CNC 선반에서 공구 절삭 속도, 깊이, 이송률에 영향을 미치는 핵심 요인

CNC 선반은 다단계 터렛이나 파워 터렛을 장착할 수 있습니다. 넓은 가공 성능 범위를 가지며 직선 실린더, 경사 실린더, 호, 각종 나사, 홈, 웜 등 복잡한 공작물을 가공할 수 있습니다. 선형 보간, 원호 보간, 다양한 보상 기능을 갖추고 복잡한 부품 양산에서 좋은 경제적 효과를 냅니다. CNC 선반 프로그래밍 시 각 공정의 절삭량을 결정해야 합니다. 절삭 파라미터 선택 시 절삭에 영향을 미치는 다양한 요소를 충분히 고려하고, 올바른 절삭 조건을 선택하며, 합리적으로 절삭 파라미터를 결정해야 가공 품질과 생산량을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

일반적으로 절삭 속도, 깊이, 이송률에 영향을 미치는 조건은:

• 공작기계, 공구, 절삭 공구, 공작물의 강성
• 절삭 속도, 절삭 깊이, 절삭 이송률
• 공작물 정밀도와 표면 조도
• 공구 수명 기대치와 최대 생산성
• 절삭유 종류와 냉각 방식
• 공작물 재료 경도와 열처리 상태
• 공작물 수량
• 공작기계 수명

위 요소 중 절삭 속도, 절삭 깊이, 절삭 이송률이 주요 요인입니다.

1. 공구 절삭 속도에 영향을 미치는 요인

프로그래밍 시 프로그래머는 각 공정의 절삭량을 결정해야 합니다. 절삭 파라미터 선택 시 절삭에 영향을 미치는 다양한 요소를 충분히 고려하고, 올바른 절삭 조건을 선택하며, 합리적인 절삭 속도는 절삭 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 절삭 속도가 너무 낮으면 절삭 시간이 길어지고 공구가 제 기능을 못 합니다. 절삭 속도가 너무 빠르면 절삭 시간은 단축되지만 공구에 고열이 발생하기 쉬워 공구 수명에 영향을 줍니다. 절삭 속도를 결정하는 요인은 많으며 다음과 같이 요약할 수 있습니다:

(1) 공구 재질 (Tool Material)

절삭량 결정은 가공 품질과 생산량을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

서로 다른 공구 재질은 서로 다른 최대 절삭 속도를 가집니다. 고속도강 공구의 내열 절삭 속도는 50m/min 미만, 초경 공구는 100m/min 이상, 세라믹 공구는 최대 1000m/min에 달할 수 있습니다.

(2) 공작물 재질 (Workpiece Material)

공작물 재료 경도는 공구 절삭 속도에 영향을 미칩니다. 같은 공구로 경질 재료 가공 시 절삭 속도를 낮추고, 연질 재료 가공 시 절삭 속도를 높일 수 있습니다.

(3) 공구 수명 (Tool Life)

공구 사용 시간(수명)이 길면 더 낮은 절삭 속도를 사용해야 합니다. 반대로 더 높은 절삭 속도를 사용할 수 있습니다.

(4) 절삭 깊이와 절삭량

절삭 깊이와 이송량이 크면 절삭 저항도 커지고 절삭열이 증가하므로 절삭 속도를 낮춰야 합니다.

(5) 공구 형상 (Tool Geometry)

공구 형상, 각도 크기, 절삭날 예리도는 절삭 속도 선택에 영향을 미칩니다.

(6) 냉각수 사용 (Coolant Usage)

강성이 좋고 정밀도가 높은 공작기계는 절삭 속도를 높일 수 있고, 그렇지 않으면 절삭 속도를 낮춰야 합니다.

위 절삭 속도 영향 요인 중 공구 재질이 가장 중요한 영향을 미칩니다.

2. 공구 절삭 깊이에 영향을 미치는 요인

절삭 깊이는 주로 공작기계 강성에 의해 제한됩니다. 공작기계 강성이 허용하면 절삭 깊이는 최대한 크게 해야 합니다. 가공 정밀도에 제한이 없다면 절삭 깊이를 부품 가공 여유량과 같게 할 수 있습니다. 이는 패스 수를 줄일 수 있습니다.

스핀들 회전 속도는 공작기계와 공구의 허용 절삭 속도에 따라 결정되어야 합니다. 계산법이나 조표법으로 선택할 수 있습니다.

3. 공구 절삭 이송률에 영향을 미치는 요인

이송량 f(mm/rev) 또는 이송 속도 F(mm/min)는 부품의 가공 정밀도, 표면 조도, 공구 및 공작물 재료에 따라 선택해야 합니다. 최대 이송 속도는 공작기계 강성, 이송 구동장치, 수치제어 시스템에 의해 제한됩니다.

절삭량 선택 시 프로그래머는 공작기계 매뉴얼 요구사항과 공구 내구성에 따라 공작기계 특성에 맞고 공구 최고 내구성을 발휘할 수 있는 절삭량을 선택해야 합니다. 물론 유추법을 사용해 경험에 기반해 절삭량을 결정할 수도 있습니다. 어떤 방법으로 절삭량을 선택하든 공구 내구성이 한 부품 가공을 완료할 수 있도록 보장하거나, 공구 내구성이 최소 한 작업 교대 이상, 최소 반 교대 이상이 되도록 해야 합니다.