고성능 가공은 최선의 생산성을 위한 방법이지만 신뢰할 수 있는 정밀공구가 필요하다. 빠르게 발전하고 있는 세코툴스(Seco Tools, 이하 세코)의 JABRO™-HPM 솔리드 초경 엔드밀은 이 용도에 맞도록 특수하게 개발됐다.
고성능 가공(HPM)은 모든 작업을 최대한 빠르게 완료해 생산량을 극대화할 수 있도록 모든 요소를 정밀하게 제어하는 최신 제조기술이다. 하지만 이러한 가공방법에 정밀성과 신뢰성이 충족되지 않는다면 원하는 결과를 얻지 못하게 된다. 빠른 속도와 정밀성, 신뢰성 간의 적절한 균형을 찾는 것은 어려운 작업이기 때문에 대량 생산을 하는 업체는 툴링 파트너에게 적절한 해결방법을 요구한다.
일반적으로 HPM은 가공을 핵심 비즈니스로 하는 업체의 24시간 가동 생산환경에 전문적으로 적용된다. “자동차 산업과 우주항공 산업의 공급업체가 고객인 경우가 많으며 이는 납기 지연이 허용되지 않는 매우 경쟁이 심한 시장”이라고 JABRO™ 제품 관리자인 Ruud Zanders는 말했다.
2가지 초경 엔드밀 추가
최근 세코에서는 HPM 제품군에 새로운 솔리드 초경 엔드밀 두 가지를 추가했다. 그것은 강 및 주철용 ‘JHP951’과 ‘JHP993’이다. 두 제품 모두 절삭깊이가 최대 1.5xDc(일부 경우 초과 가능)인 전체 슬로팅 같은 황삭 가공에 사용할 수 있다. 사이드 밀링을 포함한 정삭 가공도 가능할 뿐만 아니라 티타늄용 ‘JHP770’이 있어 다양한 밀링 옵션을 선택할 수 있다.
JABRO™-HPM 제품군의 공구는 특정 용도에 맞도록 특수하게 설계됐지만 몇가지 일반적인 특징을 공유한다. 가장 중요한 것은 범용 솔리드 초경 엔드밀과 비교할 때 금속 제거율(MRR)이 상당히 높으며 두 배가 넘는 경우도 있다(<표 1> 참조). 또 다른 공통점은 진동과 떨림을 최소화해 정밀성과 신뢰성을 향상시키는 기능이다. 세번째 공통점은 종류와 적용 분야에 따라 최대 두 배까지 재연마가 가능하도록 측면 마모를 관리함으로써 치핑이나 파손의 위험을 최소화한다는 점이다.
“재연마 비용은 새 공구 가격의 1/3 수준이므로 많은 비용이 절약된다”라고 세코 Jabro 엔지니어링 마케팅 엔지니어인 Teun van Asten은 말했다.
JHP951은 안정된 작업조건에서 강 및 주철의 황삭 및 사이드 정삭에 사용하도록 설계됐다. 이 공구의 높은 절삭깊이는 1.5xDc이지만 일부 가공에서는 최대 2xDc까지 절삭이 가능하다. 세코의 머시닝 네비게이터 데이터를 사용하면 헬리컬 보간과 램핑(램핑 각도 10도) 같은 고급 가공에도 JHP951을 사용할 수 있다.
Teun van Asten은 “특히 많은 수의 포켓 가공을 해야 하는 경우 큰 장점이 있다”라며 “램핑 각도가 5도인 이전 세대의 JHP950과 비교할 경우 필요한 깊이에 거의 두 배 빠르게 도달할 수 있다”고 설명했다.
이전 세대 제품과 비교한 JHP951의 또 다른 주요 이점은 가공 분야에 따라 30~50% 향상된 최대 금속 제거율이다. 이 이점을 활용하는 다른 방법은 원래 절삭 데이터를 유지하고 향상된 성능을 통해 공구 수명을 늘리는 것이다.
JHP951의 설계 특성에는 비균등 플루트 공간과 곡선 헬릭스가 포함된다. 이러한 설계 특성은 공구-피삭재간 공진으로 인해 발생하는 진동과 떨림의 위험을 줄인다. JHP951은 8도의 원주 방향 여유각과 5도의 경사각으로 지지돼 칩이 효율적으로 형성된다. 큰 코어 직경의 특수한 플루트 캐비티 디자인은 안정적인 칩 배출과 강한 절삭날을 제공한다.
“성능 향상에 필요한 모든 것이 결합돼 있다”라고 Ruud Zanders는 설명했다. “형상을 고려하는 동시에 주요 공급업체와 협력해 적절한 코팅과 초경 조합을 선택했다.”
JHP951의 형상은 16mm 이상의 크기에 플루트가 하나 더 많아 총 다섯 개의 플루트가 있으므로 생산성이 25% 향상되며 공구 수명이 연장될 수 있다.
JHP993은 강과 주철의 복잡한 황삭 가공에 사용하도록 설계됐으며 특히 피삭재가 완전한 솔리드가 아니거나 클램핑하기 어려운 경우에 적합하다. 황삭 프로파일은 절삭 지점의 저항을 감소시키므로 스핀들 동력이 제한적이거나 고정 상태가 불안정한 경우에 이 커터를 선택하는 것이 좋다.
절삭 인선의 홈과 특별한 형태의 플루트 캐비티는 배출이 쉬운 짧은 칩을 생성한다. 이외에도 많은 장점이 있지만 마지막으로 언급할 이 공구의 장점은 절삭유의 원활한 흐름을 보장하는 테이퍼진 입구와 내부 절삭유 채널이 있다는 것이다. 내부 채널이 없는 솔리드 엔드밀과 비교할 때 이 채널은 절삭지점에 30% 더 많은 절삭유를 공급한다.
“이러한 특징들은 진동이나 파손의 위험을 최소화하므로 24시간 작동하며 때때로 무인 환경으로 운영되는 공장의 까다로운 황삭 가공에 이상적인 매우 안정적인 공구”라고 Ruud Zanders는 강조했다.
티타늄 합금 가공용 ‘JHP770’
마지막으로 티타늄 합금의 사이드 및 슬롯 황삭 가공을 위한 JHP770이 있다. 이 공구는 절삭 인선이 직선형이므로 정삭에도 사용할 수 있다. JHP951과 유사하지만 곡선 헬릭스가 없고 JHP993과 동일한 내부 절삭유 채널이 있다. 이 공구는 우주항공 산업의 표준 반경으로 제공되며 최근에 미국 시장의 수요를 충족시키기 위해 인치 사이즈의 옵션이 추가됐다. JHP951과 마찬가지로 JHP770은 최대 깊이 1.6xDc까지 슬롯을 가공할 수 있으며 내부 절삭유를 공급하는 경우 최대 2xDc 깊이까지 가공할 수 있다.