절삭 스포츠 사이트란?
계산식 및 절삭 조건을 구하는 방법

절삭 스포츠 사이트란?
정의 및 계산식 설명

절삭 조건은 공작물의 재질이나 공구의 특성 등에 맞게 설정되며, 적정한 값으로 하지 않으면 가공 정밀도나 작업 효율의 저하, 공구 파손, 칼날 수명의 단축 등을 초래합니다.

그 중에서도 절삭 스포츠 사이트는 공작물 가공을 올바르게 수행하기 위한 중요한 지표 중 하나입니다. 우선, 절삭 스포츠 사이트의 정의나 계산식 등을 확인해 봅시다.

절삭 스포츠 사이트란?

절삭 스포츠 사이트란 "공구가 1분 동안 공작물을 깎는 속도"을 나타내며 '주스포츠 사이트'라고도 합니다.

공작물의 직경 또는 블레이드 직경, 스핀들 회전 속도라는 변수로부터 계산되며, 절삭 스포츠 사이트는 "1분 동안 블레이드(워크)가 진행된 거리"라고도 합니다.

절삭 스포츠 사이트 계산식 및 단위

절삭 스포츠 사이트의 단위는 "V"(속도를 의미하는 velocity가 유래)가 사용되며, 다음의 계산식으로 산출합니다.

[계산식]

절삭 스포츠 사이트: V(m/min) = D×n×π/1000
D: 공작물 직경(선삭 가공) 또는 공구 직경(밀링 가공)
n: 분당 회전수(min^-1）
π: 원주율

변수 D는 선삭 가공에서 '공작물 직경', 밀링 가공에서는 '공구 직경'을 대체합니다. 예를 들면 밀링 가공으로 「공구 직경 10mm의 엔드밀을 사용하여 회전수 500min^-1로 절삭한 경우의 절삭 스포츠 사이트는 다음과 같습니다.

V=10mm×500분^-1×π/1000=15.7(m/min)

시험을 위해 공구 직경 5mm의 엔드밀로 변경해 봅시다. 이 경우의 절삭 스포츠 사이트는 다음과 같습니다.

V=5mm×500분^-1×π/1000=7.85(m/min)

같은 회전수라도 공구의 외경이 다르면 절삭 스포츠 사이트에도 변화가 생깁니다.

또한 절삭 스포츠 사이트는 '공작물 재질' '공구 재질' '면 거칠기'에 의해 대략 결정됩니다.실제 가공 현장에서 공작물의 재질과 요구되는 표면 거칠기는 이미 결정된 경우가 많으므로 이를 기준으로 공구 선택과 회전수를 설정합니다.

절삭 스포츠 사이트를 구하는 방법과 주의점

절삭 스포츠 사이트에 대한 이해를 좀 더 깊게 해 봅시다. 여기에서는 절삭 스포츠 사이트를 구할 때의 포인트나 주의점에 대해 설명합니다.

선반과 밀링 머신에서 절삭 스포츠 사이트를 계산하는 방법의 차이

선반에서 스핀들에 장착된 공작물이 회전합니다. 따라서 선삭 가공의 절삭 스포츠 사이트는 「워크의 직경」을 사용하여 계산합니다. 한편, 밀링 머신에서는 공구가 회전하기 때문에 절삭 스포츠 사이트는 「공구 직경」을 사용하여 산출합니다.

즉,공작물 지름과 공구 지름 중 어느 것을 사용할지는 가공 방법에 따라 달라집니다

절삭 스포츠 사이트가 느리면 빠르면 어떻게 달라집니다

절삭 스포츠 사이트를 조정하여 가공 시간과 가공 정밀도를 어느 정도 제어할 수 있습니다.

원칙적으로절삭 스포츠 사이트가 빠르면 가공 시간이 짧아지고 가공 정밀도가 높아집니다.그러나 절삭 스포츠 사이트를 느리게 하면 가공 시간이 길어지고 가공 정밀도가 낮아집니다.

그러나 절삭 스포츠 사이트는 공작물이나 공구 소재 등의 요인에 따라 달라지므로 너무 빠르거나 너무 느리지 않습니다. 예를 들어, 필요 이상으로 빨리 버리면 절삭열이 과잉으로 발생하여 공구에 대한 부담이 커집니다. 그 때문에 가공 내용에 맞추어, 전체 최적으로 절삭 조건을 결정해 가는 것이 중요합니다.

절삭 스포츠 사이트와 공구 수명의 관계

절삭 공구는 공구 수명과 상관 관계가 있음이 확인되었습니다. 공구 손상은 결손과 마모의 크게 2패턴 있어, 결손은 불규칙하게 발생하기 때문에 예측은 거의 할 수 없습니다. 한편, 칼날의 마모 방법은 공구의 사용 상황에 의존하고, 이하의 방정식이 성립합니다.

【테일러의 수명 방정식】

VTⁿ=C
V: 절삭 스포츠 사이트
T: 공구 수명
(n과 C는 상수)

우변 C는 상수이므로 V(절삭 스포츠 사이트)가 증가하면 T(공구 수명)가 감소한다는 것을 알 수 있습니다.즉, 계산상 절삭 스포츠 사이트가 빨라질수록 공구 마모가 진행되고 공구 수명이 단축됩니다.

회전수를 구하는 방법

절삭 스포츠 사이트를 구하는 계산식에는 '회전수'라는 변수도 등장합니다. 회전수와 절삭속도에는 어떤 관계가 있는지, 회전수에 주목하여 소개합니다.

회전수란?

회전 수란 "공작 기계의 주축이 1분 동안 회전하는 횟수"입니다. 단위는 "rpm" "min^-1' 등으로 표기되어 절삭 스포츠 사이트와 마찬가지로 회전수도 작업 내용에 맞게 설정합니다.

회전수가 클수록 절삭 효율이 높아지고 느리면 가공 시간이 길어집니다.또한 회전수는 가공면의 마무리에도 영향을 미칩니다. 경도가 높은 워크의 경우, 회전수를 낮추면 마무리면이 매끄러워지고, 부드러운 워크에서는 회전수를 올리면 마무리면의 품질이 높아진다고 합니다.

회전 수 계산식

회전 수의 계산식은 다음과 같습니다. 덧붙여 절삭 스포츠 사이트의 계산식을 변형하는 것으로도 도출할 수 있습니다.

【계산식】

회전 수: n(min^-1)=(V×1000)/(D×π)
V: 절삭 스포츠 사이트(m/min)
D: 공작물 직경(선삭 가공) 또는 공구 직경(밀링 가공)
π: 원주율

절삭 스포츠 사이트와 이송 속도의 차이

이어서 이송 속도의 개요와 계산 방법을 살펴보겠습니다. 절삭 스포츠 사이트와 실수하기 쉬운 개념이므로, 양자의 차이도 이해해 둡시다.

이송 스포츠 사이트란?

이송 스포츠 사이트는 절삭 공구 또는 공작물을 이동시키는 스포츠 사이트를 의미하며, 1분 동안 공구와 공작물이 몇 mm 이동했는지 의미합니다.이송 스포츠 사이트를 '테이블 이송 스포츠 사이트'라고도 합니다. 이송 스포츠 사이트를 높이면 단위 시간당 절삭 공구와 공작물이 이동하는 거리가 커지고 이송 스포츠 사이트를 낮추면 공구와 공작물이 천천히 이동합니다.

절삭 스포츠 사이트와 이송 속도의 차이

절삭 스포츠 사이트는 'D×n×π/1000'으로 계산할 수 있습니다. 예를 들어 선삭 가공에서는 D에 워크 직경이 대입되므로 절삭 스포츠 사이트의 식은 「워크의 외주가 1분간에 얼마나 이동하는가」를 나타내고 있는 것을 알 수 있습니다.

일반적으로 이송 스포츠 사이트는 '절삭 공구가 1분으로 이동하는 거리'를 의미합니다. 그림에서 파란색 화살표의 이동을 이송 운동이라고 하며 이송 스포츠 사이트는 "이송 운동 방향으로 공구를 분속 몇 mm로 움직이는가"라는 형태로 표시됩니다.

이송 스포츠 사이트 계산식(선삭 가공의 경우)

선삭 가공의 이송 스포츠 사이트는 다음 계산으로 유도됩니다.

【계산식】

분당 이송 스포츠 사이트: F(mm/min) = f×n
f: 회전당 이송량(mm/rev)
n: 스핀들 회전 수(min^-1）

절삭 조건 및 가공 시간에 영향
요소

이어서 이송량, 절삭량, 절삭 저항을 설명합니다. 모두 가공 정밀도나 가공 시간에 영향을 주는 변수이므로 정의나 계산 방법을 억제해 둡시다.

이송량

이송량에는 '회전당 이송량'과 '날당 이송량'의 두 가지 유형이 있습니다.계산의 기준이 되는 것은 '스핀들 회전'과 '공구 블레이드' 중 어느 것인지에 따라 다릅니다.

회전당 이송량: 주축이 1회전하는 동안 공구와 공작물이 몇 mm 이동했는지
블레이드당 이송량: 회전당 이송량에서 블레이드 수를 나눈 값이 날당 이송량

【계산식】

회전당 이송량: f(mm/rev)=l/n
l: 분당 절삭 길이(mm/min)
n: 스핀들 회전 수(min^-1）

칼날당 이송 스포츠 사이트:
fz(mm/tooth)=F/(z×n)
z: 공구 블레이드 수
n: 스핀들 회전 수(min^-1）
F: 분당 이송 스포츠 사이트(mm/min)

절입량

절삭량은 공구가 공작물을 한 번에 깎아내는 두께를 의미합니다.절삭량을 늘리면 한 번에 절삭할 수 있는 부피가 늘어나 절삭 시간을 단축할 수 있습니다. 반면에 절삭 저항은 증가하고 공구에 대한 부하도 커집니다. 절삭량이 큰 순서로, 「황삭」 「중 마무리」 「마무리」라고 하는 단계가 있어, 각각 칩의 두께가 다릅니다.

절삭 저항

절삭 저항은 공작물을 절삭할 때 공작물이 칼날에 저항하는 힘입니다.절삭 저항은 '주분력', '이송분력', '배분력'이라는 세 가지 힘의 합력으로 표현됩니다.

절삭 저항의 크기는 공작물의 경도, 절삭 스포츠 사이트, 절삭량, 바이트 절삭 각도 등의 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어, 딱딱한 재료나 큰 절삭량에서는 절삭저항이 증가하고, 경사각을 크게 하거나 절삭속도를 올리면 절삭저항이 감소합니다.

정밀도를 유지하고 절삭 스포츠 사이트를 높이면 생산성 향상으로 이어집니다

절삭 스포츠 사이트는 공작물의 재질, 요구되는 정밀도, 가공 시간 등의 여러 조건에 따라 결정하는 것이 중요합니다.절삭 스포츠 사이트를 빠르게 하면 그만큼 절삭 시간이 짧아져 마무리면의 거칠기도 억제됩니다. 그러나 너무 빨리 지나면 마찰열이 발생하여 공구 파손 위험도 커집니다.

경험과 감각도 중요하지만 재현성을 유지하기 위해서도, 칼 제조사가 공표하고 있는 추천치 등을 참고하면서 근거에 근거해 절삭 스포츠 사이트를 설정합시다.

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