기공사를 위한 필수 선반 조작 기술

I. 기계 제조 산업에서 전환의 과제

기계 제조 산업에서 복잡한 기계는 대부분 다양한 유형의 샤프트, 슬리브, 디스크, 나사, 콘 및 불규칙한 부품으로 구성되며, 선반 작업자가 거칠고 미세한 가공을 통해 완성해야 합니다.

기술의 발달로 일부 부품은 정밀 주조와 냉간 가공을 통해 만들어지지만, 대부분의 부품은 여전히 금속 절삭 가공 없이는 생산할 수 없습니다. 특히 높은 정밀도가 요구되는 부품의 경우 선삭 및 연삭을 통해 가공해야 합니다.

선삭 작업의 범위에는 그림 1과 같이 외부 실린더 선삭, 면삭, 내부 구멍 보링, 외부 나사 절삭, 내부 나사 절삭, 중심 구멍 드릴링, 드릴링, 널링, 외부/내부 홈 분리 또는 절단, 홈 가공, 스프링 감기, 외부 테이퍼 선삭, 표면 성형 등이 있습니다.

a) 외부 실린더 돌리기
b) 마주보기
c) 지루한 내부 구멍
d) 외부 스레드 절단
e) 내부 스레드 절단
f) 중앙 구멍 드릴링
g) 드릴링
h) 널링
i) 외부/내부 홈 분리 또는 절단
j) 마주보는 홈
k) 와인딩 스프링
l) 외부 테이퍼 돌리기
m) 성형 표면

II. 커팅 모션 및 커팅 파라미터의 기본 개념

금속 절삭 가공에서 공작물은 가공 공정에서 처리되는 물체를 통칭하는 용어입니다. 모든 공작물은 원자재에서 완제품에 이르는 공정을 거쳐야 합니다.

이 과정에서 공구를 사용하여 공작물에 절삭 작업을 수행하여 다양한 표면을 형성하려면 공구와 공작물 사이에 상대적인 움직임이 있어야 합니다. 금속 절삭 가공에서 이러한 상대적인 움직임을 절삭 모션이라고 합니다. 절삭 모션은 기능에 따라 메인 모션과 이송 모션으로 나눌 수 있습니다.

1. 메인 모션

주요 동작은 공작물에서 과도한 금속층을 제거하고 새로운 표면을 형성하는 데 필요한 동작입니다. 절삭 작업에서 가장 기본적이고 중요한 동작으로, 일반적으로 가장 빠른 속도와 가장 많은 기계 전력을 소비합니다. 예를 들어 선삭 작업에서 공작물의 회전 운동(그림 2), 밀링, 보링 및 드릴링 작업에서 공구의 회전 운동, 평면 작업에서 평면 공구의 선형 운동이 있습니다(그림 3).

2. 피드 모션

피드 모션은 절단할 금속층을 절단 공정에 간헐적 또는 연속적으로 도입하는 동작입니다. 메인 모션과 함께 금속 층을 지속적으로 제거하여 원하는 표면을 얻습니다.

피드 모션의 특징은 저속과 저전력 소비입니다. 하나 이상의 동작으로 구성될 수 있습니다. 외경 원통형 선삭에서 공작물 축을 따라 종방향 이송 동작은 연속적이고 공작물 직경을 따라 횡방향 이송 동작은 간헐적입니다.

3. 절단 공정 중 공작물에 형성된 표면

절삭 공정 중에 공작물에는 세 개의 표면이 형성됩니다. 가공할 표면은 절단하려는 공작물의 표면, 즉 그림 4의 표면 1을 의미합니다. 전이 표면은 그림 4의 표면 2와 같이 절삭 날이 현재 절삭 중인 공작물의 표면입니다. 가공된 표면은 그림 4의 표면 3과 같이 절단 후 공작물에 형성된 표면을 말합니다.

4. 절단 매개변수

절단 매개변수는 절단 동작의 크기를 측정하는 데 사용됩니다. 절단 속도, 이송 속도 및 절단 깊이는 절단 매개 변수의 세 가지 요소로 알려져 있습니다. 절단 매개 변수를 합리적으로 결정해야만 절단이 원활하게 수행 될 수 있으며 이는 제품 품질을 보장하고 노동 생산성을 향상시키는 효과적인 방법이기도합니다.

(1) 절단 깊이 a _p

절삭 깊이는 주 동작 및 이송 동작의 방향에 수직인 작업 평면에서 측정된 공구의 절삭 날과 공작물의 절삭 표면 사이의 접촉 길이입니다. 외경 원통형 선삭의 경우 절삭 깊이는 가공된 표면과 공작물에서 가공할 표면 사이의 수직 거리이며, mm 단위로 측정됩니다. 즉

a_p=1/2(d_w-d_m)

공식에서

• d_w - 가공할 공작물 표면의 직경(mm);
• d_m - 가공된 공작물 표면의 직경(mm).

(2) 피드 속도 f.

이송 속도는 이송 동작 방향으로 공작물에 대한 공구의 변위입니다. 가공 방법에 따라 사용되는 공구와 절삭 동작의 형태가 다르기 때문에 이송 속도에 대한 표현과 측정 방법이 다릅니다.

이송 속도의 단위는 mm/r(선삭, 보링 등에 사용) 또는 mm/스트로크(평면, 연삭 등에 사용)입니다. 이송 속도는 이송 동작의 속도를 나타냅니다. 이송 모션의 속도는 이송 속도 v로 표현할 수도 있습니다._f (단위는 mm/s) 또는 치아당 이송량 f _z (밀링 커터 및 리머와 같은 다날 도구에 사용, 단위는 mm/z). 일반적으로

v_f=nf-dzf_z

공식에서

• n - 주 모션의 회전 속도(m/min);
• z - 도구 톱니 수입니다.

(3) 절단 속도 v.

그리고 절단 속도 는 공작물의 주 동작에 대한 공구의 절삭날에서 선택한 지점의 속도를 m/min 또는 m/s 단위로 측정한 값입니다. 절삭 날의 다른 지점에서의 절삭 속도가 다르기 때문에 계산에서 공구의 절삭 속도를 나타내기 위해 최대 절삭 속도를 사용하는 경우가 많습니다. 선반 공구를 사용하여 외부 실린더를 선삭할 때 절삭 속도를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

v=πd_wn/1000

공식에서

• d_w - 가공할 공작물 표면의 직경(mm);
• n - 공작물의 회전 속도(r/s).

밀링에서 밀링 커터는 다날 공구이므로 이송 속도 단위는 mm/r 외에 톱니당 이송으로 지정되며 다음과 같이 표시됩니다. _f 의 단위는 mm/z입니다. v, f, a의 관계 _f 는

v_f=nf=나_fz

여기서 z는 다중 톱니 도구의 톱니 수입니다.

요약하면, 실제 생산에서는 일반적으로 공작물 직경을 알고 있으며 절삭 속도는 공작물 재료, 공구 재료 및 가공 특성과 같은 요인에 따라 결정됩니다. 그런 다음 기계 조정을 위해 절삭 속도를 선반 속도로 변환합니다. 선반의 명판에 표시된 속도와 일치하는 속도를 선택하십시오.

5. 절단 매개변수 선택 원칙

절삭 파라미터를 합리적으로 선택하면 공작물 가공 품질을 보장하고 절삭 효율을 개선하며 공구 수명을 연장하고 가공 비용을 절감할 수 있습니다. 절삭 작업에 대한 다양한 가공 특성의 요구 사항에 따라 절삭 파라미터가 다르게 선택됩니다.

황삭 가공의 경우, 높은 금속 제거율과 필요한 공구 수명을 보장하는 것이 우선시되어야 합니다. 일반적으로 큰 절삭 깊이를 먼저 선택한 다음 상대적으로 큰 이송 속도를 선택하고, 마지막으로 공구 수명에 따라 적절한 절삭 속도를 결정합니다.

정삭 가공의 경우 공작물의 가공 품질이 보장되어야 합니다. 일반적으로 더 작은 이송 속도와 절삭 깊이를 선택하고 가능한 한 가장 높은 절삭 속도를 선택합니다.

(1) 컷 깊이 선택.

황삭 가공의 절삭 깊이는 공작물의 가공 여유량에 따라 결정해야 하며, 가능하면 한 번에 전체 여유량을 제거하는 것을 목표로 해야 합니다. 가공 여유량이 너무 크거나 기계 출력이 부족하거나 기술 시스템의 강성이 낮거나 공구 강도가 부적절하거나 간헐적인 절삭 또는 상당한 충격 진동이 있는 경우 여러 번의 패스가 필요할 수 있습니다.

표면층이 단단한 주조 또는 단조 부품의 경우, 공구 팁을 보호하기 위해 절삭 깊이는 단단한 층의 두께보다 커야 합니다. 반정삭 여유(1-3mm)와 정삭 여유(0.1-0.5mm)는 한 번에 제거할 수 있습니다. 반정삭 및 정삭의 절삭 깊이는 황삭 가공 후 남은 여유량에 따라 필요한 가공 정확도와 다음을 기준으로 결정됩니다. 표면 거칠기.

초경 선삭 공구로 절삭할 때는 연삭 휠에서 절삭 날이 쉽게 연마되지 않으므로 최종 패스의 절삭 깊이가 너무 작아서는 안됩니다. _p =0.1mm로 설정하지 않으면 공작물의 필요한 표면 거칠기를 얻기가 어렵습니다. 인덱서블 선삭 공구를 사용하는 경우 정삭 가공 허용량은 인서트의 노우즈 반경 R을 기준으로 결정해야 합니다.

(2) 피드 속도 선택.

황삭 가공의 경우 이송 속도 선택은 주로 절삭력에 의해 제한됩니다. 기술 시스템의 강성과 강도가 양호하면 더 큰 이송 속도를 선택할 수 있습니다. 반정삭 및 정삭 가공의 경우 이송 속도가 가공된 공작물의 표면 거칠기에 큰 영향을 미치기 때문에 일반적으로 이송 속도를 작게 설정합니다.

일반적으로 공작물 재료, 공구 노우즈 반경, 절삭 속도 및 기타 조건과 같은 요소를 고려하여 공작물의 표면 거칠기 요구 사항에 따라 합리적인 이송 속도를 선택합니다. 절삭 속도가 증가하거나 공구 노우즈 반경이 더 크거나 와이퍼 에지로 공구를 연삭하는 경우 생산성을 향상시키기 위해 더 큰 이송 속도를 선택할 수 있습니다.

(3) 절단 속도 선택.

절삭 깊이와 이송 속도를 결정한 후 합리적인 공구 수명을 보장하는 조건에서 적절한 절삭 속도를 결정할 수 있습니다. 황삭 가공 시에는 절삭 깊이와 이송 속도가 모두 크며 절삭 속도는 공구 수명과 기계 출력에 의해 제한되며 일반적으로 더 낮습니다.

정삭 가공의 경우 절삭 깊이와 이송 속도가 모두 작게 설정되며 절삭 속도는 주로 공작물 가공 품질과 공구 수명에 의해 제한되며 일반적으로 높게 설정됩니다. 절삭 속도를 선택할 때는 공작물 소재의 가공성과 같은 요소도 고려해야 합니다.

예를 들어: 예를 들어 합금강, 고망간강, 스테인리스강, 주철 등을 가공하는 절삭 속도는 일반 중탄소강보다 20% ~ 30%가 낮아야 합니다. 비철금속을 가공할 때는 1~3배 증가시켜야 합니다. 대형 부품, 가느다란 부품 또는 벽이 얇은 부품을 간헐적으로 절삭 및 가공하는 경우 더 낮은 절삭 속도를 선택해야 합니다.

초경 선삭 공구로 절삭할 때는 일반적으로 더 빠른 절삭 속도(80-100m/min)가 사용됩니다. 고속 강철 선삭 공구로 절삭할 때는 더 낮은 절삭 속도를 사용하는 것이 좋습니다.

III. 터닝 도구의 종류와 용도

선삭 공구는 용도에 따라 그림 5와 같이 외부 선삭 공구, 페이싱 공구, 파팅 공구, 폼 공구, 나사산 공구, 보링 공구로 분류할 수 있습니다.

선삭 공구는 공구 헤드와 공구 본체로 구성되므로 그림 6과 같이 구조에 따라 솔리드 공구, 브레이징 공구, 기계식 클램핑 공구, 인덱서블 인서트 공구, 폼 공구로 분류할 수도 있습니다.

일반적인 터닝 도구의 기본 사용법은 다음과 같습니다:

• 90° 외부 선삭 공구(측면 절삭 공구): 공작물의 외부 실린더, 숄더 및 면을 돌리는 데 사용되며 왼쪽과 오른쪽 측면 절삭 공구로 나뉩니다.
• 45° 구부러진 공구: 공작물의 외부 실린더, 면 및 모따기를 돌리는 데 사용됩니다.
• 분리 도구: 공작물을 절단하거나 공작물 표면의 홈을 절단하는 데 사용됩니다.
• 보링 공구: 관통 홀 보링 공구 및 블라인드 홀 보링 공구를 포함하여 공작물의 내부 구멍을 보링하는 데 사용됩니다.
• 폼 선삭 공구: 필렛, 스텝의 원형 홈을 선삭하거나 특수한 모양의 공작물을 선삭하는 데 사용됩니다.
• 실 절단 도구: 실을 자르는 데 사용됩니다.

IV. 기본 선반 조작 소개

기기를 시작하고 작동하기 전에 다음 항목을 주의 깊게 확인해야 합니다:

• 선반의 모든 속도 제어 레버가 중립 위치에 있는지, 클러치가 올바른 위치에 있는지, 제어 레버가 정지 상태에 있는지 확인합니다. 모든 것이 올바른지 확인한 후 선반의 주 전원 스위치를 켭니다.
• 캐리지의 시작 버튼(그림 7)을 눌러 모터를 시동합니다.
• 앞치마 오른쪽의 컨트롤 레버 핸들을 위로 올리면 스핀들이 정방향으로 회전하고, 핸들을 중간 위치로 돌려 스핀들을 멈추고, 핸들을 아래로 누르면 스핀들이 역방향으로 회전합니다.
• 연속적인 전환 작업으로 인한 과도한 순간 전류로 인한 전기적 결함을 방지하기 위해 정방향 및 역방향 스핀들 회전 간 전환은 스핀들 회전을 중지한 후에 수행해야 합니다.
• 캐리지의 정지 버튼을 눌러 모터를 정지합니다.

(1) 주축의 구조 및 속도 변경 작업

선반 스핀들 속도 변경은 주축대 오른쪽 전면에 있는 두 개의 중첩된 핸들의 위치를 변경하여 제어합니다. 전면 핸들에는 6개의 기어가 있고 각 기어는 후면 핸들로 제어되는 4개의 속도 레벨이 있으므로 스핀들에는 그림 8과 같이 총 24개의 속도 레벨이 있습니다.

1-스핀들 속도 변경 중첩 핸들
2-리드 나사
3-피드로드
4-컨트롤 레버
5-피드 속도 변경 핸들
6-리드 나사 및 이송봉 교체 핸들
7-피드 박스
8-피드 속도 변경 핸드휠
9-스레드 방향 변경 핸들
10-헤드스톡

주축대 왼쪽 전면에 있는 손잡이는 왼쪽 나사산과 오른쪽 나사산 사이를 전환하고 나사산 피치를 높이는 데 사용됩니다. 그림 9와 같이 오른쪽 나사산, 왼쪽 나사산, 오른쪽 피치 증가 나사산, 왼쪽 피치 증가 나사산의 4가지 위치가 있습니다.

1-우측 스레드
2-왼쪽 스레드
3-왼쪽 피치 스레드 증가
4-우측 피치 스레드 증가

(2) 피드 박스의 구조 및 작동 방식

CA6140 선반 이송 박스의 왼쪽 전면에는 8개의 위치가 있는 핸드휠이 있고, 오른쪽에는 2개의 중첩된 핸들이 있으며, 앞쪽 핸들은 리드 스크류와 이송봉을 변경하는 데 사용되며, 뒤쪽 핸들에는 위치 I, II, III, IV가 있어 핸드휠과 함께 나사 피치 또는 이송 속도를 조정할 수 있습니다.

가공 요구 사항에 따라 필요한 나사산 피치 또는 이송 속도를 조정하려면 피드 박스 오일 탱크 커버의 구성 표를 참조하여 핸드휠 핸들의 특정 위치를 결정할 수 있습니다.

(3) 캐리지 어셈블리의 구조 및 작동

캐리지 어셈블리에는 그림 10과 같이 에이프런, 안장, 크로스 슬라이드, 컴파운드 레스트 및 도구 포스트가 포함됩니다.

1-툴 포스트 핸들
2-도구 게시물
3-복합 휴식
4-콤파운드 레스트 핸들
5-빠른 이동 버튼
6-자동 피드 핸들
7-하프 너트 레버
8-앞치마
9-대형 핸드휠
10-새들
11-크로스 슬라이드 핸드휠
12-크로스 슬라이드
13 눈금 다이얼
14-락 너트

안장과 에이프런은 세로로, 크로스 슬라이드는 가로로, 컴파운드 레스트는 세로 또는 비스듬히 움직이는 등 캐리지 어셈블리는 선삭 중 대부분의 이송 이동을 수행합니다. 피드 이동에는 수동 피드와 파워 피드의 두 가지 유형이 있습니다.

1) 안장과 앞치마의 세로 움직임은 앞치마 왼쪽 앞쪽에 있는 대형 핸드휠로 제어합니다.

핸드휠을 시계 방향으로 돌리면 안장과 에이프런이 오른쪽으로, 시계 반대 방향으로 돌리면 왼쪽으로 움직입니다. 핸드휠 축의 눈금 다이얼은 300단위로 나뉘며, 핸드휠을 돌릴 때마다 안장과 에이프런이 세로로 1mm씩 움직입니다.

2) 크로스 슬라이드의 가로 이동은 크로스 슬라이드 핸들에 의해 제어됩니다.

핸들을 시계 방향으로 돌리면 크로스 슬라이드가 작업자로부터 멀어지고(즉, 가로 이송), 시계 반대 방향으로 돌리면 크로스 슬라이드가 작업자 쪽으로 이동합니다(즉, 가로 후퇴). 크로스 슬라이드 리드스크류의 눈금 다이얼은 100단위로 나뉘며, 핸들을 돌릴 때마다 크로스 슬라이드가 가로로 0.05mm씩 이동합니다.

3) 컴파운드 레스트는 컴파운드 레스트 핸들로 제어되는 짧은 세로 이동을 할 수 있습니다.

컴파운드 레스트 핸들을 시계 방향으로 돌리면 컴파운드 레스트가 왼쪽으로, 시계 반대 방향으로 돌리면 오른쪽으로 이동합니다. 컴파운드 레스트 리드스크류의 눈금 다이얼은 100단위로 나뉘며, 핸들을 돌릴 때마다 컴파운드 레스트가 세로로 0.05mm씩(또는 비스듬히) 움직입니다.

짧은 테이퍼를 선삭하기 위해 공구 포스트가 비스듬히 이송되어야 할 때 컴파운드 레스트의 눈금 다이얼을 90° 범위 내에서 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 돌릴 수 있습니다. 조정하려면 먼저 잠금 너트를 풀고 컴파운드 레스트를 원하는 각도 위치로 돌린 다음 잠금 너트를 조여 컴파운드 레스트를 고정합니다.

4) CA6140 선반은 종방향 및 횡방향 동력 공급과 빠른 이송을 위해 단일 핸들 컨트롤을 사용합니다.

자동 이송 핸들은 에이프런의 오른쪽에 있으며 십자 슬롯을 따라 세로 및 가로로 움직일 수 있습니다. 핸들 이동 방향은 공구 포스트 이동 방향과 일치하므로 조작이 간단하고 편리합니다. 손잡이가 십자 슬롯의 중앙에 있으면 이송이 멈춥니다.

자동 이송 핸들 위에는 빠른 이송 버튼이 있습니다. 누르면 급속 이송 모터가 작동하고 새들 또는 크로스 슬라이드가 핸들이 움직이는 방향으로 빠르게 움직입니다. 버튼을 놓으면 빠른 이송 모터가 멈추고 빠른 이동이 중단됩니다.

5) 에이프런의 오른쪽 전면에 하프 너트 작동 레버가 있으며, 에이프런과 리드 스크류 사이의 이동 연결을 제어하는 데 사용됩니다.

나사산이 없는 표면을 돌릴 때는 하프너트 레버를 위쪽 위치에 두고, 나사산을 절단할 때는 하프너트 레버를 시계 방향으로 돌려 하프너트를 닫고 리드 스크루와 맞물려 리드 스크루의 움직임을 에이프런으로 전달하여 에이프런과 새들이 미리 설정된 나사산 피치(또는 리드)에 따라 세로로 이송되도록 합니다. 나사산 절삭이 완료되면 즉시 하프너트 레버를 원래 위치로 되돌립니다.

(4) 심압대의 구조 및 작동

CA6140 선반의 심압대는 그림 11에 나와 있습니다.

1) 심압대를 베드웨이를 따라 적절한 위치로 수동으로 이동하고 심압대 클램핑 레버를 시계 반대 방향으로 돌려 심압대를 고정합니다. 심압대를 이동할 때 과도한 힘을 사용하지 않도록 주의하십시오.

2) 퀼 클램핑 레버를 시계 반대 방향으로 움직여 풀고 핸드휠을 돌려 퀼을 전진 또는 후퇴시킵니다. 퀼 클램핑 레버를 시계 방향으로 돌려 퀼을 선택한 위치에 고정합니다.

3) 퀼 보어와 센터의 테이퍼를 청소하고 심압대 센터를 설치하고 퀼 클램핑 레버를 풀고 핸드휠을 돌려 퀼을 후퇴시킨 후 심압대 센터를 제거합니다.