CNC 절삭 공구 선택 15가지 필수 팁: 전문가 가이드
가공에서 공구 선택의 중요한 위치는 자명합니다. 공구 선택을 배우면 작업을 수월하게 할 수 있습니다. 따라서 공구 선택 15가지 원칙을 진지하게 받아들여야 합니다.
1. 가공에서 가장 중요한 것은 공구다
어떤 공구가 작동을 멈추면 생산이 중단된다는 뜻입니다. 하지만 모든 공구가 똑같이 중요한 것은 아닙니다. 가장 긴 절삭 시간을 가진 공구가 생산 사이클에 더 큰 영향을 미치므로, 같은 전제하에서 이 공구에 더 많은 주의를 기울여야 합니다. 또한 주요 부품 가공과 가공 공차에 가장 엄격한 요구사항을 가진 공구에도 주의를 기울여야 합니다. 게다가 드릴, 홈 가공 공구, 나사 가공 공구처럼 칩 제어가 상대적으로 나쁜 공구에도 주의해야 합니다. 나쁜 칩 제어는 가동 중단을 초래할 수 있기 때문입니다.
2. 공작기계와 매칭하라
오른손용과 왼손용 공구가 있으므로 올바른 공구 선택이 매우 중요합니다. 일반적으로 오른손 공구는 반시계방향(CCW)으로 회전하는 공작기계(주축 방향에서 볼 때)에 적합하고, 왼손 공구는 시계방향(CW)으로 회전하는 공작기계에 적합합니다. 여러 대의 선반이 있어 일부는 왼손 공구를 잡고, 일부는 양손 겸용이라면 왼손 공구를 선택하세요. 밀링의 경우 보통 더 범용적인 공구를 선택하는 경향이 있습니다. 하지만 이런 유형의 공구는 더 넓은 가공 범위를 커버하지만, 공구 강성이 즉시 손실되고 공구 휨 변형이 증가하며 절삭 조건이 낮아지고 가공 진동이 더 쉽게 발생합니다. 또한 공작기계의 공구 교환 매니퓰레이터도 공구의 크기와 무게에 제한이 있습니다. 스핀들 내부 냉각 구멍이 있는 공작기계를 구입한다면 내부 냉각 구멍이 있는 공구도 선택하세요.
3. 피삭재와 매칭하라
탄소강은 가공에서 가장 흔한 피삭재이므로 대부분의 공구는 탄소강 가공에 최적화되어 설계됩니다. 인서트 등급은 피삭재에 따라 선택해야 합니다. 공구 제조사는 내열 합금, 티타늄 합금, 알루미늄, 복합 재료, 플라스틱, 순수 금속 등 비철 금속 가공을 위한 다양한 공구 본체와 매칭 인서트를 제공합니다. 위 재료를 가공해야 할 때는 재료에 맞는 공구를 선택하세요. 대부분의 브랜드는 다양한 공구 시리즈를 가지고 있어 어떤 재료 가공에 적합한지 표시합니다. 예를 들어 DaElement의 3PP 시리즈는 주로 알루미늄 합금 가공용, 86P 시리즈는 스테인리스강 전용, 6P 시리즈는 고경도강 전용입니다.

4. 공구 사양
흔한 실수는 선삭 공구 크기를 너무 작게, 밀링 커터 크기를 너무 크게 선택하는 것입니다. 대형 선삭 공구는 강성이 더 좋고, 대형 밀링 커터는 비쌀 뿐만 아니라 절삭 시간도 더 오래 걸립니다. 일반적으로 대형 공구 가격이 소형 공구보다 높습니다.
5. 교체형 인서트 vs 재연마 공구 선택
따라야 할 원칙은 간단합니다: 가능하면 재연마 공구는 피하세요. 일부 드릴 비트와 페이스 밀링 커터를 제외하고, 조건이 허락하면 교체형 인서트나 교체형 헤드 공구를 선택하세요. 이는 안정적인 가공 결과를 얻으면서 인건비를 절약합니다.
6. 공구 재료 및 등급
공구 재료와 등급 선택은 피삭재 성능, 공작기계의 최대 속도 및 이송 속도와 밀접한 관련이 있습니다. 가공할 재료 그룹에 대한 더 일반적인 공구 등급을 선택하세요. 보통 코팅 합금 등급입니다. 공구 공급업체가 제공하는 '등급 적용 추천 차트'를 참조하세요. 실제 적용에서 흔한 실수는 다른 공구 제조사의 유사 재료 등급으로 교체해 공구 수명 문제를 해결하려는 것입니다. 기존 공구가 이상적이지 않다면 그와 비슷한 다른 제조사 브랜드로 바꾸어도 비슷한 결과를 가져올 가능성이 높습니다. 문제를 해결하려면 공구 파손 원인을 명확히 해야 합니다.
7. 전력 요구사항
지침 원칙은 모든 것을 최대한 활용하는 것입니다. 20마력 밀링 머신을 구입했다면, 공작물과 지그가 허용한다면 적절한 공구와 가공 파라미터를 선택해 기계 출력의 80%를 달성하게 하세요. 공작기계 사용 설명서의 파워/타코미터에 특별히 주의하고, 기계 동력의 유효 출력 범위에 따라 더 나은 절삭 적용을 달성할 수 있는 공구를 선택하세요.
8. 절삭날 수
원칙은 많을수록 좋습니다. 절삭날이 두 배인 선삭 공구를 산다고 두 배 비용을 지불하는 것은 아닙니다. 지난 10년간 첨단 설계로 홈 가공 칼, 절단 칼, 일부 밀링 인서트의 절삭날 수가 두 배로 늘었습니다. 4개 절삭날 인서트 밀링 커터를 16개 절삭날 첨단 밀링 커터로 교체하는 것은 드문 일이 아닙니다. 유효 절삭날 수 증가는 테이블 이송과 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다.
9. 일체형 공구 vs 모듈러 공구 선택
소형 커터는 일체형 설계에 더 적합하고, 대형 커터는 모듈러 설계에 더 적합합니다. 대형 공구에서 공구가 고장 나면 사용자는 작고 저렴한 부품만 교체해 새 공구를 얻길 원합니다. 이는 홈 가공과 보링 공구에 특히 해당됩니다.
10. 단일 공구 vs 다기능 공구 선택
공작물이 작을수록 복합 공구가 더 적합합니다. 예를 들어 다기능 공구는 드릴링, 선삭, 내경 가공, 나사 가공, 면취를 결합할 수 있습니다. 물론 공작물이 복잡할수록 다기능 공구가 더 적합합니다. 공작기계는 절삭할 때만 이익을 가져다주지, 가동 중단 중에는 그렇지 않습니다.
11. 표준 공구 vs 비표준 특수 공구 선택
CNC 머시닝 센터의 보급으로 공작물 형상을 프로그래밍으로 구현할 수 있게 되어 비표준 특수 공구가 더 이상 필요하지 않다고 일반적으로 생각합니다. 사실 비표준 공구는 여전히 전체 공구 매출의 15%를 차지합니다. 왜일까요? 특수 공구 사용은 정밀한 공작물 치수 요구사항을 충족하고 공정을 줄이며 가공 사이클을 단축할 수 있습니다. 대량 생산에서 비표준 특수 공구는 가공 사이클을 단축하고 비용을 절감합니다.

12. 칩 제어
목표는 공작물을 가공하는 것이지 칩을 만드는 것이 아니지만, 칩은 공구의 절삭 상태를 명확히 반영합니다. 일반적으로 사람들은 칩에 대해 편견을 가지는데, 대부분의 사람들이 칩을 해석하는 훈련을 받지 않았기 때문입니다. 다음 원칙을 기억하세요: 좋은 칩은 가공을 망치지 않지만, 나쁜 칩은 정반대입니다.
인서트는 대부분 칩브레이커가 설계되어 있으며, 칩브레이커는 이송 속도에 따라 설계됩니다. 가벼운 절삭의 정삭이든 무거운 절삭의 황삭이든 말입니다.
칩이 작을수록 부러뜨리기 어렵습니다. 난삭재에서는 칩 제어가 큰 문제입니다. 피삭재를 바꿀 수는 없지만 공구를 업데이트하고, 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이, 공구 코너 반경 등을 조정할 수 있습니다. 칩 최적화와 가공 최적화는 종합적 선택의 결과입니다.
13. 프로그래밍
공구, 공작물, CNC 공작기계 앞에서 공구 경로를 정의해야 하는 경우가 많습니다. 이상적인 상황은 기본 기계어를 이해하고 고급 CAM 소프트웨어 패키지를 갖추는 것입니다. 공구 경로는 램핑 밀링 각도, 회전 방향, 이송, 절삭 속도 등 공구 특성을 고려해야 합니다. 각 공구는 가공 사이클 단축, 칩 개선, 절삭력 감소를 위한 해당 프로그래밍 기술을 가집니다. 좋은 CAM 소프트웨어 패키지는 인력을 절약하고 생산성을 높입니다.
14. 혁신적 공구 vs 전통적 성숙 공구 선택
현재 첨단 기술 발전 속도로 볼 때 절삭 공구 생산성은 10년마다 두 배가 됩니다. 10년 전 추천된 공구의 절삭 파라미터와 비교하면, 오늘날 공구는 가공 효율을 두 배로 높이면서 절삭 동력은 30% 감소했습니다. 새로운 공구 합금 매트릭스는 더 강하고 강인해 더 높은 절삭 속도와 낮은 절삭력을 가능하게 합니다.
칩브레이커와 등급은 적용 분야에 대한 특이성이 낮고 범용성이 더 넓습니다. 동시에 현대 공구는 범용성과 모듈러성도 증가해 재고를 줄이고 공구 적용을 확대합니다. 공구 개발은 선삭과 홈 가공 기능이 모두 있는 오버로드 공구, 고이송 밀링 커터, 고속 가공, 미량 윤활 냉각(MQL) 가공, 경질 선삭 기술 등 신제품 설계와 가공 개념도 주도했습니다. 위 요인들과 기타 이유로 선호되는 가공 방법을 지속적으로 추적하고 최신 첨단 공구 기술을 학습해야 하며, 그렇지 않으면 뒤처질 위험이 있습니다.
15. 가격
절삭 공구 가격은 중요하지만 공구 생산 비용만큼 중요하지는 않습니다. 공구마다 해당 가격이 있지만, 공구의 진정한 가치는 생산성에 대한 기여에 있습니다. 절삭 공구 가격은 부품 비용의 3%만 차지합니다. 따라서 공구 구매 가격이 아닌 생산성에 주목하세요.