깊은 구멍 가공에서 편심의 주요 원인은 드릴링 시스템의 강성, 공구 구조, 절삭력의 변화, 칩 배출 조건 및 공작물 재료 특성과 관련이 있습니다. 깊은 구멍 가공은 일반적으로 직경 대비 깊이 비율이 상대적으로 높은 공정을 의미합니다. 구멍 깊이가 증가함에 따라 드릴 비트에 가해지는 방사형 힘, 절삭열 및 칩 제거 저항이 점진적으로 축적되어 공구가 편심되기 쉽습니다. 드릴 강성 부족, 안내 능력 감소, 칩 막힘 및 부적절한 가공 매개변수는 모두 구멍 축이 설계 위치에서 벗어나 부품의 조립 정확도와 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
1. 깊은 구멍 가공 중 드릴 비트는 가느다란 캔틸레버 구조를 가집니다. 구멍 깊이가 증가함에 따라 공구의 유효 돌출 길이가 증가하는 반면 굽힘 강성은 감소합니다. 절삭력의 작용 하에서 탄성 굽힘이 발생하기 쉬워 드릴링 방향이 원래 축에서 점차 벗어납니다.
2. 일반 드릴링에서 드릴 비트의 교차 날 영역의 절삭 조건은 좋지 않아 큰 축 방향 힘과 불균일한 절삭력이 쉽게 발생합니다. 절삭 날 양쪽의 절삭력이 일관되지 않으면 드릴 비트에 측면 추력이 발생하여 구멍의 올바른 진입 위치는 유지되지만 구멍 바닥이 점차 이동하게 됩니다.
3. 깊은 구멍의 내부 공간은 좁고 공구와 구멍 벽 사이의 간격은 제한적입니다. 가공 중 진동이나 공구 흔들림이 발생하면 구멍 벽이 드릴 비트에 반대 힘을 가하여 편심 추세를 더욱 확대시킵니다.
1. 드릴 비트의 강성은 공구의 직경 대 길이 비율 및 재료 특성과 밀접하게 관련되어 있습니다. 깊은 구멍 가공에서 공구가 너무 길고 직경이 작으면 굽힘 저항이 감소하여 절삭력으로 인한 변형에 더 취약해집니다.
2. 드릴 비트의 마모는 강성의 안정성을 더욱 감소시킵니다. 절삭 날이 마모된 후 절삭 저항이 증가하고 드릴 비트에 측면 힘이 증가하여 구멍 직경 확대, 구멍 벽 긁힘 및 구멍 축 편심과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
3. 드릴 비트의 강성을 개선하려면 공구 선택 및 공정 설계부터 시작해야 합니다. 예를 들어, 깊은 구멍 가공에 적합한 전용 드릴 비트 구조를 사용하고, 비효율적인 돌출 길이를 단축하며, 공구 재료의 내마모성을 개선하면 가공 중 탄성 변형을 줄일 수 있습니다.
1. 깊은 구멍 가공의 주요 어려움 중 하나는 칩 배출입니다. 일반적인 짧은 구멍 가공 중에는 칩이 가공 영역 밖으로 배출되는 경향이 있습니다. 그러나 깊은 구멍에서는 칩을 위한 내부 공간이 제한적입니다. 칩이 제때 배출되지 않으면 구멍 내부에 막힘이 발생합니다.
2. 칩 축적은 드릴 비트의 회전 저항을 증가시켜 절삭 부하의 변동을 유발합니다. 일부 칩이 드릴 비트와 구멍 벽 사이에 끼이면 불균일한 압착력이 발생하여 드릴 비트를 가공 방향에서 밀어냅니다.
3. 칩 배출 문제는 냉각 효과에도 영향을 미칩니다. 절삭유가 절삭 영역에 완전히 들어가지 못하면 공구 온도가 상승하고 마모율이 증가하며 드릴링 공정의 안정성이 더욱 감소하여 구멍 편심 위험이 증가합니다.
1. 공급 속도가 너무 빠르면 드릴 비트가 부담하는 축 방향 압력과 절삭 부하가 증가합니다. 공구의 강성과 공작 기계의 동력을 초과하면 공구 굽힘 및 가공 진동을 유발하기 쉽습니다.
2. 절삭 속도의 부적절한 선택은 공구 마모 및 절삭 온도에 영향을 미칩니다. 과도하게 높은 속도는 절삭 날의 마모를 가속화할 수 있으며, 너무 낮은 속도는 불안정한 절삭 및 구멍 가공 품질 저하를 유발할 수 있습니다.
3. 공작 기계 스핀들의 정확도와 고정 상태도 깊은 구멍의 가공 방향에 영향을 미칩니다. 드릴 비트 설치에 방사형 흔들림이 있으면 공구의 초기 가공 방향이 벗어나 깊은 구멍 가공 중에 점차 증가합니다.
