 허용하여 효율성을 극대화하고 처리 시간을 단축하는 공작 기계입니다.
4. 특수 목적 CNC 브로칭 머신
틈새 응용 분야 또는 산업의 경우 브로칭 기술을 사용하면서도 대규모 기어 커터를 포함하는 특정 형태를 요구하는 특정 산업을 위한 전문 설계가 있을 수 있습니다. 예를 들어 기어 제조 라인의 대형 기어 가공이나 스플라인 샤프트의 스플라인 가공을 의미할 수 있습니다.
5. CNC 브로칭 부착물
기존 밀링, 터닝 또는 복합 가공 기계에 브로칭 부착물이나 모듈을 장착하여 브로칭 기능을 제공할 수 있습니다. 이러한 부착물은 낮은 운영 비용을 유지하면서 이미 설치된 시설에 브로칭 용량을 추가하기 위한 경제적인 솔루션을 나타냅니다.
브로칭의 특징
1) 높은 생산성. 브로치는 여러 개의 치아로 동시에 작동하며 스트로크 후에는 황삭 및 마무리 작업을 수행할 수 있습니다.
(2)브로치의 내구성이 높다. 브로칭 속도는 적당하고 각 치아 절단의 두께는 낮습니다. 결과적으로 적용되는 절단력도 미미하게 감소하고 절단으로 인해 발생하는 열도 감소합니다.
(3) 높은 가공 정확도. 브로칭 크기 공차 등급은 일반적으로 IT8~IT6 범위이며 거칠기는 Ra 0.8~0.1μm입니다.
(4) 하나의 주운동(직선운동)만을 브로칭하여 구조가 간단하고 조작이 용이하다.
(5) 가공 범위가 넓습니다. 브로칭은 둥근 관통 구멍은 물론 외부 표면에 장애물이 없는 평평한 표면과 같은 기타 복잡한 형상도 가공할 수 있지만 계단형 구멍, 비관통 구멍 또는 얇은 벽 보어는 완성할 수 없습니다.
(6) 부품의 표준화 및 사양 외에도 높은 비용, 날카로운 복잡성, 단일 부품 소량 생산에서는 거의 적용되지 않습니다.
CNC 기계 브로칭 도구
CNC 기계용 브로칭 공구
CNC 브로칭 작업에는 CNC 기계와 함께 작동하도록 설계된 특수 브로치 도구가 있습니다. 이러한 도구는 인서트나 브로치를 단단히 고정할 수 있는 막대 또는 홀더로 구성됩니다. 게다가, 이 절단날은 크기가 점진적으로 커지고 지나갈 때 재료를 빼앗아가는 일련의 톱니로 구성됩니다.
도구용 재료 및 코팅
브로칭 공구 제조에 사용되는 단단하고 내마모성인 재료에는 고속도강(HSS)과 초경합금이 포함됩니다. HSS 유형은 상대적으로 부드러운 작업물을 가공하는 데 적합하고 초경합금 유형은 연마 응용 분야와 같은 더 단단한 재료에 적합합니다. 또한 이러한 공구는 성능, 공구 수명 및 내마모성을 향상시키기 위해 질화티타늄(TiN), 질화알루미늄티타늄(AlTiN)과 같은 고급 박막 코팅으로 코팅될 수 있습니다.
공구 수명 및 유지 관리
가공물 재료, 절삭 매개변수, 심지어 공구가 얼마나 잘 유지되는지와 같은 다양한 요인이 브로칭 공구의 공구 수명을 결정합니다. 정기적인 검사, 마모되거나 손상된 치아의 갈기 및 교체와 같은 적절한 유지 관리를 통해 지속적인 성능이 보장되므로 시간이 지남에 따라 이러한 도구를 최대한 활용할 수 있습니다.
CNC 브로칭의 장점
높은 정밀도와 일관된 표면 마감
매우 정확하고 일관된 내부 또는 외부 표면 마감을 생산하는 능력은 CNC 브로칭의 주요 장점 중 하나입니다. 다른 가공 공정과 비교하여 이 방법은 추가 마감 작업이 필요하지 않고 정밀한 공차로 더 나은 표면 마감을 제공합니다.
높은 재료 제거율
재료 제거율이 높은 CNC 브로칭은 대량 생산을 위한 효율적인 공정입니다. 이 프로세스는 전통적인 가공 기술로는 불가능하거나 너무 어려운 깊은 언더컷, 복잡한 내부 모양 및 복잡한 프로파일을 만드는 데 특히 유용합니다.
재료 호환성의 다양성
반면, CNC 브로칭의 또 다른 큰 장점은 금속, 플라스틱, 복합재 등 거의 모든 유형의 재료를 수용할 수 있다는 것입니다. 이러한 다양성을 통해 기업은 자동차, 항공우주, 공구 부문을 포함한 다양한 산업에 참여할 수 있습니다.
비용 효율적인 솔루션
CNC 브로칭은 대량 생산을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 작업을 시작하기 전에 최소 설정 시간이 필요합니다. 제조된 부품은 항상 좋은 품질을 유지하므로 검사 요구 사항과 재작업이 줄어들어 결과적으로 전체 제조 비용이 절감됩니다.
브로칭, 쉐이핑, 보링, 드릴링 가공 공정 비교
가공 공정 | 절단 동작 | 전형적인 신청 | 장점 | 제한 사항 |
꿰매 | 복잡한 내부 또는 외부 형상을 생성하기 위한 다중 톱니 공구의 선형 왕복 운동 | 내부 키홈, 스플라인, 기어 톱니, 다각형 | 높은 표면 조도, 높은 재료 제거율, 복잡한 모양 | 직선/나선형으로 제한되며 각 응용 분야에 필요한 특수 도구 |
형성 | 평평한 표면을 생성하기 위한 단일 지점 도구의 왕복 직선 운동 | 불규칙한 표면, 키홈, 홈 가공 | 다재다능하고 불규칙한 모양을 가공할 수 있음 | 느린 공정, 평평한 표면으로 제한됨 |
지루한 | 내부 원통형 표면을 확대하거나 마무리하기 위한 단일 지점 또는 다중 지점 도구의 회전 동작 | 실린더 보어, 베어링 표면 확대 또는 마무리 | 고정밀도, 매끄러운 표면 마감 | 내부 원통형 표면으로 제한됨 |
교련 | 원통형 구멍을 생성하기 위한 드릴 비트의 회전 동작 | 드릴링 홀, 심공 드릴링, 건 드릴링 | 신속한 홀 생산, 다양한 홀 크기 | 원통형 구멍으로 제한됨, 버 형성 가능성 있음 |
CNC 브로칭 머신의 적용
CNC 로터리 브로치 기계는 다양한 제조 산업, 특히 고정밀 가공 및 대량 생산에 널리 사용됩니다.
일반적으로 적용되는 일부 영역은 다음과 같습니다.
1. 항공 우주 산업
우주선 껍질, 엔진 부품, 터빈 블레이드 등과 같은 고정밀, 고강도 항공우주 부품은 CNC 브로칭 기계로 가공할 수 있습니다.
2. 자동차 산업
CNC 브로칭 기계로 가공할 수 있는 자동차 부품에는 차축, 스티어링 너클, 기어, 크랭크샤프트 등이 있습니다.
3.전자 산업
전자 제품 케이스, 회로 기판 및 가이드 레일은 모두 CNC 브로칭 기계에서 제조될 수 있습니다.
4.정밀기기 제조업
여기에는 전자현미경, 망원경 등의 현미경이 포함됩니다.
결론
본 발명은 CNC 브로칭(CNC Broaching)이라 불리는 특수 가공 공정의 개선에 관한 것입니다. 이는 톱니 모양의 브로치와 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기술을 결합하여 공작물의 복잡한 내부 또는 외부 형상을 생성하는 특수 가공 공정입니다. CNC 시스템의 정확성과 자동화가 결합된 단일 톱니 절삭 공구를 사용하여 이 방법을 통해 복잡한 내부 또는 외부 특징을 가진 구성 요소를 효율적으로 생산할 수 있습니다.
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