공구는 기계 제조에서 절삭에 사용되는 공구로 절삭 공구라고도 합니다. 넓은 의미의 커터에는 공구와 연마재가 포함됩니다.
대부분의 칼은 기계에 의해 사용되지만, 손으로 쓰는 것도 있다. 기계 제조에 사용된 공구는 기본적으로 금속 재료를 절삭하는 데 사용되기 때문에' 공구' 라는 단어는 일반적으로 금속 절삭 공구로 이해된다. 나무를 자르는 도구를 목공 도구라고 한다.
공구의 발전은 인류 진보의 역사에서 중요한 위치를 차지한다. 일찍이 기원전 28 세기부터 기원전 20 세기까지 중국에는 놋쇠송곳과 구리콘, 드릴, 칼 등 구리제 공구가 등장했다. 전국 말기 (기원전 3 세기) 에는 침탄 기술을 습득했기 때문에 구리 공구를 만들었다. 당시의 드릴과 톱은 현대의 평평한 드릴과 톱과 약간의 유사점이 있었다.
그러나 18 세기 후반에 증기기관과 다른 기계가 발전함에 따라 절단 도구가 빠르게 발전하였다. 1783 년 프랑스의 르네는 먼저 밀링 커터를 만들었다. 1792, 영국 Maudslay 제조 탭 및 금형. 꽈배기 드릴 발명에 관한 최초의 문헌은 1822 에 기재되어 있지만 1864 까지는 상품으로 생산되지 않았다.
당시 공구는 전체 고탄소 공구강으로 허용되는 절삭 속도는 분당 5 미터 정도였다. 1868 년, 텅스텐 함유 합금 공구강은 영국 무스처에서 특별히 제작되었습니다. 1898 년 미국의 테일러와 화이트는 고속철을 발명했다. 1923 년 독일 슈로더가 초경합금을 발명했습니다.
합금 공구강을 사용하면 공구 절삭 속도가 약 8m/min 으로 빨라지고, 고속철을 사용할 때 두 배 이상 높아지고, 경질합금을 사용할 때 두 배 이상 향상되며, 가공 가공소재의 표면 품질과 치수 정밀도도 크게 향상됩니다.
고속 강철 및 초경합금 가격이 높기 때문에 공구는 용접 및 기계적 클램핑 구조를 사용합니다. 미국은 1949 부터 1950 까지 선삭 공구에 인덱서 블 블레이드를 사용하기 시작했으며, 얼마 지나지 않아 밀링 커터와 같은 공구에 다시 적용되었습니다. 1938 년, 독일 드구시는 도자기 도구 특허를 획득했습니다. 1972 년, 제너럴 일렉트릭 회사는 다결정 합성 다이아몬드와 폴리결정질 입방질화 붕소 블레이드를 생산했습니다. 이러한 비금속 공구 재료를 사용하면 커터가 더 빠른 속도로 절삭할 수 있습니다.
1969 년 스웨덴 산트빅 제철소는 화학기상침착법으로 탄화 티타늄 코팅 초경합금 블레이드를 생산하는 특허를 받았다. 65438 년부터 0972 년까지 미국의 본사와 라구린은 물리적 기상침착법을 발전시켜 초경합금 또는 고속 강철 공구 표면에 탄화 티타늄이나 질화 티타늄의 경질층을 칠했다. 표면 코팅법은 베이스 재질의 고강도 및 인성과 표면의 고경도 및 내마모성을 결합하여 이 복합 재질의 절삭 성능을 향상시킵니다.
가공소재의 가공 표면 형태에 따라 커터는 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 외부 표면의 선삭 공구, 대패, 밀링 커터, 당기기 및 파일을 포함한 다양한 외부 표면을 가공하는 도구입니다. 내부 표면에 사용되는 드릴, 리머, 보링, 리머 및 브로치를 포함한 구멍만들기 공구 탭, 판치, 자동 스레드 컷 헤드, 스레드 선삭 공구 및 스레드 밀링 커터를 포함한 스레드 가공 공구 호브, 기어 셰이퍼, 면도, 베벨 기어 가공 공구 등을 포함한 기어 가공 공구. 톱니 모양의 원형 톱, 밴드 톱, 활 톱, 절삭 선삭 공구, 톱날 밀링 커터 등을 포함한 절삭 공구. 또한 조합 커터도 있습니다.
컷 동작 방법과 해당 블레이드 형태에 따라 공구는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 선삭 공구, 대패, 밀링 커터 (성형 선삭 공구, 성형 선삭 공구 및 성형 밀링 커터 제외), 보링 공구, 드릴, 리머, 리머 및 톱과 같은 일반 공구. 성형 커터, 성형 커터, 성형 밀링 커터, 풀, 테이퍼 리머 및 다양한 스레드 가공 공구와 같이 가공할 가공소재의 단면 형태와 동일하거나 거의 동일한 블레이드 형태를 가진 성형 공구 범성공구는 기어 톱니면 또는 호브, 기어 셰이퍼, 면도, 베벨 기어 대패, 베벨 기어 밀링 1 등과 같은 유사 가공소재를 가공하는 데 사용됩니다.
다양한 도구의 구조는 클램핑 부분과 작업 부분으로 구성됩니다. 전체 구조 도구의 고정 부분과 작업 부분은 모두 도구 본체에 만들어집니다. 인서트 구조 공구의 작업 부분 (톱니 또는 블레이드) 이 커터에 박혀 있습니다.
도구의 고정 부분에는 구멍과 핸들이라는 두 가지 유형이 있습니다. 구멍이 있는 공구는 내부 구멍을 통해 작업셀의 주 축 또는 주 축에 패키지되며 축 키 또는 끝 키를 통해 원통형 밀링, 네스트된 면 밀링 등과 같은 토크를 전달합니다.
일반적으로 핸들이 있는 세 가지 도구 (긴 사각형 핸들, 원통형 핸들 및 원추형 핸들) 가 있습니다. 선반 공구, 대패 등. 보통 직사각형 핸들입니다. 테이퍼 핸들은 테이퍼를 통해 축 방향 추력을 견디고 마찰을 통해 토크를 전달합니다. 원통형 손잡이는 일반적으로 작은 배기 드릴, 엔드 밀 등의 도구에 적합합니다. 절단 시 클램핑 시 발생하는 마찰력을 통해 토크를 전달합니다. 손잡이 도구가 있는 많은 손잡이는 저합금강으로 만들어졌으며, 작업 부분은 맞대기 용접을 통해 고속철로 만들어졌습니다.
커터의 작업 부분은 블레이드, 깨진 칩 또는 롤 칩 구조, 칩 제거 또는 저장 공간, 절삭유 채널 및 기타 구조 컴포넌트를 포함한 칩 생성 및 처리 부분입니다. 일부 공구의 작업 부분은 선삭 공구, 대패, 보링 공구, 밀링 커터 등과 같은 절삭 부분입니다. 일부 공구의 작업 부분에는 드릴, 리머, 내부 면 브로치, 탭 등의 절삭 및 교정 부분이 포함됩니다. 절삭 부분의 역할은 블레이드 부스러기를 사용하는 것이고, 보정 부분의 역할은 가공 표면을 매끄럽게 하고 커터를 안내하는 것입니다.
도구의 작업 부분 구조에는 일체형, 용접식 및 기계적 클램핑의 세 가지 유형이 있습니다. 전체 구조는 칼날에 칼날을 만드는 것이다. 용접 구조는 칼날을 강철 칼날에 납땜하는 것이다. 기계적 클램핑 구조에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 칼날을 칼날에 고정시키는 것이고, 다른 하나는 납땜이 잘 된 헤드를 칼날에 고정시키는 것입니다. 카바이드 공구는 일반적으로 용접 구조 또는 기계적 클램핑 구조로 만들어집니다. 도자기 공구는 모두 기계 클램핑 구조를 사용한다.
공구 절삭 부분의 형상 매개변수는 절삭 효율과 가공 품질에 큰 영향을 미칩니다. 앞쪽 각도를 늘리면 전면 커터가 절삭 레이어를 압착할 때의 소성 변형이 줄어들고, 부스러기가 앞쪽을 통과하는 마찰 저항이 줄어들어 절삭력과 절삭 열이 감소합니다. 그러나 앞쪽 각도를 늘리면 절삭 날의 강도가 줄어들고 헤드의 발열량이 줄어듭니다.
커터의 각도를 선택할 때 가공소재 재료, 공구 재료, 가공 성능 (황삭 및 마무리) 등의 여러 요인의 영향을 고려해야 합니다. , 그리고 특정 상황에 따라 합리적으로 선택해야합니다. 일반적으로 공구 각도는 제조 및 측정에 사용되는 표시 각도입니다. 실제 작동 각도와 대시 각도는 공구 설치 위치와 절삭 방향의 변경으로 인해 다르지만 일반적으로 이 차이는 작습니다.
제조 도구에 사용되는 재질은 고온 경도와 내마모성, 필요한 굽힘 강도, 충격 인성 및 화학적 불활성, 우수한 공정 (절삭, 단조, 열처리 등) 을 가져야 합니다. ), 그리고 쉽게 변형되지 않습니다.
일반적으로 재료의 경도가 높고 내마모성도 높습니다. 굽힘 강도가 높으면 충격 인성도 높다. 그러나 재질의 경도가 높을수록 구부리기 강도와 충격 인성이 낮아집니다. 고속철은 굽힘 강도, 충격 인성, 절삭 가공성이 높기 때문에 여전히 현대에서 가장 널리 사용되는 공구 재료이며, 그 다음은 경질합금이다.
폴리결정질 입방질화 텅스텐은 높은 경도를 절삭하는 강철과 경주철에 적합합니다. 폴리결정질 다이아몬드는 유색금속, 합금, 플라스틱 및 유리강을 절단하는 데 적합합니다. 탄소 공구강과 합금 공구강은 낫, 판치, 탭 등의 도구로만 쓰인다.
카바이드 인덱서 블 블레이드는 화학 기상 증착을 통해 탄화 티타늄, 질화 티타늄, 알루미나 경질층 또는 복합 경질층으로 코팅되었습니다. 발전하는 물리적 기상 퇴적법은 초경합금 공구뿐만 아니라 드릴, 호브, 탭 및 밀링 커터와 같은 고속 강철 도구에도 사용할 수 있습니다. 경질 코팅은 화학적 확산과 열전도의 장벽으로 공구의 마모 속도를 늦추고 코팅되지 않은 블레이드보다 수명이 1 ~ 3 배 이상 증가했습니다.