최적의 스핀들 범위 선택을 위한 5가지 팁

스핀들이 절삭 공구를 회전시키는 CNC 밀링 머신을 사용하든 스핀들이 공작물을 회전시키는 CNC 선반을 사용하든 관계없이 더 큰 CNC 기계에는 여러 스핀들 범위가 있습니다. 스핀들 범위가 낮을수록 더 많은 출력을 제공하고 범위가 높을수록 더 빠른 속도를 제공합니다. 최적의 생산성을 달성하려면 적절한 스핀들 속도 범위에서 가공을 수행하는 것이 매우 중요합니다. 다음은 적절한 범위를 선택하기 위한 5가지 팁입니다.

1) 스핀들의 출력 및 속도 특성을 파악합니다.

공작 기계 제조업체는 작업자 매뉴얼에 스핀들 특성을 게시합니다. 여기에서 각 범위에 대한 최저 및 최고 RPM과 rpm 범위 전체에서 예상되는 출력을 확인할 수 있습니다.

이 중요한 데이터를 연구한 적이 없다면 주기 시간이 최적화되지 않았을 수 있습니다. 설상가상으로 기계의 스핀들 모터에 과도한 스트레스를 가하거나 정지시킬 수 있습니다. 매뉴얼을 파헤치고 스핀들 특성에 대해 배우면 기계의 생산성을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

2) 스핀들 범위를 변경하는 데 걸리는 시간을 알 수 있습니다.

스핀들 범위 변경 시스템에는 최소한 두 가지 종류가 있습니다. 다중 권선을 통합하는 스핀들 구동 모터가 있는 시스템과 기계식 변속기가 있는 시스템입니다.

전자의 변경은 사용하는 모터 권선을 변경하여 전자적으로 범위를 지정합니다. 이러한 변경 사항은 거의 즉각적입니다.

기계식 변속기가 있는 시스템은 일반적으로 가장 높은 범위에서 직접 구동되고 낮은 범위에서 변속기와 맞물립니다. 범위 변경은 특히 스핀들이 프로세스 중에 중지되어야 하는 경우 몇 초가 걸릴 수 있습니다.

3) 스핀들 범위를 선택하는 방법을 알고 있습니다.

CNC의 경우 spindle 속도가 rpm으로 지정되기 때문에 spindle 범위 변경은 다소 투명하며 속도를 지정하는 S-word는 기계가 관련 spindle 범위를 선택하게 합니다. 기계의 낮은 범위는 20-1,500rpm이고 높은 범위는 1,501-4,000rpm입니다. S300의 S-word를 지정하면 기계는 낮은 범위를 선택합니다. S2000의 S-word는 기계가 높은 범위를 선택하도록 합니다.

정보가 부족한 프로그래머는 무의식적으로 두 가지 문제를 일으킬 수 있습니다.

첫째, 프로그램이 도구에서 도구로 불필요한 범위 변경을 일으킬 수 있습니다. 기계식 변속기의 경우 사이클 시간이 증가하지만 일부 도구를 다른 도구보다 변경하는 데 시간이 더 오래 걸리는 경우에만 나타나기 때문에 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 동일한 범위가 필요한 공구를 순서대로 실행하면 사이클 시간이 단축됩니다.

둘째, 강력한 황삭 작업을 위한 스핀들 속도 rpm 계산은 제한된 전력이 있는 높은 스핀들 범위의 하단에 스핀들을 배치할 수 있습니다. 이는 스핀들 구동 시스템에 과도한 부담을 주거나 스핀들 모터가 정지하는 원인이 됩니다. 지식이 풍부한 프로그래머는 스핀들 속도를 약간 하향 조정하여 가공 작업을 수행할 수 있는 충분한 전력이 있는 낮은 범위에서 최고 속도를 선택합니다.

터닝 센터의 경우 스핀들 범위 변경은 M 코드로 수행되며 일반적으로 더 높은 범위는 더 낮은 범위와 겹칩니다. 3개의 스핀들 범위가 있는 터닝 센터의 경우 낮은 범위는 M41에 해당하고 30-1,400rpm에서 실행되고, 중간 범위는 M42에 해당하고 40-2,800rpm에서 실행되고, 높은 범위는 M43에 해당하고 다음에서 실행될 수 있습니다. 45-4,500rpm.

4) 스핀들 속도가 사이클 시간에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 파악합니다.

이 점은 일정한 표면 속도를 사용하는 터닝 센터 및 작업에만 적용됩니다. 일정한 표면 속도에서 CNC는 표면 피트 또는 분당 미터로 지정된 속도와 현재 가공 중인 직경을 기반으로 속도(rpm)를 지속적으로 선택합니다.

스핀들 속도는 회전당 이송 속도를 설정할 때 시간에 반비례합니다. 스핀들 속도를 두 배로 늘릴 수 있으면 관련 가공 작업에 필요한 시간이 절반으로 줄어듭니다.

스핀들 범위 선택의 일반적인 경험 법칙은 낮은 범위에서 황삭 가공하고 높은 범위에서 기계를 정삭하는 것입니다. 이것은 스핀들이 적절한 파워를 갖도록 하기 위한 좋은 경험 법칙이지만 속도를 고려하는 데에는 적합하지 않습니다.

황삭 및 정삭 가공이 필요한 직경 1인치 공작물을 생각해 보십시오. 황삭 공구의 권장 속도는 500sfm입니다. 가장 큰 직경(1인치)에서도 1,910rpm(3.82 x 500 나누기 1)을 렌더링합니다. 직경이 작을수록 더 높은 rpm이 필요합니다. 프로그래머가 경험상 낮은 범위를 선택하면 스핀들은 1,400rpm 한계에 도달합니다. 적절한 출력이 있다고 가정하면 황삭 작업은 더 높은 범위에서 더 빨리 완료됩니다.

5) 스핀들 범위를 변경해야 하는 시기를 파악합니다.

이 점은 일정한 표면 속도가 필요한 터닝 센터 및 황삭 작업에만 적용됩니다. 직경이 여러 개인 4인치 샤프트의 황삭 가공을 고려하십시오. 그 중 가장 작은 것은 1인치입니다. 권장 속도가 800sfm이라고 가정합니다. 4인치에서 필요한 속도는 764rpm입니다. 낮은 범위는 필요한 전력을 제공합니다.

황삭이 계속되면 직경이 작아지고 rpm이 증가합니다. 2.125인치에서 최적의 가공을 위해서는 1,400rpm 이상이 필요하지만 스핀들은 1,400rpm의 낮은 범위에서 정점에 도달하고 각 연속 황삭 패스는 예상보다 오래 걸립니다. 특히 범위 변경이 즉각적일 경우 이 시점에서 중간 범위로 전환하는 것이 더 현명할 것입니다.