CNC 원통 연삭기: 유형, 사양 및 구매 가이드

무엇입니까? CNC 원통형 연삭기

CNC 원통 연삭기는 회전하는 연마 휠을 사용하여 원형 공작물의 외부 또는 내부 표면에서 재료의 얇은 층을 제거하는 동시에 부품 자체가 중심 사이 또는 척에서 회전하는 금속 절삭 공구입니다. CNC 문자는 컴퓨터 수치 제어를 의미합니다. 즉, 휠헤드, 작업대 및 인피드 축이 모두 수동 핸드휠이 아닌 프로그램 지침에 따라 움직인다는 의미입니다. 그 결과, 한 자릿수 미크론 수준에 도달할 수 있는 직경 공차와 선삭이나 밀링이 자체적으로 생성할 수 있는 것보다 훨씬 더 부드러운 표면 마감을 갖춘 샤프트, 롤러, 핀 또는 스핀들이 탄생했습니다.

실질적으로 이 기계는 터닝이나 경화 후에 나오는 마무리 스테이션입니다. 샤프트는 먼저 선반에서 황삭 가공을 한 후 열처리를 통해 경도를 높인 후 최종적으로 샤프트를 가공하는 공정으로 보내집니다. CNC 원통 연삭기 직경과 진원도를 도면에서 요구하는 엄격한 숫자 내로 되돌립니다. 자동차 크랭크샤프트 저널, 유압 실린더 로드, 공작 기계 스핀들 및 베어링 시트는 일단 경화되면 회전만으로는 이러한 부품에 필요한 진원도나 표면 조도를 유지할 수 없기 때문에 거의 매번 연삭 작업을 수행합니다.

연삭 공정이 기계 내부에서 작동하는 방식

사이클이 시작되면 네 가지 동작이 동시에 실행되며 이를 이해하면 기계가 왜 그렇게 미세한 공차를 유지할 수 있는지 설명됩니다.

마무리 패스는 일반적으로 더 높은 인피드 속도로 거친 패스를 따른 다음, 휠이 추가 인피드가 0인 상태에서 여러 패스를 만들어 기계 스프링이 다시 안정되도록 하고 남은 재고를 제거하는 스파크 아웃 단계를 따릅니다. 이 순서는 CNC 프로그램에 한 번 작성되고 모든 부품에서 반복됩니다. 이것이 바로 동일한 샤프트의 연삭 배치가 손으로 가공한 부품보다 훨씬 더 일관되게 유지되는 이유입니다.

주요 구조 구성 요소와 그것이 중요한 이유

5개의 하위 시스템은 수년간의 생산에 걸쳐 연삭기가 얼마나 정확하고 내구성이 있는지를 결정합니다. 기계를 비교하는 구매자는 가격표만으로 기계를 판단하기보다는 각 기계를 개별적으로 살펴봐야 합니다.

베드 및 베이스 캐스팅

베드는 최종 가공 전 노화 및 응력 완화된 일체형 주철 구조로 되어 있어 수년간 사용함에 따라 절삭력과 작업장 온도 변화를 흡수하므로 뒤틀림이 없습니다. 더 무겁고 골이 잘 잡힌 주물은 진동을 더 잘 감쇠시키며, 진동은 미세한 표면 마감의 가장 큰 적입니다.

휠헤드 스핀들

스핀들은 연삭 휠을 운반하며 구름 베어링이나 유체역학적 및 유체정역학적 유막 베어링을 사용할 수 있습니다. 유막 스핀들은 지속적인 중절삭 시 더 시원하게 작동하고 회전 정확도를 더 오래 유지합니다. 이것이 바로 아래 비교 표의 고정밀 모델이 동적 및 정압 스핀들 옵션에서 초당 45미터의 향상된 휠 속도를 인용하는 이유입니다.

선형 가이드웨이 및 볼 나사

절대값 서보 모터로 구동되는 사전 로드된 볼 스크류와 결합된 정밀 선형 가이드는 기존 슬라이딩 방식 설계를 괴롭혔던 백래시를 제거하여 이 기사에서 참조한 기계에서 약 0.001mm의 프로그래밍 가능한 최소 인피드 단계를 제공합니다.

주축대와 심압대

중심 높이는 샤프트가 베드에 닿지 않고 회전할 수 있는 최대 직경을 직접적으로 제한하므로 제조업체는 나중에 고려하지 않고 중심 높이를 핵심 사양 수치로 인용합니다. 심압대 퀼은 일정한 중앙 압력을 적용하므로 길고 가느다란 샤프트가 연삭력으로 인해 덜거덕거리거나 구부러지지 않습니다.

CNC 제어 및 대화형 소프트웨어

대화형 연삭 인터페이스를 사용하면 작업자가 G 코드를 직접 작성하는 대신 빈 화면에 목표 직경, 길이 및 재고 제거량을 입력할 수 있습니다. 이는 한 번에 몇 달 동안 하나의 반복 부품을 실행하는 대신 다양한 소규모 배치를 실행하는 작업장의 설정 시간을 단축합니다.

MK 및 MAK 시리즈 사양 비교

아래 표에는 작동 중인 MK 및 MAK 시리즈 제품 라인의 7가지 공통 구성이 나열되어 있으므로 한 번에 하나의 데이터 시트를 읽는 대신 숫자를 나란히 비교할 수 있습니다. 모든 수치는 제조업체에서 명시한 각 모델의 기술 매개변수입니다.

휠 주변 속도는 전체 범위에서 초당 38미터 , 동적 및 정압 스핀들이 장착되면 초당 45미터까지 증가하며, 최대 공작물 무게는 소형 H 시리즈의 50kg에서 MK1350B의 경우 1000kg까지 확장됩니다. 직경 범위와 중심 간 길이는 동력 또는 스핀들 유형이 결정되기 전에 대부분의 옵션을 배제하므로 앞에 있는 부품 도면과 함께 이 표를 읽는 것이 모델을 최종 후보로 만드는 가장 빠른 방법입니다.

작업물 크기 및 배치 볼륨에 모델 맞추기

세 가지 질문은 견적을 요청하기 전에 7개의 모델 라인을 하나 또는 두 개의 현실적인 선택으로 좁힙니다.

1. 부품군에서 가장 큰 지름과 가장 긴 길이는 얼마입니까? 직경이 200mm이고 길이가 800mm 미만인 작은 핀과 짧은 샤프트를 연삭하는 작업장은 MK1320H, MKE1320H, MAK1320H 또는 MAKE1320H에 편안하게 맞는 반면, 최대 직경이 320mm이고 길이가 3000mm인 샤프트는 MK1332B 또는 MKE1332B를 요구하며 직경이 500mm이고 길이가 4000mm에 가까운 모든 것은 필요합니다. MK1350B.
2. 가장 무거운 단일 부품이 얼마나 무거운가요? 중심 높이와 베어링 부하 용량은 모두 작업물의 무게를 추적하므로 직경이 기술적으로 적합하더라도 900kg의 크랭크샤프트 블랭크를 150kg의 기계에 로드할 필요가 없습니다.
3. 연삭 작업이 가볍고 반복적입니까, 아니면 무겁고 일관되지 않습니까? 스톡이 고르지 않은 단조 또는 주조 블랭크는 MK1332B 및 MK1350B의 추가 모터 출력과 더 큰 휠 직경의 이점을 누리며, 작고 균일한 연삭 공차를 가진 사전 선삭 바 스톡은 저전력 H 시리즈 기계에서 효율적으로 작동합니다.

많은 작업장 기획자가 사용하는 간단한 규칙은 현재 앞에 있는 부품이 아닌 향후 3~5년 동안 예상되는 가장 큰 부품으로 기계 크기를 조정하는 것입니다. 연삭기는 수명이 긴 자산이고 나중에 센터 높이나 베드 길이를 업그레이드하는 것은 거의 실용적이지 않기 때문입니다.

이 장비에 의존하는 산업 및 부품

원통형 연삭은 원형 부품이 엄격한 공차 맞춤을 따라 다른 원형 부품과 결합되어야 하는 모든 곳에 나타나므로 응용 프로그램 목록은 단일 산업을 훨씬 뛰어넘습니다.

인쇄 롤러 또는 직물 구동 샤프트와 같은 긴 롤 및 실린더 작업은 상점을 MK1332B 및 MK1350B 범위의 더 긴 베드 옵션으로 밀어넣는 범주입니다. 왜냐하면 직경보다는 중심 사이의 베드 길이가 일반적으로 이러한 부품의 제한 사양이기 때문입니다.

연삭 휠 선택 및 절단 매개변수

휠 선택은 기계 자체와 마찬가지로 표면 조도와 사이클 시간에 영향을 미치므로 올바른 연마재와 올바른 인피드 속도를 결합하는 것은 올바른 모델을 선택하는 것만큼 중요합니다.

소재별 연마재 종류

• 알루미늄 산화물 휠은 탄소강 및 합금강 샤프트에 적합하며 대부분의 자동차 및 일반 엔지니어링 연삭 작업을 포괄합니다.
• 입방정 질화붕소 휠은 HRC 55 이상 경화강에 적합하며 반복 생산 시 기존 연마재보다 훨씬 오랫동안 모양을 유지합니다.
• 실리콘 카바이드 휠은 ​​산화알루미늄이 빠르게 윤이 나는 주철, 청동 및 기타 비철 또는 부서지기 쉬운 재료에 적합합니다.

일반적인 절단 매개변수

거친 연삭 패스는 일반적으로 휠 폭에 적합한 테이블 속도로 패스당 0.02mm~0.05mm의 방사형 스톡을 제거하고, 패스당 0.005mm~0.01mm의 마무리 패스, 추가 인피드 없이 2~4개 패스의 스파크 아웃 단계가 이어집니다. 일반적으로 수용성 연삭 유체인 냉각수 흐름은 휠과 부품 접촉 영역에 지속적으로 도달해야 합니다. 왜냐하면 이 작은 접촉 영역에 열이 축적되어 완성된 부품에 연삭 연소 및 잔류 응력이 발생하기 때문입니다.

일상 관리 및 예방 유지 관리

일관된 일상 습관으로 인해 연삭기는 몇 달 내에 허용 오차를 벗어나지 않고 수년 동안 정격 정확도를 유지합니다.

냉각수 상태는 특별히 주의할 필요가 있습니다. 더럽거나 고갈된 냉각수는 열악한 표면 마감과 조기 휠 마모의 가장 일반적인 근본 원인이지만, 이 목록에서 수리할 수 있는 가장 저렴한 단일 항목이기도 하기 때문입니다.

일반적인 연삭 결함 및 실제 수정 사항

비용, 생산량 및 회수 기간 평가

구매 가격은 소유 비용의 일부일 뿐입니다. 현실적인 평가는 최소한 4가지 요소를 함께 고려합니다.

• 부품당 사이클 시간 이는 휠 속도, 인피드 단계 크기, 자동화된 프로세스와 수동으로 로드되는 프로세스의 양에 따라 달라집니다.
• 소비전력 여기서 사양표의 총 모터 출력은 교대당 전기 비용을 추정하기 위한 출발점을 제공합니다.
• 휠 및 절삭유 소모품 , 휠 직경에 따라 크기가 결정되고 거친 패스가 스톡을 제거하는 정도에 따라 결정됩니다.
• 폐기 및 재작업 비율 , 반복 가능한 CNC 인피드 시스템은 수동 연삭에 비해 낮은 경향이 있어 효과적인 처리량을 직접적으로 향상시킵니다.

대량으로 좁은 부품 혼합을 실행하는 공장은 일반적으로 주기 시간 증가를 통해 기계 비용을 가장 빨리 회복하는 반면, 다양한 소규모 배치를 실행하는 상점은 주로 대화식 프로그래밍으로 인한 설정 시간 단축과 첫 번째 제품 설정 중 폐기된 부품 감소를 통해 비용을 회수합니다.

자주 묻는 질문

CNC 원통 연삭기는 어느 정도의 공차를 달성할 수 있습니까?

대부분의 산업용 CNC 원통형 연삭기는 일반 생산 시 직경 ​​공차가 0.005mm~0.02mm 사이이며, 공정 측정과 결합된 동적 및 정압 스핀들이 장착된 기계는 중요한 베어링 또는 스핀들 작업에서 한 자릿수 미크론 반복성에 도달할 수 있습니다.

MK와 MAK 모델 이름의 차이점은 무엇입니까?

이 제품군 내에서 MK 접두어는 표준 CNC 원통형 연삭 구성을 나타내고 MAK 접두어는 더 짧고 작은 직경의 샤프트용으로 제작된 컴팩트 구성을 나타내며 MKE 또는 MAKE와 같은 모델 코드에 추가된 E는 일반적으로 동일한 기본 기계의 향상된 제어 또는 구동 옵션을 나타냅니다.

연삭 휠을 얼마나 자주 드레싱해야 합니까?

드레싱 빈도는 재료 경도와 연삭률에 따라 다르지만, 대부분의 강철 작업의 실질적인 시작점은 임계 직경의 모든 마무리 작업 전과 일반 생산 작업의 경우 교대당 최소 한 번 드레싱하고, 표면 마감이나 주기 소음이 눈에 띄게 변하는 경우 더 빨리 조정하는 것입니다.

하나의 기계로 짧은 샤프트와 긴 샤프트를 모두 연삭할 수 있습니다.

예, 센터 간 길이가 머신 베드 등급에 포함되는 경우 MK1332B와 같은 모델은 동일한 기본 머신에서 500mm에서 3000mm까지 5가지 다른 베드 길이로 제공되므로 매장에서는 사용하지 않은 이동 비용을 지불하지 않고도 베드 길이를 일반적인 부품 범위에 맞출 수 있습니다.

소형 모델에 적용되는 공작물 중량 제한은 무엇입니까?

비교표에 포함된 소형 1320H 시리즈는 최대 공작물 무게가 50kg인 반면, 중간 범위 MK1332B 및 MKE1332B는 최대 150kg까지, 대형 MK1350B는 부품 무게가 최대 1000kg까지 정격이므로 부품 무게를 올바른 모델에 맞추면 중심 정확도와 베어링 수명이 모두 보호됩니다.

휠 주변 속도가 높을수록 항상 사이클 시간이 더 빨라집니다.

직접적으로는 아닙니다. 동적 및 정압 스핀들과 함께 사용할 수 있는 초당 45미터 옵션과 같은 더 높은 주변 속도는 주로 주어진 스톡 제거 속도에서 표면 마감 일관성과 휠 수명을 향상시키는 반면, 실제 사이클 시간은 인피드 단계, 테이블 이동 속도 및 러프 패스로 제거되는 스톡의 양에 따라 달라집니다.