precision_manufacturing CNC 절삭 속도 및 이송 계산기 star

계산 방법

절삭 가공은 나머지 모든 것을 좌우하는 두 가지 공식으로 귀결됩니다. 주축 회전수는 재료에 맞는 절삭 속도를 기계에서 실제로 설정할 수 있는 회전수로 변환합니다: n = 1000·Vc ÷ (π·D). 여기서 Vc는 분당 미터(m/min) 단위의 절삭 속도이고, D는 공구(또는 공작물)의 지름(mm)입니다. 테이블 이송은 이 회전수를 테이블이 실제로 이동해야 할 속도로 변환합니다: F = n · z · fz. 여기서 z는 절삭날(플루트 또는 인서트)의 개수이고, fz는 날당 이송량 — 각 절삭날이 한 바퀴 회전당 깎아내는 재료의 양(mm)입니다.

계산 예시: Ø10mm 초경 엔드밀로 연강을 교과서적인 Vc 100 m/min로 가공하면 n = 1000 × 100 ÷ (π × 10) ≈ 3183 RPM이 됩니다. 4개의 날과 날당 이송량 fz = 0.05mm를 적용하면 이송 속도는 F = 3183 × 4 × 0.05 ≈ 637 mm/min이 됩니다. 입력값 중 하나만 바꾸어도 — 더 작은 공구, 더 단단한 재료, 다른 날 수 — 두 값이 함께 변하며, 이것이 단순한 참고표 대신 계산기가 필요한 이유입니다.

Vc 자체는 항상 재료와 공구의 조합에서 나오며, 결코 보편적인 상수가 아닙니다. 일반적인 시작값: 연강에 고속도강(HSS)은 25~30 m/min, 강에 초경은 80~200 m/min로 뛰어오르며, 알루미늄은 훨씬 쉽게 절삭되므로 알루미늄에 초경은 200~500 m/min까지 가능하고, 스테인리스는 가공 경화와 열 축적 때문에 초경으로도 60~120 m/min로 더 낮습니다. 이는 칩의 색깔을 관찰하고 절삭음을 들으며 조정해야 할 보수적인 값이며, 특정 인서트 등급에 대한 공구 제조사 자체의 표가 항상 일반적인 수치보다 우선합니다.

알아두어야 할 사항

잘못된 회전수를 선택하면 양쪽 극단 모두에서 실제 문제가 발생하며, 이는 단순히 "빠를수록 위험하다"가 아니라 서로 다른 고장 형태입니다.

• 너무 느린 경우: 공구가 깔끔하게 절삭하지 못하고 문지르게 되어 표면 마감이 나빠지고, 재료(특히 스테인리스와 일부 알루미늄 합금)가 가공 경화되며, 회전수 차이만으로 예상되는 것보다 훨씬 더 사이클 시간이 늘어납니다.
• 너무 빠른 경우: 칩이 열을 실어 나르는 속도보다 열이 더 빠르게 축적되어 공구 마모가 가속화되고, 절삭날이 물러지며, 최악의 경우 인서트가 깨지거나 파손됩니다. 과도한 열은 공작물 표면을 태울 수 있고, 얇은 벽면을 가진 부품에서는 치수를 변형시킬 수 있습니다.

같은 두 공식은 밀링을 넘어서도 적용됩니다. 선삭에서는 D가 공작물의 지름이며, 재료가 제거될수록 지름이 줄어들기 때문에, 일정한 Vc를 유지하려면 이상적으로는 절삭이 진행될수록 회전수가 올라가야 합니다. 드릴링에서는 D가 드릴의 지름이고 이송은 날당이 아니라 회전당으로 주어지지만, n = 1000·Vc/(π·D) 공식 자체는 변하지 않습니다. 계산된 회전수가 기계의 한계를 초과하면 기계의 최대 회전수로 가공하고 도달 가능한 회전수로부터 이송을 다시 계산하십시오 — 회전수를 낮춘 상태에서 원래의 이송을 그대로 유지해서는 절대 안 됩니다. 이는 각 날에 과부하를 일으키기 때문입니다.