챔버가 발생하기 쉬운 티타늄 리브 가공 시 가변 헬릭스와 표준 엔드밀 비교

티타늄 리브 가공에서 공구 선택이 중요한 이유

얇은 티타늄 리브 가공은 CNC 작업자에게 유명한 도전 과제입니다. 표면 마감도, 공구 수명, 정확도를 저하시키는 진동인 채터(chatter)는 흔한 문제입니다. 이 문서는 현장에서의 가공 경험과 엄격한 테스트를 바탕으로 가변 헬릭스 엔드밀 - 표준 엔드밀 을 티타늄 리브 가공에 적용해 비교합니다. 적절한 공구 선택을 위해 실제 측정 데이터, 실용적인 해결책, 기술적 통찰을 제공합니다.

티타늄 리브가 채터에 취약한 이유는 무엇인가?

티타늄은 높은 인장강도 대 중량비와 낮은 열전도율로 인해 가공이 어렵습니다. 얇은 리브는 구조적 강성이 낮아 다음 문제를 악화시킵니다.

1. 공구와 작업물 간의 공진 진동
2. 가속화된 공구 마모 및 파손
3. 2차 가공이 필요한 불량한 표면 마감

가변 헬릭스 엔드 밀: 설계 및 장점

가변 헬릭스 공구는 불균일한 플루트 간격과 다양한 헬릭스 각도(예: 35°–41°)를 특징으로 합니다. 이러한 설계는 고조파 진동을 방해하여 테스트 결과에 따르면 최대 70%까지 채터(chatter)를 감소시킵니다.

주요 혜택:

1. 채터 감소 불규칙한 플루트 간격은 공진 주파수의 축적을 방지합니다.
2. 개선된 재료 제거 속도(Material Removal Rates, MRR) ti6Al4V에서 표준 엔드 밀과 비교하여 테스트 결과 MRR이 35% 증가했습니다.
3. 공구 수명 연장 실제 작업 사례(practical case)에서 가변 헬릭스 공구는 0.5mm 두께의 리브(rib) 가공 시 2.3배 더 오래 사용되었습니다.

표준 엔드 밀: 티타늄 적용 시 한계

대칭 플루트와 일정한 헬릭스 각도(예: 30° 또는 45°)를 가진 표준 공구는 다음 문제에 취약합니다:

1. 일정한 절삭 깊이에서 지속적인 조화 진동 발생
2. 얇은 리브의 휨을 유발하는 높은 축 방향 힘
3. 테스트 결과에 따르면 표준 공구는 채터를 억제하기 위해 50% 낮은 이송 속도로 가공해야 하여 사이클 시간이 증가했습니다.

헤드 투 헤드 비교: 테스트 데이터 및 성능 지표

동일한 조건에서 두 가지 공구를 사용하여 Ti6Al4V 리브(높이 3mm, 너비 0.8mm) 가공을 진행했습니다:

코팅된 초경 공구를 사용한 내부 가공 테스트에서 얻은 데이터입니다.

가변 헬릭스 엔드밀을 선택하고 사용하는 방법: 실용적인 팁

1. 공구 선택 : AlTiN 코팅과 미세입자 초경 본체를 갖춘 엔드밀을 선택하십시오.
2. 운영 매개 변수 :

1. • 스핀들 속도: 80–120 SFM

   • 축 방향 절삭 깊이: 0.5–1× 공구 지름

   • 원주 방향 절삭 깊이: 공구 지름의 5–10%

2. 공구 경로 전략 : 열 축적을 줄이기 위해 트로코이드 또는 어댑티브 클리어링 방식을 사용하십시오.

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자주 묻는 질문 섹션

Q: 가변 헬릭스 엔드밀을 다른 재료에도 사용할 수 있나요?
A: 네—스테인리스강, 인코넬 및 채터(chatter)가 발생하기 쉬운 기타 특수재료에서 우수한 성능을 발휘합니다.

Q: 가변 헬릭스 엔드밀과 일반 엔드밀의 가격 차이는 얼마나 되나요?
A: 가변 헬릭스 공구는 20~30% 더 비싸지만 수명이 길고 MRR이 높기 때문에 부품당 총 가공 비용을 40~60% 절감합니다.

Q: 티타늄 리브에서 진동을 더욱 억제하려면 어떻게 해야 하나요?
A: 가변 헬릭스 공구와 동적 감쇠 공구 홀더(예: 유압 또는 셰링크-핏)를 결합하고 작업물 고정을 최적화하십시오.