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● 실제 매장 사례
● Q&A: CNC Ra 표면 마감에 대한 일반적인 질문
작업장을 운영하거나 생산을 위한 부품을 설계할 때, 표면 마감이 많이 올라옵니다. 부품은 절단 방법에 따라 특정 질감으로 기계에서 나오며, 대부분 Ra로 측정되는 해당 질감은 부품의 밀봉 정도부터 마모 시 지속되는 시간까지 모든 것에 영향을 미칩니다. Ra는 설정된 길이에 걸쳐 표면의 오르막과 내리막의 평균 높이입니다. 일반적으로 마이크로미터 단위로 표시하고, 황실 측에서는 마이크로인치 단위로 표시합니다.
매일매일 CNC 터닝 또는 밀링을 수행하면 피드, 속도, 공구 반경 및 재료에 크게 의존하는 Ra 값을 얻을 수 있습니다. 알루미늄이나 강철의 표준 초경 공구는 큰 노력 없이도 약 2~4μm Ra를 남기는 경우가 많습니다. 매개변수를 오른쪽으로 밀면 더 낮아집니다. 공격적으로 달리면 올라갑니다. 그러나 중요한 것은 마감을 더 세밀하게 하면 실제로 부품의 성능이 향상되는 경우와 시간과 비용이 추가되는 경우를 아는 것입니다.
평균 재료 강도만으로는 부품이 파손되지 않습니다. 균열이 시작되거나 마찰로 인해 열이 발생하는 표면인 경우가 많습니다. 이것이 엔지니어들이 이러한 사양에 시간을 투자하는 이유입니다. 너무 거칠면 잘못하면 씰이 새거나 베어링이 빨리 마모됩니다. 어디에서나 너무 매끄럽고 필요하지 않은 주기에 대해 비용을 지불하고 있습니다.
Ra는 측정과 계산이 간단하기 때문에 표준을 유지합니다. 스타일러스나 광학 프로파일러를 표면 전체에 걸쳐 실행하고 절대 편차의 평균을 구하면 그게 전부입니다. 이송 속도는 선삭의 변화 대부분을 결정합니다. 이송이 높을수록 뒤에 남겨지는 이론적 교두는 더 커집니다. 속도는 칩이 더 깨끗하게 흐르도록 하여 찢어짐을 줄임으로써 도움이 됩니다.
연강 선삭: 범프 피드는 0.15에서 0.4mm/rev이고 Ra는 1.5μm에서 6μm 이상으로 쉽게 이동할 수 있습니다. 알루미늄은 더 많은 것을 허용하여 적절한 피드에서도 2μm 미만을 유지합니다. 속도가 충분히 높지 않으면 스테인리스는 가공 경화로 반격합니다.
수학은 간단합니다. 이론적 Ra는 f⊃2에 가깝습니다. / (32 × r), f는 피드이고 r은 노즈 반경입니다. 반경이 크거나 이송이 낮을수록 마크가 얕아집니다. 작업장에서는 이를 알고 있습니다. 반경 1.2mm 인서트로 전환하면 동일한 피드에서 거칠기를 절반으로 줄일 수 있습니다.
밀링에서는 날당 이송도 동일하며 패스 사이에 가리비가 남습니다.
rpm이 높을수록 구성인선이 최소화되어 마감이 깔끔하게 정리되는 경우가 많습니다. 탄소강 실험에 따르면 Ra는 속도가 최적으로 상승함에 따라 떨어지고 때로는 진동으로 인해 악화되는 것으로 나타났습니다.
더 깊게 절단하면 힘이 증가하여 물체가 덜거덕거리고 거칠어질 수 있지만 직접적인 효과는 이송보다 적습니다.
와이퍼 인서트 또는 더 큰 반경은 피크를 평평하게 만듭니다. 코팅된 도구는 가장자리를 더 오래 유지하여 여러 번 실행해도 일관된 마감을 유지합니다.
6061 알루미늄과 같은 부드러운 재료는 날카로운 도구로 쉽게 연마할 수 있습니다. 더 단단한 강철에는 번짐을 방지하기 위해 대량 냉각수가 필요합니다. 복합재는 섬유를 잡아당겨 Ra를 특정 지점에 스파이크시킵니다.
기계에서 바로:
황삭: 6.3μm 이상, 빠른 연삭.
표준 마감: 1.6~3.2μm, 선이 보이지만 부드러운 느낌.
최적화된 패스: 0.8~1.6μm, 거의 눈에 띄지 않는 마크.
주의: 0.4μm까지만 가능하지만 속도는 더 느립니다.
연삭이나 래핑과 같은 사후 작업은 필요한 경우 더 미세하게 수행됩니다.
스펙은 습관이 아니라 기능에서 나와야 합니다. 거칠수록 저렴하고 빠릅니다.
베이스, 브래킷, 프레임: 3.2~6.3μm가 적합합니다. 미끄러지거나 밀봉되지 않고 모양을 유지하기만 하면 됩니다. 공장의 기계 기반은 수년 동안 이런 방식으로 운영됩니다.
부싱, 가이드, 커버: 1.6~3.2μm. 오일을 보유하고 마모가 적습니다.
펌프 본체나 저압 피팅이 여기에 위치하는 경우가 많습니다.
저널, 톱니: 0.8~1.6μm는 마찰, 열, 소음을 차단합니다. 항공우주 샤프트는 마모를 방지하기 위해 더 단단해졌습니다.
정적 개스킷: 최대 1.6μm.
피스톤과 같은 동적: 0.4 ~ 0.8 μm, 때로는 평탄하게 마무리됩니다.
밸브 스풀: 스틱슬립이 없는 경우 0.2~0.4μm.
손잡이, 도구: 0.4μm 이상, 손으로 마감하는 경우가 많습니다.
블레이드, 크랭크: 0.8μm 미만에서는 시작이 지연됩니다.
바이트를 위해 1.6~3.2μm를 페인트하거나 양극산화 처리하는 것이 좋습니다. 너무 매끄러우면 접착력이 떨어집니다.
한 유압 작업장에는 3.2μm Ra의 피스톤 누출이 있었습니다. 0.8μm까지 마무리 패스를 수정했지만 비용이 상승했습니다. 씰 밴드만 마감 처리하기로 전환하여 문제를 더 저렴하게 해결했습니다.
1.6μm로 가공된 변속기 기어는 거친 기어보다 소음을 눈에 띄게 줄였습니다.
0.8μm의 에어로 스레드 피팅은 이전에 볼 수 있었던 피로 균열을 막았습니다.
임플란트는 뼈의 성장과 손쉬운 살균을 위해 0.4μm가 필요합니다.
고정물은 6.3μm로 유지됩니다. 속도가 더 중요합니다.
Ra를 절반으로 줄이면 피드 속도가 느려지고 패스가 많아지며 도구가 더 예리해지기 때문에 시간이 두 배로 늘어나는 경우가 많습니다. 기준선 3.2μm에서:
1.6μm까지: 일반적으로 +15-25%.
0.8μm 미만: +40-60%, 수동 작업 가능.
면별로 지정하세요. 거친 뒷면, 아름다운 앞면.
전단을 위해 밀을 올라갑니다. 확장에 대한 습기찬 도구. 때때로 MQL이 플러드를 초과합니다. 예측하려면 먼저 시뮬레이션을 해보세요.
진동 센서는 문제를 조기에 표시합니다.
대부분의 부품은 CNC에서 직접 3.2μm로 훌륭하게 작동하므로 저렴하고 안정적입니다. 사물이 적당히 미끄러지거나 밀봉되는 1.6μm로 떨어집니다. 테스트 결과 마모, 누출 또는 피로로 인해 요구되는 경우에만 더 미세하게 작업하십시오.
마찰열, 균열 시작, 누출 경로, 외관 등 실제 문제에 사양을 연결합니다. 프로토타입 제작, 마모 또는 밀봉 테스트 측정, 조정.
상점에서는 과도한 사양을 완화하여 승리를 거두고 중요한 사양을 생략하여 손실을 봅니다. Right Ra는 낭비 없는 성능을 제공합니다. 기계공과 초기에 매개변수에 대해 이야기하십시오. 그들은 기계의 장점을 알고 있습니다. 여기서 현명한 선택은 전반적으로 더 나은 어셈블리를 구축합니다.
Q1: 프로토타입 알루미늄 브래킷의 경우 Ra는 무엇부터 시작해야 합니까?
A: 가공된 상태의 3.2μm - 맞춤 검사 및 강도 테스트에 충분하므로 비용이 절감됩니다.
Q2: 3.2μm에서 0.8μm로 증가하는 것은 일반적으로 사이클 시간에 어떤 영향을 줍니까?
A: 피드 감소와 마무리 패스 추가로 인해 30~50% 더 길어지는 경우가 많습니다.
Q3: 공압 실린더 보어에 권장되는 Ra는 무엇입니까?
A: 씰 수명과 낮은 마찰을 위해 호닝 처리된 0.4-0.8μm입니다.
Q4: 왜 스테인레스 스틸은 좋은 Ra를 얻기 위해 다른 매개변수를 필요로 합니까?
A: 작업물은 빠르게 경화됩니다. 더 높은 속도와 날카로운 도구는 찢어짐을 방지합니다.
Q5: Ra가 0.8μm 미만인 경우 항상 2차 연마가 필요합니까?
답변: 항상 그런 것은 아닙니다. 와이퍼나 다이아몬드 도구를 갖춘 최적화된 CNC는 쉬운 재료에 직접 타격을 가합니다.
