“CNC 공작기계 절삭의 3가지 요소 선택 원칙”.
금속 절삭 가공에서 CNC 공작기계 절삭의 세 가지 요소, 즉 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이를 올바르게 선택하는 것은 매우 중요합니다. 이는 금속 절삭 원리 과정의 주요 내용 중 하나입니다. 아래에서는 이 세 가지 요소의 선택 원칙을 자세히 설명합니다.
I. 절삭 속도
절삭 속도, 즉 선속도 또는 원주속도(V, 미터/분)는 CNC 공작기계 절삭에서 중요한 매개변수 중 하나입니다. 적절한 절삭 속도를 선택하려면 먼저 여러 요소를 고려해야 합니다.
절삭 속도, 즉 선속도 또는 원주속도(V, 미터/분)는 CNC 공작기계 절삭에서 중요한 매개변수 중 하나입니다. 적절한 절삭 속도를 선택하려면 먼저 여러 요소를 고려해야 합니다.
공구 재료
초경: 높은 경도와 우수한 내열성으로 인해 비교적 높은 절삭 속도를 달성할 수 있습니다. 일반적으로 분당 100미터 이상입니다. 인서트 구매 시, 다양한 소재 가공 시 선택 가능한 선속도 범위를 명확히 알려주는 기술 사양이 함께 제공됩니다.
고속도강: 초경합금에 비해 고속도강의 성능은 다소 떨어지며, 절삭 속도도 상대적으로 낮을 수밖에 없습니다. 대부분의 경우 고속도강의 절삭 속도는 분당 70미터를 넘지 않으며, 일반적으로 분당 20~30미터 이하입니다.
초경: 높은 경도와 우수한 내열성으로 인해 비교적 높은 절삭 속도를 달성할 수 있습니다. 일반적으로 분당 100미터 이상입니다. 인서트 구매 시, 다양한 소재 가공 시 선택 가능한 선속도 범위를 명확히 알려주는 기술 사양이 함께 제공됩니다.
고속도강: 초경합금에 비해 고속도강의 성능은 다소 떨어지며, 절삭 속도도 상대적으로 낮을 수밖에 없습니다. 대부분의 경우 고속도강의 절삭 속도는 분당 70미터를 넘지 않으며, 일반적으로 분당 20~30미터 이하입니다.
공작물 재료
경도가 높은 소재의 경우 절삭 속도를 낮춰야 합니다. 예를 들어, 담금질강, 스테인리스강 등의 경우 공구 수명과 가공 품질을 보장하기 위해 V를 낮게 설정해야 합니다.
주철 소재의 경우, 초경 공구를 사용하면 절삭 속도는 분당 70~80미터가 될 수 있습니다.
저탄소강은 가공성이 더 좋고, 절삭속도는 분당 100미터 이상일 수 있습니다.
비철금속의 절단 가공은 비교적 쉽고, 일반적으로 100~200m/분 사이의 더 높은 절단 속도를 선택할 수 있습니다.
경도가 높은 소재의 경우 절삭 속도를 낮춰야 합니다. 예를 들어, 담금질강, 스테인리스강 등의 경우 공구 수명과 가공 품질을 보장하기 위해 V를 낮게 설정해야 합니다.
주철 소재의 경우, 초경 공구를 사용하면 절삭 속도는 분당 70~80미터가 될 수 있습니다.
저탄소강은 가공성이 더 좋고, 절삭속도는 분당 100미터 이상일 수 있습니다.
비철금속의 절단 가공은 비교적 쉽고, 일반적으로 100~200m/분 사이의 더 높은 절단 속도를 선택할 수 있습니다.
처리 조건
황삭 가공의 주된 목적은 소재를 빠르게 제거하는 것이며, 표면 품질에 대한 요구 사항은 상대적으로 낮습니다. 따라서 절삭 속도는 낮게 설정됩니다. 정삭 가공에서는 양호한 표면 품질을 얻기 위해 절삭 속도를 높여야 합니다.
공작기계, 공작물, 공구의 강성체계가 좋지 않을 경우, 진동과 변형을 줄이기 위해 절삭속도도 낮게 설정해야 합니다.
CNC 프로그램에서 S가 분당 스핀들 속도라면, S는 공작물 직경과 절삭 선속도 V에 따라 계산해야 합니다. S(분당 스핀들 속도) = V(절삭 선속도) × 1000 / (3.1416 × 공작물 직경). CNC 프로그램에서 일정한 선속도를 사용하는 경우, S는 절삭 선속도 V(미터/분)를 그대로 사용할 수 있습니다.
황삭 가공의 주된 목적은 소재를 빠르게 제거하는 것이며, 표면 품질에 대한 요구 사항은 상대적으로 낮습니다. 따라서 절삭 속도는 낮게 설정됩니다. 정삭 가공에서는 양호한 표면 품질을 얻기 위해 절삭 속도를 높여야 합니다.
공작기계, 공작물, 공구의 강성체계가 좋지 않을 경우, 진동과 변형을 줄이기 위해 절삭속도도 낮게 설정해야 합니다.
CNC 프로그램에서 S가 분당 스핀들 속도라면, S는 공작물 직경과 절삭 선속도 V에 따라 계산해야 합니다. S(분당 스핀들 속도) = V(절삭 선속도) × 1000 / (3.1416 × 공작물 직경). CNC 프로그램에서 일정한 선속도를 사용하는 경우, S는 절삭 선속도 V(미터/분)를 그대로 사용할 수 있습니다.
II. 공급 속도
이송 속도는 공구 이송 속도(F)라고도 하며, 주로 공작물 가공의 표면 거칠기 요구 사항에 따라 달라집니다.
이송 속도는 공구 이송 속도(F)라고도 하며, 주로 공작물 가공의 표면 거칠기 요구 사항에 따라 달라집니다.
마무리 가공
정삭 가공 시에는 표면 품질에 대한 높은 요구 사항으로 인해 이송 속도를 낮춰야 하며, 일반적으로 스핀들 회전당 0.06~0.12mm로 유지해야 합니다. 이렇게 하면 매끄러운 가공 표면을 확보하고 표면 거칠기를 줄일 수 있습니다.
정삭 가공 시에는 표면 품질에 대한 높은 요구 사항으로 인해 이송 속도를 낮춰야 하며, 일반적으로 스핀들 회전당 0.06~0.12mm로 유지해야 합니다. 이렇게 하면 매끄러운 가공 표면을 확보하고 표면 거칠기를 줄일 수 있습니다.
거친 가공
황삭 가공의 주요 목적은 다량의 소재를 빠르게 제거하는 것이며, 이송 속도는 더 크게 설정할 수 있습니다. 이송 속도는 주로 공구 강도에 따라 달라지며, 일반적으로 0.3 이상입니다.
공구의 주요 릴리프 각도가 클 경우 공구 강도가 떨어지게 되며, 이때 이송 속도도 너무 커질 수 없습니다.
또한, 공작기계의 동력과 공작물 및 공구의 강성도 고려해야 합니다. 공작기계의 동력이 부족하거나 공작물 및 공구의 강성이 낮은 경우, 이송 속도도 적절히 줄여야 합니다.
CNC 프로그램은 이송 속도의 두 가지 단위, 즉 mm/분과 mm/스핀들 회전을 사용합니다. mm/분을 사용하는 경우, 다음 공식으로 변환할 수 있습니다. 분당 이송 = 회전당 이송 × 분당 스핀들 회전 속도.
황삭 가공의 주요 목적은 다량의 소재를 빠르게 제거하는 것이며, 이송 속도는 더 크게 설정할 수 있습니다. 이송 속도는 주로 공구 강도에 따라 달라지며, 일반적으로 0.3 이상입니다.
공구의 주요 릴리프 각도가 클 경우 공구 강도가 떨어지게 되며, 이때 이송 속도도 너무 커질 수 없습니다.
또한, 공작기계의 동력과 공작물 및 공구의 강성도 고려해야 합니다. 공작기계의 동력이 부족하거나 공작물 및 공구의 강성이 낮은 경우, 이송 속도도 적절히 줄여야 합니다.
CNC 프로그램은 이송 속도의 두 가지 단위, 즉 mm/분과 mm/스핀들 회전을 사용합니다. mm/분을 사용하는 경우, 다음 공식으로 변환할 수 있습니다. 분당 이송 = 회전당 이송 × 분당 스핀들 회전 속도.
III. 절삭 깊이
절삭 깊이, 즉 절삭 깊이는 정삭 가공과 초벌 가공 시에 각기 다른 선택이 가능합니다.
절삭 깊이, 즉 절삭 깊이는 정삭 가공과 초벌 가공 시에 각기 다른 선택이 가능합니다.
마무리 가공
정삭 가공 시에는 일반적으로 0.5(반경 값) 미만으로 설정할 수 있습니다. 절삭 깊이를 줄이면 가공 표면의 품질을 보장하고 표면 거칠기와 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.
정삭 가공 시에는 일반적으로 0.5(반경 값) 미만으로 설정할 수 있습니다. 절삭 깊이를 줄이면 가공 표면의 품질을 보장하고 표면 거칠기와 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.
거친 가공
황삭 가공 시 절삭 깊이는 공작물, 공구 및 공작 기계 조건에 따라 결정해야 합니다. 45번 강을 노멀라이징 상태로 선삭하는 소형 선반(최대 가공 직경 400mm 미만)의 경우, 반경 방향 절삭 깊이는 일반적으로 5mm를 초과하지 않습니다.
선반의 스핀들 속도 변경에 일반적인 주파수 변환 속도 조절을 사용할 경우, 스핀들 분당 회전 속도가 매우 낮을 때(100~200회전/분 미만) 모터 출력이 크게 감소합니다. 이 경우 매우 작은 절삭 깊이와 이송 속도만 얻을 수 있습니다.
황삭 가공 시 절삭 깊이는 공작물, 공구 및 공작 기계 조건에 따라 결정해야 합니다. 45번 강을 노멀라이징 상태로 선삭하는 소형 선반(최대 가공 직경 400mm 미만)의 경우, 반경 방향 절삭 깊이는 일반적으로 5mm를 초과하지 않습니다.
선반의 스핀들 속도 변경에 일반적인 주파수 변환 속도 조절을 사용할 경우, 스핀들 분당 회전 속도가 매우 낮을 때(100~200회전/분 미만) 모터 출력이 크게 감소합니다. 이 경우 매우 작은 절삭 깊이와 이송 속도만 얻을 수 있습니다.
결론적으로, CNC 공작기계 절삭의 세 가지 요소를 올바르게 선택하려면 공구 재질, 공작물 재질, 가공 조건 등 여러 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 실제 가공에서는 가공 효율 향상, 가공 품질 보장, 공구 수명 연장이라는 목표를 달성하기 위해 특정 상황에 맞춰 합리적인 조정이 이루어져야 합니다. 동시에 작업자는 절삭 매개변수를 더욱 정확하게 선택하고 CNC 공작기계의 가공 성능을 향상시키기 위해 다양한 소재와 가공 기술의 특성을 지속적으로 숙지하고 경험을 축적해야 합니다.