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[본문스크랩] [공구관리상식]척 / 콜렛 관리

by 백주현[미르] 2007. 8. 30.


척 / 콜렛 관리



콜렛의 수명
하루에 8시간을 사용한다면 3개월이 콜렛의 수명입니다. 콜렛을 교체하는 것은 툴이 부러지는 것을
막아주며 원활한 작업을 보장하여 줍니다. 툴을 콜렛에 장착할 때에는 툴 날의 페이드아웃(Fadeout)
부분이 콜렛 안쪽으로 들어가지 않도록 해야합니다. 힘의 전달이 약해지게 만들면 결국에는 툴의
부러짐을 야기시킬 것입니다. 적합한 툴의 장착을 위해서는 툴의 샹크(Shank)를 적어도 콜렛 깊이의
80%의 깊이까지 끼워넣어야 합니다. 이렇게 할 수 없다면, 적합한 클램핑 효과를 위해서 콜렛 수명
플러그를 사용하여야 합니다.


잘못된 사용 예



올바른 사용 예


콜렛의 유지관리
청결은 콜렛 유지관리의 핵심입니다. 피삭재가 가공되면서 콜렛, 툴홀더, 콜렛 너트, 스핀들은
더러워지게 됩니다. 이것은 사용자의 툴이 타원형의 상태에서 가공하는 것과 같이 만들게 되어
툴의 수명을 감소시키고 작업의 문제를 발생시킵니다. 콜렛, 툴홀더, 콜렛 너트는 녹을 제거해주는
솔벤트와 황동 브러쉬로 매일 청소해 주어야 합니다. 아래의 그림을 참고하십시오.

유지관리 방법
1. 표면에 스프레이로 뿌린 후 젖어들도록 잠시동안 기다린다.
2. 황동 브러쉬로 구석구석 청소한다.
3. 증류한 알콜로 씻어낸다. 손가락으로 표면의 깨끗함을 확인한다.
4. 녹을 방지하기 위하여 작은 양의 윤활유(Lubricant T-9)를 뿌려준다.



툴의 선택



툴의 재질
Solid Carbide: 주로 CNC 가공에서 사용됩니다. 우수한 강도와 높은 툴의 수명을 제공합니다.
Carbide Tipped: HSS의 몸체에 Solid Carbide의 커팅날로 이루어져 있습니다.
HSS: 주로 핸드 라우터에서 사용됩니다. 단단한 몸체와 날카로운 커팅날을 제공하며
CNC에서도 좋습니다.


커팅날 형상
Straight flute강한 힘의 중립적인 커팅을 제공합니다
Upcut flute최상의 조도와 양호한 칩배출을 제공합니다. 피삭재의 고정힘이 부족하다면
피삭재의 움직임이 발생할 수 있습니다.
Downcut flute피삭재가 들림을 예방하여 줍니다. 툴의 아랫쪽에 칩이 배출될 공간이 없다면
칩이 녹아 눌러 붙게 될지도 모릅니다.
Compression여러겹으로 된 재료에 사용됩니다. 피삭재의 표면 위와 아래 모두 뛰어난
조도를 제공합니다.


날의 갯수
Single Flute(외날): 연한 재질에서 뛰어난 칩배출
Double Flute(두날): 단단한 재질에서 뛰어난 가공면 조도
Multiple Flutes(세날 이상): 단단한 재질에서 매우 우수한 가공면 조도

참고 : 커툴의 과열과 빠른 무뎌짐을 방지하기 위하여 커팅날의 수를 증가에 비례하여
가공속도를 높여야 합니다.


스핀들의 회전속도와 가공속도의 최적화

1. 커팅하려는 재료에 권장되는 칩배출을 위한 회전속도(RPM)로 시작합니다.
2. 가공면의 조도가 나빠지기 시작할때 또는 흡착이 힘겨워 질때까지 가공속도를 올리십시오.
3. 칩배출 상태를 관찰하며 10%비율로 가공속도를 줄여가십시오.
4. 다음으로 피삭재의 가공조도가 악화될때까지 스핀들의 회전속도(RPM)를 감소시킵니다.
5. 적합한 조도가 나오는가를 확인하며 회전속도(RPM)을 증가시킵니다.
6. 이제 가장 원활한 칩배출이 되는 가공속도(FEED)와 회전속도(RPM)로 최적화시킵니다.

주의: 이 과정은 과도한 열로 툴의 마모를 가져오기 때문에 첫단계 가공과정에서 마치셔야 합니다.


툴의 과열
가공속도가 너무 낮다면 발생열로 인해 툴의 날이 깨짐이나 무뎌짐이 빨라집니다.
적정 속도를 확인하기 위해서는 작업을 잠시 멈추고 스핀들이 회전을 멈추면 주의깊게
툴의 온도를 점검해 봅니다. 이때의 툴의 온도는 실내온도와 거의 비슷해야 합니다.
툴의 온도가 높다면 다시 최적화 과정을 수행하십시오.


툴의 파손

여러개의 툴이 파손되는 현상이 발생했을때 문제를 해결하기 위하여 아래의 사항을
체크해 보십시오.
1. 현재작업에 적합한 툴을 사용하였습니까?
2. 콜렛과 툴홀더의 상태는 청결하며 툴은 콜렛에 적합하게 장착되었습니까?
3. 가공속도와 회전속도를 점검하십시오. 툴의 온도가 어떠합니까?
4. 가공하려는 깊이보다 과도한 깊이값을 넣지는 않았습니까?
5. 피삭재에 어떠한 움직임이나 떨림은 없었습니까?
6. 피삭재가 확실하게 고정할 장치가 준비되어 있습니까?

외부의 기술진에게 문의하기 전에 다음 사항을 준비합니다.
1. 사용된 기계는 무엇인가?
2. 커팅하려던 재료는 무엇인가?
3. 툴의 자세한 스펙은 어떻게 되는가?
4. 커팅할때의 회전속도, 피드, 깊이는?
5. 툴의 어느 부분이 파손되었는가?(날, 샹크 혹은 콜렛 안쪽부분)
6. 툴이 파손되기전에 얼마나 사용하였는가?
7. 같은 종류의 툴로 작업을 완료한 적이 있는가?



고정 방법


진공흡착방법
이러한 방식은 가공작업의 희생판으로써 LDF(저밀도) 또는 MDF(중밀도)를 사용합니다.
LDF와 MDF의 투기성은 진공이 피삭재에 도달하여 가공을 위한 흡착을 제공합니다.
피삭재를 가공하면서 툴에 의하여 생겨나는 희생판의 홈으로 인해서 진공도는 떨어지기
시작합니다. 이것은 특히나 소형 부품을 가공할때에 재료의 들림이나 움직임을 유발합니다.
가공툴의 지름도 가공물의 움직임에 영향을 줍니다. 1/2인치의 지름을 가진 툴은 3/8인치의
것보다 25%가량 측면부하가 더 걸리게 됩니다.

소형부품을 가공할 때에는 부품의 움직임을 방지하기 위하여 탭(브릿지)이나 스킨커팅을
고려해야 할지도 모릅니다.




희생판 작업은 제품을 생산함에 있어 최적의 사이클 위해 필요합니다. 이러한 고정방식은
커팅되고 있는 쉐이프를 위한 진공챔버를 희생판 안에 생성합니다. 진공상태의 손실을 줄이는
것은 사이클 타임의 향상과 우수한 가공조건과 연관되어 있습니다.

희생판 작업의 순서
1. MDF보드의 양면에 평탄작업을 합니다.
2. 부품의 패턴을 MDF에 배치하여 보고, 적합한 수량을 측정합니다.
3. 실제 부품을 커팅하는 툴보다 큰 지름의 툴로 부품의 모양대로 MDF를 커팅합니다.
이때의 깊이는 지름과 같거나 약간 깊게 합니다.
4. 가스켓 홈은 진공막을 생성하기 위하여 부품의 프로파일 안쪽에 커팅되어야 합니다.
홈은 적절한 압력을 수용하기 위해 가스켓 두께의 1/2이어야 합니다.
5. 그리고 진공을 균일하게 분배하기 위한 격자 패턴은 가스켓 홈의 안쪽에 만들어져야 합니다.
6. 진공 전달이 완전하게 되도록 진공게이지의 눈금을 확인하며 교차하는 지점에 구멍을 뚫습니다.
7. 원하지 않는 부분에서 누기가 발생하지 않도록 실링을 하여 줍니다.
8. 가스켓 테이프를 적용합니다.

이 작업은 시간을 많이 소비하게 될지도 모르지만, 처음 작업할 때만 그러할 것입니다.
사이클 타임을 줄이고 가공 품질을 향상시키기 위해 이러한 작업을 하다보면 곧 익숙해
질것입니다. 확실한 작업물의 고정은 여러가지 골치아픈 문제들을 해결해 줄 것입니다.


높이가 다른 희생판
일반적으로 작업과정이 2번 이상일때 희생판에 의해 두번째 툴의 작업이 방해가 되지
않도록 하기위해서 사용되어집니다. 높이가 높은 희생판은 가공물이 절단되어 분리
되었을때 작업자 또는 툴에 심각한 위험을 줄 수 있는 경우에 사용되는 고정방법입니다.
높이가 높은 희생판 작업은 분리된 가공물의 부분이 다른 툴의 이동경로에 어떠한 방해도
되지 않도록 작업되어야 합니다.


희생판의 표면작업
새로운 고정방법이 필요하거나 새 MDF를 사용하게 될때에는 기계 테이블에 수평하도록
표면작업을 해주어야 합니다. 전체적인 수평작업을 빠르게 수행하기 위해서 큰 지름의
툴을 사용합니다. 희생판의 표면작업을 함으로써 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

일정한 커팅이 가능하도록 재료를 수평으로 맞추어 줍니다.
가공작업 중에 발생할 수 있는 홈의 생성을 방지하여 줍니다.
재료표면에 먼지나 칩등에 의해 발생되는 진공도의 손실을 줄여줍니다.
여름에 습도에 의한 변형을 방지해 줍니다.