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가공 팁

  • 가공 팁 2018/05/23 UP
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가공 팁 18부
태핑 문제점 및 해결 방안
제1부 (파손 방지)

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  • Preventive maintenance
  • Milling

태핑은 종종 최종 가공 공정으로 수행되기 때문에 이 과정에서 오류가 발생하면 매우 위험합니다. 특히 M4 또는 그보다 작은 크기의 탭은 두께가 얇고 강성이 낮아 파손 및 가공 정밀도 결함 문제가 자주 발생합니다.

때때로 갑작스러운 파손, 스레드 파열, 스레드 게이지 합격/불합격 이상과 같은 주제에 대한 문의가 들어옵니다. 이 연재 기사에서는 태핑 파손, 스레드 결함, 및 스레드 정확도 결함에 대해 논의하고자 합니다. 먼저 탭 파손부터 시작하겠습니다.

● 탭 파손 처리
탭이 고장나면 반드시 뽑아내야 합니다. 파손된 탭을 제거하는 방법에는 날카로운 핀으로 탭을 두드려 반대 방향으로 돌리거나, 탭에 구멍을 뚫어 제거하는 방법(Sandvik 하드 컷 드릴)이 있습니다. 대형 작업물의 경우 방전 가공을 사용하여 파손된 탭을 제거할 수 있습니다.
파손된 탭을 제거하기 위해서는 많은 작업이 필요하며 재료가 폐기되어야 할 수도 있습니다. 이것이 바로 탭 파손의 원인을 알고 이를 방지하는 방법이 왜 그렇게 중요한지 설명하는 이유입니다.

그림 1-2: 파손

그림 1-1: 탭에 얽힌 칩

그림: 경질 재료 드릴 작업 절차

● 탭 파손의 원인과 예방 방법
탭 파손의 한 원인은 가공 조건이 아직 설정되지 않은 상황, 예를 들어 프로토타입 제작 시에 부적절한 파일럿 홀 직경, 탭 유형, 또는 코팅을 사용하는 것입니다. 이 단계에서 문제를 방지하는 한 가지 방법은 탭과 절삭 조건을 점검하는 것입니다.
반면, 대량 생산 라인에서는 예상치 못한 갑작스러운 고장이 발생할 수 있습니다. 이 현상은 가공 중 탭이 칩에 파고들 때 발생하며 이로 인해 탭의 강성을 초과하는 순간적이고 급격한 절삭 토크가 발생합니다. 탭이 칩에 파고드는 원인은 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 각각에 대한 해결책을 제공해 드리겠습니다.

A: 칩이 파일럿 구멍에 들어감 (칩이 탭과 파일럿 구멍 사이로 들어감)
B: 칩이 태핑 과정에서 위로 끌어올려져 공구 내에 얽힘
C: 지정된 깊이까지 가공한 후 탭을 들어올릴 때 칩이 엉킴

사례 A: 칩이 파일럿 구멍에 들어가고 그대로 남아 있음
파일럿 구멍에 칩이 들어가서 탭이 파손될 수 있습니다. 이 현상은 작업물에 있는 칩이 파일럿 구멍으로 떨어지며 탭이 파일럿 구멍의 바닥에 접근할 때 칩에 의해 탭이 파고들면서 발생합니다(칩으로 인해 막히게 됩니다). 두 가지 해결책이 있습니다.

(1) 냉각수 사용 방법 검토
파일럿 구멍을 가공할 때 주축 주변에 쿨런트를 적용하면 작업물에 발생한 칩이 파일럿 구멍으로 들어갈 수 있습니다. 이는 특히 수직 머시닝 센터에 해당됩니다. 해결책은 주축 관통 쿨런트를 사용하고 칩을 날려가며 가공하는 것입니다. 이것은 칩이 파일럿 홀에 들어가는 것을 거의 완전히 방지하고 그 안에 남아 있는 것을 막아줍니다.

(2) 파일럿 구멍 청소 방법 검토
건식 가공은 쿨런트를 사용하지 않는 가공 방법으로 주조와 같은 응용 분야에 사용됩니다. 건식 가공 시 작업자는 태핑 전에 가이드 구멍을 청소하기 위해 공기 분사기를 사용합니다. 쿨런트 대신 공기를 공급하는 오일 홀 홀더를 사용하는 것은 이러한 경우에 효과적입니다. 작업자의 입력 없이도 자동으로 구멍 내부를 청소하므로 청소가 원활하게 이루어질 수 있습니다.

사례 B: 칩이 태핑 과정에서 위로 끌어올려져 공구 내에 얽힘
관통 홀 스레딩에 포인트 탭을 사용할 때 작업물과 지그 사이에 공간이 충분하지 않으면 지그에 쌓인 칩과 접촉할 때 칩이 배출되지 않아 칩이 탭에 얽힐 수 있습니다. 해결책은 칩이 안정적으로 흐르도록 충분한 공간을 확보하는 것입니다.

사례 C: 지정된 깊이까지 가공한 후 탭을 들어올릴 때 칩이 엉킴
블라인드 홀 가공에 나선형 탭을 사용할 때 탭을 올리면 칩이 얽힐 수 있습니다. 이는 공구 돌출부가 짧거나 홀더와 지그 사이의 공간이 좁아서 칩이 공구와 얽히거나 홀더가 두꺼워서 칩이 빠져나가지 못하기 때문에 발생합니다. 돌출부가 더 긴 공구로 바꾸고 더 얇은 홀더를 사용하여 공구와 지그 사이에 칩이 빠져나갈 수 있는 충분한 공간을 확보하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.

위에서 설명한 것처럼 가공 전에 약간의 융통성을 적용하면 탭이 칩에 물려 탭이 파손되는 것을 방지할 수 있습니다. 칩이 파일럿 구멍으로 떨어지지 않도록 하는 것이 중요합니다.

태핑에 대한 고민이나 질문이 있으시면 언제든지 문의해 주십시오. 숙련된 엔지니어가 고객과 함께 해결책을 모색해 드립니다.

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