[첨단 헬로티]
타카마츠 마나부 (高松 學) 유니온툴(주)
최근 자동차 업계에서는 연비 향상을 위한 경량화가 계속적으로 추진되고 있다. 이에 동반해 초하이텐재와 같은 인장강도가 큰 소재의 프레스 가공을 견딜 수 있도록 금형재에는 보다 경도가 높은 재료가 사용되는 경우가 증가하고 있다. 그렇기 때문에 사용하는 엔드밀에는 고경도재를 고능률, 장수명 그리고 고정도로 가공할 수 있는 것이 요구되고 있다.
60HRC를 넘는 고경도재의 절삭가공은 초경 엔드밀의 마모 진행이 빠르기 때문에 장시간에 걸쳐 안정되게 가공하는 것이 어렵고, 특히 cBN 공구의 다듬질가공 전공정인 거친가공, 중다듬질가공이 과제였다.
이에 지금까지 이상으로 장수명의 거친～다듬질가공을 실현하는 초경 볼 엔드밀로서 ‘HGB(전체 날길이 타입)’, ‘HGLB(유효길이 타입)’을 개발, 2018년 11월에 발매했다(그림 1). 이 글에서는 신제품 HGB/HGLB 시리즈의 특징과 가공 사례를 중심으로 소개한다.
고경도재 가공용 볼 엔드밀 HGB/HGLB 시리즈의 특징
동사에는 고경도재 가공용 코팅 피막으로서 경도, 내열성에 중점을 둔 HM 코트가 있는데, 60HRC 이상의 고경도재에 대해 지금까지 이상으로 장수명 가공을 실현하기 때문에 HGB/HGLB 시리즈에서는 내마모성을 더욱 향상시킨 새로운 코팅 HMG 코트를 개발, 적용했다.
또한 초경 모재에 새로운 초경 재료를 적용한 것도 내마모성 향상으로 이어지고 있다. 그리고 레이크각, 릴리프각을 고경도재 가공용으로 최적화, 내결손성을 향상시키고 있다.
유저 요구로서 요구받은 고정도에 대응하기 위해 이 제품은 외경 공차․R 정도를 기존 제품에 비해 대폭으로 축소한 것도 큰 특징 중 하나이다(그림 2). 또한 섕크 지름은 h4 공차로 억제, 진동의 억제가 가능한 고정도 홀더에 대응한 사양으로 하고 있다.
사각 포켓 형상에 의한 마모 비교 가공 사례
공구 사이즈 R1×유효길이 6mm의 HGLB와 기존품 2날 볼 엔드밀을 이용해 분말하이스재 HAP72(69HRC)에 사각 포켓 형상의 등고선 거친가공을 실시했을 때의 공구 상태와 릴리프면 마모 목의 비교 결과를 그림 3에 나타냈다.
결과로부터 HGLB는 기존품 2배의 가공 능률이 되도록 이송 속도를 설정, 공구에 가해지는 절삭부하가 보다 큰 상태에서 가공했음에도 불구하고 마모 폭은 기존품과 비교해 40% 억제할 수 있었으며, 새로운 코팅 피막과 새로운 초경 재료의 채용, 날 형상 개량의 효과에 의한 것으로 생각한다.
평기어 모델의 가공 사례 HGB/HGLB/HMERS 시리즈
HGB/HGLB의 3형번과 2018년 11월에 발매한 신제품인 고경도재 가공용 다날 래디어스 엔드밀 HMERS(전체 날길이 타입) 1형번을 각 1개, 합계 4개를 사용해 분말하이스재 HAP72(68HRC)에 평기어 모델의 가공을 했다(그림 4).
무구의 재료로부터 등고선 거친가공에 HGB R1.5를 사용해 1시간 41분 가공했는데, 계속 사용이 가능한 상태인 것을 확인했다.
또한 이 사례 중에서 평면부의 다듬질가공에 HMERS를 사용함으로써 가공 피치를 넓게 설정하고, 거친가공 시간을 단축할 수 있는 가공 방법으로서 주목받고 있는 가공에 이 HMERS 시리즈를 사용, 다날․전체 날길이인 것을 활용해 가공 시간 단축에 공헌할 수 있다. 코너 반경의 라인업도 풍부하게 갖추고 있으며, 꼭 한번 경험해보길 바란다.
고경도재를 지금까지 이상의 고능률․장수명으로 가공할 수 있는 신제품 HGB/HGLB에 대해 소개했다. HGB는 R0.5～3까지 8형번, HGLB 시리즈는 R0.5～1까지 18형번을 발매하고 있는데, 앞으로는 외경과 유효길이의 라인업 확충을 해 갈 예정이다. 동사에서는 앞으로도 고경도화되는 피삭재에 대응, 유저에게 메리트 있는 공구 개발을 추진해 갈 생각이다.
