CNC 가공에서 이송 속도와 절삭 속도는 가공 효율, 부품 품질 및 공구 수명에 직접적인 영향을 미치는 두 가지 중요한 매개변수입니다. 적절한 이송 속도와 절삭 속도를 선택하면 가공 공정을 가속화할 뿐만 아니라 생산 시간을 단축하다 표면 품질을 향상시키고 공구 수명을 연장합니다. CNC 공정 최적화를 위해서는 이러한 매개변수와 실제 가공에서의 적용에 대한 심층적인 이해가 필수적입니다.
다음 텍스트에서는 Yonglihao Machinery가 특정 가공 요구 사항에 따라 최적의 이송 속도와 절삭 속도를 선택하는 방법을 자세히 살펴보겠습니다.
목차
공급 속도가 무엇입니까?
CNC 가공에서 이송률(이송 속도라고도 함)은 공구가 단위 시간당 가공물 표면을 따라 이동하는 거리를 측정한 값으로, 일반적으로 분당 밀리미터(mm/min) 또는 분당 인치(rpm)로 표시됩니다. 이송률은 가공 공정에서 중요한 매개변수로, 가공 효율, 공구 마모, 가공 품질 및 전체 가공 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 이송률은 특정 가공 작업, 소재 특성, 공구 종류 및 표면 품질 요구 사항에 따라 정밀하게 조정해야 합니다.
최적의 공급 속도 선택
최적의 공급 속도를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다.
작업물 품질 및 표면 요구 사항: 공작물의 치수 공차, 형상 복잡성, 표면 조도 요건은 이송 속도 선택에 영향을 미칩니다. 표면 거칠기를 줄이고 가공 정밀도를 확보하기 위해서는 일반적으로 이송 속도를 낮추는 것이 필요하며, 특히 고품질 가공 결과를 위해서는 더욱 그렇습니다.
공작물 재료 및 재료 특성: 다양한 소재(예: 알루미늄 합금, 스테인리스강 등)의 경도, 인성, 열전도도 및 기타 특성은 이송 속도 선택에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 더 단단한 소재는 공구 손상을 방지하기 위해 더 낮은 이송 속도가 필요하며, 열전도도가 낮은 소재는 과열 및 공구 어닐링을 방지하기 위해 더 낮은 이송 속도가 필요합니다. 효율적인 절삭을 보장하고 공구의 조기 마모를 방지하려면 소재 특성에 따라 이송 속도를 조정하는 것이 필수적입니다.
공구 재료 및 유형: 각 공구 소재(초경, 고속도강 등)와 종류(엔드밀, 선삭 공구 등)마다 특정 이송 속도 요구 사항이 있습니다. 공구의 경도와 내마모성은 다양한 이송 속도에서의 성능을 결정합니다.
절삭 공구 형상: 공구의 형상(팁 반경, 경사각, 여유각 등)은 최적 이송 속도에 영향을 미칩니다. 특수 형상의 경우, 최상의 절삭 성능을 얻기 위해 이송 속도를 조정해야 할 수 있습니다.
최적의 공급 속도에 영향을 미치는 기타 요소
가공 작업 유형: 다른 가공 작업 (CNC 밀링, CNC 터닝, 드릴링 등) 가공마다 필요한 이송 속도가 다릅니다. 밀링은 일반적으로 더 높은 이송 속도가 필요한 반면, 정밀 드릴링은 정확도를 위해 더 낮은 이송 속도가 필요할 수 있습니다.
절단 폭: 절삭 폭이 넓어지면 절삭력이 증가하므로 공구 과부하를 피하기 위해 이송 속도를 낮춰야 합니다.
도구 내구성 및 수명: 이송 속도가 지나치게 높으면 공구 부하가 증가하여 공구 마모가 가속화됩니다. 이송 속도를 적절하게 조정하면 공구 수명을 연장하고 가공 효율을 향상시킬 수 있습니다. 생산성과 공구 수명의 균형을 맞추는 것은 이송 속도를 최적화하는 데 매우 중요합니다.
생산력: 이송 속도가 높을수록 가공 속도가 빨라지고 사이클 시간이 단축되어 생산성이 향상됩니다. 그러나 이송 속도가 지나치게 높으면 표면 품질이 저하되고 공구 마모가 증가할 수 있으므로, 생산성을 높이는 동시에 품질 요구 사항과 비용 관리의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
공작 기계 기능: 공작기계의 최대 이송 속도는 설계 및 구동 시스템 성능에 따라 달라집니다. 기계 용량을 초과하면 진동, 공구 떨림, 심지어 가공 불량이 발생할 수 있습니다.
절삭 속도란 무엇입니까?
절삭 속도는 공구의 절삭날이 가공물 표면에 대해 이동하는 속도를 측정하는 중요한 매개변수입니다. CNC 가공에서 절삭 속도는 일반적으로 분당 미터(m/min) 또는 분당 피트(ft/min)로 표시됩니다. 절삭 속도는 가공 효율에 영향을 미칠 뿐만 아니라 가공 품질, 공구 마모 및 가공 비용에도 상당한 영향을 미칩니다. 적절한 절삭 속도는 가공 공정을 최적화하고, 생산 효율을 높이며, 공구 수명을 연장할 수 있습니다.
최적의 절단 속도 선택
최적의 절삭 속도를 선택하려면 가공 품질과 효율성의 균형을 맞추기 위해 여러 요소를 고려해야 합니다. 주요 영향 요소는 다음과 같습니다.
재료 | 선회 | 교련 | 리밍 | 엔드 밀링(러핑) | |
알류미늄 | 400-1000 | 250-600 | 100-300 | 600 | |
놋쇠 | 225-300 | 150-300 | 130-200 | ||
청동 | 150-225 | 100-250 | 75-180 | 중간: 250 어려움: 125 | |
주철 | 부드러운 | 100-150 | 75-150 | 60-100 | 60 |
중간 | 75-120 | 70-110 | 35-65 | ||
딱딱한 | 50-90 | 60-100 | 20-55 | 50 | |
구리 | 100-200 | 60-100 | 40-60 | ||
마그네슘 | 600-1200 | 300-650 | 150-350 | ||
스테인리스 스틸 | 자유 가공 | 100-150 | 65-100 | 35-85 | 304: 55 17-4PH: 35 |
다른 학년 | 40-85 | 15-50 | 15-30 | ||
탄소강 및 합금강 | 자유 가공 | 125-200 | 100-145 | 60-100 | 낮은 C: 75 4140: 50 4340: 50 |
0.3% C 미만 | 75-175 | 70-120 | 50-90 | ||
0.3% ~ 0.6% C | 65-120 | 55-90 | 45-70 | ||
0.6% C 이상 | 60-80 | 40-60 | 40-50 | ||
티탄 | 25-55 | 30-60 | 10-20 | Ti-6AL-4V: 25 |
공작물 경도: 가공물 소재의 경도는 절삭 속도 선택에 직접적인 영향을 미칩니다. 경도가 높은 소재는 공구 마모를 줄이고 공구 수명을 연장하기 위해 절삭 속도를 낮춰야 합니다. 반대로, 절삭 속도가 지나치게 높으면 공구 마모가 가속화되고 가공물 표면 품질이 저하될 수 있습니다.
절삭 공구 강도: 공구의 재질, 강도 및 내마모성은 공구가 견딜 수 있는 절삭 속도를 결정합니다. 초경 공구는 더 높은 절삭 속도에서 작동할 수 있는 반면, 고속도강 공구는 일반적으로 더 낮은 절삭 속도에서 작동합니다. 공구 강도가 부족하면 공구 파손이나 빠른 마모가 발생하여 가공 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
도구 수명: 절삭 속도가 높을수록 가공 효율은 향상되지만, 공구의 열 부하가 증가하여 마모가 가속화되고 공구 수명이 단축됩니다. 적절한 절삭 속도를 선택하면 공구 마모율을 줄이고 공구 수명을 연장하며 높은 가공 품질과 효율을 유지할 수 있습니다. 가공 공정을 최적화하려면 공구 수명과 절삭 속도 간의 최적의 균형을 찾는 것이 중요합니다.
기계 가공에서 속도와 이송이 중요한 이유는 무엇입니까?
속도(절삭 속도)와 이송 속도는 기계 가공에서 두 가지 중요한 매개변수로, 효율성, 표면 품질, 공구 수명, 전반적인 기계 가공 비용을 포함한 기계 가공 공정의 다양한 측면에 직접적인 영향을 미칩니다.
가공 효율성: 절삭 속도가 높을수록 가공 시간이 단축되고, 적절한 이송 속도는 빠른 재료 제거를 보장하여 생산 주기를 단축하고 생산량을 늘릴 수 있습니다.
표면 품질: 절삭 속도가 지나치게 높으면 표면 거칠기가 증가하고, 이송 속도가 너무 빠르면 공구 자국이나 표면 결함이 발생할 수 있습니다. 절삭 속도와 이송 속도를 조절하면 원하는 표면 조도와 부품 정확도를 얻을 수 있습니다.
공구 수명: 절삭 속도가 높아지고 이송 속도가 빨라지면 공구의 열 부하가 증가하여 마모가 가속화되고 공구 수명이 단축됩니다. 이 두 가지 매개변수를 최적화하면 공구 수명을 효과적으로 연장하고 공구 교체 빈도를 줄이며 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
가공 비용: 매개변수 설정이 너무 높거나 낮으면 불필요한 비용 증가로 이어질 수 있습니다. 이 두 매개변수를 최적화하면 재료 낭비를 줄이고, 공구 소비를 줄이며, 에너지 비용을 절감하여 궁극적으로 가공 경제성을 향상시킬 수 있습니다.
가공 안정성: 적절한 속도와 이송 속도 설정은 가공 공정의 안정성을 유지하는 데 도움이 되며, 진동과 소음을 줄이고 원활한 작동을 보장하며, 결과적으로 제품의 일관성과 신뢰성을 향상시킵니다.
이송 속도와 절삭 속도의 차이점
CNC 가공에서 이송률과 절삭 속도는 서로 다른 물리적 의미와 영향을 미칩니다. 이송률은 공작물에 대한 공구의 상대적인 전진 속도를 제어하는 반면, 절삭 속도는 공작물 표면에서 공구 절삭날의 이동 속도를 제어합니다. 이송률은 주로 가공 효율과 표면 품질에 영향을 미치는 반면, 절삭 속도는 공구 수명과 가공 온도에 더 큰 영향을 미칩니다. 아래 절삭 속도와 이송률 차트를 통해 이러한 차이를 더 쉽게 확인할 수 있습니다.
매개변수 | 절삭 속도 | 공급 속도 |
Generatrix와 Directrix | Directrix는 절삭 속도에 의해 생성됩니다. | 생성기는 공급 속도에 의해 생성됩니다. |
동작 단위 및 단축형 | 분당 미터(m/min) 또는 분당 피트(ft/min)로 측정하고 Vc로 표시합니다. | 회전당 미터(mpr) 또는 회전당 인치로 측정되며 s 또는 f로 표시됩니다. |
칩 방향 | 직교 칩 방향에서 벗어나는 것에는 영향이 없습니다. | 실제 칩 흐름 방향에 영향을 미칩니다. |
절삭력 및 전력 소비 | 절삭력과 전력소모에 영향을 미칩니다. | 절삭력 및 전력소모에 영향을 미치지 않습니다. |
표면 거칠기 및 스캘럽 마크 | 가공된 표면에 발생하는 스캘럽이나 마크와 직접적으로 관련이 없음 | 완성된 표면의 조개 모양 표시와 직접 관련됨 |
절삭 온도, 공구 수명 및 공구 마모
| 큰 영향을 받다 | 영향이 적다 |
절삭 온도 및 공구 수명
절삭 온도는 공구 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 높은 절삭 온도는 공구 마모를 가속화하여 공구의 내구성을 저하시킵니다. 절삭 속도와 이송 속도를 적절히 조절하면 절삭 온도를 낮춰 공구 수명을 연장할 수 있습니다.
표면 거칠기 및 스캘럽 마크
이송 속도와 절삭 속도는 가공물 표면 품질에 상당한 영향을 미칩니다. 이송 속도가 높으면 표면 거칠기가 증가하고 스캘럽 마크가 발생할 수 있습니다. 더 매끄러운 표면을 얻으려면 이송 속도를 낮추고 절삭 속도를 최적화해야 합니다.
리드 및 제너트릭스
리드와 모선은 공작물의 형상을 설명하는 데 중요한 요소입니다. 이송 속도와 절삭 속도는 이러한 형상의 정밀도에 영향을 미치며, 이는 공작물의 전체 치수 및 형상 공차에 영향을 미칩니다.
물리적 차이점 및 작동
이송률과 절삭 속도의 물리적 특성은 작업 시 각기 다른 용도를 결정합니다. 이송률은 공구의 전진 속도에 영향을 미치고, 절삭 속도는 공구와 공작물 사이의 접촉 속도에 영향을 미칩니다.
도구 동작
공구의 동작은 이송 속도와 절삭 속도에 의해 결정되며, 이는 가공 중 공구의 궤적과 최종 가공 결과에 영향을 미칩니다.
칩 방향
이송 속도와 절삭 속도는 칩의 형성 및 배출 방향에 영향을 미칩니다. 부적절한 설정은 칩 축적을 유발하여 가공의 원활한 진행을 방해할 수 있습니다.
절삭력 및 전력 소비
이송률과 절삭 속도는 절삭력의 크기에 직접적인 영향을 미치며, 이는 다시 공작기계의 전력 소비에 영향을 미칩니다. 적절한 설정은 절삭력을 감소시키고, 에너지 소비를 줄이며, 공구 수명을 연장할 수 있습니다.
이송 속도 및 절삭 속도 결정
이송 속도 및 절삭 속도에 영향을 미치는 요인
이송 속도와 절삭 속도를 결정할 때는 가공 효율성과 품질을 보장하기 위해 재료 특성, 도구 유형, 가공 방법, 기계 성능 등 여러 요소를 고려하는 것이 필수적입니다.
재료 속성 및 도구 유형: 가공물 소재의 경도, 인성, 열전도도는 이송 속도 및 절삭 속도 선택에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 경도가 높은 소재는 공구 마모를 줄이기 위해 절삭 속도와 이송 속도를 낮춰야 합니다. 공구 소재와 형상 또한 적절한 이송 속도와 절삭 속도를 결정합니다. 예를 들어, 초경 공구는 높은 절삭 속도를 견딜 수 있는 반면, 고속도강 공구는 낮은 절삭 속도에 적합합니다.
가공 유형 및 표면 요구 사항: 다양한 가공 작업에는 이송 속도와 절삭 속도에 대한 요구 사항이 다릅니다. 또한, 공작물의 표면 조도 요구 사항도 이러한 매개변수 선택에 영향을 미칩니다. 고품질 표면을 얻으려면 일반적으로 표면 거칠기와 결함을 최소화하기 위해 더 낮은 이송 속도와 절삭 속도가 필요합니다.
스핀들 속도 및 기계 성능: 스핀들 속도 제한은 절삭 속도에 직접적인 영향을 미치므로, 기계의 허용 범위 내에서 절삭 속도를 스핀들 속도와 일치시키는 것이 중요합니다. 마찬가지로, 과부하를 방지하고 가공 안정성을 확보하기 위해서는 기계의 이송 성능이 설정된 파라미터와 일치해야 합니다.
절삭 속도와 이송 속도 간의 상호 작용: 절삭 속도와 이송 속도는 서로 영향을 미치며, 가공 중에 품질, 효율성, 공구 수명을 보장하기 위해 두 속도 간의 최적의 균형을 찾는 것이 필요합니다.
비선형 경로 및 운영 조정: 복잡한 비선형 가공 경로의 경우, 균일한 절삭과 안정적인 가공을 보장하기 위해 경로 변화에 따라 이송 속도와 절삭 속도를 동적으로 조정해야 할 수 있습니다. 실제로는 가공 피드백을 기반으로 매개변수를 지속적으로 조정해야 합니다. 공구 마모가 빠르거나 표면 품질이 좋지 않은 경우, 가공 결과를 최적화하기 위해 신속하게 조정해야 합니다.
이송 속도 및 절삭 속도 계산
이송률과 절삭 속도 계산은 가공 매개변수를 결정하는 데 중요한 단계입니다. 이러한 계산은 일반적으로 소재 종류, 공구 사양, 가공 조건 및 원하는 결과를 기반으로 합니다. 공구 제조업체에서 제공하는 경험식과 데이터는 일반적으로 참조 도구로 사용됩니다. 정확한 계산은 선택된 매개변수가 가공 요건을 충족하는 동시에 효율성, 품질 및 공구 수명의 균형을 유지하도록 보장합니다. 복잡한 가공 작업의 경우, 최종 결과가 기대에 부응하도록 계산 과정에서 비선형 경로나 특수 소재에 특히 주의해야 합니다.
결론: CNC 가공 효율성 극대화
CNC 가공에서 효율성을 극대화하는 핵심은 이송 속도와 절삭 속도를 이해하고 적용하는 것입니다. 최적의 이송 속도와 절삭 속도를 선택하면 생산성이 향상되고 공구 수명이 늘어나 고품질 부품을 얻을 수 있습니다. 이러한 매개변수는 정밀하게 조정해야 합니다. 공작물과 공구 재질, 가공 유형, 그리고 기계의 성능을 고려해야 합니다. 이것이 효율적이고 경제적인 가공의 기반입니다. 따라서 이러한 가공 매개변수의 영향을 이해하는 것이 중요합니다. 지속적인 테스트를 통해 작업에 가장 적합한 설정을 찾는 것은 CNC 가공 효율성을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 알아야 할 사항 CNC 생산 가공을 수행하기 전에 이러한 주요 매개변수를 설정하고 조정하는 방법과 특정 작업과 재료에 맞는 올바른 가공 조건을 선택하는 방법이 포함됩니다.
자주 묻는 질문
이송 속도와 절삭 속도가 공구 수명에 영향을 미칩니까?
네, 이송 속도와 절삭 속도는 공구 수명에 상당한 영향을 미칩니다. 절삭 속도가 너무 빠르면 과열 및 공구 마모가 발생할 수 있습니다. 이송 속도가 너무 빠르면 공구 파손이나 조기 마모가 발생할 수 있습니다. 이러한 매개변수를 적절하게 선택하고 최적화하는 것이 공구 수명 연장의 핵심입니다. 가공 품질을 보장하고 생산성을 향상시킵니다.
절삭 속도와 이송 속도는 같은가요?
아니요, 둘은 같지 않습니다. 절삭 속도는 공구 절삭날의 표면 속도를 나타내는 반면, 이송 속도는 공구가 가공물에 대해 상대적으로 이동하는 속도를 나타냅니다.
CNC 가공에서 이송속도는 무엇입니까?
이송 속도가란 공구가 작업물에 대해 상대적으로 움직이는 속도를 말하며, 일반적으로 분당 밀리미터 또는 분당 인치로 측정합니다.
절단 속도가 너무 빠르면 어떻게 되나요?
절삭 속도가 지나치게 높으면 공구가 빨리 마모되고, 고온이 발생하고, 가공 품질이 저하되며, 공구나 작업물이 손상될 수도 있습니다.
이송 속도와 절삭 속도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 무엇입니까?
공작물의 경도와 공구의 내마모성이 주요 요소입니다. 이러한 요소는 이송률과 절삭 속도에 가장 큰 영향을 미칩니다. 경질 소재는 공구 마모를 최소화하기 위해 낮은 절삭 속도와 적절한 이송률이 필요합니다. 동시에, 초경 및 기타 고성능 공구 소재는 공구 수명에 큰 영향을 미치지 않으면서 더 높은 절삭 속도를 제공합니다.
서로 다른 재료에 대해 동일한 이송 속도와 절삭 속도를 사용할 수 있나요?
일반적으로 그렇지 않습니다. 다양한 소재는 경도와 특성이 다르기 때문에 공구 마모 및 가공 품질 문제를 방지하려면 각기 다른 이송 속도와 절삭 속도가 필요합니다.
엔지니어와 기계공이 CNC 가공에서 절삭 속도와 이송 속도를 고려해야 하는 이유는 무엇입니까?
이 두 가지 매개변수는 가공 효율성, 표면 품질, 공구 수명 및 전반적인 가공 비용에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.