가공 공정 및 공작물 작업 분석

 

I. 디자인과 프로세스의 관계

 

1. 디자인은 제품의 품질과 가격에 결정적인 역할을 합니다.

2. 설계자는 가공 프로세스 및 작업흐름에 대한 기본적인 이해를 갖추고 있어야 합니다.

3. 프로세스 엔지니어는 설계 원칙을 이해해야 합니다.

4. 설계와 공정은 서로 협력하고, 사실을 존중하며, 비용을 통제해야 합니다.

 

설계자(가공을 이해하지 못하는 사람):

1. 부적절한 소재 선택

2. 부적절한 열처리 공정으로 인한 위험

3. 부품 가공 공정이 복잡해 비용이 증가합니다.

4. 제품 조립 및 유지보수 공정 불량

 

프로세스 엔지니어(설계를 이해하지 못하는 사람):

1. 공정 구조 및 부품 정밀도를 임의로 변경

2. 부품의 최종 가공 정확도 요구 사항을 이해하지 못해 블랭킹 중 위험 발생

 

훌륭한 설계자는 먼저 몇 가지 일반적인 가공 지식을 이해하고 부품 크기 및 정밀도와 같은 일반적인 장비에 대한 기본적인 이해를 갖추고 있어야 합니다. 또한 강력한 도면 및 검토 기술, 전체 가공 프로세스에 대한 인식, 가공 중 후속 조치를 갖추고 설계를 더욱 최적화하기 위해 일선 기술자와 완전한 의사소통을 유지해야 합니다. 또한 업계의 가공 공정과 방법을 관찰하면 지식을 넓히고 기술을 향상시킬 수 있습니다.

 

 

II. 가공공정의 정의

 

• 프로세스:제품을 제조하는 데 사용되는 기술, 방법 및 절차를 나타냅니다.
• 프로세스 흐름:부품의 모양, 크기, 상대 위치, 특성을 직접적으로 변경하여 완제품 또는 반제품으로 만드는 흐름입니다. 주조, 단조, 스탬핑, 가공, 용접 및 열처리 공정은 모두 공정 흐름으로 간주됩니다.
• 가공 공정 흐름:가공 방법을 사용하는 프로세스입니다.

 

▲ 가공공정

 

이 공정은 주로 주조 또는 단조를 통해 주조 또는 단조 블랭크가 생산되는 원자재의 형태를 변경하는 데 중점을 둡니다.

 

이 공정에서는 다양한 도구와 장비를 사용하여 블랭크를 부품으로 가공하고 주로 모양과 크기를 변경합니다.

이 프로세스는 주로 부품의 상대적 위치를 결정하고 특정 조립 요구사항에 따라 가공된 부품을 제품으로 조립하는 데 중점을 둡니다.

 

 

III. 가공 공정의 일반적인 용어

 

• 작업:하나(또는 그룹)의 부품에 대해 동일한 작업대(또는 기계)에서 한 명(또는 그룹)의 작업자가 완료하는 가공 프로세스의 일부입니다.
• 설정:공작물의 한 번의 클램핑으로 완료되는 가공 공정의 일부입니다.=위치 지정 + 클램핑을 설정합니다.
• 고정물:가공을 보조하는 데 사용되는 장치입니다.
• 절단:절삭 공구를 사용하여 공작물에서 잉여 재료를 제거하는 프로세스입니다.
• 프로세스 차원:가공에 필요한 치수는 프로세스 카드나 도면에 제공됩니다.

 

▲ 가공공정의 공통용어

 

▲ 가공공정의 공통용어

 

▲가공공정의 공통용어

 

1. 레이저 커팅

 

▲ 박판에 적합 (1.5mm-8mm에 적합)

 

2. 터닝

공작물을 주 운동으로 회전시키고, 공구는 이송 운동을 하는 가공 방법입니다.

선삭 작업의 주요 동작은 부품의 회전이고 공구의 선형 동작은 피드 동작입니다. 특히 회전 표면 가공에 적합합니다.

 

2.1 선반

 

▲ 수평형 일반 선반 (소량 생산에 적합)

 

▲ 수평형 CNC 선반 (복잡한 형상 및 대량 생산에 적합)

 

2.2 터닝 적용 범위

 

▲ 터닝 적용 범위

 

▲ 터닝 적용 범위

 

3. 밀링

밀링은 평면 가공의 주요 방법 중 하나입니다. 밀링 커터가 주 이동으로 회전하고 공작물이나 커터가 이송 이동을 합니다.

 

3.1 밀링머신

 

▲ 기존 갠트리 밀링머신

 

▲ 수직 밀링 머신

 

▲ 수평 밀링 머신

 

3.2 클라임 밀링과 컨벤셔널 밀링

밀링은 커터의 회전방향과 이송방향의 관계에 따라 클라임밀링과 컨벤셔널밀링으로 나눌 수 있습니다.

 

• 기존 밀링:커터 회전 방향이 이송 방향과 반대인 경우 이를 기존 밀링이라고 합니다.
• 오르다갈기:커터 회전 방향이 이송 방향과 동일한 경우 이를 클라임 밀링이라고 합니다.

 

▲ 클라임 밀링과 컨벤셔널 밀링

 

3.3 클라임 밀링의 장점

1. 공작물 진동이 덜 발생하여 공구를 보호합니다.

2. 공구 마모 감소

3. 특히 알루미늄 합금에 적합한 클라이밍 밀링의 높은 표면 품질

 

3.4 밀링의 응용

• 밀링은 주로 평면을 가공하는 데 사용됩니다.(수평, 수직 및 경사면 포함), 홈, 성형 표면 및 절단 작업.
• 니형 밀링 머신(수평 및 수직):중소형 부품 가공을 위한 소규모 배치 생산에 널리 사용됩니다.
• 갠트리 밀링 머신:대형 및 중형 부품 가공에 사용됩니다. 동시 작업이 가능한 3-4 밀링 헤드를 장착하여 생산성이 뛰어나 배치 및 대량 생산에 널리 사용됩니다.
• 소규모 배치 생산에서는 일부 디스크 모양의 성형 부품을 수직 커터를 사용하는 수직 밀링 머신에서 가공할 수도 있습니다.

 

4. 드릴링

드릴링은 공구가 공작물에 축 방향으로 공급되는 동안 공구와 공작물을 서로 상대적으로 이동하여 구멍을 가공하는 방법입니다. 드릴링은 가장 기본적인 구멍 가공 방법입니다.

 

4.1 드릴프레스

 

▲ 레이디얼 드릴 프레스 : 홀 가공 전용(드릴링, 태핑)

 

4.2 드릴프레스의 응용

• 벤치 드릴:작은 구멍에 사용(D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• 수직 드릴:더 큰 구멍에 일반적으로 사용됨(D<50 mm).
• 방사형 드릴:중대형 부품의 구멍에 사용됩니다.
• 회전 부품의 경우 홀 가공을 위해 선반이나 보링 머신을 사용하는 것을 고려해보세요.

 

 

IV 공작물 작업 분석

 

1. 공작물 작업 분석 - 예 1

 

▲ 공작물 CNC 도면

 

① 블랭킹:Ø25x132(외경 요구 사항이 없으므로 블랭킹에는 Ø25이면 충분합니다. 외경 요구 사항이 있는 경우 Ø28까지 블랭크하고 크기를 줄입니다.)

② 선반:중앙에 구멍을 뚫고 한쪽 끝을 세 개의 턱 척으로 고정합니다. Φ25, 가공 단계 Φ16을 낮추고 홈을 크기 Φ16 및 Φ13.5로 자르고 전체 길이를 가공한 다음 M8 나사 바닥 구멍을 깊이 25까지 드릴링하고 모따기를 수행합니다.

∅16을 클램프하고, 반대쪽 끝을 중앙 구멍으로 지지하고, 단차를 76.5 및 ∅16.6으로 가공하고(열처리 변형을 위해 0.3의 여유를 남겨두고) 모따기합니다.

③ 밀링머신 :양쪽 끝을 평평하게 밀링하여 크기 13을 보장합니다(연삭 후에도 수행할 수 있지만 와이어 절단이 유일한 옵션입니다).

④열처리:76.5 단면을 고주파 담금질로 HRC40-45 깊이 1.5로 표면 경화합니다.

⑤ 센터리스 연삭:변형을 수정하고 Φ16g6 치수를 보장합니다(Φ16에 대한 공차 요구사항이 없으면 이 단계는 불필요합니다).

⑥ 벤치 작업:M8, 깊이 20을 탭하고 디버링합니다.

7 표면 처리:니켈 도금

 

2. 가공 공정 – 예시 2

 

▲ 공작물 CNC 도면

 

① 블랭킹:접지판 80x75x25를 사용하십시오.

② 와이어 커팅:거칠기가 3.2인 표면을 미세 밀링하려면 0.5mm를 남겨두고 다른 치수는 크기에 맞게 자릅니다.

③ 밀링머신 :

• (1) 두 개의 수직 표면을 미세 밀링하여 거칠기를 3.2로 보장하고 0.02 이내에서 직각도를 유지하여 치수 75, 70 및 20을 보장합니다.
• (2) 드릴링: 센터 드릴링, 드릴링, 리밍 및 리밍 방법을 사용하여 4-ø8H7 핀 구멍을 가공하고 크기와 위치를 확인하고 2-ø6.8 나사형 바닥 구멍, 2- 드릴링 Ø9 관통 구멍, 공차 내에서 중심 거리 15, 30, 45를 유지하십시오.

④ 벤치 작업:2-M8, 모따기 및 디버링을 탭합니다.

⑤ 표면 처리:스프레이 페인트(Y07).

 

3. 가공 공정 - 예 3

 

▲ 공작물 CNC 도면

 

① 블랭킹:블루 나일론 88x70x55

② CNC 조각기:

• (1) A를 기준으로 A면을 AB 접착제로 작업대에 부착한 다음 프로파일 주위에 조각하여 5개의 면을 만듭니다. 성형 후 2-ø8H7 및 ø14-ø9 접시형 구멍을 가공하여 도면 치수를 확인합니다.
• (2) 5개의 면과 구멍을 조각한 후 A면을 뒤집고 C20을 모따기합니다.

③ 디버링.

 

4. 가공 공정 - 예 4

 

▲ 공작물 CNC 도면

 

① 용접 후 평탄도를 2mm 이내로 유지하면서 곧게 펴십시오.

② 어닐링:후에어닐린g, 평탄도가 2mm 이내가 되도록 곧게 펴십시오.

③ CNC 갠트리 밀링:

• (1) 교정 및클램핑:A면을 기준으로 하여 A면 아래에 동일한 높이의 스페이서를 배치합니다. 전체 작업물을 2mm 이내로 평평하게 유지하면서 높이 게이지를 사용하여 B면의 각 지점을 보정합니다. 각 클램핑 지점에는 틈이 허용되지 않습니다. 얇은 심을 사용하여 틈을 채우고 클램핑 중에 변형이 발생하지 않도록 하십시오. 다이얼 게이지를 사용하여 변형을 모니터링할 수 있습니다.
• (2)거친 밀링:거친 밀링 측면 B, 1mm의 미세한 밀링 여유를 남깁니다. 사이드 밀을 사용하여 양쪽 표면을 가공하고 각 측면에 1mm를 남겨 둡니다. B면을 황삭 가공한 후 동일한 방법으로 가공물과 황삭 가공 A면을 뒤집어 미세 밀링을 위해 1mm 정도 남겨둡니다.
• (3) 미세 밀링 및 클램핑:A면을 기준으로 AB 접착제를 사용하여 동일한 높이의 스페이서에 부착합니다. 공작물을 직접 클램핑하는 것은 허용되지 않으므로 틈이 남지 않도록 하십시오(필요한 경우 잭킹 사용).
• (4) 파인밀 B측 및 양면:평탄도를 보장합니다. 미세 밀링 후 센터 드릴링, 드릴링, 리밍, 리밍 방법을 사용하여 구멍을 뚫습니다. 먼저 4개의 기준 홀 {{0}}ø10H7을 가공하여 홀 위치 공차 ±0.02를 유지합니다. 참조 구멍이 완성되면 프로그램에 따라 다른 구멍을 처리하여 치수 및 공차 정확도를 보장합니다. 사이드 밀을 사용하여 동일한 방법을 사용하여 모든 측면 구멍을 가공하여 형태, 위치 및 치수 공차를 보장합니다.
• (5) B면이 완성되면 A면을 뒤집어서 다듬어 평탄도를 확보합니다. A면의 모든 구멍은 B면의 기준 구멍 4-ø10H7을 기준으로 가공해야 합니다. 다른 기준점을 사용하면 안 됩니다. 프로그램에 따라 다른 구멍을 가공합니다.

④ 벤치 작업:모든 스레드를 탭하세요홀 가공, 디버링 및 모따기 작업이 가능합니다.

⑤ 표면 처리:스프레이 페인트가공되지 않은 표면에는 (Y07), 가공된 표면에는 투명 래커가 사용됩니다.