연삭휠의 드레싱 공구는 어떻게 선택해야 하나요?

연삭 가공에서는 연삭휠의 성능과 형상이 가공 품질 및 효율에 결정적인 영향을 미칩니다. 그러나 사용 시간이 증가함에 따라 연마 입자가 무뎌지거나 막혀 절삭력이 저하될 수 있습니다. 따라서 적절한 연삭휠 드레싱(Truing & Dressing)은 가공 정밀도와 공정 안정성을 확보하기 위한 핵심 요소로 작용합니다.

시중에는 다양한 종류의 드레싱 공구가 존재하며, 적절한 드레싱 공구를 선택하면 연삭휠의 형상을 복원할 수 있을 뿐만 아니라 절삭력을 유지하고 가공 효율을 높이며 연삭휠의 수명을 연장할 수 있습니다. 본 글에서는 연삭휠의 크기와 재질, 요구되는 윤곽 형상, 그리고 다이아몬드 드레싱 공구의 품질이라는 세 가지 측면에서 가공 조건에 가장 적합한 드레싱 공구를 어떻게 선택해야 하는지를 살펴봅니다.

트루잉과 드레싱

트루잉(Truing) 소개

트루잉은 연삭휠의 연마면을 원하는 형상과 평탄도로 조정하고, 연삭휠과 스핀들 축이 정확히 동심을 이루도록 만드는 작업을 의미합니다. 트루잉이 완료된 연삭휠 표면은 매우 평탄하며, 연마재 입자의 돌출 정도도 상대적으로 적습니다.

드레싱(Dressing) 소개

드레싱은 연삭휠 표면에서 연마재 주변을 감싸고 있는 결합제를 제거하여, 연마 입자의 날카로운 모서리가 표면에 적절히 드러나도록 하는 작업입니다. 이를 통해 연삭휠의 연마 능력을 회복하거나 향상시킬 수 있습니다

(연관 글: 연삭휠의 트루잉과 드레싱이란?)

적절한 드레싱 공구는 어떻게 선택할까?

적절한 공구는 다음의 세 가지 측면에서 선택할 수 있습니다:

• 연삭휠의 크기, 결합제 및 연마재 종류
• 연삭휠에 요구되는 형상 및 윤곽
• 드레싱 공구에 사용된 다이아몬드의 품질

1. 연삭휠의 크기, 결합제 및 연마재 종류

연삭휠은 마치 조각 작품과도 같아서 원하는 형상이나 특정한 표면을 가공하려면 연삭휠보다 더 단단한 재료를 사용해 트루잉을 해야 합니다. 다이아몬드는 현재 알려진 가장 단단한 소재로, 이러한 이유로 드레싱 공구에 널리 사용됩니다.

첫 번째 단계로, 연삭휠의 크기, 결합제 종류, 그리고 연마재 유형을 파악하면 드레싱 공구에 필요한 다이아몬드의 캐럿 수(즉, 크기)를 결정하는 데 도움이 됩니다.단일 다이아몬드 타입이든 다수의 다이아몬드를 포함한 드레싱 공구이든, 연삭휠의 크기, 결합제 특성, 연마재의 특성에 따라 적절한 다이아몬드 크기를 선택해야 합니다.

다이아몬드는 연삭휠보다 단단하지만, 드레싱 과정에서 마모되기 마련입니다. 다이아몬드의 마모 정도는 연삭휠과 접촉하는 시간에 따라 달라지며, 크기가 큰 연삭휠일수록 더 큰 다이아몬드를 사용하는 것이 일반적입니다. 다음과 같은 경우에도 큰 사이즈의 다이아몬드를 사용하는 것이 권장됩니다:

• 연삭휠의 두께가 6인치를 초과하는 경우: 접촉 시간이 길어지므로, 내구성을 높이기 위해 더 큰 다이아몬드를 사용하는 것이 필요합니다.
• 레진 결합제 연삭휠 사용 시: 세라믹 결합제에 비해 레진 결합제는 다이아몬드의 마모에 영향을 줄 수 있으므로, 이에 맞는 선택이 필요합니다.
• 특수 연마재 연삭휠(예: 세라믹 연마재): 더 단단한 연마재는 다이아몬드에 더 큰 마모를 유발하므로, 더 높은 품질과 큰 크기의 다이아몬드를 사용하는 것이 좋습니다.

다음은 연삭휠 외경에 따른 드레싱 공구용 다이아몬드 최소 권장 크기 표입니다:

2. 연삭휠에 요구되는 형상 및 윤곽

다양한 드레싱 공구는 각각 다른 연삭휠 형상 및 윤곽에 적합합니다. 예를 들어:

• 단순형 드레싱 공구: 기본적인 형상 복원이나 원호 형상 드레싱에 적합합니다. 예: 연마재 공구, 나이프 플레이트형 공구, 단점 드레서, 콘형 드레서.
• 복합 고정밀 드레싱 공구: 보다 복잡한 형상 구현에 적합합니다. 예: 나이프 플레이트형 공구, 콘형 드레서.

다이아몬드 공구와 연삭휠의 실제 접촉 면적은 매우 작을 수 있지만, 적절한 드레싱 공구를 선택하는 것은 가공 효율과 품질에 큰 영향을 미칩니다. ※ 참고: 대부분의 다이아몬드 드레싱 공구는 직선 또는 테이퍼 형상 드레싱에 사용할 수 있으나, 복잡한 윤곽을 가공해야 할 경우에는 보다 짧고 전용으로 설계된 드레싱 공구를 사용하는 것이 좋습니다.

3. 드레싱 공구에 사용된 다이아몬드의 품질

다이아몬드의 품질은 드레싱 공구의 가격과 수명에 큰 영향을 미칩니다. 업계에 통일된 기준은 없지만, 일반적으로 고품질 다이아몬드는 더 긴 수명을 가진다고 평가됩니다. 고품질 다이아몬드의 특징은 다음과 같습니다:

• 불순물, 균열, 결함이 적음
• 형상과 팁이 더 정밀함

또한, 고품질 다이아몬드 공구(예: AA 등급)는 재설정(Resetting) 및 재연삭(Relapping) 작업이 가능하여 수명을 더욱 연장할 수 있습니다.

• 재설정: 다이아몬드 팁을 다시 연마하여 공구의 수명을 연장하는 작업
• 재연삭: 기계적인 방법으로 드레서의 기하학적 형상과 윤곽을 복원하여 원래의 크기로 되돌리는 작업

고품질 다이아몬드 공구는 가격이 다소 높지만, 수리 및 재사용이 가능하므로 장기적으로는 사용 비용을 절감할 수 있습니다. 반면, 저품질 다이아몬드(예: D등급)는 재설정이 불가능하며, 가격은 저렴하지만 한 번만 사용하고 교체해야 할 가능성이 높습니다.

드레싱 공구와 결합제의 상관관계는 어떻게 고려해야 하나요?

결합제에 따라 특성이 서로 다르기 때문에, 일부 드레싱 공구는 특정 결합제 연삭휠과는 적합하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 금속 결합제 연삭휠은 경도와 내마모성이 높아 단결정 다이아몬드 드레서로는 드레싱하기에 부적합합니다. 이런 경우, 드레싱 공구가 과도하게 마모되거나 파손되거나 무뎌지기 쉬우며, 심할 경우 소결 현상까지 발생할 수 있습니다.

상기 표는 일반적으로 사용되는 드레싱 공구와 결합제 간의 적합성을 나타냅니다.

※주:

• ＋: 권장 사용
• ▲: 특정 조건에서 사용 가능
• －: 권장하지 않음

※주의: 전해 도금 결합제 연삭휠은 단층 코팅만 되어 있어 드레싱 및 재샤프닝이 필요하지 않습니다.

적절한 공구를 선택하면 드레싱 효율과 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 도구의 수명 또한 연장시킬 수 있습니다.

대표적인 드레싱 공구에는 어떤 것들이 있나요?

가장 많이 사용되는 드레싱 공구 상위 3위는 다음과 같습니다:

• 금속 결합 다이아몬드 드레서
• 동력 회전식 드레싱 공구
• 단결정 다이아몬드 드레서

아래 표는 일반적으로 사용되는 드레싱 공구의 비율입니다:

자주 사용되는 드레싱 공구

천연 단결정 다이아몬드 드레서>>>천연 단결정 다이아몬드 드레서

• ※ 일반적인 샤프닝, 드레싱, 평면 / 원통 / 센터리스 연삭 등의 관련 작업에 사용할 수 있습니다.
• 적합: 전통 연삭휠 드레싱에 적합
• 부적합: 다이아몬드 / CBN 연삭휠 드레싱에는 부적합

다결정 다이아몬드 드레서>>>다결정 다이아몬드 드레서

• ※ 여러 개의 작은 다이아몬드가 동시에 연삭휠에 충격을 가함으로써, 다이아몬드 드레서가 다양한 연삭에서 샤프닝 및 드레싱 작업을 수행할 수 있습니다.
• ※새로운 드레서는 먼저 3~5회 연삭 작업을 통해 약 0.005인치를 갈아내야 다이아몬드가 노출됩니다.
  콘형 드레서
• 적합: 대구경 연삭휠, 디스크형 연삭휠, 센터리스 연마 또는 대구경 휠 드레싱에 적합

콘형 드레서>>>콘형 드레서

• ※ 형상 드레싱 또는 내외부 곡선 형상 드레싱, 일반 실리콘 카바이드 및 알루미나 연삭휠 등의 성형 박리 작업에 사용됩니다.
• 적합: 정밀 형상 연마 드레싱에 적합

형상 드레서>>>형상 드레서

• ※ 연삭휠의 형상 드레싱 또는 내외부 곡선 형상 드레싱에 사용됩니다.
• 적합: 정밀 형상 연마 드레싱에 적합

CVD 형상 드레서>>>CVD 형상 드레서

• ※ 연삭휠의 형상 드레싱 또는 내외부 곡선 형상 드레싱에 사용됩니다.
• ※ 세 개의 다이아몬드 날카로운 모서리를 이용하여 연삭기 연삭휠을 동시에 드레싱함으로써, 드레싱 효율과 휠의 정밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있어 ‘3점 드레서’라고도 불립니다.
• 적합: 항공우주, 공작기계 부품, 자동차 부품 등의 연삭기 연삭휠

결합형 드레서>>>결합형 드레서 (DI Series)

• ※ 다이아몬드의 접촉 면적이 넓기 때문에 드레싱 속도가 더 빠릅니다.
• ※ 휴대용 연삭휠 드레싱 및 기계 자동 드레싱 작업에 사용할 수 있습니다.
• 적합: 대구경 연삭휠, 디스크형 연삭휠, 센터리스 연마 또는 대구경 휠 드레싱에 적합

결론

적절한 연삭휠 드레싱 공구를 선택하려면, 연삭휠의 크기와 재질, 필요한 형상과 윤곽, 그리고 드레싱 공구에 사용된 다이아몬드의 품질을 고려해야 합니다. 적절한 드레싱 공구는 연삭휠의 절삭력과 형상을 효과적으로 복원할 뿐만 아니라 가공 정밀도와 생산 효율도 향상시킬 수 있습니다.

또한, 드레싱 공구와 연삭휠 결합제 간의 적합성도 중요한 요소입니다. 부적절한 선택은 드레싱 공구의 과도한 마모나 가공 품질 저하를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 결합제 연삭휠에는 단결정 다이아몬드 드레서 사용이 적합하지 않은데, 이는 높은 경도로 인해 다이아몬드가 쉽게 파손되고 마모될 수 있기 때문입니다.

현재 시장에서 가장 일반적인 드레싱 공구는 금속 결합 다이아몬드 드레서, 동력 회전식 드레싱 공구, 단결정 다이아몬드 드레서 등이 있으며, 각각의 장점이 있어 다양한 가공 요구에 적합합니다. 적절한 드레싱 공구를 선택함으로써 드레싱 효율과 정밀도를 높이고, 생산 비용을 줄이며 공구 수명을 연장할 수 있습니다.

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10. 복기

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