칩브레이커(Chip Breaker)란? 칩브레이커의 역할은?
칩브레이커는 절삭작업 중 발생하는 긴 칩을 짧게 끊어주는 장치입니다. 길어진 칩을 그대로 놔둘 경우 공작물에 엉켜서 작업자의 안전에 위험이 될 수 있습니다. 또 다듬질면에 문제가 생길 수도 있습니다. 이외에도 절삭 시 공구의 절삭날도 소모시킬 수 있습니다.
가공표면 품질 향상을 위해 긴 칩은 가공 표면에 흠집을 남기거나 표면 정밀도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 칩브레이커는 이를 방지하여 균일한 가공 품질을 유지합니다.
공구 보호 및 소모를 줄이기 위함입니다. 긴칩이 공구에 걸리면 날이 손상될 수 있습니다. 칩브레이커는 칩을 효과적으로 제어하여 공구의 마모를 줄이고 수명을 연장합니다.
작업자 안전 확보의 경우엔 긴 칩은 불규칙한 방향으로 튈 위험이 있어 작업자에게 위협이 됩니다. 칩브레이커는 이를 방지하여 안전한 작업 환경을 제공합니다.
절삭유 효과의 극대화의 경우엔 칩이 짧으면 절삭유가 공구와 칩 사이로 원활하게 흐를 수 있어 냉각 및 윤활 효과가 개선됩니다. 이는 가공 품질 향상에도 기여합니다.
칩 브레이커의 방식
칩브레이커는 절삭 작업 중 발생하는 칩을 효과적으로 제어하는 장치로, 방식에 따라 홈형 칩브레이커와 장애물형 칩브레이커로 구분됩니다.
홈형 칩브레이커는 공구의 경사면 자체에 홈을 형성하여 칩이 쉽게 구부러지고 끊어지도록 유도하는 방식입니다. 일반적으로 인서트(교체형 절삭공구)나 절삭 공구의 표면에 직접 가공하여 제작되며, 칩의 흐름을 원활하게 조절할 수 있습니다. 또한, 다양한 가공 조건에 맞춰 홈의 깊이와 형태를 조정할 수 있어 활용도가 높습니다. 이 방식은 절삭 중 칩이 원활하게 배출되도록 하여 가공면의 품질을 개선하고 공구의 마모를 줄이는 효과가 있으며, 구조가 비교적 단순해 경제적이고 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다.
장애물형 칩브레이커는 공구의 경사면 위에 별도의 부착물(칩 브레이킹 패드)이나 돌기를 추가하여 칩이 부딪혀 끊어지도록 유도하는 방식입니다. 강한 절삭력이 필요한 가공이나 인성이 높은 금속 가공에 효과적이며, 칩의 배출 방향을 조정할 수 있어 작업자의 안전성을 높이는 데 유리합니다. 또한, 부착물이나 돌기의 형상에 따라 칩의 크기와 배출 방향을 세밀하게 제어할 수 있습니다. 그러나 부착물이 마모되면 교체가 필요하고 구조가 복잡해질 수 있다는 단점이 있습니다.
칩 브레이커의 종류
연삭형 칩브레이커는 정밀한 가공이 필요한 경우 유용하며, 인서트팁 칩브레이커는 내구성과 경제성이 뛰어나 대량 생산에 적합하고, 클램프형 칩브레이커는 강한 절삭력이 요구되는 환경에서 효과적인 성능을 발휘합니다. 따라서 각 방식은 가공 재료와 절삭 조건에 따라 선택되며, 작업의 효율성과 품질을 극대화하는 중요한 역할을 합니다
연삭형 칩브레이커는 바이트의 경사면에 칩브레이커의 형상을 연삭(Grinding)하여 제작하는 방식으로, 정밀한 형상을 구현할 수 있는 것이 특징입니다. 이 방식은 절삭 조건에 맞춰 맞춤 제작이 가능하며, 고정밀 가공이 요구되는 작업에서 유용하게 사용됩니다. 또한, 다양한 형상의 칩브레이커를 설계할 수 있어 가공 조건에 따라 최적화할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 추가적인 연삭 공정이 필요하여 제작 비용과 시간이 증가할 수 있으며, 연삭 작업의 품질에 따라 칩브레이커의 성능이 달라질 수 있는 단점이 있습니다.
인서트팁 칩브레이커는 인서트 팁(Insert Tip)을 소결(Sintering) 성형할 때 칩브레이커의 형상을 함께 성형하는 방식입니다. 소결 과정에서 일체형으로 제작되므로 높은 내구성을 가지며, 칩브레이커가 쉽게 마모되지 않는다는 장점이 있습니다. 또한, 대량 생산이 가능하여 경제적이며, 공구 교체가 용이해 유지보수가 간편합니다. 그러나 미리 정해진 형상으로 제작되므로 가공 조건이 변경될 경우 유연성이 다소 부족할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 인서트팁 칩브레이커는 일반적인 선반 및 밀링 가공과 같은 표준화된 가공 공정에서 널리 사용됩니다.
클램프형 칩브레이커는 클램프 바이트(Clamp Bite)를 사용할 때, 인성이 높은 초경합금(Tungsten Carbide) 편을 바이트 팁과 함께 설치하는 방식입니다. 이 방식은 강한 절삭력이 필요한 작업에서도 높은 내구성을 유지할 수 있으며, 칩의 배출을 효과적으로 제어하여 공구의 마모를 줄이고 수명을 연장하는 데 기여합니다. 또한, 칩의 배출 방향을 조정할 수 있어 작업자의 안전성을 높이는 데에도 장점이 있습니다. 그러나 구조가 다소 복잡하여 제작 비용이 증가할 수 있으며, 장착과 유지보수가 번거로울 수 있는 단점이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 클램프형 칩브레이커는 강한 절삭력이 요구되는 거친 가공이나 대형 공작물 가공에 적합합니다.
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