CNC 가공 에서 이송 속도 와 절삭 속도를 아는 것은 가공 효율을 극대화하는 데 핵심적인 요소입니다 . 이 두 가지 중요한 가공 매개변수는 정밀한 부품을 제작하고 생산성을 향상시키는 데 기본이 됩니다. 이 가이드에서는 이송 속도와 절삭 속도가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 어떻게 상호 작용하는지 살펴보겠습니다. 이 두 가지를 숙달함으로써 CNC 가공 기술을 향상시키고 일관되고 고품질의 결과물을 얻을 수 있기를 바랍니다.
공급 속도가 무엇입니까?
이송 속도는 가공 중에 절삭 공구가 재료를 통과하는 속도를 보여줍니다. 기계공은 분당 밀리미터(mm/min) 또는 분당 인치(IPM)로 측정합니다. 이 속도는 완성된 표면의 품질과 재료 제거 속도에도 영향을 미칩니다.
절단 속도란 무엇인가?
절삭 속도는 가공 중에 공작물과 공구가 서로에 대해 얼마나 빨리 움직이는지 알려줍니다. 분당 피트(ft/min) 또는 분당 미터(m/min)로 측정합니다. 공정이 얼마나 뜨거워지고, 공구가 얼마나 오래 지속되고, 최종 표면이 얼마나 매끄러워지는지에 영향을 미칩니다.
기계공이 최적의 공급 속도를 결정하는 주요 요인:
올바른 공급 속도를 선택할 때는 여러 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다.
1. 표면 마무리
선택한 이송 속도는 최종 표면의 매끄러움에 직접 영향을 미칩니다. 0.01~0.05mm/rev 사이의 느린 이송 속도는 마무리 작업에 완벽한 매끄러운 표면을 만듭니다. 빠른 속도는 표면에 더 눈에 띄는 자국을 남깁니다.
2. 생산력
더 높은 이송 속도는 출력을 증가시키고 재료를 더 빨리 제거합니다. 일반적인 거친 절단의 경우 0.05~0.5mm/rev의 이송 속도가 출력을 증가시키는 데 가장 적합하며 도구도 양호한 상태를 유지합니다. 그러나 더 빠른 속도가 항상 더 나은 것은 아니라는 점을 기억하세요. 속도와 도구 마모 및 표면 품질의 균형을 맞춰야 하기 때문입니다.
3. 공급 속도 제한
모든 기계는 작동 속도에 한계가 있습니다. 이 때문에 기본 선반은 속도 옵션이 적습니다. 반면 CNC 기계는 제작하는 것에 따라 20~200m/min 사이에서 조정 가능한 속도를 가지고 있습니다.
4. 절단 폭
이송 속도가 변경되면 절단 폭도 변경됩니다. 공구 직경의 절반보다 적게 작업물을 절단해야 할 때 이송 속도를 높일 수 있습니다. 폭이 더 큰 절단은 공구를 절약하고 재료를 완전히 제거하기 위해 이송 속도를 줄여야 합니다.
5. 공작기계 능력
더 높은 이송 속도는 절단 시 더 많은 진동을 발생시킵니다. 모든 기계에는 처리할 수 있는 진동량에 대한 특정 한계가 있습니다. 문제를 피하려면 기계가 안전하게 처리할 수 있는 이송 속도와 맞춰야 합니다.
6. 절삭 공구 형상
절삭 공구의 디자인과 모양은 이송 속도에 영향을 미칩니다. 카바이드와 같은 더 단단한 재료로 만든 공구는 더 높은 이송 속도를 처리할 수 있습니다. 절삭 날의 수도 쉽게 제거할 수 있는 재료의 양을 결정하기 때문에 중요합니다.
최적의 절단 속도를 결정하는 방법은?
가공 작업에서 올바른 절삭 속도를 선택하는 것이 중요합니다. 여러 측면이 함께 작용하여 특정 작업물에 가장 적합한 절삭 속도를 찾습니다.
절삭공구의 강도
절삭 공구의 재질 강도는 안전한 작동을 위한 최대 속도 제한을 결정합니다. 입방정 질화붕소(CBN) 및 다결정 다이아몬드(PCD) 와 같은 최신 공구 는 고속강(HSS)보다 5배 빠른 속도로 작업할 수 있습니다. 초경 공구 또한 HSS 공구보다 3배 빠른 속도로 작업할 수 있습니다. 고속으로 작업할수록 열과 진동이 증가하므로, 공구의 수명을 연장하려면 뛰어난 내열성과 경도가 필요합니다.
작업물 경도
작업물 소재의 경도도 속도 선택에 영향을 미칩니다. 티타늄과 같은 단단한 소재는 보통 60m/min 미만의 느린 속도로 절단해야 합니다. 알루미늄과 같은 부드러운 소재는 최대 500m/min의 속도를 처리할 수 있습니다. 이는 단단한 소재는 공구가 너무 빨리 마모되는 것을 방지하기 위해 느린 절단 속도가 필요하다는 것을 나타냅니다.
공구 수명
절삭 속도 선택은 공구의 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 고속에서는 열이 더 빨리 축적되어 공구가 더 빨리 마모됩니다. 너무 느린 절삭은 공구를 손상시키거나 절삭 공정을 덜 생산적으로 만들 수도 있습니다. 가장 좋은 방법은 생산성이 좋고 공구를 더 오래 사용할 수 있는 속도를 찾는 것입니다.
절삭공구재료
다양한 도구 소재는 다양한 최대 속도를 처리할 수 있습니다. HSS 도구는 20~40m/min 사이에서 가장 잘 작동하지만 카바이드 도구는 훨씬 더 빠르게, 즉 최대 200m/min까지 작업할 수 있습니다. 대규모 생산의 경우 다이아몬드 도구 및 입방 붕소와 같은 최신 소재가 약 500m/min의 속도를 처리할 수 있으므로 유용합니다.
이송 속도와 절삭 속도의 차이점
이송 속도와 절삭 속도는 각기 다른 목적으로 사용되며, 기계 가공 작업에 서로 다른 방식으로 영향을 미칩니다.
- 측정 단위: 이송 속도의 단위는 분당 밀리미터(mm/min) 또는 분당 인치(IPM)이고, 절삭 속도의 단위는 분당 미터(m/min) 또는 분당 표면 피트(SFM)입니다.
- 모션 유형: 공구의 회전 운동은 절삭 속도를 정의합니다. 반면에 이송 속도는 직선으로 움직이는 작업물입니다.
- 재료에 미치는 영향: 이송 속도는 완성된 표면의 품질과 칩이 형성되는 방식에 영향을 미칩니다. 절삭 속도는 열을 발생시켜 공구를 마모시킵니다.
- 작업 유형 : 선삭 시 이송 속도는 가공 단계에 따라 달라지지만 절삭 속도는 동일하게 유지됩니다.
- 표면 품질 : 이송 속도는 완성된 표면에 특정 패턴을 만듭니다. 반대로 절단 속도의 열은 표면이 얼마나 매끄러워지는지에 영향을 미칩니다.
- 공정 제어: 이송 속도 도구가 모든 패스에서 얼마나 많은 재료를 제거하는지 설정합니다. 그리고 재료가 제거되는 속도는 다음에 따라 달라집니다. 절삭 속도.
- 매개변수 조정: 이송 속도는 축 이동을 변경하여 제어합니다. 반면 절삭 속도의 경우 스핀들 속도가 조정합니다.
- 도구 수명: 높은 이송 속도는 기계적 응력으로 인해 공구를 파손시킬 수 있습니다. 빠른 절단 속도로 인해 공구가 열로 손상될 수 있습니다.
- 생산성 균형: 이송 속도는 제거되는 재료의 양을 제어하고 절삭 속도는 기계의 작업 속도를 결정합니다.
- 기계 제한사항: 기계가 축을 따라 움직일 수 있는 능력은 이송 속도를 제한합니다. 그리고 스핀들의 힘은 절삭 속도를 제한합니다.
| 매개 변수 | 이송 속도 | 절단 속도 |
|---|---|---|
| 측정 단위 | IPM 또는 mm/분 | SFM 또는 m/min |
| 모션 타입 | 선형 작업물 이동 | 도구 회전 동작 |
| 작업 유형 | 단계에 따라 다릅니다 | 일정하게 유지됨 |
| 재료의 영향 | 표면 마감에 영향을 미칩니다 | 공구 마모를 발생시킵니다 |
| 표면 품질 | 표면 패턴을 생성합니다 | 표면의 매끄러움에 영향을 미칩니다 |
| 공정 제어 | 패스당 재료 | 재료 제거율 |
| 매개 변수 조정 | 축 이동 제어 | 스핀들 속도 조정 |
| 공구 수명 | 기계적 스트레스 손상 | 열 관련 마모 |
| 생산성 균형 | 재료량 조절 | 가공 생산성 |
| 기계 제한 | 축 이동 용량 | 스핀들 전력 제한 |
가공 작업에서 이송 속도를 어떻게 계산하나요?
이송 속도 계산은 간단한 공식을 사용합니다. 이송 속도 = (스핀들 속도 × 플루트 수) / 1000. 선삭 작업의 경우, 회전당 밀리미터 또는 회전당 인치로 이송 속도를 측정합니다. 최종 계산은 도구 유형, 작업물 재료 및 요구되는 표면 마감의 세 가지 주요 측면을 고려해야 합니다.
절삭 속도를 계산하는 공식은 무엇입니까?
절삭 속도 계산은 측정 시스템에 따라 다릅니다. 미터법 단위의 경우 다음을 사용합니다.
Vc = (π × D × N) / 1000
여기서: Vc = 절삭 속도(m/min),
π = 파이(약 3.14159)
D = 작업물 직경(mm),
N = 스핀들 속도(rpm)
영국식 측정법의 경우 이 공식은 다음과 같이 변경됩니다.
Vc = (π × D × N) / 12
여기서: Vc = 절삭 속도(SFM),
D = 작업물 직경(인치)
참고: 밀링 시에는 공작물 직경 대신 공구 직경을 계산에 사용하세요.
절삭 속도 대 이송 속도 결정
절삭 속도와 이송 속도 결정 사이의 적절한 균형은 적절한 절삭 깊이를 선택하는 것으로 시작됩니다. 이 선택은 도구 품질과 재료에 따라 달라집니다. 기계 안정성과 원하는 표면 마감에 따라 이송 속도를 설정하세요. 절삭 속도는 재료를 최상의 방법으로 제거하고 도구 수명을 극대화할 수 있도록 변경해야 합니다. 단단한 재료는 이러한 매개변수에 대해 낮은 설정이 필요하고 부드러운 재료는 더 높은 값을 처리할 수 있다는 점을 기억하세요. 이러한 변경은 열과 적절한 칩 형성을 제어하는 데 도움이 됩니다.
이송 속도와 절삭 속도 상호 작용
절삭 공정에는 두 가지 주요 동작이 있습니다. 절삭 속도는 압축력을 통해 재료를 제거하는 주요 동작을 시작합니다. 이송 속도는 작업물 표면에서 공구의 동작을 제어합니다. 이러한 동작은 결합되어 지속적인 칩을 형성합니다. 모든 유형의 가공 작업은 최상의 결과를 얻으려면 서로 다른 이송 동작 강도가 필요합니다.
비선형 경로
이송 속도는 일반적으로 가공 중에 직선으로 이동하지만 원형 또는 호 절단의 경우 공구는 대신 곡선 경로를 따릅니다. 절삭 깊이가 증가함에 따라 이러한 궤적 변화가 커집니다. 특히 안쪽 모서리를 절삭할 때 공구와 재료의 접촉 각도가 커집니다. 공구는 바깥쪽 모서리보다 여기에서 재료와 더 많이 접촉합니다. 이러한 변화는 표면 마감 품질과 절삭 정밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.
맺음말
절삭 속도와 이송 속도 사이의 적절한 균형은 성공적인 가공으로 이어집니다. 작업물 소재, 절삭 공구의 설계 및 소재를 처리하는 기계의 능력과 같은 많은 측면을 알아야 합니다. 이 두 가지가 어떻게 함께 작동하는지 진정으로 알 때 최상의 가공을 할 수 있습니다.
FAQ's
절삭 속도와 이송 속도는 CNC 가공의 품질과 생산성에 어떤 영향을 미칩니까?
절삭 속도와 이송 속도의 조합은 재료를 얼마나 빨리 제거할 수 있는지와 얻을 수 있는 표면 마감 유형을 결정합니다. 빠른 속도는 생산 속도를 높일 수 있지만 공구를 더 빨리 마모시킬 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 기계의 성능 내에서 표면 품질과 속도의 균형을 이루는 이송 속도를 선택하세요.
이송 속도의 변화가 칩 두께에 어떤 영향을 미칩니까?
공급 속도는 칩 두께에 직접적인 영향을 미치는데, 빠른 공급 속도는 더 단단하고 두꺼운 칩을 만들어 더 쉽게 부러지기 때문입니다. 공급 속도를 늦추면 칩이 탄력 있고 얇아집니다. 이렇게 되면 칩을 깨끗하게 부러뜨리기가 더 어려워집니다. 이러한 변화는 최종 표면 품질과 제거 속도에 영향을 미칩니다.
어떤 재료가 가장 빠른 절삭 속도를 지원하여 최상의 가공 결과를 낼 수 있을까요?
일반적인 재료에서 알루미늄은 가장 빠른 절단 속도를 허용합니다. 절단하기 쉽고 부드럽기 때문에 100~500 SFM으로 가공할 수 있습니다.
매우 높은 절삭 속도를 사용하면 어떤 결과가 발생합니까?
기계를 너무 빨리 돌리면 과도한 열이 발생할 수 있습니다. 이는 열로 인해 작업물이 손상되거나 도구가 빨리 마모되거나 표면 마감도 손상되는 등 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 이는 비용을 증가시킵니다.
