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CNC 피드 및 속도 이해

CNC 피드 및 속도 이해


6분 읽기

피드와 속도에 대한 질문이 다른 어떤 것보다 많습니다. 기계를 얼마나 빨리 가동해야 하나요? RPM은 몇 개인가? IPM은 몇 개인가? 확실한 답이 있습니다: 상황에 따라 다릅니다.

CNC 작업자는 종종 이송 및 속도 차트나 계산기를 참조하지만, 해적의 말처럼 이는 실제 규칙이라기보다는 가이드라인에 가깝습니다. 

피드 및 속도 계산 방법을 전체 화면으로 시청하세요.

주요 내용

  • 피드 및 속도 차트는 권장 시작점일 뿐입니다. 항상 재료 조각에 테스트 커팅을 수행하고 그에 따라 조정하세요.
  • 칩 부하가 중요합니다. 먼지가 아닌 칩이 필요합니다. 
  • 이송 속도는 기계가 재료를 측면으로 이동하는 속도를 말하며, 분당 인치(IPM) 단위로 측정됩니다.
  • 속도는 분당 스핀들/라우터 회전수(RPM)를 의미합니다.
  • 스핀들 회전수(RPM)가 증가한다고 해서 이송 속도가 자동으로 증가하거나 감소하는 것은 아닙니다. 경우에 따라 RPM이 높아지면 이송 속도도 높아져야 할 수 있지만, 이는 규칙이 아닙니다. 
  • 규칙은 없습니다.

주요 정의

먼저 용어를 정리하는 것부터 시작하겠습니다. 

칩 로드

"칩 부하"는 라우팅을 포함한 모든 CNC 가공의 기본 개념입니다. 칩 부하는 라우터 비트가 생성하는 칩의 물리적 크기를 의미합니다. 비트가 회전하고 절삭날이 소재를 절단할 때 이 때 떨어져 나오는 칩이 칩 부하입니다.

기술적으로는 공구의 각 절삭날(또는 플루트)이 한 번 회전하는 동안 제거되는 재료의 양을 의미합니다. 

칩 하중은 기본적으로 커터의 각 플루트에 의해 절단되는 재료 칩의 두께입니다. 일반적으로 치아당 인치 또는 밀리미터(IPT 또는 MMPT) 단위로 측정됩니다. 칩 부하=이송 속도/[RPM x 플루트 수]

이송 속도가 높을수록 더 큰 칩을 생산할 수 있습니다. 속도가 빠를수록 더 미세한 칩을 생산할 수 있습니다.

칩이 너무 크면 비트가 파손될 위험이 있습니다. 

칩이 정말 '먼지'(톱밥)와 같다면, 불필요하게 비트가 무뎌지고 재료가 과열되었을 가능성이 높습니다.

최적의 칩 부하를 유지하는 것은 여러 가지 이유로 중요합니다:

  • 공구 수명: 올바른 칩 하중은 절삭 공구의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 칩 하중이 너무 작으면 절삭 대신 마찰이 발생하여 과도한 열과 마모가 발생할 수 있습니다. 반면에 칩 하중이 너무 크면 공구가 파손될 수 있습니다.
  • 표면 마감: 적절한 칩 하중을 달성하면 표면 마감 품질이 향상됩니다. 일관되고 적절한 칩 하중은 더 매끄러운 절단을 보장합니다.
  • 효율성: 적절한 칩 부하 설정으로 효율적인 소재 제거가 가능하여 가공 공정의 생산성이 향상됩니다.
  • 조정: 이송 속도를 변경하거나 스핀들 회전수를 변경하거나 플루트 수가 다른 커터를 사용하여 칩 부하를 조정할 수 있습니다. 이 작업은 가공되는 소재와 CNC 기계의 기능을 고려하여 신중하게 수행해야 합니다.

칩 하중은 절삭 품질, 절삭 공구의 상태 및 가공 공정의 전반적인 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 성공적인 CNC 가공을 위해서는 칩 하중을 이해하고 제어하는 것이 필수적입니다.

피드 속도

"이송"은 커터가 가공 중인 소재를 통과하는 속도를 나타냅니다. 이송 속도는 일반적으로 분당 인치(IPM) 또는 분당 밀리미터(MMPM) 단위로 측정됩니다. 이송 속도는 절삭 품질, 표면 정삭 및 절삭 공구의 수명에 영향을 미칩니다.

최적의 이송 속도는 절삭되는 재료, 절삭 공구의 유형, 스핀들 속도, 원하는 절삭 품질 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 

스핀들 속도

이것은 절삭 공구를 고정하는 스핀들의 속도입니다. 분당 회전 수(RPM)로 측정됩니다. 올바른 속도는 절단되는 재료와 사용되는 절삭 공구의 유형에 따라 다릅니다. 속도는 절삭 공정, 공구 수명 및 재료의 마감에 영향을 미칩니다.

램프 다운

재료에 "램프 다운" 또는 급강하할수록 이송 속도는 느려집니다. 이 작업에는 절반 정도의 속도를 권장합니다.

재료: 목재, 알루미늄 또는 플라스틱

재료마다 경도가 다르기 때문에 피드와 속도 모두에 영향을 미칩니다.

  • 목재: 일반적으로 금속에 비해 더 빠른 이송 속도와 더 높은 RPM이 필요합니다. 이는 목재가 더 부드러운 소재이기 때문에 더 쉽게 절단할 수 있기 때문입니다. 목재의 이송 속도가 빠르면 목재가 타는 것을 방지하고 더 깔끔하게 절단할 수 있습니다.
  • 알루미늄: 금속인 알루미늄은 목재보다 단단하며 느린 이송과 속도가 필요합니다. 이는 공구의 과도한 마모를 방지하고 표면 마감을 좋게 하기 위한 것입니다. 금속을 절단하면 일반적으로 더 많은 열이 발생하므로 속도가 느리면 이 열을 관리하고 공구 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다.
  • 플라스틱: 플라스틱을 가공할 때는 일반적으로 녹거나 변형되는 것을 방지하기 위해 중간에서 높은 스핀들 속도와 제어된 이송 속도가 필요합니다.
    플라스틱은 경도가 다양하기 때문에 접근 방식이 다릅니다. 부드러운 플라스틱은 녹는 것을 방지하기 위해 낮은 속도가 필요하고, 단단한 플라스틱은 깨끗한 절삭을 위해 더 높은 속도를 견딜 수 있습니다.

모든 것을 종합하기

위 동영상에서 Jeff는 46172-k 2 플루트 압축 비트를 언급하며 이 시리즈에 대한 차트를 보여줍니다. 그는 MDF를 절단한다고 말하며 차트에서는 260의 이송 속도를 권장합니다.

하지만 그는 7마력 기계를 가지고 있기 때문에 결국 720의 이송 속도를 사용하게 됩니다! 

반면에 ShopBot과 같은 데스크톱 CNC를 사용했다면 분당 작업 속도가 120인치로 느려졌을 것입니다.

마력뿐만이 아닙니다. 기계가 얼마나 견고한지도 중요한 요소입니다. 견고한 기계는 더 많은 힘을 전달할 수 있는 반면, 덜 견고한 기계는 높은 이송 속도에 대한 스트레스로 인해 휘어질 수 있습니다.

46172-K 압축 나선형 2 플루트 라우터 비트  <- 46172-k 

위키피디아에서도 "기계공은 차트와 공식을 통해 특정 작업에 가장 적합한 대략적인 속도와 이송 값을 예측할 수 있지만, 작업을 실행하기 전까지는 정확한 최적 값을 알 수 없다"고 설명합니다.

기계, 재료, 비트에 테스트 컷을 실행하고 어떤 결과가 나오는지 확인하기만 하면 됩니다.

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피드와 속도에 대해 자세히 알아보려면 셰이프코의 훌륭한 글을 확인하세요.

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