열처리 후 경화강 가공: 실제로 무엇이 달라지는가
공구강 부품의 대부분은 지금도 연화 상태에서 가공하고, 경화한 뒤, 연삭합니다. 하드 밀링은 이 순서를 바꿉니다. 부품을 먼저 열처리하고, 그다음 머시닝센터에서 최종 경도 상태로 마무리합니다. 연삭 셋업이 사라지고 변형 문제도 사라지지만, 이송만 늦춘 같은 작업은 아닙니다.
가공 여유가 작업을 결정한다
하드 밀링은 마무리 가공입니다. 58 HRC 블록에 2 mm의 소재를 남기면 인서트가 망가집니다. 열처리 후의 현실적인 가공 여유는 밀링 기준 한쪽 면 0.15-0.30 mm이며, 작은 형상에서는 더 줄어듭니다. 따라서 열처리 전의 연화 상태 가공은 담금질에 의한 팽창까지 포함해, 하드 가공 단계를 기준으로 계획해야 합니다.
도면을 연화 상태 가공만 견적하는 업체에 보내면, 이 가공 여유가 가장 먼저 틀어지고, 그 사실은 6주 뒤에야 알게 됩니다.
공구: HSS가 아니라 CBN과 코팅 초경
대략 50 HRC를 넘으면 고속도강은 쓸 수 없습니다. 실제로 쓰는 구성은 다음과 같습니다.
- AlTiN 또는 AlCrN 코팅의 솔리드 초경: 약 60 HRC까지 쓰는 주력이며, 3D 곡면에는 볼 노즈를 씁니다.
- CBN 인서트: 60 HRC 이상, 그리고 보어와 축의 하드 터닝에 씁니다.
- 네거티브 레이크, 강한 에지 처리: 날카로운 포지티브 에지는 경화강에서 즉시 칩핑이 생깁니다.
절삭 깊이는 줄고 절삭 속도는 올라가며, 기계는 채터 없이 이를 유지해야 합니다. 20년 된 기계에 마모된 슬라이드 면이 있다면, 주축에 어떤 공구를 달아도 60 HRC에서 Ra 0.4의 면을 만들 수 없습니다.
마력보다 강성이 중요하다
하드 밀링의 실패 유형은 동력 부족이 아니라 진동입니다. 절삭력은 연강 황삭보다 낮고, 표면을 망치는 것은 처짐입니다. 그래서 다음과 같은 업체가 적합합니다.
- 열적으로 안정되고 잘 관리된 기계
- 짧은 공구 돌출과 수축 끼움 또는 유압 홀더
- 얇은 벽이 아니라 단단한 소재 부분을 클램핑하는 치구
설비 목록 사진만 보고 하드 밀링을 견적하는 업체라면, 이 부분은 눈으로 확인할 수 없습니다.
다량의 절삭유가 아닌 에어 블로우
단속적인 하드 밀링에 다량의 절삭유를 부으면 CBN 날 끝이 열충격으로 깨집니다. 일반적인 구성은 압축 공기 또는 미량 윤활(MQL) 미스트를 이용한 건식 절삭입니다. 견적서에 CBN 마무리 가공에 다량의 절삭유를 쓴다고 적혀 있다면 이유를 물어보십시오.
견적 요청에 무엇을 적을 것인가
형상보다 가격을 더 크게 바꾸는 세 줄이 도면에 있습니다.
- 가공 시점의 경도: “58-60 HRC, 열처리 후 가공”은 “연화 상태로 가공, 경화는 자체 진행”과 다른 작업입니다.
- 공차가 실제로 있는 곳: 보어 한 곳의 ±0.005 mm는 문제없습니다. 모든 치수가 ±0.005 mm이면 검사 시간이 두 배가 됩니다.
- 기능면에만 적용하는 표면 거칠기: 모든 면에 일괄로 Ra 0.4를 요구하는 것이 견적이 부풀려지는 가장 흔한 원인입니다.
이 세 가지에 답한 도면을 보내시면, 세 가지 다른 작업을 가리키는 세 숫자가 아니라, 모든 업체에서 비교할 수 있는 견적을 받게 됩니다.