허난 UHD 울트라하드 툴스 유한공사는 침탄 및 담금질 처리된 자동차 중간 샤프트의 정삭 가공을 위해 복합 브레이징 CBN 인서트 솔루션을 개발했습니다. 인서트 구조, 브레이징 일관성 및 절삭 조건을 최적화하여 자동 연속 생산에서 가공 속도, 공구 수명, 표면 안정성 및 치수 일관성을 향상시켰습니다.
AUTOMOTIVE COMPONENTS · CBN FINISHING CASE
| 공구 솔루션 | 절삭속도 Vc | 가공 사이클 | 공구 수명 | 주요 변화 |
|---|---|---|---|---|
| 기존 일본 브랜드 CBN 인서트 | 120 m/min | 7초/개 | 150개/날 | 기준 조건 |
| UHD UPN602 C06 | 200 m/min | 3초/개 | 200개/날 | 효율 약 57% 향상 수명 약 33% 증가 |
자동차 동력전달 부품인 중간축은 정밀도, 표면 품질 및 배치 간 일관성이 중요합니다. 20CrMnTiH 소재가 침탄·경화된 후 HRC 58–62 상태에서 진행되는 소여유량 정삭에서는 미세한 진동도 표면 흔적과 치수 변동으로 이어질 수 있습니다. 자동화 생산라인에서는 잦은 공구 교체와 불안정한 가공 품질이 설비 활용 및 생산 리듬에 직접적인 영향을 주는 과제였습니다.
Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd.는 UPN602 C06 복합 용접 CBN 인서트를 적용했습니다. CBN 층과 초경합금 모재의 결합 구조, 소형 정밀 팁, 용접 위치 정밀도 및 칩 배출 설계를 함께 고려해 0.2–0.5 mm 수준의 정삭 여유에서 안정적인 연속 절삭을 목표로 했습니다.
도입은 기존 공구의 가공 사이클과 수명을 기준값으로 설정한 뒤, 절삭속도를 단계적으로 높이고 표면 상태·마모 추이·치수 변동을 확인하는 방식으로 진행했습니다. 별도의 기계 구조 변경 없이 공구와 절삭 조건의 조합을 조정해 자동화 라인 적용 가능성을 검증했습니다.
자동차용 경화강 중간축 마감 가공의 동일 작업 조건 비교에서 UPN602 C06은 사이클 시간을 개당 7초에서 3초로 단축하여 효율을 약 57% 향상시키고, 단일 블레이드 수명을 150개에서 200개로 약 33% 증가시킵니다.
기존 절삭 공구를 기준으로 삼아 단계별로 공정을 진행하는 것이 좋습니다. 단계적으로 "벤치마킹, 가속 시험 절삭, 배치 검증, 연속 수입"의 과정을 거치게 됩니다. 마모, 치수 변동, 표면 품질 및 공구 교환 주기를 확인하는 데 중점을 두어야 합니다. 대부분의 경우 공작기계 구조를 변경할 필요는 없습니다.
이 솔루션은 자동차 중간축과 같은 침탄 및 경화 처리된 강철 부품의 소량 가공에 적합합니다. 일반적인 작업 조건으로는 20CrMnTiH, HRC 58–62 재질에 대해 양쪽 끝단의 외측 원통면을 연속적으로 건식 선삭하는 방식이 있습니다.
가공 대상 품목, 수량 및 필요한 공구를 알려주시면, 저희 팀에서 실용적인 솔루션을 제시해 드리겠습니다.
