CNC 선삭 마스터하기: 고정밀 부품을 위한 종합 가이드

CNC 선삭은 작업 수행을 위해 특정 유형의 공구, 절삭 데이터, 프로그래밍이 필요한 몇 가지 기본 응용 분야로 나눌 수 있습니다. CNC 선삭 부품의 경우 공구가 터렛에 장착되어 봉재(bar stock)에 대해 올바르게 위치합니다. CNC 터닝 센터는 구동 공구(live tooling)를 사용할 수 있어, 드릴 구멍, 슬롯, 밀링 면 등 동일한 구성품에서 광범위한 형상을 프로그래밍/절삭할 수 있습니다. 라이브 툴링이 없는 CNC 터닝 센터는 구성품에서 생산할 수 있는 형상의 수와 유형이 제한됩니다.

CNC 선삭 사이클

CNC 선삭 사이클 타임은 CNC 선삭 부품이 가공되는 동안 다음 네 구간으로 나눌 수 있습니다:

● 적재/하역 (Load/Unload)

공작물을 회전 기계에 장착하고 고정하는 데 필요한 시간과 완성품을 배출하는 시간. 적재 시간은 가공 중인 부품의 크기, 무게, 복잡성, 장착 유형에 따라 달라질 수 있습니다.

● 절삭 (Cutting)

각 공구의 작업에 대해 가공 부품의 모든 절삭을 만드는 데 필요한 시간. 특정 작업의 절삭 시간은 해당 작업의 총 절삭 시간을 이송 속도, 공작물에 대한 공구 속도로 나누어 계산합니다.

● 비절삭 시간 (Idle)

비생산 시간이라고도 하며, 공작물과 관련이 없고 결과적으로 재료를 제거하지 않는 공정 사이클 작업에 필요한 시간입니다. 이 유휴 시간에는 공구의 공작물 접근 및 후퇴, 기능 간 공구 이동, 기계 조정, 공구 교환이 포함됩니다.

● 공구 교체 (Tool replacement)

수명이 다해 절삭 효과가 없어진 공구를 교체하는 시간. 일반적으로 이 시간은 매 사이클마다 수행되지 않고 공구 수명에 도달한 후에만 수행됩니다.

:: 관련 제품: CNC 터닝 센터

CNC 선삭 파라미터

선삭 중에는 절삭 공구의 속도와 움직임을 지정하는 여러 파라미터가 사용됩니다. 이 파라미터들은 공작물 재료, 공구 재료, 공구 크기 등에 기반하여 각 작업마다 선택됩니다.

● 절삭 이송 (Cutting feed)

인치 또는 cm/회전 단위로 측정되며, 스핀들이 한 번 회전하는 동안 절삭 장치나 공작물이 전진하는 거리입니다. 일부 작업에서는 공구가 공작물로 이송되고, 다른 작업에서는 공작물이 공구로 이송됩니다. 다지점 공구의 경우 인치 또는 cm/치아 단위로 측정된 치당 이송은 치당 이송에 공구 치아 수를 곱한 값과 같습니다.

● 절삭 속도 (Cutting speed)

가공 중인 부품 표면의 공구 절삭날에 대한 상대 속도.

● 스핀들 속도 (Spindle speed)

스핀들과 공작물의 분당 회전수(RPM). 스핀들 속도는 절삭 속도를 절삭이 이루어지는 공작물 직경으로 나눈 값과 동일합니다. 일정한 절삭 속도를 유지하기 위해 스핀들 속도는 절삭 직경에 따라 달라져야 합니다. 스핀들 속도를 일정하게 유지하면 절삭 속도가 변합니다.

● 이송 속도 (Feed rate)

공구가 공작물을 절삭할 때 공구의 공작물에 대한 이동 속도. 이송 속도는 절삭 이송과 스핀들 속도(RPM)의 곱입니다.

● 축 방향 절삭 깊이 (Axial depth of cut)

공작물 축을 따라 공구가 절삭할 때의 절삭 깊이. 큰 축 방향 절삭 깊이는 낮은 이송 속도를 요구하거나, 그렇지 않으면 공구에 높은 하중이 걸려 공구 수명이 단축됩니다. 따라서 형상은 일반적으로 공구가 각 패스의 축 방향 절삭 깊이로 이동하면서 여러 패스로 가공됩니다.

● 반경 방향 절삭 깊이 (Radial depth of cut)

공구가 공작물 반경 위로 절삭할 때의 깊이(선삭 시 등). 넓은 반경 절삭 깊이는 낮은 이송 속도를 요구하거나, 그렇지 않으면 높은 공구 하중을 유발하고 공구 수명을 줄입니다. 따라서 형상은 공구가 반경 절삭 깊이만큼 이동하면서 여러 단계로 가공되는 경우가 많습니다.

● CNC 선삭 작업

아래는 공작물 제조 중 수행되는 대표적인 선삭 작업들입니다. 이는 배타적인 목록이 아니며, 다른 특수 가공 공정도 있음을 유의하세요.

● 일반 선삭 (Standard Turning)

단일 점 공구가 공작물 측면을 따라 축 방향으로 이동하며 수행합니다. 부품에서 재료를 제거하여 단차, 테이퍼, 챔퍼, 윤곽 등 다양한 절삭 형상을 만듭니다. 보통 작은 반경 절삭 깊이로 가공되며 최종 직경에 도달할 때까지 여러 번 반복합니다.

● 엔드 페이싱 (Facing)

단일 점 선삭 공구가 공작물 끝면을 따라 반경 방향으로 이동하며 얇은 재료 층을 제거하여 매끄러운 표면을 만듭니다. 페이싱 깊이(보통 얕은 깊이)는 한 번 또는 여러 공정으로 가공할 수 있습니다.

● 그루빙 (Grooving)

단일 점 선삭 공구가 공작물 측면을 따라 반경 방향으로 이동하여 절삭 공구와 같은 폭의 홈(groove)을 만듭니다. 공구 폭보다 큰 홈을 만들기 위해 여러 번 절삭할 수 있으며, 특수 형상 공구를 사용하여 다양한 기하학적 형상의 홈을 만들 수도 있습니다.

● 파팅 (Parting)

그루빙과 유사하게, 단일 점 절삭 공구가 공작물 측면을 따라 반경 방향으로 이동하여 공작물의 중심이나 내경에 도달할 때까지 계속하여 공작물의 일부를 절단하거나 잘라냅니다.

● 나사 절삭 (Thread cutting)

60도 뾰족한 팁을 가진 단일 점 나사 공구가 보통 공작물 측면을 따라 축 방향으로 이동하여 외면에 나사를 만듭니다. 나사는 지정된 길이와 피치로 절삭할 수 있으며 여러 패스가 필요할 수 있습니다.

● 탭핑 (Tapping)

공구가 공작물 한 끝에서 축 방향으로 들어가 기존 구멍에 내부 나사를 만듭니다. 기존 구멍은 원하는 탭 크기를 수용할 수 있는 탭 드릴 크기로 보통 드릴링되어 있습니다.