가공 기초: Fusion 360에서 속도와 이송 마스터하기

머신 샵에서 일하거나 이제 막 시작하는 분들의 CAM 지식을 복습할 수 있도록 '가공 기초' 시리즈를 만들었습니다. 버밍엄 기술 센터의 사내 머시니스트가 각 에피소드를 진행하며 툴/프로세스에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 지난 편에서는 작업 좌표계(WCS)를 다뤘습니다. 여기서는 속도와 이송(Feeds and Speeds)이 무엇인지, Fusion 360에서 고유한 값을 설정하는 방법을 소개합니다.

'속도와 이송'이라는 문구는 기계 공구 관행에서 두 가지 별도 속도인 절삭 속도와 이송 속도를 가리킵니다. 이들은 절삭 공정에 미치는 결합 효과 때문에 종종 한 쌍으로 간주됩니다. 그러나 각각 별도로 고려하고 분석할 수도 있습니다.

먼저 속도와 이송을 정의하겠습니다. 그런 다음 이 값들을 올바르게 설정하는 것이 왜 중요한지, 잘못 설정하면 어떤 일이 발생하는지 살펴보겠습니다. 마지막으로 Fusion 360에서 고유한 속도와 이송 값을 설정하는 방법과 해당 정보를 어디서 찾을 수 있는지 알아보겠습니다.

속도(Speeds)란 무엇인가?

'속도'는 분당 미터로 측정되는 표면 속도를 의미합니다. 표면 속도는 분당 회전수(rpm)로 변환되어 머신에서 실행할 S 코드를 제공합니다. 이는 절삭 공구가 회전할 rpm을 제공합니다. 밀링 공구가 초당 한 번 회전하면 60rpm으로 작동합니다. '터닝'은 반대지만 같은 개념입니다. 공작물이 회전하고 절삭 공구는 정지해 있습니다.

오토데스크 Fusion 360 소프트웨어에는 절삭 스핀들과 램프 스핀들의 주요 속도가 포함되어 있습니다. 종종 둘 다에 대해 두 가지 다른 속도가 있습니다. 절삭의 다른 측면은 램핑 작업과 일반 절삭 모두에 대해 최적의 스핀들 속도가 다름을 의미합니다. 예를 들어 램핑에는 더 빠른 스핀들 속도를 원할 수 있습니다. 하지만 이 속도는 절삭 스핀들에 최선의 선택이 아닐 수 있습니다. 공구가 너무 빨리 타버리거나 원하지 않는 표면 조도를 초래할 수 있기 때문입니다.

이송(Feeds)이란 무엇인가?

먼저 절삭 이송률을 살펴보겠습니다. 절삭 이송률은 공구가 파란색 툴패스를 따라 이동할 때 적용됩니다. 이는 절삭 이동입니다. 리드인과 리드아웃 이송률은 초록색 툴패스입니다. 이 이송률은 절삭 이송률과 다를 수 있습니다. 예를 들어 까다로운 소재를 가공하여 진입 시 공구 치핑이나 파손이 우려될 수 있습니다. 리드 이동으로 공구 속도를 늦춰 이 우려를 조정해야 합니다.

램핑 이송률도 있습니다. 이는 빨간색 툴패스입니다. 리드인과 리드아웃 이송률처럼 이 이동에 대해 공구 속도를 늦출 수 있습니다. 더 공격적이어서 손상을 일으킬 수 있기 때문입니다. 다양한 이송률 옵션은 툴패스를 가능한 한 효율적으로 만들기 위해 존재합니다. 램핑에 설정된 이송률은 절삭 이송률보다 느릴 수 있습니다. 같은 값으로 프로그래밍하면 소중한 사이클 타임을 잃을 수 있습니다.

이제 플런지 이송률을 살펴보겠습니다. 이 이송률은 공구가 공기를 통해 수직으로 얼마나 빠르게 이동하는지 결정합니다. 그러나 드릴링의 경우 이 값이 드릴링되는 이송률을 결정합니다.

마지막으로 자재 제거율이 있습니다. 사람들은 제조사 매뉴얼을 손에 들고 공구를 탐색하지 않기 때문에 절삭 공구의 잠재력을 과소평가하는 경우가 많습니다. 매뉴얼을 파고드세요. 공구를 잠재력보다 30% 낮게 가동하고 있을 수 있습니다. 소중한 사이클 타임과 돈을 잃고 싶지 않다면 절삭 공구를 얼마나 밀어붙일 수 있는지 항상 확인하는 것이 중요합니다.

왜 속도와 이송이 중요한가?

이 값들이 중요한 데는 여러 이유가 있습니다. 첫째, 공구 수명에 큰 영향을 미칩니다. 나쁜 속도와 이송의 효과는 더 부드러운 소재(알루미늄, 레진 등)에서는 오차 범위가 넓기 때문에 덜 뚜렷합니다. 티타늄이나 인코넬 같은 소재에서는 오차 범위가 적습니다. 이송과 속도 값이 약간만 벗어나도 공구가 더 빨리 파손될 수 있습니다.

또 다른 이유는 표면 조도에 영향을 미친다는 것입니다. 속도와 이송을 올바르게 정렬하지 않으면 원하는 결과를 얻을 수 없습니다. 이송률을 너무 빠르게 하거나 스핀들 속도를 너무 빠르게 하면 표면에 채터 마크가 생깁니다.

속도와 이송 값 설정

작업을 통해 속도와 이송 매개변수를 설정하세요. 각 툴패스에 개별 값을 입력할 수 있습니다. 더 효율적인 방법은 툴 라이브러리 내 절삭 데이터 탭을 사용하는 것입니다. 프리셋을 저장하여 이송과 속도 값 입력을 자동화할 수 있습니다.

예를 들어 이 공구를 몇 가지 다른 소재에 사용하고 러핑, 피니싱 같은 다른 작업에도 사용한다면, Fusion 360에서 각 시나리오에 대한 이송과 속도 값을 저장하는 프리셋을 만들 수 있습니다. 매개변수를 선택할 때가 되면 드롭다운 목록에서 원하는 프리셋을 선택하면 됩니다.

밀링의 경우 먼저 공구를 식별해야 합니다. 공구의 제조사와 모델로 제조사가 제공하는 표면 속도를 찾을 수 있습니다. 표면 속도는 공구 재질, 절삭할 소재, 해당 공구로 수행하는 작업에 따라 달라집니다. 제조사 권장 표면 속도를 찾으면 오토데스크 Fusion 360에 이 속도를 입력하여 rpm을 얻을 수 있습니다.

관련 변수의 기술을 기억하는 것이 중요합니다. 냉각수를 사용하나요? 공구가 얼마나 튀어나와 있나요? 공작물 고정이 견고한가요? 이송과 속도 설정 시 이 모든 요소를 고려하세요. 이송률은 권장 치당 이송량, 공구의 절삭 날 수, rpm에 의해 결정됩니다. 다시 말하지만 제조사가 이 정보를 제공해야 합니다.

공구 데이터와 적절한 rpm을 오토데스크 Fusion 360에 입력한 후 치당 이송량을 입력하세요. 그러면 절삭 이송률 값이 나오는데, 이는 머신에서 사용하는 F 코드입니다.

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