I. 드릴링 프로세스에 대한 기본 지식
1. 드릴링 원리 및 애플리케이션
그림 1과 같이 드릴 비트를 사용하여 공작물의 단단한 부분에 구멍을 뚫는 작업을 드릴링이라고 합니다. 드릴링 중에는 공작물이 고정되고 드릴 스핀들이 공구를 회전시키면서(주 운동) 공구를 축 방향으로 아래쪽으로 이동시킵니다(이송 운동). 따라서 드릴링 동작은 주 동작과 이송 동작의 조합입니다.
드릴 비트로 드릴링할 때 드릴 비트 구조와 드릴링 조건의 영향으로 인해 가공 정확도가 높지 않으므로 드릴링은 구멍의 거친 가공 방법일 뿐입니다. 구멍의 미세 가공은 일반적으로 리밍으로 완료됩니다.
2. 표준 트위스트 드릴 비트의 구조
금속 부품에 구멍을 뚫을 때 트위스트 드릴 비트는 주요 절삭 공구 중 하나입니다. 그 구조와 각 부품의 이름은 그림 2와 3에 나와 있습니다. 드릴 비트의 각 구성 요소의 기능은 표 1에 나와 있습니다.
표 1 드릴 비트 구성품의 기능
드릴 비트 부품 이름 | 기능 | 설명 | |||
Shank | 스트레이트 생크(원통형 생크) | 드릴 비트를 고정하고, 클램핑, 센터링 및 토크 동력 전달을 용이하게 하는 데 사용됩니다. | 직경 D≤13mm의 드릴 비트는 직선형 생크를 사용합니다. | ||
모스 테이퍼 섕크 | 직경 D > 13mm의 드릴 비트는 모스 테이퍼 샹크를 사용합니다. | ||||
목 | 드릴 비트 연삭 시 휠 후퇴 및 상표 및 사양 번호 각인용으로 사용됩니다. | 작업부와 샹크 사이의 연결 부분, 일반적으로 직선형 샹크 드릴 비트의 목과 샹크가 겹쳐집니다. | |||
작업 부분 | 가이드 부분(절단 부분의 예비 연삭 부분) | 드릴 코어 | 드릴 비트의 충분한 강도와 강성 보장 | 드릴 비트 직경이 작을수록 코어 직경이 커집니다. | |
플루트 | 최첨단을 형성합니다. | ||||
나선형 홈 | 절삭날 형성, 드릴링 칩 제거 및 절단 제공 유체 | ||||
마진 | 드릴링 방향의 직진성을 유지하고 마찰을 줄이며 구멍 벽을 연마합니다. | 직경은 절단 부분에서 목까지 점차적으로 감소하며, 일반적으로 이 테이퍼 양은 (0.05 0.1mm)/100mm | |||
절단 부분(6개 면과 5개 모서리) | 레이크 페이스 | 이 표면을 따라 칩이 흐릅니다. | 트위스트 드릴의 플루트 안쪽 표면을 레이크 면이라고 합니다. | ||
측면 얼굴 | 절단 부분의 강도와 절단면과 절단면 사이의 마찰에 영향을 미칩니다. | 절단 부분의 상단에 있는 두 개의 곡면을 기본 측면 면이라고 합니다. | |||
기본 최첨단 | 주요 절단 작업을 수행합니다. | 레이크 면과 측면 면의 교차선 | |||
치즐 가장자리 | 드릴링 중에 처음에는 드릴의 중심을 잡으면서 축 방향 힘을 크게 증가시키고 에너지를 소비합니다. | 두 기본 측면 면의 교차선을 치즐 가장자리라고 합니다. | |||
보조 측면 얼굴 | 여백의 부착된 표면 | 가공된 표면(홀 벽)을 향하는 가이드 부품의 두 개의 나선형 외부 표면이 보조 측면면입니다. | |||
보조 최첨단 | 구멍 벽을 닦는 역할을 합니다. | 여백과 레이크 면의 교차선(나선형 선)은 여백 가장자리라고도 하는 보조 절단면입니다. |
3. 표준 트위스트 드릴의 절삭 각도와 절삭 성능에 미치는 영향
(1) 표준 트위스트 드릴의 절삭 각도
그림 4에서 볼 수 있듯이 표준 트위스트 드릴의 절단 각도에는 주로 포인트 각도, 레이크 각도, 릴리프 각도 및 치즐 모서리 각도가 포함됩니다.
1) 포인트 각도 2ϕ
드릴의 포인트 각도는 평행한 평면에서 두 기본 절삭날의 돌출부 사이의 각도입니다. 표준 트위스트 드릴의 포인트 각도는 2ϕ = 118° ± 2°입니다. 포인트 각도 2ϕ ≤ 118°일 때 두 절삭날은 볼록한 선 모양을 형성하고, 2ϕ > 118°일 때 두 기본 절삭날은 오목한 선 모양을 형성합니다.
포인트 각도가 작을수록 드릴링의 축 방향 힘이 작아져 방열에 유리하고 드릴 비트의 내구성을 향상시킬 수 있지만 절단 토크가 커지고 칩 컬링이 더 심해져 칩 제거에 도움이되지 않으며 다음과 같은 추가 사항이 있습니다. 절삭유.
2) 경사각(γ)
주 절삭날의 임의 지점에서의 경사각은 해당 지점에서의 앞면 접선과 주 단면 N-N의 기준면 투영(해당 지점에서의 절삭선 속도 방향에 수직) 사이의 각도입니다. 경사각은 주 절삭 날을 따라 여러 지점에서 달라지며, 외경 쪽으로 갈수록 각도가 커지고(약 25°~30°) 드릴 비트의 중심 근처에서 D/3 범위(여기서 D는 드릴 직경) 내에서 음수 값이 됩니다. 예를 들어 치즐 모서리 근처의 경사각 γ는 -30°이고 치즐 모서리 자체에서는 -54° ~ -60°입니다.
3) 등 각도 α
뒷면 각도는 뒷면과 절단면 사이의 각도를 나타냅니다. 그림 4와 같이 드릴 비트의 뒷면 각도의 개념은 다음 방법을 사용하여 시각적으로 설명할 수 있습니다. 먼저 속이 빈 원통(1)을 만들고 드릴 비트의 뒷면에 아래쪽 원(2)을 놓습니다. 관찰을 통해 아래쪽 원(2)이 뒷면과 일치하지 않고 대략 삼각형의 간격이 나타나는 것을 알 수 있습니다. 점 a는 이 삼각형 간격의 꼭지점입니다. 따라서 속이 빈 하단 원(2)과 뒷면의 돌출부(3) 사이의 각도 α는 대략 주 절삭날의 점 a에서 뒷면 각도 값입니다.
마찬가지로 주 절삭 날의 모든 지점에서의 뒷면 각도를 시각적으로 설명할 수 있으므로 다음과 같은 결론에 도달할 수 있습니다: 주 절삭 날의 여러 지점에서의 후방 각도는 동일하지 않습니다. 드릴 중심에 가까울수록 후면 각도가 커지고(드릴 중심에서의 후면 각도 α는 20°~26°), 바깥쪽 가장자리에서 가장 작습니다(αo=8° ~ 14°). 후면 각도는 일반적으로 드릴 비트의 바깥쪽 가장자리에 있는 후면 각도를 나타냅니다.
뒷면 각도가 작을수록 드릴링 시 드릴 비트의 뒷면과 공작물의 절삭면 사이의 마찰이 심해지지만 절삭날의 강도는 높아집니다.
4) 보조 등 각도
보조 후면 각도는 보조 절삭날의 보조 후면면과 구멍 벽의 접선 사이의 각도입니다. 표준 트위스트 드릴의 보조 후면 각도는 0입니다.
5) 치즐 가장자리 각도 ψ
치즐 모서리 각도는 드릴 비트 끝면의 돌출부에서 치즐 모서리와 주 절삭날 사이의 각도입니다. 치즐 모서리 각도가 작으면 치즐 모서리가 길어져 드릴링 중에 중심을 잡기 어렵고 저항과 축력이 증가하며 드릴 비트가 쉽게 파손됩니다. 반대로 치즐 모서리 각도가 크면 치즐 모서리가 짧아져 드릴링 중 저항이 줄어들지만 드릴 비트의 강도는 낮아집니다. 표준 트위스트 드릴의 치즐 모서리 각도 ψ는 50°~55°입니다.
(2) 표준 트위스트 드릴 비트의 절삭 성능 분석
- 드릴 비트의 치즐 모서리가 상대적으로 길어 센터링 효과가 떨어집니다. 중앙에서 드릴링을 시작할 때 이탈하기 쉽고 드릴 비트도 드릴링 과정에서 진동이 발생하기 쉽습니다.
- 치즐 모서리의 경사각이 음수이므로 절단 중에 압착 및 긁힘 상태가 발생하고 축 방향 저항이 커서 드릴 비트의 마모가 악화됩니다.
- 주 절삭날은 비교적 길고 넓고 심하게 말린 칩이 있어 막히기 쉽고 칩을 배출하기 어려우며 절삭유가 들어가기 쉽지 않습니다.
- 주 절삭날의 여러 지점에서의 경사각 값이 다르기 때문에 하중을 고르게 지지하지 못하고 각 지점마다 절삭 성능이 달라져 경사면의 마모가 심해집니다.
- 메인 절삭날의 바깥쪽 가장자리는 드릴 비트의 직경이 가장 크고 절삭 라인 속도가 가장 빠르므로 고온 영역에 있습니다. 여기서 경사각이 크고 절삭날이 얇으며 포인트 각도가 작아 열 방출이 어렵고 절삭날이 쉽게 연소됩니다.
- 여백이 넓고 보조 뒷면 각도가 0이므로 여백이 심하게 마모됩니다.
II. 시추를 위한 기본 운영 기술
1. 표준 트위스트 드릴 비트의 연삭
(1) 표준 트위스트 드릴 비트의 연삭 요구 사항
1) 올바른 연삭 각도.
앞서 언급했듯이 이론적인 포인트 각도는 118°이지만 다음과 같은 특정 상황에 따라 적절하게 조정할 수 있습니다.
포인트 각도의 연삭과 관련하여. 포인트 각도가 클수록 드릴 비트 강도가 높고 칩 배출이 좋지만 절삭 효율이 낮아져 강도와 경도가 높은 부품에 구멍을 뚫는 데 적합합니다. 포인트 각도를 작게 연마하면 드릴 비트가 더 날카롭고 중심을 잡기 쉽지만 절삭날 강도는 낮아져 부드러운 재료를 드릴링하는 데 적합합니다.
경험에 따르면 경화되지 않은 구조용 강철 드릴링에 적합한 포인트 각도는 116°~118°, 경화된 강철의 경우 118°~125°, 합금강(고망간강, 크롬-니켈강 등)의 경우 135°~150°, 경질 주철의 경우 118°~135°입니다. 구체적인 내용은 관련 기계 가공 매뉴얼에서 확인할 수 있습니다.
뒷면 각도의 연삭과 관련하여. 드릴 비트의 절삭날 강도를 높이기 위해 백 앵글을 더 작게 연마할 수 있습니다. 그러나 알루미늄 및 주철과 같이 강도가 낮은 소재의 경우 드릴 비트의 주 뒷면 마모를 줄이고 칩 공간을 늘리기 위해 백 앵글을 적절히 늘려야 하며, 때로는 이중 백 앵글을 연마할 수도 있습니다. 구체적인 내용은 관련 기계 가공 매뉴얼에서 확인할 수 있습니다.
2) 두 개의 주요 절단면은 길이가 같고 대칭이어야 합니다.
3) 뒷면은 매끄러워야 합니다.
(2) 표준 트위스트 드릴의 연삭 및 검사 방법
1) 양손 그립 방식.
그림 5a와 같이 오른손으로 드릴 비트의 헤드를 잡고 왼손으로 손잡이를 잡습니다.
a) 드릴 비트 고정 위치
b) 드릴 비트 샤프닝 모션
c) 드릴 비트를 날카롭게 할 때 압력 제어
2) 드릴 비트와 그라인딩 휠의 상대적 위치.
그림 5a와 같이, 수평면에서 드릴 비트 축과 연삭 휠의 실린더 생성자 사이의 각도는 드릴 비트 포인트 각도 2ϕ의 절반과 같으며, 주 절삭날은 수평 위치에서 날카롭게 연마됩니다.
3) 선명하게 작업하기.
그림 5b 및 c와 같이 먼저 그라인딩 휠의 수평 중심면 약간 위쪽을 주 절삭날과 접촉시킵니다. 오른손으로 드릴 비트를 축을 중심으로 아래에서 위로 천천히 회전시키면서 적절한 연마 압력을 가하여 전체 안전면이 연마되도록 합니다. 왼손은 오른손과 협력하여 천천히 동기식으로 아래쪽으로 움직이면서 점차적으로 샤프닝 압력을 증가시켜 클리어런스 각도를 만듭니다. 하향 이동의 속도와 진폭은 원하는 클리어런스 각도에 따라 달라집니다.
드릴 비트의 중앙 근처에서 더 큰 간격 각도를 확보하려면 적절한 오른쪽 이동도 이루어져야 합니다. 선명하게 하는 동안 양손의 조정은 부드럽고 자연스러워야 합니다. 선명도 요구 사항이 충족될 때까지 두 안전면 사이를 번갈아 가며 이 작업을 계속 반복합니다.
4) 드릴 비트 냉각.
드릴 비트의 연마 압력이 너무 높지 않아야 하며, 과열 및 어닐링으로 인한 경도 손실을 방지하기 위해 자주 물에 담가 냉각시켜야 합니다.
5) 그라인딩 휠 선택.
일반적으로 그릿 사이즈가 F46~F80이고 경도가 중간 정도인 산화알루미늄 연삭숫돌(K, L)이 적합합니다. 그라인딩 휠 회전이 안정적이어야 하며, 런아웃이 큰 휠은 드레싱을 해야 합니다.
6) 치즐 모서리를 연마하여 센터링 및 절단 성능을 향상시킵니다.
황동, 청동 및 알루미늄 합금과 같이 구조가 느슨하고 절삭 저항이 낮으며 강도와 경도가 낮은 재료의 경우 드릴링에 표준 드릴 비트를 사용할 경우 드릴 비트의 바깥쪽 가장자리에서 큰 경사각으로 인해 쉽게 급락할 수 있습니다. 따라서 바깥쪽 가장자리의 경사각을 수정해야 합니다.
그림 6과 같이 치즐 모서리를 연마하면 드릴 중심부의 음의 경사각을 줄여 중심부의 절삭 조건을 개선하고 절삭을 더 부드럽게 만들 수 있습니다. 연삭 후 치즐 모서리의 길이는 원래 길이의 1/5에서 1/3이 되어야 합니다. 이렇게 하면 경사각 τ가 20° ~ 30°, γ가 0 ~ -15°인 안쪽 모서리가 형성됩니다.
그림 7과 같이 연삭 시 드릴 비트 축은 수평면에서 연삭 휠 측면과 약 15° 각도로 왼쪽으로 기울어져 있어야 하며, 수직면에서는 연삭 지점에서 연삭 휠의 반경 방향과 약 55°의 아래쪽 각도를 형성해야 합니다.
7) 선명도 검사.
그림 8과 같이 드릴 비트의 기하학적 각도와 두 개의 주요 절삭 날의 대칭을 검사 템플릿을 사용하여 검사해야 합니다. 그러나 육안 검사는 여전히 샤프닝 공정에서 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.
육안으로 검사할 때는 드릴 비트의 절단 부분을 똑바로 세워서 눈높이에서 보십시오. 한쪽 절삭날이 앞쪽에 있고 다른 한쪽이 뒤에 있기 때문에 시각적인 차이로 인해 왼쪽 가장자리(앞쪽 모서리)가 더 높게 보이고 오른쪽 가장자리(뒤쪽 모서리)가 더 낮게 보이는 경우가 많습니다. 따라서 180° 회전하여 여러 번 살펴보세요. 결과가 동일하면 대칭을 나타냅니다.
드릴 비트의 바깥쪽 모서리에서 필요한 안전각은 바깥쪽 모서리에서 절삭날 근처의 안전면 경사를 관찰하여 직접 육안으로 검사할 수 있습니다. 치즐 모서리 경사의 적절한 연삭 각도를 제어하여 중심 부근의 필요한 안전거리를 확보할 수 있습니다.
2. 얇은 판재 공작물에 구멍을 뚫기 위한 샤프닝 드릴 비트
얇은 판재 공작물에 구멍을 뚫을 때 일반 트위스트 드릴은 드릴 포인트가 너무 높기 때문에 사용할 수 없습니다. 드릴링 초기에 공작물의 강성이 약하기 때문에 변형과 진동이 발생하여 공작물이 아래쪽으로 구부러지기 쉽습니다. 드릴 포인트가 공작물을 관통하면 축 방향 힘이 갑자기 감소하여 공작물이 빠르게 튀어 나와 절삭 날이 갑자기 너무 많이 절단되어 급락하거나 드릴 비트가 파손될 수 있습니다.
동시에 드릴 포인트가 공작물에서 나온 후 드릴 비트가 중심 기능을 잃고 진동이 갑자기 증가하여 드릴링 된 구멍이 둥글지 않거나 구멍 입구에 큰 버가 생깁니다. 이러한 상황을 고려할 때 트위스트 드릴을 수정하고 다시 연마해야 합니다.
(1) 박판 드릴의 샤프닝 요구 사항
박판 드릴은 두 개의 주요 절삭날이 호 모양으로 연마된 트위스트 드릴입니다(표 2 및 그림 9 참조). 드릴 포인트 높이는 더 낮게 연마되고 절삭날의 바깥쪽 모서리는 날카로운 절삭 포인트로 연마되며 두 개의 바깥쪽 절삭 포인트는 드릴 포인트 중심보다 0.5~1.5mm 낮게 연마됩니다.
이렇게 하면 드릴링할 때 드릴 포인트 중심이 먼저 공작물을 절단하여 센터링 기능을 수행합니다. 그런 다음 공작물의 하향 굽힘 변형을 이용하여 두 개의 바깥쪽 절삭 포인트가 공작물에 들어갑니다. 드릴 포인트 중심이 아직 공작물을 관통하지 않은 상태에서 두 개의 날카로운 절삭 포인트가 이미 공작물의 환형 홈을 절단하고 필요한 구멍을 빠르게 절단합니다.
또한 연삭 시 두 외부 절삭 포인트의 높이가 같아야 하며, 두 절삭 포인트에서 드릴 포인트 중심까지 절삭 인선의 길이가 일정해야 합니다. 이렇게 하면 얇은 판재 공작물에 드릴링된 구멍이 요구 사항을 충족하고 둥글고 매끄러운 구멍을 만들 수 있습니다.
표 2 박판 드릴 절삭 섹션의 형상 및 기하학적 파라미터
드릴 직경 D | 치즐 가장자리 길이 b | 포인트 높이 h | 호 반경 R | 아크 깊이 h′ | 내부 가장자리 각도 2φ′ | 절삭날 각도 ε | 내부 가장자리 경사각 γo | 아크 릴리프 각도 αfR |
/mm | /(°) | |||||||
5~7 | 0.15 | 0.5 | 단일 아크 사용 연결 | >(δ+1) | 110 | 40 | 8~10 | 15 |
7~10 | 0.2 | |||||||
10~15 | 0.3 | |||||||
15~20 | 0.4 | 1 | 이중 아크 사용 연결 | 12 | ||||
20~25 | 0.48 | |||||||
25~30 | 0.55 | |||||||
30~35 | 0.65 | 1.5 | ||||||
35~40 | 0.75 |
참고: δ는 소재 두께입니다.
(2) 박판 드릴의 연삭 방법
1) 안쪽 가장자리 점 각도를 2φ'에서 110°로 연마합니다.
2) 표 2에 따라 드릴 치즐 모서리를 수정합니다.
3) 호 모양의 절삭날(초승달 홈이라고도 함)을 연마합니다. 그림 10과 같이 먼저 드릴의 주 절삭날을 수평 위치에 놓고 드릴 축이 연삭 휠의 측면과 55° 각도를 이루고 드릴 테일이 α 각도를 이루도록 합니다.fR 를 수평면과 결합합니다(아크 릴리프 각도를 형성하기 위해).
연삭 휠의 둥근 모서리에 드릴을 가까이 가져가서 연삭 지점이 휠의 중심과 거의 같은 높이에 오도록 합니다. 휠의 둥근 모서리가 작은 경우 필요한 R 값을 얻으려면 드릴을 수평면에서 약간 휘둘러야 합니다.
연삭하는 동안 드릴을 수직면에서 위아래로 흔들거나 자체 축을 중심으로 회전해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 치즐 모서리가 S자 모양이 되고 치즐 모서리 각도가 감소하며 호 모양이 대칭이 되지 않습니다. 바깥쪽 직선 모서리는 대부분 평평하게 유지하여 아크 모서리 양쪽의 양수 릴리프 각도와 적절한 치즐 모서리 각도를 확보해야 합니다. 드릴 포인트와 양쪽 호의 대칭성을 보장하려면 드릴을 180° 뒤집어 다른 호 모양의 절삭 날을 연마할 때 공간 위치가 변경되지 않아야 합니다.
이를 위해서는 다음과 같은 핵심 작동 요령을 숙지해야 합니다: 첫째, 드릴을 포지셔닝 지지대로 잡은 손은 손목이나 손가락을 고정된 물체(예: 정지판)에 올려놓고 그 위치와 자세를 변함없이 유지해야 합니다. 둘째, 드릴을 잡은 손의 위치가 변하지 않아야 합니다. 셋째, 작업자의 서 있는 위치와 작업 자세는 변함없이 유지해야 합니다.
연삭 후에는 육안 검사 또는 강철 자나 반경 게이지와 같은 도구를 사용하여 각 부품의 모양과 치수가 정확한지 확인할 수 있습니다.
3. 일반적인 드릴링 머신의 사용 방법 및 주의 사항
(1) 벤치 드릴링 머신(벤치 드릴) 사용
1) 벤치 드릴 프레스의 구조
그림 11에서 볼 수 있듯이 벤치 드릴의 스핀들 속도는 일반적으로 높으며 풀리에서 V벨트의 위치를 변경하여 조정할 수 있습니다. 스핀들 이송 동작은 수동입니다. 다양한 공작물 크기 요구 사항을 수용하기 위해 잠금 핸들을 풀고 스핀들 헤드를 컬럼을 따라 위아래로 움직일 수 있습니다.
1-드릴 프레스 작업대
2-드릴 척
3-피드 핸들
4-스핀들
5-벨트 커버
6단 V-벨트 풀리
7-모터
8-레벨 핸들
9-잠금 핸들
10열
11-Switch
2) 벤치 드릴 프레스 사용 방법
먼저 기계를 멈춘 다음 속도를 변경합니다.
속도를 변경할 때는 고정 나사를 풀고 모터를 작업자 쪽으로 밀어서 구동 벨트를 풀고 계단식 풀리에서 벨트 위치를 변경하여 원하는 속도를 얻으면 됩니다.
속도를 변경한 후에는 모터를 작업자에게서 뒤로 밀어서 드라이브 벨트를 조인 다음 고정 나사를 조여야 합니다. 구동 벨트를 조이지 않으면 드릴링 중에 벨트 미끄러짐으로 인한 드릴링 토크 부족으로 드릴 스핀들이 회전을 멈출 수 있으며, 이로 인해 드릴 비트가 쉽게 파손될 수도 있습니다.
손잡이를 풀고 크랭크를 돌리면 드릴 헤드가 기둥을 따라 위아래로 움직여 드릴 비트의 높이를 조절할 수 있습니다. 조정 후에는 핸들을 잠가야 합니다.
드릴링 시 스핀들은 반드시 시계 방향(즉, 정방향 회전)으로 회전해야 합니다.
표면 연마와 같은 다른 작업을 위해 드릴 척을 사용하여 원통형 공작물을 고정하는 것은 허용되지 않습니다.
3) 벤치 드릴 프레스 유지보수
- 구멍을 뚫을 때는 작업 테이블 표면의 손상을 방지하기 위해 작업물 아래에 지지 블록을 놓아야 합니다.
- 사용 중에는 작업대 표면을 깨끗하게 유지해야 합니다.
- 윤활유는 정기적으로 추가해야 합니다.
(2) 플로어 드릴 프레스 사용
1) 플로어 드릴 프레스의 구조적 특징
그림 12에서 볼 수 있듯이 벤치 드릴 프레스에 비해 플로어 드릴 프레스는 다음과 같은 장점이 있습니다:
1-리드 나사
2-리프팅 핸들
3-소형 베벨 기어
4-대형 베벨 기어
5-워크테이블
6-피드 핸들
7-스타트 핸들
8-피드 조절 핸들
9-피드 박스
10-스피드 변경 핸들
11-드릴 로드
12-기어박스
13-전기 모터
14- 균형 무게
15- 컨트롤 박스
- 다양한 드릴링 직경.
- 속도 변경에 기어박스를 사용하기 때문에 속도 범위가 넓습니다. 기어박스에 있는 두 개의 제어 핸들의 위치를 변경하면 명판에 표시된 속도를 얻을 수 있습니다.
- 잠금 핸들을 풀고 리프팅 핸들을 조작하여 작업대를 올리거나 내리거나 회전(360° 회전 가능)할 수 있습니다.
- 기둥 왼쪽 베이스 돌출부에 냉각 펌프와 냉각 모터가 설치되어 있습니다. 냉각 모터를 시동하면 절삭유가 공급되어 공구를 냉각하고 윤활합니다.
방사형 드릴링 머신에 비해 수직 드릴링 머신의 단점은 여러 개의 구멍을 가공할 때 각 구멍마다 공작물을 이동하고 배치해야 한다는 점입니다. 한 표면에 가공할 구멍이 많으면 사용하기가 매우 불편해집니다. 따라서 이러한 경우 이동식 스핀들이 있는 방사형 드릴링 머신을 사용하는 것이 가공에 훨씬 더 편리합니다.
2) 사용 시 주의사항
- 작동하기 전에 모든 작동 메커니즘이 정상적으로 작동하는지 철저히 점검하세요. 컬럼 가이드 레일을 고운 면사로 닦고 지정된 오일 등급에 따라 윤활유를 바릅니다.
- 수직 드릴링 머신의 스핀들 박스는 작동 전에 반드시 제자리에 고정해야 합니다.
- 드릴링하기 전에 작업대, 공작물, 고정 장치 및 절삭 공구를 정렬하고 고정해야 합니다.
- 스핀들 속도와 이송 속도를 올바르게 선택하고 기계에 과부하가 걸리지 않도록 합니다.
- 작업대 너머로 드릴링할 때는 공작물을 안정적으로 설치해야 합니다. Z5140 수직 드릴링 기기의 경우, 작동 또는 자동 이송 중에 속도 변경 핸들을 조작하여 속도를 변경할 수 없습니다. 속도 변경이 필요한 경우 스핀들이 완전히 정지한 상태에서만 속도를 변경할 수 있습니다. 절삭 공구의 설치 및 제거와 공작물 측정은 기계가 정지한 상태에서 수행해야 합니다. 드릴링을 위해 공작물을 직접 손으로 잡는 것은 허용되지 않으며, 작업 중 장갑 착용은 금지됩니다. 작동 중 비정상적인 소음이 감지되면 즉시 기계를 정지하여 고장을 점검하고 제거하십시오.
(3) 방사형 드릴링 머신 사용
1) 방사형 드릴링 머신의 구조적 특징
그림 13에 표시된 것처럼 공작물은 베이스 8 또는 베이스 위의 작업대 9에 설치됩니다. 기어박스(5)는 암(6)에 장착되어 수직 기둥(1)을 중심으로 회전하고 암의 수평 가이드 레일을 따라 앞뒤로 움직일 수 있습니다. 이 두 가지 움직임을 통해 드릴봉을 기계의 작업 범위 내에서 원하는 위치로 조정할 수 있습니다.
1열
2암 회전 모터
3암 리프팅 모터
4-메인 모터
5-기어박스
6-암
7-드릴 로드
8-Base
9-작업 테이블
따라서 방사형 드릴링 머신에서 여러 개의 구멍이 있는 공작물을 가공할 때 공작물을 고정된 상태로 유지할 수 있습니다. 암의 암과 기어박스의 위치를 조정하여 홀 중심에 정렬하는 것이 편리합니다. 또한 암을 기둥을 따라 올리고 내릴 수 있어 공작물 가공 영역의 높이에 맞게 기어박스의 높이를 조정할 수 있습니다.
2) 방사형 드릴링 머신 사용 시 주의사항
장비를 시동하기 전에 먼저 저속으로 작동시켜야 합니다. 유압 메커니즘, 변속기 메커니즘 및 윤활 시스템이 정상적으로 작동한 후에만 작업을 시작하십시오.
공작물이나 고정물을 적재하거나 하역할 때는 충돌 사고를 방지하기 위해 암을 멀리 이동하고 주변 환경에 주의하십시오.
공작물을 단단히 고정해야 합니다. 관통 홀을 드릴링할 때는 장비의 손상을 방지하기 위해 공작물의 바닥면을 블록으로 적절히 지지해야 합니다.
드릴링 전 공작물 위치를 정렬할 때는 잠금 장치를 풀고 드릴링 깊이에 따라 돌출 스핀들의 길이를 조정하십시오. 방사형 드릴의 높이는 너무 높지 않도록 적절하게 조정해야 합니다.
이 작업의 순서는 공작물 위치 결정, 암 회전, 기어박스 이동, 스핀들을 내려 공구를 설정, 암과 기어박스 잠금입니다.
드릴링 깊이 자동 이송을 조정할 때는 먼저 드릴 비트를 공작물에 접촉시킨 다음 이송 제한 블록을 필요한 깊이 값으로 조정하고 잠급니다.
가공 공정 중에는 암과 기어박스가 고정된 상태여야 합니다.
드릴링 시 속도를 변경하기 전에 기기를 정지하는 것을 잊지 마세요.
⑧ 드릴링 머신 작동 중 과부하에 주의하십시오. 비정상적인 소음이나 진동이 발생하면 즉시 기기를 정지하고 점검 및 문제 해결을 위해 기기를 점검하십시오.
드릴링 작업 중 드릴 비트가 공작물에서 빠지기 전에 기기를 정지시키지 말고 후진 시에는 스핀들이 멈출 때까지 기다렸다가 다시 시작하십시오.
드릴링이 완료되면 모든 핸들을 비작동 위치에 놓고 기어박스를 기둥 가까이에 주차한 후 암을 적절한 위치로 내린 다음 전원을 차단해야 합니다.
4. 일반적인 스크라이빙 및 드릴링 작업 프로세스
(1) 드릴링하기 전에 공작물 스크라이빙하기
1) 드릴링에 스크립팅 도구 사용
- 드릴링 위치의 치수 요구 사항에 따라 공작물에 교차 중심선을 그립니다.
- 중앙 펀치를 사용하여 십자 교차점에 중앙 펀치 마크를 만듭니다(펀치 마크는 작고 정확한 위치에 있어야 합니다).
- 그림 14와 같이 구멍의 크기에 따라 구멍 지름선(체크 원)을 그리거나 사각형 선을 확인하여 드릴링 중에 드릴링 위치를 확인하고 정렬합니다.
- 드릴을 시작할 때 중앙 펀치 표시를 확대하여 정확한 중심을 잡을 수 있습니다.
a) 체크 원
b) 정사각형 확인
2) 스크립팅 및 드릴링에 템플릿 사용
그림 15는 드릴링이 필요한 좁고 긴 플레이트의 경우, 정확한 스크라이빙을 위해 스크라이빙 도구(높이 게이지 등)와 스크라이빙 보조 도구(스크라이빙 플랫폼, V블록 등)를 사용하기 어렵다는 것을 보여 줍니다. 따라서 스크라이빙 템플릿을 사용해야 합니다. 템플릿을 플레이트에 놓고 정렬한 다음 스크라이버를 사용하여 네 개의 구멍에 가공 원을 그리고 센터 펀치를 사용하여 드릴링을 위한 센터링 마크를 만듭니다.
a) 마스터 라인 드릴링 치수
b) 드릴링 템플릿
(2) 드릴 비트 클램핑
1) 스트레이트 생크 드릴 비트 클램핑
직경이 ϕ13mm 미만인 일자형 샹크 드릴 비트는 드릴 척에 고정됩니다. 그림 16은 일반적인 드릴 척의 구조와 사용 방법을 보여줍니다.
1-Jaws
2링 너트
3-척 슬리브
4-척 바디
5-Key
6-드릴 프레스 스핀들 테이퍼 구멍과 일치합니다.
7-드릴 프레스 키
8-셀프 센터링 턱
그림 17은 퀵체인지 드릴 척의 구조를 보여줍니다. 사용하려면 외부 슬리브를 스프링 링에 닿을 때까지 손으로 밀어 올립니다. 그런 다음 공구가 있는 드릴 슬리브를 척 본체에 삽입합니다. 이때 두 개의 대칭 위치에 있는 강철 볼이 바깥쪽으로 밀리고 척 본체 바깥쪽으로 튀어나온 강철 볼 부분이 외부 슬리브 하단의 환형 공간으로 들어갑니다.
1-드릴 스핀들
2-슬리브 척 본체
3-잠금 링
4-스틸 볼
5-스프링 클립
6-슬리브
7-트위스트 드릴
드릴 슬리브 상단의 노치가 드라이브 키와 맞물리면 반원형 홈이 강철 볼의 위치와 정렬됩니다. 외부 슬리브가 떨어지면 강철 볼의 노출된 부분이 드릴 슬리브의 반원형 홈으로 밀려 들어가 제자리에 고정됩니다. 이렇게 하면 드릴 스핀들의 힘이 드라이브 키를 통해 교체 가능한 드릴 슬리브와 공구에 전달되어 절삭이 가능합니다.
이 유형의 드릴 척을 사용하면 기계를 멈추지 않고도 공구를 교체할 수 있습니다. 다양한 공구의 생크 크기에 따라 다양한 드릴 슬리브를 미리 준비할 수 있으며, 필요한 공구를 드릴 슬리브와 함께 조립하여 언제든지 작업을 시작할 수 있습니다.
2) 테이퍼 섕크 드릴의 클램핑
직경이 ϕ13mm보다 큰 드릴은 일반적으로 모스 테이퍼 섕크 드릴입니다. 드릴 직경이 더 작은 경우 수직 또는 방사형 드릴의 스핀들 테이퍼 구멍(수직 드릴 스핀들 테이퍼 구멍은 일반적으로 모스 테이퍼 3 또는 4번, 방사형 드릴 스핀들 테이퍼 구멍은 일반적으로 모스 테이퍼 5 또는 6번)에 직접 장착할 수 없는 경우가 있으므로 적응을 위해 여러 드릴 슬리브를 사용해야 하는 경우도 있습니다.
모스 드릴 슬리브에는 다섯 가지 크기가 있습니다. 일반적으로 각 사이즈 슬리브의 외부 테이퍼는 내부 테이퍼보다 한 사이즈 더 큽니다. 예를 들어, 1번 슬리브에는 1번 모스 테이퍼 내부 구멍과 2번 모스 테이퍼 외부 콘이 있고, 2번 슬리브에는 2번 모스 테이퍼 내부 구멍과 3번 모스 테이퍼 외부 콘이 있는 식으로 말이죠.
그림 18은 드릴 슬리브의 설치 방법을, 그림 19는 드릴 슬리브의 제거 방법을 보여줍니다.
(3) 공작물 클램핑
공작물에 구멍을 뚫을 때는 드릴링 품질과 안전을 보장하기 위해 공작물의 모양, 드릴링 힘의 크기(또는 구멍 직경 크기) 및 기타 요인에 따라 다양한 클램핑(위치 지정 및 고정) 방법을 채택해야 합니다.
일반적으로 사용되는 기본 클램핑 방법은 다음과 같습니다:
1) 평평한 공작물은 기계 바이스를 사용하여 클램핑할 수 있습니다.
그림 20a와 같이 클램핑할 때 공작물 표면이 드릴 비트와 수직이 되도록 하십시오. 직경이 큰 구멍을 드릴링할 때는 볼트와 클램핑 플레이트로 기계 바이스를 고정해야 합니다. 벤치 바이스에 고정된 공작물에 관통 구멍을 드릴링할 때는 공작물 아래에 스페이서 블록을 배치하여 드릴 비트가 빠져나갈 수 있는 공간을 확보하여 바이스가 손상되지 않도록 하십시오.
a) 기계 바이스 사용
b) V블록 사용
c) 스텝 클램프 사용
d) 핸드 바이스 사용
2) 원통형 공작물은 V블록을 사용하여 고정할 수 있습니다.
그림 20b와 같이 클램핑할 때 드릴 비트의 축이 V블록의 대칭 중심면과 정렬되어 드릴 구멍의 중심선이 공작물의 축을 통과하는지 확인합니다.
3) 공작물이 크거나 머신 바이스로 고정하기 불편한 경우 클램핑 플레이트, 볼트 및 너트를 사용하여 드릴 테이블에 직접 고정할 수 있습니다. 그림 20c와 같이 클램핑 플레이트를 설치할 때 스페이서는 공작물에 대한 클램핑력을 높이고 클램핑 플레이트가 구부러지거나 변형되는 것을 방지하기 위해 가능한 한 공작물에 가깝게 설치해야 한다는 점에 유의하십시오.
클램핑 플레이트 볼트는 가능한 한 공작물에 가깝게 위치해야 하며, 스페이서는 공작물의 클램핑 표면보다 약간 높아야 더 큰 클램핑력을 보장하고 클램핑 과정에서 공작물이 움직이는 것을 방지할 수 있습니다. 클램핑 표면이 가공된 표면인 경우 보호 패드를 사용하여 움푹 들어간 자국이 생기지 않도록 하세요.
4) 그림 20d와 같이 작은 공작물이나 얇은 판에 작은 구멍을 뚫을 때 공작물을 로케이팅 블록에 놓고 핸드 바이스로 고정할 수 있습니다.
(4) 커팅 파라미터 선택
1) 커팅 파라미터의 개념
① 절단 속도 v
드릴링 절삭 속도는 드릴링 중 드릴 비트 직경에 있는 한 지점의 선형 속도를 나타냅니다. 절삭 속도 v와 회전 속도 n의 관계는 다음과 같습니다.
v =πdn/1000
여기서 d는 드릴 비트 직경(mm), n은 스핀들 회전 속도(r/min)입니다.
이송 속도 f
이송 속도는 스핀들이 회전할 때마다 드릴 비트가 스핀들 축을 따라 이동하는 거리를 나타냅니다.
2) 회전 속도 및 이송 속도를 선택하는 일반적인 방법
드릴링된 구멍의 표면 거칠기의 경우 일반적으로 절삭 속도가 이송 속도보다 더 큰 영향을 미치며, 드릴링 효율의 경우 이송 속도가 절삭 속도보다 더 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 이송 속도는 회전 속도보다 더 큰 영향을 미칩니다. 드릴링의 회전 속도와 이송 속도는 공작물 재료 경도, 강도, 구멍 직경, 깊이 및 가공된 구멍의 필요한 표면 거칠기와 같은 요소를 기준으로 고려해야 합니다.
일반적으로: 연강(주로 저탄소강) 및 비철과 같은 부드러운 소재를 드릴링할 때 금속회전 속도가 상대적으로 높고 이송 속도가 상대적으로 클 수 있으며, 단단한 재료(예: 고탄소강, 주철)를 드릴링할 때는 회전 속도가 상대적으로 낮고 이송 속도가 상대적으로 작아야 합니다.
작은 직경의 구멍을 드릴링할 때는 회전 속도를 높이고 이송 속도를 낮춰야 하며, 큰 직경의 구멍을 드릴링할 때는 회전 속도를 낮추고 이송 속도를 높여야 하며, 깊은 구멍을 드릴링할 때는 절삭 속도와 이송 속도를 모두 낮은 값으로 선택해야 합니다. 구체적인 선택은 관련 절삭 핸드북을 참조하세요.
(5) 테스트 드릴링
1) 드릴 위치 지정
여기서 말하는 드릴 위치 지정은 드릴링하기 전에 드릴 팁을 중앙 펀치 마크에 배치하는 과정입니다. 구체적인 방법은 드릴 프레스를 시작하기 전에 드릴 비트를 내리고 먼저 드릴 팁을 중앙 펀치 마크에 놓은 다음 드릴 비트를 올리고 드릴 비트를 수동으로 시계 반대 방향으로 돌린 다음 드릴 비트를 다시 내립니다. 드릴 팁이 다시 중앙 펀치 마크에 정확하게 들어가면 드릴 팁이 구멍 중심과 정렬된 것입니다(두 개의 수직 방향을 관찰).
드릴 팁이 중앙 펀치 마크에 떨어지지 않으면 정렬 오류를 나타냅니다. 공작물 위치를 약간 이동하고 드릴 팁이 중앙 펀치 마크의 중앙에 떨어질 때까지 위치 지정 프로세스를 반복합니다.
2) 테스트 드릴링
그림 21과 같이 정확한 위치를 정한 후에는 먼저 실제 구멍 직경의 1/3 정도 직경의 얕은 구덩이를 뚫어야 합니다. 드릴로 뚫은 원뿔형 구덩이가 그려진 구멍 둘레선과 동심원이 아니거나 사각형 선의 가장자리에서 등거리에 있지 않으면 구멍 위치가 중심을 벗어났음을 나타냅니다. 이때 공작물을 이동하거나 드릴 프레스 스핀들을 이동하여(방사형 드릴로 드릴링하는 경우) 조정할 수 있습니다.
조정의 핵심 포인트는 다음과 같습니다: 드릴 비트를 매우 작은 이송 속도로 낮추면서 편차와 같은 방향으로 공작물을 천천히 밀면서 점차적으로 조정합니다. 또한 테스트 드릴링한 원추형 구덩이의 바깥쪽 원이 이미 구멍 직경 크기에 도달했고 구멍 위치가 여전히 비뚤어진 경우 더 이상 수정하기 어렵다는 점에 유의해야 합니다.
(6) 수동 피드 작동
테스트 드릴링이 구멍의 위치 요구 사항을 충족하면 드릴링을 계속할 수 있습니다.
그림 22와 같이 수동으로 이송할 때 가해지는 힘으로 인해 드릴 비트가 구부러져 구멍 축이 비뚤어지지 않아야 하며, 작은 직경의 구멍이나 깊은 구멍을 드릴링할 때는 이송력이 작아야 하며 칩 막힘 및 드릴 비트 파손을 방지하기 위해 드릴을 자주 후퇴하여 칩을 제거해야 합니다. 드릴링 깊이가 직경의 3 배에 도달하면 드릴을 후퇴시켜 칩을 제거해야하며 구멍을 뚫으려는 경우 갑작스러운 과도한 이송을 방지하기 위해 이송력을 줄여 절단 저항을 높이고 드릴 비트가 파손되거나 공작물이 드릴 비트와 함께 회전하는 사고를 방지해야합니다.
5. 다양한 유형의 구멍에 대한 드릴링 방법
(1) 박판 공작물 드릴링
1) 박판 드릴 비트로 드릴링하기
표준 트위스트 드릴 비트로 얇은 판재를 드릴링할 때 드릴 비트가 중심 제어를 쉽게 잃어 다각형 구멍이 생길 수 있습니다(그림 23 참조). 이송 속도가 크면 "급락" 또는 드릴 비트 파손 사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 얇은 판재 드릴링에는 그림 24와 같이 얇은 판재 드릴 비트를 사용해야 합니다.
2) 커팅봉을 사용하여 얇은 판에 큰 구멍을 뚫는 방법
그림 25와 같이 얇은 판에 큰 구멍을 뚫을 때는 커팅 로드 방법을 사용할 수 있습니다. 드릴링하기 전에 공작물을 단단히 고정해야 합니다. 드릴링 중에는 스핀들 속도가 느리고 이송 속도가 작아야 합니다. 공작물이 절단되려고 할 때 이송을 중지하고 절단되지 않은 부분은 망치로 두드려서 떨어뜨릴 수 있습니다.
1-가이드 로드
2- 고정 나사
3-커팅 로드
4-드릴 프레스 스핀들
5-지원
6-도구 홀더
7-씬 강판
8-커팅 도구
(2) 원통형 외부 표면의 드릴링
그림 26과 같이 원통형 공작물의 외부 표면에 축에 수직으로 중심을 관통하는 구멍을 뚫을 때는 먼저 원통형 공작물을 V자형 인두 위에 놓고 다음을 수행합니다:
1-원통형 공작물
2-드릴 비트
3-압력 플레이트
4-Shim
5사각형 눈금자
- 드릴 팁을 사용하여 V자형 다리미의 중앙 위치를 찾습니다.
- 정사각형 눈금자를 사용하여 공작물 끝면의 중심선을 찾습니다.
- 드릴 팁을 구멍의 중앙에 맞추고 테스트 드릴을 수행한 다음 구멍을 뚫습니다.
드릴링된 구멍에 높은 정밀도가 필요한 경우 공작물도 적절히 고정해야 합니다.
(3) 브리징 구멍 드릴링
결합된 부품의 상대적인 변위를 방지하기 위해 그림 27과 같이 핀이나 나사를 사용하여 정지 또는 고정하는 경우가 많습니다. 이를 위해서는 결합된 두 부품 사이에 구멍을 뚫어야 하는데, 이를 일반적으로 브리징 홀 드릴링이라고 합니다.
브리징 구멍을 드릴링할 때, 특히 두 부품이 다른 재질로 만들어진 경우 드릴 비트가 부품의 한쪽으로 편향되는 경향이 종종 있습니다. 드릴 비트가 부드러운 소재 부분으로 쉽게 이탈하여 부드러운 소재 부분에는 더 큰 반원형 구멍이 생기고 단단한 소재 부분에는 더 작은 반원형 구멍이 생깁니다. 따라서 구멍 편차를 방지하거나 줄이기 위해 다음과 같은 조치를 동시에 취할 수 있습니다:
측정 1: 드릴링하기 전에 중앙 마크를 펀칭할 때 펀치 마크가 더 단단한 재료 쪽에 약간 치우쳐 있어야 합니다.
방법 2: 드릴링할 구멍의 깊이가 크지 않은 경우, 짧은 드릴 비트를 사용하거나 척에서 튀어나온 드릴 비트의 길이를 구멍 깊이보다 약간 길게 줄이세요. 이렇게 하면 드릴 비트의 강성이 높아지고 드릴링 과정에서 드릴 비트가 구부러지는 것을 줄일 수 있습니다.
방법 3: 드릴 비트의 치즐 모서리를 0.5mm 미만으로 연마하여 드릴 중심 치즐 모서리 부분의 축 방향 저항을 줄입니다. 이렇게 하면 시작할 때 드릴 중심을 정확하게 배치하기가 쉬워질 뿐만 아니라 드릴 비트의 날카로움으로 인한 편차도 줄어듭니다.
(4) 드릴 구멍 맞추기
현장 설치 또는 유지보수 작업 중에는 그림 28과 같이 드릴 구멍을 일치시켜야 하는 경우가 많습니다. 그림 28을 보면 장비 베이스의 구멍은 제조 과정에서 이미 만들어져 있으므로 설치 베이스 프레임(채널 스틸)에 드릴 구멍 일치 방법을 통해 볼트 연결 구멍을 뚫어야 한다는 것을 알 수 있습니다.
설치 작업 중 드릴 구멍을 맞추는 일반적인 방법은 다음과 같습니다:
1) 기존 홀의 위치(홀 직경 및 간격)를 측정한 후 드릴링할 표면(설치 채널 강재의 상부 표면 등)에 홀 직경 선과 홀 위치 선을 표시한 후 드릴링을 진행합니다.
2) 마킹 방법(마킹에 대한 자세한 내용은 3단원 마킹 참조)을 사용하여 일치하는 드릴 구멍의 중심을 결정한 다음 드릴링을 진행합니다.
3) 드릴링할 두 부품을 올바른 위치에 정렬하고 함께 고정합니다. 그런 다음 기존 구멍과 동일한 직경의 드릴 비트를 사용하여 기존 구멍을 통해 안내하여 가공할 표면(예: 설치 채널 강철의 상부 표면)에 드릴링할 구멍의 위치를 표시하는 얕은 구덩이를 만듭니다. 기존 구멍이 있는 부품을 제거한 다음 드릴링을 진행합니다.
(5) 드릴링 작업에 드릴 템플릿 사용
구멍을 일괄적으로 드릴링할 때 드릴 템플릿을 드릴링 가이드 도구로 사용할 수 있습니다. 이 방법은 드릴링 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 그림 29와 같이 드릴링 품질 요구 사항도 보장합니다.
1-드릴 바디
2-공작물
3-오픈 와셔
4-센터 샤프트
5-드릴 템플릿
(6) 작은 구멍 드릴링 프로세스
1) 작은 구멍 드릴링의 문제
- 구멍 직경이 작으면 드릴 강도가 충분하지 않고 칩 제거가 어려워 드릴 비트가 파손되기 쉽습니다.
- 앞서 언급했듯이 작은 구멍을 뚫을 때는 더 빠른 회전 속도를 사용해야 합니다. 드릴 비트와 공작물 사이의 접촉 부위의 절단 온도가 상대적으로 높고 열 방출이 어려워 드릴 비트가 빨리 마모될 수 있습니다.
- 드릴링 중에는 일반적으로 수동 이송이 사용되므로 균일한 이송력을 유지하기가 어렵습니다. 조금만 부주의해도 드릴 비트가 쉽게 손상될 수 있습니다.
- 드릴 비트는 강성이 약하고 쉽게 구부러지며, 특히 드릴 팁이 높은 지점이나 지나치게 단단한 지점에 부딪히면 드릴 비트가 원래 위치에서 벗어나게 됩니다. 이로 인해 구멍 위치가 비뚤어질 뿐만 아니라 드릴 비트가 쉽게 부러질 수 있습니다.
2) 작은 구멍 드릴링의 일반적인 방법
작은 구멍 가공에 대한 요구 사항이 다르면 가공 방법도 달라지므로 특정 상황에 따라 드릴링 공정 계획을 결정해야 합니다. 다음은 작은 구멍을 드릴링하는 몇 가지 방법과 주의 사항입니다.
고정밀 드릴링 머신을 선택합니다. 고정밀 드릴링 머신은 스핀들 회전 정확도가 높아 드릴링 시 드릴 비트의 흔들림이 적고 축 방향 힘이 감소하여 드릴링 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
먼저 센터 드릴을 사용하여 센터링 구멍을 만든 다음 작은 직경의 드릴 비트를 사용하여 드릴링합니다.
드릴 비트 직경이 너무 작아 범용 드릴 척으로 고정할 수 없는 경우, 드릴 샹크를 사포나 종이로 감싸서 두껍게 만들어 고정하지 마세요. 대신 작은 드릴 척이나 특수 드릴 척을 사용하세요. 특수 드릴 척에는 여러 종류가 있지만 기본적으로 클램핑 원리는 동일합니다. 예를 들어 그림 30에 표시된 탄성 드릴 척은 작은 드릴 비트를 고정하는 데 사용할 수 있습니다.
그림 30에 표시된 탄성 드릴 척을 사용할 때는 고정할 드릴 비트의 직경에 따라 외부 테이퍼와 치수를 선택합니다. 내부 구멍 d는 고정할 드릴 비트의 직경보다 0.05mm 더 커야 합니다.
먼저 드릴 척을 드릴링 머신 스핀들 테이퍼 구멍 또는 표준 드릴 슬리브에 삽입한 다음 드릴 비트를 설치하고 마지막으로 드릴 척을 아래쪽 끝부터 조입니다. 이 시점에서 드릴 척에 반경 방향 압력이 가해져 탄성 구멍이 수축하고 드릴 비트가 단단히 고정됩니다.
작은 구멍을 뚫기 위한 절삭 속도는 경험에 따라 선택할 수 있습니다. 일반 정밀 드릴링 머신의 경우 드릴 비트 직경이 2-3mm인 경우 회전 속도는 1500-2000r/min, 드릴 비트 직경이 1mm 미만인 경우 권장 회전 속도는 2000-3000r/min이어야 합니다.
작은 구멍을 뚫기 시작할 때는 드릴 비트가 구부러지거나 미끄러지지 않도록 이송력을 작게 하여 구멍의 초기 위치를 정확하게 잡아야 합니다.
작은 구멍을 이송할 때는 손의 느낌을 적절히 조절해야 합니다. 드릴 비트가 튕길 때는 간헐적으로 작은 이송력으로 이송하여 드릴 비트와 이송 메커니즘이 자체 반동을 통해 완충하여 드릴 비트가 파손되는 것을 방지해야 합니다.
작은 구멍을 뚫을 때는 드릴을 자주 빼서 칩을 제거하고 절삭유를 추가합니다.
6. 드릴링 예시
이전 이미지와 같이 A3 강철로 만든 5mm 두께의 샘플 플레이트입니다. 가공 전 마킹 방법은 단원 3에 자세히 설명되어 있습니다. 다음은 이 샘플 플레이트 가공의 핵심 기술 프로세스인 드릴링에 대한 구체적인 분석입니다:
1) 이 샘플 플레이트의 전체 크기와 큰 구멍 직경(예: ϕ35mm, R34mm, R19mm 3개의 구멍)으로 인해 벤치 드릴 또는 수직 드릴로 고정 및 드릴링할 수 없습니다. 분석 후에는 레이디얼 암 드릴로만 드릴링할 수 있습니다.
2) 이 샘플 플레이트는 가공이 필요한 도면에 표시된 구멍 외에도 "릴리프 구멍"의 가공을 의미합니다. 즉, 작은 드릴 비트(여기서는 ϕ5mm 또는 ϕ6mm 드릴이 사용됨)를 사용하여 샘플 플레이트의 내부 캐비티에 구멍을 뚫은 다음 플랫 치즐 또는 슬롯 치즐을 사용하여 내부 캐비티를 모양으로 치즐링하여 후속 파일링을 준비합니다. 이 샘플 플레이트의 릴리프 프로세스는 그림 31에 나와 있습니다.
3) 이 샘플 플레이트를 레이디얼 암 드릴에 합리적으로 배치하고 안전하게 고정할 수 있다면 2차 클램핑 없이 샘플 플레이트의 모든 구멍을 한 번에 가공할 수 있다는 아이디어입니다. 이를 위해 그림 32와 같이 드릴 작업 테이블의 T 슬롯을 설치에 사용했습니다.
1-압력 플레이트
2-드릴 작업 테이블
3-처리 중인 공작물
4-압력 플레이트 너트
5-T 볼트
6-하드우드 블록
4) 그림 32와 같이 가공할 공작물 아래에 일정한 두께(일반적으로 20mm 이상)의 평평한 나무 판을 놓은 다음 드릴 작업 테이블의 T 슬롯에 T 볼트를 삽입하고 압력 플레이트를 누른 다음 압력 플레이트 너트를 조입니다. 이렇게 하면 드릴에 공작물 설치가 완료됩니다.
5) 공작물을 설치하는 동안 주의가 필요한 몇 가지 문제가 있습니다:
선택한 원목 보드는 윗면과 아랫면이 모두 평평해야 합니다. 그렇지 않으면 클램핑 과정에서 가공되는 공작물의 변형이 발생할 뿐만 아니라 드릴링의 안전성과 안정성에도 영향을 미칩니다.
압력판을 합리적으로 배치하고 배치합니다. 그림 32와 같이 4개의 압력 플레이트는 공작물의 모양과 크기에 따라 배치되어 드릴링 프로세스 중에 공작물이 고정된 상태를 유지하면서 드릴링이 필요한 공작물 영역을 피할 수 있습니다.
압력판 너트의 조임 순서와 토크는 적절해야 합니다. 그룹 볼트를 조일 때와 마찬가지로 대각선으로 조여야 할 뿐만 아니라 너트도 단계적으로 서서히 조여야 하며 조이는 힘이 너무 크거나 너무 작아서는 안 됩니다. 너무 작으면 안전한 위치에 영향을 미치고 너무 크면 공작물 변형이 발생할 수 있습니다.
6) 플레이트가 비교적 얇기 때문에(두께 5mm) 드릴링 시에는 얇은 플레이트 드릴 비트를 사용해야 합니다.
7) R34mm 구멍 뚫기. R34mm는 상대적으로 크기 때문에 ϕ68mm 드릴 비트로 직접 드릴링하는 것은 안전하지도 않고 경제적이지도 않습니다. 따라서 R34mm 구멍을 가공하는 방법에는 두 가지가 있습니다:
먼저 작은 드릴 비트(ϕ5mm 또는 ϕ6mm)를 사용하여 릴리프 구멍을 뚫은 다음(그림 31 참조) 반원형 줄 또는 둥근 줄을 사용하여 가공합니다.
앞서 언급했듯이 얇은 판에 큰 구멍을 뚫는 방법을 사용합니다.
8) ϕ35mm 및 R19mm 구멍의 가공은 다음 두 가지 방법을 사용하여 수행할 수 있습니다:
ϕ35mm 및 ϕ38mm 박판 드릴을 사용하여 직접 가공합니다. 이 방법은 안전성과 경제성이 떨어지므로 가급적 피하는 것이 좋습니다.
먼저 작은 드릴 비트(ϕ5mm 또는 ϕ6mm)를 사용하여 릴리프 구멍을 뚫은 다음(그림 31 참조) 반원형 줄 또는 둥근 줄을 사용하여 가공합니다.
9) 5개의 ϕ11mm 구멍을 뚫을 때는 얇은 플레이트 드릴 비트를 사용해야 합니다.
10) 드릴링 및 리밍 작업 중 자동 공구 이송을 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
7. 드릴링 품질 분석(표 3 참조)
표 3 드릴링 문제의 원인 분석
문제 발생 | 주요 원인 분석 | 예방 조치 | ||
드릴링 중 공차를 벗어난 구멍 직경 및 진원도 | 드릴 비트의 두 절삭 날은 길이가 같지 않고 비대칭입니다. | 요구 사항을 충족하도록 드릴 비트를 연마합니다. | ||
과도한 드릴 비트 흔들림 | 과도한 드릴 스핀들 흔들림 | 드릴링 머신 수리 | ||
드릴 척에 비스듬히 설치된 드릴 비트 | 드릴 비트를 올바르게 설치하기 | |||
드릴 생크 마모, 공차를 벗어난 원형 또는 원통도 | 드릴 비트 교체 | |||
드릴링 중 바이스 이동 | 중앙 펀치 마크가 너무 작음, 드릴 비트의 치즐 모서리가 중앙 펀치 마크에 들어가지 않아 수동으로 압력을 가하여 드릴링을 시작할 때 바이스가 움직입니다. | 드릴 비트를 올바르게 배치한 후 중앙 펀치 표시를 확대하여 드릴 비트가 올바르게 중앙에 위치하도록 합니다. | ||
바이스 베이스와 드릴 테이블 표면의 접촉 불량으로 인해 바이스가 움직입니다. | 바이스 및 드릴 테이블 수리 | |||
바이스 손잡이의 그립이 부족하여 드릴링 중 바이스가 움직입니다. | 바이스를 올바르게 잡습니다(필요한 경우 T볼트를 사용하여 바이스를 고정합니다). | |||
드릴링 중 공차를 벗어난 구멍 위치 정확도 | 표시 오류 | 표시 후 확인 및 확인 | ||
부정확한 중앙 펀치 마크(두 중앙선이 교차하는 지점이 아님) | 적절한 방법을 사용하여 중앙 펀치 표시를 올바르게 배치합니다. | |||
드릴링 중 공작물 이동 | 드릴링 중 바이스 이동(위에서 언급한 대로) | |||
공작물이 단단히 고정되지 않음 | 올바른 방법을 사용하여 공작물을 단단히 고정합니다. | |||
드릴링 축이 기울어짐 | 드릴 비트가 공작물 표면에 수직이 아닙니다. | 1) 정사각형을 사용하여 드릴 비트와 공작물 표면의 직각을 확인합니다. 수직; 2) 공작물 표면의 평행도 확인 강철 자 또는 스크라이빙 블록을 사용하여 바이스 턱의 상단을 사용합니다. | ||
드릴 구멍이 구부러짐 | 수동 이송 속도가 너무 빠름 | 드릴링 프로세스 요구 사항에 따라 수동 이송 속도를 선택합니다. | ||
드릴링 시작 시 구멍 중심이 벗어난 것을 발견한 후 강제로 수정하기 | 테스트 드릴링 중에 잘못 정렬된 구멍 위치를 조정합니다. 구멍 위치 원칙에 따라 | |||
구멍의 내벽 거칠기가 너무 높음 | 드릴 비트 절삭날이 날카롭지 않음 | 드릴 비트를 연마하여 절삭날 선명도 요구 사항을 충족합니다. | ||
과도한 진동 드릴 비트 절단 프로세스 | 과도한 스핀들 진동 | 드릴링 머신 수리 | ||
드릴 비트가 제대로 고정되지 않음 | 드릴 비트를 다시 고정합니다. | |||
드릴 비트 릴리프 각도가 너무 큼 | 요구 사항에 따라 드릴 비트 릴리프 각도를 연마합니다. | |||
피드 속도가 너무 빠름 | 공작물 소재 및 구멍 직경과 같은 요소에 따라 합리적인 드릴링 이송 속도를 선택합니다. | |||
드릴링 중 냉각 및 윤활 불충분 | 드릴링 중 절삭유를 적시에 도포 | |||
드릴 비트 절삭 날이 마모됨 | 드릴링 속도가 너무 빠름 | 드릴링 프로세스 요구 사항에 따라 드릴링 속도 선택 | ||
불충분한 냉각 및 윤활 | 충분한 냉각 및 윤활 제공 | |||
재료 및 경도에 따라 적절한 드릴 비트 절삭 각도를 선택하지 못함 | 드릴링 공정 요구 사항에 따라 드릴 비트 절삭 각도 선택 | |||
드릴 비트 파손 | 드릴 비트 절삭날이 날카롭지 않음 | 드릴 비트 날카롭게 하기 | ||
공작물이 느슨하거나 바이스가 움직여 드릴 비트가 강제로 비틀어지고 파손되는 경우 | 공정 요구 사항에 따라 공작물을 단단히 고정하고 드릴링 중 바이스 움직임을 방지합니다(필요한 경우 T 볼트를 사용하여 바이스를 고정합니다). | |||
과도한 이송력 | 재료 및 구멍 직경에 따라 이송력 선택 | |||
적절한 속도와 이송 속도를 선택하지 못함 | 드릴링 프로세스 요구 사항에 따라 드릴링 속도와 이송 속도를 선택합니다. | |||
구멍이 뚫리려고 할 때 이송 속도를 줄이지 못함 | 구멍이 뚫리려고 할 때 이송 속도를 줄입니다. | |||
칩이 플루트를 막습니다. | 정기적으로 드릴을 후퇴시켜 칩을 제거합니다. |
8. 드릴링 안전 작동 절차
- 드릴링할 때는 셔츠 소매를 조이고 장갑을 착용해야 하며 면봉이나 헝겊을 손에 들지 않아야 합니다.
- 드릴링 중 변위를 방지하기 위해 공작물을 단단히 고정해야 합니다. 드릴링하는 동안 공작물을 손으로 잡는 것은 허용되지 않습니다.
- 드릴 프레스에서 속도를 변경할 때는 먼저 기계를 정지한 다음 속도를 변경하세요.
- 손으로 칩을 제거하거나 입으로 칩을 날리지 마세요. 갈고리와 브러시를 사용하고 기계가 멈춰 있을 때만 칩을 제거하세요.
- 관통 구멍을 뚫을 때는 테이블이나 바이스가 손상되지 않도록 적절한 조치(예: 공작물 아래에 백킹 블록 배치)를 취하세요.
- 축 이송을 적용할 때는 이송 압력이 너무 높지 않아야 하며 적절한 시기에 칩을 제거하기 위해 드릴을 후퇴시키는 데 주의해야 합니다.
- 구멍이 뚫리려고 하면 드릴링 저항이 감소하고 그에 따라 이송 압력을 줄여 드릴 비트가 구멍 가장자리에 걸려 드릴 비트가 손상되거나 공작물이 배출되는 등의 사고를 방지해야 합니다.
- 드릴 프레스가 완전히 정지하기 전에 드릴 척을 잡으려고 시도하지 마세요. 항상 척 키를 사용하여 드릴 척을 조이거나 풀고 다른 도구로 척을 치지 마세요.
- 드릴 프레스 작업대 위에 측정 도구나 기타 관련 없는 도구 및 고정물을 올려놓지 마세요.