정밀 가공 및 제조 정밀한 치수의 구멍을 제작해야 하고 공정에서 얻을 수 있는 높은 표면 마감이 필요하기 때문에 특수 절삭 공구를 사용해야 합니다. 

리머 공구는 현대 제조 부문에서 가장 중요한 요소가 되었으며, 이를 통해 해당 부문의 기계 기술자들은 ±0.0002인치의 공차 내에서 부품을 생산할 수 있게 되었습니다. 가공에 사용되는 14가지 유형의 리머 공구를 이해하는 것은 정밀 홀 마감 작업에서 최적의 결과를 얻고자 하는 제조 전문가에게 매우 중요합니다.

절삭 공구 시장은 2023년 89억 달러로 추정되는 전 세계에서 생산자들이 보다 정밀하고 효율적인 공구를 요구함에 따라 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 리머 공작기계는 이 시장의 상당 부분을 차지하며 항공우주, 자동차, 의료 기기 및 일반 제조 산업에 적용될 수 있습니다.

리머 도구란 무엇이며 어떤 용도로 사용하나요?

리머 도구는 사양에 있는 구멍을 정확하게 표현하기 위해 이전에 존재하는 구멍을 확대하는 데 사용되는 미세 절단 장치입니다. 단단한 재료에 구멍을 뚫는 드릴 비트와 달리 리머는 미리 드릴링, 펀칭 또는 주조된 구멍을 매끄럽게 다듬습니다. 이러한 도구는 0.005~0.015인치의 재료만 제거하는 경향이 있으며, 제거하는 재료의 양이 아닌 치수 값에 중점을 두고 작업을 수행합니다.

의 주요 기능 리머 가공 도구 포함:

• 이를 통해 구멍 직경의 정확도를 각각 +/- 0.0001인치와 0.0005인치의 허용 오차 이내로 맞출 수 있었습니다.
• 고품질 표면 마감(Ra 값 32~125 마이크로인치) 생산
• 홀 직진도 및 동심도 정밀도: 홀 직진도 및 동심도 보장
• 핀, 볼트, 베어링과 같은 정밀한 치수의 부품을 수용하기 위한 가공 구멍

가공에 사용되는 14가지 리머 도구: 종합적인 개요

1. 핸드 리머

가장 간단한 형태의 리밍 도구는 수동으로 작동하도록 만들어진 핸드 리머입니다. 이 도구는 렌치를 부착하는 데 사용되는 사각형 끝이 곧은 생크가 있으며 크기는 1/8인치에서 2인치까지 다양합니다. 핸드 리머는 Ra 32~63 마이크로인치의 표면 마감으로 재료(0.001~0.005인치)를 거의 남기지 않습니다.

주요 애플리케이션:

• 현장 수리 및 유지보수
• 소량 생산
• 프로토타입 개발
• 도구 및 금형 제작

2. 기계 리머

머신 리머는 드릴링 머신, 선반, 밀링 머신에 사용하도록 설계되었습니다. 이 공구에는 모스 테이퍼 샹크 또는 직선 샹크가 있으며 핸드 리머에 비해 더 빠른 절삭 속도를 유지할 수 있습니다. 머신 리머는 일반적으로 공차 및 Ra 16~32 마이크로인치 마감을 만드는 데 사용됩니다.

기술 사양:

• 절단 속도 50-200 표면 피트/분
• 이송 속도: 0.002-0.010인치/회전
• 재료의 깊이입니다: 재료 제거 깊이는 0.005~0.015인치입니다.

3. 척킹 리머

척 리머 공작 기계의 척 장착용으로 설계된 직선형 생크가 특징입니다. 이 다용도 도구는 일반적으로 다음과 같은 용도로 사용됩니다. CNC 리밍 작업 및 일반 가공 응용 분야에 사용됩니다. 척킹 리머는 유연성이 뛰어나며 다양한 작업 간에 쉽게 변경할 수 있습니다.

4. 쉘 리머

쉘 리머는 아버에 장착된 탈착식 커팅 헤드로 구성되어 있어 직경이 큰 작업에 비용 효율적으로 사용할 수 있습니다. 하우징을 통해 절삭날이 마모된 경우에도 손상 없이 교체할 수 있으며, 고가의 아버를 그대로 사용할 수 있습니다. 이 공구는 특히 대량 생산에 유용합니다. 경제적 이점:

• 도구 재고 비용 절감
• 교체 비용 절감
• 표준화된 아버 시스템
• 향상된 공구 수명 관리

5. 확장 리머

확장 리머는 절삭 직경을 조절할 수 있어 구멍 치수를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이러한 도구는 나사산 조절기 또는 테이퍼 인서트와 같은 확장 메커니즘을 사용하여 특정 범위(일반적으로 0.005~0.020인치) 내에서 절삭 직경을 수정합니다.

6. 조정 가능한 리머

조정 가능한 리머 교체 가능한 블레이드 시스템을 통해 다양한 절삭 직경을 제공합니다. 이 공구는 맞춤형 구멍 크기에 대한 탁월한 유연성을 제공하며 마모 보정을 수용할 수 있습니다. 조정 가능한 리머는 비표준 치수가 필요한 공구 및 금형 애플리케이션에서 특히 유용합니다.

7. 테이퍼 리머

테이퍼 리머는 테이퍼 핀, 모스 테이퍼 및 기계 스핀들 애플리케이션에 일반적으로 사용되는 특정 각도의 정밀한 테이퍼 구멍을 생성합니다. 표준 테이퍼 각도에는 1:50, 1:20 및 모스 테이퍼 시리즈가 있습니다. 이러한 도구는 적절한 테이퍼 형상을 얻기 위해 세심한 설정과 작동이 필요합니다.

일반적인 테이퍼 사양:

• 모스 테이퍼: MT0 ~ MT6
• 자르노 테이퍼: 셀프 홀딩 디자인
• 브라운 & 샤프 테이퍼: 정밀 애플리케이션

8. 스텝 리머

스텝 리머는 하나의 공구에 여러 절삭 직경이 있는 리머로, 한 번의 패스로 계단식 구멍을 형성할 수 있습니다. 이러한 특수 공구는 여러 홀 직경과 정확한 홀의 축 방향 위치가 필요한 경우 셋업 시간을 단축하고 생산성을 높여줍니다.

9. 브리지 리머

브리지 리머는 교량 건설 및 무거운 구조물 작업 시 구멍을 뚫는 데 사용되는 공구입니다. 이 공구는 구조용 강철 제작의 까다로운 조건에서 높은 요구 사항을 견딜 수 있는 두꺼운 구조의 견고한 공구입니다.

10. 자동차 리머

자동차 리머는 자동차 산업에서 엔진 블록, 변속기 케이스, 섀시 및 기타 자동차 부품에 구멍을 뚫는 데 사용되는 특수 공구의 일종으로, 특히 자동차의 엔진 블록, 변속기 케이스, 섀시 및 기타 부품에 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. 이러한 도구의 정밀도는 자동차 산업의 품질 수준을 뛰어넘어야 하며, 높은 생산 수요를 감당할 수 있어야 합니다.

11. 로즈 리머

로즈 리머 는 끝면에만 절삭날이 있어 거친 리밍 작업에 적합합니다. 이 도구는 더 많은 양의 재료를 제거하며 다른 유형으로 리밍을 마무리하기 전에 황삭 도구로 자주 사용됩니다.

12. 플루티드 리머

헬리컬 또는 직선형 플루트 리머는 플루트를 사용하여 칩을 제거하고 힘을 최소화합니다. 공구 성능은 플루트 설계에 크게 영향을 받으며, 헬리컬 플루트는 절삭 시 훨씬 더 매끄럽고 표면 조도가 우수합니다.

플루트 디자인 고려 사항:

• 나선 각도: 5-45도
• 플루트 개수: 4-12(짝수 선호)
• 플루트 깊이: 공구 직경 15-25%
• 칩 배출 효율성

13. 나선형 플루트 리머

스크류 헤드 리머는 나선형 플루트 리머와 동일한 방식으로 헬리컬 절삭 공구를 사용하지만 스크류 헤드에 나선형 플루트가 있어 칩을 배출하고 직선 플루트 리머보다 절삭 부하를 줄여줍니다. 특히 깊은 홀 상황과 끈적한 칩이 있는 소재에 효과적입니다.

14. 카바이드 리머

또한 카바이드 리머에는 카바이드 절삭 날이 있어 공구 수명이 길어지고 절삭 속도가 빨라집니다. 이러한 공구는 고속 스틸 리머보다 3~5배 빠른 절삭 속도로 작동할 수 있으며 대부분의 고속 스틸 리머가 도달할 수 없는 마모 특성을 가지고 있습니다.

성능 이점:

1. 공구 수명: HSS의 5~10배
2. 절단 속도: 분당 최대 1000 표면 피트
3. 뛰어난 내마모성
4. 일관된 치수 정확도

최적의 성능을 위한 리머 도구 선택 기준

적절한 리머 가공 도구 성능과 비용 효율성에 직접적인 영향을 미치는 여러 요소를 신중하게 고려해야 합니다.

자료 고려 사항

공작물 소재는 리머 선택에 큰 영향을 미칩니다. 산업용 절삭 공구 는 특정 머티리얼 속성과 일치해야 합니다:

강철과 철:

• 일반 애플리케이션을 위한 고속 스틸 리머
• 고속 작업을 위한 카바이드 리머
• 수명 연장을 위한 코팅 공구

알루미늄 및 비철금속:

• 가장자리가 쌓이는 것을 방지하는 날카로운 절삭날
• 칩 배출을 위한 연마된 플루트
• 부드러운 소재를 위한 특수 지오메트리

강화 재료:

• 카바이드 또는 세라믹 절삭날
• 포지티브 레이크 각도
• 고정식 공구 홀더

정밀도 요구 사항

정밀한 홀 마감 애플리케이션은 특정 리머 특성을 요구합니다:

허용 오차 요구 사항:

• ±0.0001″: 프리미엄급 리머
• ±0.0002″: 표준 정밀 리머
• ±0.0005″: 범용 리머

표면 마감 사양:

• Ra 16 마이크로인치: 미세 마감 리머
• Ra 32 마이크로인치: 표준 리머
• Ra 63 마이크로인치: 거친 리머

산업 사용 사례에서 리머 도구의 일반적인 애플리케이션

CNC 리밍 작업 수많은 산업에 걸쳐 있으며, 각 산업마다 특정한 요구 사항과 과제를 안고 있습니다:

항공우주 산업

• 엔진 부품 제조
• 랜딩 기어 어셈블리
• 구조 부품 제작
• 정밀 베어링 설치

통계에 따르면 항공우주 제조업체는 중요 부품에 대해 ±0.0001인치의 구멍 공차를 요구하며 표면 마감은 Ra 32 마이크로인치보다 우수해야 합니다.

자동차 제조

• 엔진 블록 가공
• 변속기 부품 생산
• 브레이크 시스템 제조
• 서스펜션 부품 제작

자동차 산업은 연간 8천만 대 이상의 차량을 처리하기 때문에 일관된 품질의 수십억 개의 정밀 구멍이 필요합니다.

의료 기기 제조

• 수술 기구 생산
• 임플란트 부품 가공
• 진단 장비 제조
• 정밀 부품 제작

의료 기기 제조에는 ±0.00005인치의 허용 오차가 필요한 부품이 많아 최고 수준의 정밀도 표준이 요구됩니다.

유지보수 및 공구 수명 최적화

적절한 유지 관리 리머 도구 성능과 비용 효율성에 큰 영향을 미칩니다:

도구 검사 절차

• 마모 패턴 육안 검사
• 정밀 게이지를 사용한 치수 검증
• 표면 마감 측정
• 최첨단 상태 평가

리컨디셔닝 가이드라인

• 전문 재연마 서비스
• 코팅 복원
• 차원 복원
• 성능 검증 테스트

업계 통계에 따르면 리머는 잘 관리하면 모든 도구의 예상 수명의 150~300%까지 사용할 수 있다고 합니다.

결론

가공에 사용되는 14가지 유형의 리머 공구를 이해하면 제조 전문가가 특정 응용 분야에 맞는 최적의 솔루션을 선택할 수 있습니다. 간단한 핸드 리머부터 고급 카바이드 리머까지, 다양한 공구는 현대 산업의 다양한 응용 분야에 적합합니다.

리머 가공 공구 개발은 성능을 개선하고 공구 수명을 연장하는 새로운 재료, 코팅 및 형상으로 인해 더욱 발전하고 있습니다. 이러한 특수 산업용 절삭 공구는 제조에 더 높은 수준의 정밀도와 효율성이 계속 요구되는 현대의 경쟁 세계에서 필요한 치수 정확도와 표면 마감을 생산하는 데 계속해서 핵심적인 역할을 할 것입니다.

기계 시스템은 공구 선택, 작동 매개변수 및 지속적인 유지보수 방법을 기반으로 구멍을 정밀하게 마감할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 원칙을 적용하면 제조업체는 더 나은 결과를 얻고 공구 수명을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 생산 비용도 절감할 수 있습니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 드릴링과 리밍 절차는 어떻게 다른가요?

드릴링은 단단한 소재에 구멍을 뚫는 반면 리밍은 기존 구멍을 특정 치수까지 확대하는 작업입니다. 리머 도구는 일반적으로 0.005~0.015인치의 재료만 연마하며 재료 제거가 아닌 표면 마감과 치수 정확도에 신경을 씁니다. 드릴링은 -++ 0.005인치의 공차를 달성할 수 있는 반면 리밍은 -++ 0.0002인치 이상의 공차를 달성할 수 있습니다.

2. 리머 유형에 따라 어떤 절단 속도를 사용해야 하나요?

리머 재료와 공작물 절단 속도에 따라 크게 달라집니다. 고속 강철 리머의 절단 크기는 분당 50-200 표면 피트이며, 카바이드 리머는 최대 300-1000 SFM까지 절단합니다. CNC 리밍은 보수적으로 저속으로 시작해야 하며, 이후에는 폐기물 발생과 표면 마감 품질을 주시하면서 속도를 높여야 합니다.

3. 리밍을 하면 표면 마감이 좋지 않은 이유는 무엇인가요?

표면 조도 불량은 일반적으로 절삭 속도가 너무 빠르거나 이송 속도가 맞지 않거나 윤활이 부족하거나 절삭 날 마모로 인해 발생합니다. 정밀한 구멍 정삭을 달성하기 위한 핵심은 절삭유, 이송 속도(0.002~0.010 IPR), 미세한 절삭 날의 사용입니다. 가장자리와 채터가 쌓이면 표면 품질에도 부정적인 영향을 미칩니다.

4. 카바이드와 고속 강철 중 어떤 리머를 사용해야 하나요?

카바이드 리머는 대량 작업, 마모성 재료, 빠른 속도로 작업할 때 가장 적합합니다. 카바이드 리머는 HSS보다 공구 수명이 5~10배 더 길지만 초기에는 3~5배 더 비쌉니다. HSS 리머는 소량 생산, 파손 작업 및 공구의 유연성이 이점이 되는 범용 애플리케이션에서 더 경제적입니다.

5. 리밍을 위해 드릴링 후 남은 재료의 양은 어느 정도인가요?

최적의 리밍 허용치는 일반적으로 대부분의 경우 0.005~0.015인치입니다. 스톡이 충분하지 않으면 공구가 엉키고 표면이 거칠어지며, 스톡이 너무 많으면 절삭력이 증폭되고 때로는 공구가 파손될 수 있습니다. 리머 가공 공구는 생산이 끝날 때까지 비교적 일정한 재고량을 유지해야 가장 잘 작동합니다.