D2 공구강 가공 가이드: 속도, 이송 속도 및 연삭

D2 공구강 고탄소, 고크롬 냉간 공구강으로 블랭킹 다이, 성형 공구, 전단날 및 기타 내마모성 공구에 사용됩니다. D2의 우수한 내마모성과 치수 안정성을 제공하는 동일한 크롬 탄화물이 D2를 가공하기 어려운 냉간 공구강 중 하나로 만듭니다.

해당 등급에는 다음이 포함됩니다 DIN 1.2379 및 JIS SKD11. 아래의 실용적인 가공 지침은 D2, 1.2379, SKD11 및 밀접하게 관련된 D2형 냉간 공구강에 적용됩니다.

D2는 일반적으로 열처리 전에 풀림 상태에서 황삭 가공해야 합니다. 이 상태에서는 적합한 초경, 서멧 또는 고품질 공구 재료로 선삭, 밀링, 드릴링 및 연삭이 가능하지만, 크롬이 풍부한 탄화물로 인해 공구 마모가 빠르게 발생하므로 절삭 속도를 보수적으로 유지해야 합니다.

약 58-60 HRC로 경화한 후에는 일반적인 선삭, 밀링 및 드릴링이 훨씬 어려워집니다. 작업은 일반적으로 연삭, EDM, PCBN 하드 터닝 또는 제어된 하드 밀링으로 마무리됩니다. 올바른 파라미터는 강재 상태, 공구 재료, 기계 강성, 냉각수 제어 및 요구되는 표면 조도에 따라 달라집니다.

D2 공구강의 주요 매개변수 요약

작업	재료 상태	권장 도구 또는 프로세스	실용적인 참고 사항
거친 선삭	열처리 후, 약 200-250 HB	코팅된 초경	D2는 마모성이 강하므로 속도를 제한적으로 사용하십시오.
마무리 작업	어닐링된	코팅된 초경합금 또는 세라믹	세라믹 골재는 더 빠른 속도로 작동할 수 있지만, 안정적인 환경에서만 가능합니다.
급회전	경화 경도 약 58-60 HRC	PCBN 또는 세라믹	주로 마무리 작업에 사용되며, 대량의 재료를 제거하는 데는 적합하지 않습니다.
밀링	어닐링이 선호됨	코팅된 초경합금 또는 고품질 고속도강	공구 돌출부를 짧게 유지하고 진동을 방지하십시오.
경질 밀링	경화 경도 약 58-60 HRC	코팅된 탄화물 또는 PCBN	견고한 기계와 안정적인 결합이 필요합니다.
교련	어닐링이 선호됨	코발트 HSS 드릴, 초경 팁 드릴 또는 솔리드 초경 드릴	가능하면 경화 전에 드릴 작업을 하십시오.
연마	어닐링 또는 경화	기존 휠, SG 휠 또는 CBN 휠	타거나 갈라지는 것을 방지하기 위해 열을 조절하세요.

D2 공구강은 왜 가공하기 어려울까요?

D2는 일반 강재에 비해 가공이 어려운 것으로 널리 알려져 있습니다. 높은 탄소 및 크롬 함량은 강재 기지 전체에 분포하는 경질의 크롬이 풍부한 탄화물을 형성합니다. 절삭 중 이러한 탄화물은 연마성 개재물처럼 작용하여 공구 마모를 가속화하고 절삭력을 증가시킵니다.

실용적인 피삭성 등급 D2의 경우 약 45퍼센트이며, W1과 같은 1퍼센트 탄소 수경화 공구강의 100퍼센트와 비교됩니다. 실제로 이는 더 낮은 절삭 속도, 더 강한 절삭 공구, 강성 있는 공작물 고정 및 주의 깊은 열 제어를 의미합니다.

강재 상태는 파라미터 선택에 가장 큰 영향을 미칩니다. 풀림 D2는 구상화 탄화물이 더 연한 기지에 위치하므로 가공이 훨씬 쉽습니다. 냉간 공구에서 일반적으로 약 58-60 HRC인 경화 D2는 최종 마무리를 위해 PCBN, 세라믹 공구, 연삭 또는 EDM이 필요합니다. 이러한 이유로 대부분의 재료 제거는 열처리 전에 완료해야 하며, 경화 후 가공은 최종 치수 보정 및 표면 마무리로 제한해야 합니다. 전체 경화 사이클은 당사의 D2 공구강 열처리 가이드.

어닐링 처리된 D2 공구강의 선삭 매개변수

D2는 일반적으로 경화 전에 어닐링 조건 에서 선삭됩니다. 파라미터 선택을 위해 풀림 D2는 일반적으로 200-250 HB 공구강으로 취급됩니다. 다음 값은 시작 참고치이며 고정된 생산 표준이 아닙니다.

코팅된 초경 공구를 사용한 선삭 매개변수

작업	절삭 깊이	공급 속도	절단 속도	공구 등급
거친 작업	0.300인치.	0.015 ipr	200제곱피트	C6 / M30, P30
반거칠기	0.150인치.	0.010 ipr	275 평방미터	C6 / M20, P20
마무리 손질	0.040인치.	0.005 ipr	575 평방미터	C7/M10, P10

코팅 초경 공구는 표준 고속도강 공구보다 연마 마모에 더 잘 견디므로 풀림 D2에 실용적인 선택입니다. 공구 마모, 채터링 또는 불량한 표면 조도가 발생하면 먼저 절삭 속도를 줄인 다음 셋업 강성을 확인하십시오.

세라믹 공구를 사용한 조향 매개변수

작업	절삭 깊이	공급 속도	절단 속도	공구 재료
거친 작업	0.300인치.	0.015 ipr	550 평방미터	HPC 세라믹
반거칠기	0.150인치.	0.010 ipr	750 평방미터	HPC 세라믹
마무리 손질	0.040인치.	0.005 ipr	1300 평방미터	HPC 세라믹

서멧 공구는 코팅 초경 공구보다 더 높은 절삭 속도를 사용할 수 있으며, 특히 반정삭 및 정삭 선삭에서 그렇습니다. 이러한 높은 속도는 기계, 홀더 및 공작물 클램핑이 안정적인 경우에만 적합합니다.

경화 D2 공구강의 경질 선삭 매개변수

하드 터닝은 D2가 58-60 HRC로 경화된 경우 사용할 수 있지만 정삭 방법으로 취급해야 합니다. 대량 재료 제거에는 실용적인 방법이 아닙니다.

상태	공구 재료	절단 속도	공급 속도	절삭 깊이	실용적인 용도
경화된 D2, 경도 약 58-60 HRC	PCBN	70-120m/분	0.08-0.20 mm/회전	가벼운 마무리 절단	보수적인 시작 범위
경화강 D2, 약 58 HRC	PCBN	80-120m/분	0.05-0.15 mm/회전	약 0.2mm	표면 마감 최적화
경화강 기준, 45-55 HRC	PCBN 또는 세라믹	150-200m/분	0.15-0.20 mm/회전	0.20-0.30mm	일반적인 참조 범위

약 58 HRC의 경화 D2의 경우, 표면 거칠기 값 약 Ra 0.12-0.28 μm는 속도, 이송, 절삭 깊이, 공구 형상 및 기계 강성이 적절하게 제어될 때 달성할 수 있습니다.

D2 공구강 밀링 가공 지침

D2는 가능한 한 풀림 상태에서 밀링해야 합니다. 경화 D2의 밀링은 가능하지만 하드 밀링 공구, 짧은 공구 돌출 및 강성 있는 기계가 필요합니다. 주요 목표는 열처리 전에 대부분의 재료를 제거하면서 충분한 여유를 남기는 것 입니다. 경화 후 최종 마무리를 위해.

제분 계수	실질적인 권장 사항
재료 상태	가능하면 어닐링된 상태에서 밀링하십시오.
공구 재료	내마모성을 높이려면 코팅된 초경합금을 사용하고, 저속 작업에만 고품질 고속강(HSS)을 사용하십시오.
절단 속도	D2 카바이드는 공구 마모를 가속화하므로 감속을 적절히 사용하십시오.
도구 설정	공구의 돌출부를 짧게 유지하고 견고한 홀더를 사용하십시오.
작업 고정	공작물을 단단히 고정하고 절삭 부위를 받쳐주세요.
절단 전략	불안정한 단속 절삭 및 과도한 방사형 접촉을 피하십시오.
칩 제어	냉각수, 공기 분사 또는 공구 공급업체의 지침에 따라 일관된 칩 배출을 유지하십시오.

58-60 HRC에서 D2의 하드 밀링은 주로 정삭 작업입니다. 볼 엔드 밀링의 경우 공구를 약 15-20° 기울이면 절삭 작용이 공구 중심에서 벗어나 절삭 안정성과 공구 수명을 개선하는 데 도움이 됩니다.

D2 공구강 드릴링 지침

D2는 가능한 한 경화 전에 드릴링해야 합니다. 일단 경화되면 일반 드릴링은 느리고 비용이 많이 들며 위험해집니다. EDM 또는 특수 초경 드릴링 방법이 더 실용적일 수 있습니다.

드릴링 팩터	실질적인 권장 사항
재료 상태	가능하면 어닐링 처리된 상태에서 드릴 작업을 하십시오.
공구 재료	구멍 크기와 생산량에 따라 코발트 고속강 드릴, 초경 드릴 또는 솔리드 초경 드릴을 사용하십시오.
코팅	TiN, TiCN, or TiAlN can improve wear resistance and reduce friction
드릴 포인트	추력을 줄이고 미끄러짐을 방지하려면 분할점 기하학을 사용하십시오.
점각도	어닐링 처리된 D2강의 경우 118°가 일반적이며, 더 단단한 조건을 위해서는 140~150°가 사용될 수 있습니다.
냉각수	절삭유를 충분히 사용하여 열을 제어하고 칩을 배출하십시오.
깊은 구멍	펙 드릴링 또는 냉각수 주입식 드릴을 사용하십시오.
강화된 D2	일반 드릴링은 피하고, EDM 또는 특수 초경 드릴링을 고려하십시오.

D2 공구강의 연삭 매개변수

연삭은 열처리 후 변형을 교정하고, 스케일을 제거하며, 최종 공차를 얻기 위해 일반적으로 사용됩니다. D2강은 크롬 카바이드 성분이 연마재에 대한 저항성을 가지기 때문에 연삭이 어렵습니다. 연삭 시 발생하는 열을 제대로 제어하지 못하면 표면이 연화되거나, 재경화층이 형성되거나, 미세 균열 또는 연삭 균열이 발생할 수 있습니다.

상태/경도	휠 속도	테이블 속도	다운피드	크로스피드	휠 식별
어닐링 처리, 최대 50 HRC	5500-6500 fpm	50-100 fpm	거친 가공 0.003인치/패스; 정밀 가공 최대 0.0005인치/패스	0.050-0.500 인치/패스	A46JV
경화강도 50-58 HRC	3000-5000 fpm	50-100 fpm	거친 가공 0.002인치/패스; 정밀 가공 최대 0.0005인치/패스	0.025-0.250 인치/패스	A46IV

일반 연삭의 경우 자유롭게 절삭하고 쉽게 글레이징되지 않는 휠을 사용하십시오. SG 또는 비트리파이드 CBN 휠과 같은 고급 연마재는 적합한 응용 분야에서 휠 수명과 열 제어를 개선할 수 있지만, 여전히 올바른 냉각수 공급, 안정적인 드레싱 및 제어된 재료 제거가 필요합니다.

D2 공구강의 용접 수리

D2는 용접성보다 내마모성을 위해 설계되었지만, 용접 수리 은 손상되거나 마모된 공구를 복원하는 데 때때로 사용됩니다. D2는 탄소와 크롬 함량이 높기 때문에 절차가 제어되지 않으면 용접 중 균열이 발생하기 쉽습니다. 성공적인 용접 수리는 일반적으로 제어된 예열, 적합한 용가재, 용접 후 서냉 및 용접 후 뜨임에 달려 있습니다.

권장 가공 순서

단계	권장 작동 방식	목적
원료 준비	스케일, 탈탄층 및 거친 표면 결함을 제거합니다.	가공 일관성 향상
황삭 가공	어닐링 처리된 상태의 기계	공구 마모가 적은 재료를 대부분 제거하십시오.
응력 제거	필요에 따라 거친 가공 후 적용하십시오.	경화 과정 중 변형을 줄입니다
반가공	열처리 과정에서 발생할 수 있는 변형을 고려하여 적절한 여유 공간을 남겨두십시오.	경화 전에 형상을 준비하세요
열처리	필요한 작업 경도로 경화 및 템퍼링합니다.	최종 내마모성을 달성합니다
최종 마무리	연삭, EDM, PCBN 경질 선삭 또는 경질 밀링을 사용하십시오.	최종 공차 및 표면 조도를 달성합니다.
점검	크기, 표면 상태 및 연삭 손상 여부를 확인하십시오.	공구의 조기 고장 위험을 줄이십시오

중황삭 가공을 한 경우, 경화 전 약 650-677 °C (1200-1250 °F)에서의 응력 제거는 변형을 줄이는 데 도움이 됩니다 경화 사이클 동안. 이 순서는 경화된 D2의 가공이 느리고 비용이 많이 들기 때문에 중요합니다.

안정적인 D2 가공은 전체 가공 시스템에 달려 있습니다: 기계 강성, 공구 홀더 강도, 고정구 지지, 공작물 상태, 냉각수 공급 및 공구 재료. 공구 오버행을 짧게 유지하고, 절삭 영역에 가깝게 클램핑하고, 채터링을 조기에 제어하며, 가능한 한 경화 가공은 최종 마무리용으로 남겨두십시오.