가공 시간 계산: CNC 기계 작동 계산을 위한 가이드

이 문서에서는 CNC 기계에서 모든 작업의 가공 시간을 파악하는 방법을 설명합니다. 가공 시간을 알면 작업 가격을 책정하고 작업 일정을 잡는 데 도움이 됩니다. 기계의 모든 가공 작업에 소요되는 시간을 파악할 수 있는 간단한 공식을 배우려면 이 문서를 읽어보세요. 이 가이드는 작업 시간을 예측하거나 기계를 운영하는 기계 공장의 모든 사람에게 유용합니다.

가공 시간 계산이 중요한 이유는 무엇인가요?

작업의 가공 시간을 아는 것은 정말 중요합니다. 부품 제작 비용을 파악하기 위해 가장 먼저 해야 할 일입니다. 시간에 대한 추측이 정확하지 않으면 손해를 볼 수 있습니다. 가공 시간을 잘 계산하면 작업에 대한 공정한 가격을 책정하는 데 도움이 됩니다. 또한 작업장의 모든 기계에 대한 작업 일정을 세우는 데도 도움이 됩니다. 이러한 종류의 계획은 더 빠르고 더 나은 작업에 도움이 됩니다.

계산을 잘하면 작업을 더 빨리 할 수 있는 방법을 찾는 데도 도움이 됩니다. 다른 절삭 공구나 더 빠른 기계를 사용하면 더 짧은 시간에 작업을 완료할 수 있을지도 모릅니다. 이는 비즈니스 전체가 더 많은 돈을 버는 데 도움이 됩니다. 모든 기계에는 작동하는 시간당 비용이 있습니다. 가공 시간은 그 비용이 부품 하나를 만드는 데 얼마나 들어가는지 알려줍니다. 이는 제조 공정에서 매우 중요한 부분입니다. 기계에 대한 이 정보를 아는 것은 필수입니다.

기계의 커팅 시간에 영향을 미치는 기본 요소는 무엇인가요?

여러 가지 요소가 커팅 작업에 걸리는 시간에 영향을 줄 수 있습니다. 시간을 파악하기 전에 이러한 요소에 대해 알아야 합니다. 가장 큰 요인은 사용 중인 기계의 종류입니다. 밀링 머신은 선반 머신과 다릅니다. 절단하는 재료의 종류도 큰 문제입니다. 강철을 절단하는 것은 알루미늄을 절단하는 것보다 느린 공정입니다. 기계는 더 많은 힘으로 작업해야 합니다.

절단 도구에 대해서도 알아야 합니다. 공구는 무엇으로 만들어졌나요? 절삭 날은 몇 개인가요? 파트의 평면도 또는 도면에는 제작해야 하는 크기와 모양이 나와 있습니다. 즉, 절단 길이, 부품의 직경, 절단 깊이를 알아야 합니다. 마지막으로, 기계의 설정이 중요합니다. 이러한 설정은 절단 속도와 이송 속도입니다. 기계를 잘 다루는 사람은 해당 기계와 절삭 공구에 가장 적합한 설정을 선택하는 방법을 알고 있습니다.

모든 기계 작동에 대한 RPM은 어떻게 계산하나요?

RPM은 분당 회전을 의미합니다. 기계의 스핀들이 1분에 몇 번 회전하는지 알려줍니다. 스핀들은 선반 기계에서 공작물을 고정하거나 밀링 기계에서 절삭 공구를 고정하는 부품입니다. 가공 시간 계산의 첫 번째 단계는 정확한 RPM을 파악하는 것입니다. 공식을 사용하여 RPM을 찾습니다. 미터법 단위(mm) 또는 영국식 단위(인치)를 사용하는 경우 공식이 약간 달라집니다.

RPM 공식은 재료의 표면 속도(SFM)를 사용합니다. 표면 속도는 도구가 재료의 표면 위에서 얼마나 빨리 움직이는지를 측정한 값입니다. 모든 재료에 대한 권장 속도는 특별 핸드북에서 찾을 수 있습니다. 공식에 필요한 다른 정보는 절단하는 부품의 직경 또는 공구의 직경입니다.

RPM을 구하는 공식은 다음과 같습니다:

좋은 작업을 하려면 RPM을 올바르게 맞추는 것이 매우 중요합니다. 너무 빠르게 작동하는 기계는 공구를 망가뜨릴 수 있습니다. 너무 느리게 작동하는 기계는 시간 낭비입니다. 이 간단한 공식은 소요 시간을 추측할 수 있는 좋은 출발점입니다. 기계는 분당 적절한 회전 수로 작동해야 합니다.

터닝 작업의 가공 시간 공식은 무엇입니까?

선삭은 선반 기계에서 수행되는 가공 작업입니다. 공작물이 회전하고 한 점이 있는 절삭 공구가 그 옆으로 이동하여 재료를 절단합니다. 절삭 공구의 한 번의 이동에 대한 가공 시간을 찾으려면 간단한 공식을 사용해야 합니다. 이 계산은 부품의 면삭 또는 직경 축소와 같은 작업에 사용됩니다.

기본 회전 공식은 다음과 같습니다:

가공 시간(T) = 길이(L) / (이송 속도(f) * RPM(N))

이 공식에서, L 는 도구가 이동하는 총 거리(인치 또는 mm)입니다. 여기에는 부품의 길이와 도구가 부품에 도달하고 부품에서 멀어질 수 있는 약간의 여유 공간이 포함됩니다. N 는 이전에 알아낸 분당 회전 수, 즉 RPM입니다. f 는 이송 속도입니다. 이송 속도는 공작물이 한 바퀴 회전할 때마다 공구가 이동하는 거리입니다. 이송 속도는 종종 회전당 인치(IPR) 또는 회전당 밀리미터로 표시됩니다. 사용할 올바른 이송 속도는 공구, 재료, 황삭 또는 정삭 절삭 여부에 따라 다릅니다. 황삭 가공에는 더 빠른 이송 속도를 사용합니다.

CNC 터닝 가공 시간 예시를 볼 수 있나요?

예, 다음과 같은 예시를 살펴보겠습니다. CNC 터닝 작업을 수행합니다. 알루미늄 막대의 바깥쪽을 특정 크기로 잘라야 한다고 가정해 보겠습니다. 사용할 기계는 일반 CNC 선반입니다. 부품 도면은 우리에게 필요한 세부 정보를 제공합니다.

다음은 예제 작업에 대한 정보입니다:

• Workpiece Material: 알루미늄
• 시작 지름: 2인치
• 컷 길이: 5인치
• 절단 속도(SFM): 600 SFM(핸드북에서 발췌)
• 피드 속도(IPR): 회전당 0.015인치
• 머신 효율성: 0.85 (85%)

먼저 RPM에 대한 공식을 사용합니다:

• RPM = (600 SFM * 3.82) / 2인치 = 1146 RPM. 기계는 분당 1146회전으로 작동합니다.

다음으로 가공 시간을 계산하는 공식을 사용합니다:

• 가공 시간 = 5인치 / (0.015 IPR * 1146 RPM)
• 가공 시간 = 5 / 17.19 = 0.2908분.

이 계산은 한 번의 완벽한 커팅을 가정한 것입니다. 하지만 현실에서 기계는 완벽하지 않습니다. 우리는 효율 계수라는 것을 사용합니다. 이 경우 그 계수는 0.85입니다. 따라서 실제 시간은 0.2908 / 0.85 = 0.342분입니다. 이 시간은 한 번의 패스에 대한 시간입니다. 공구가 최종 직경에 도달하기 위해 여러 번 앞뒤로 이동해야 하는 작업의 경우, 이 시간에 필요한 패스 수를 곱해야 합니다. 예를 들어, 공구가 세 번의 개별 패스로 재료를 절단하는 경우 이 기계 작업의 총 절단 시간은 3 * 0.342분입니다. 이것은 시간을 계산하는 데 매우 유용한 방법입니다.

밀 운영은 어떻게 이루어지나요?

밀링 작업은 터닝 작업과 다릅니다. 밀링 작업에서는 절삭 공구가 회전하고 작업 중인 부품은 기계 테이블의 한 곳에 머물러 있습니다. 그러면 테이블이 회전 중인 공구로 부품을 이동시킵니다. 밀링 공구에는 절삭을 위한 날카로운 모서리가 많이 있을 수 있습니다. 이를 톱니 또는 플루트라고 부르기도 합니다. 밀링 머신은 평평한 표면, 홈, 포켓을 만들 수 있습니다.

밀에서 알아야 할 중요한 사항은 톱니당 이송량입니다. 이것은 각 절삭날 또는 톱니가 회전할 때마다 절단하는 재료의 양입니다. 이것은 하나의 점과 회전당 이송 속도(IPR)로 표시되는 공구를 사용하는 선반과는 다릅니다. 밀링 머신에서 이송 속도는 일반적으로 분당 인치(IPM) 단위로 제공됩니다. IPM을 찾으려면 톱니당 이송량, 공구에 있는 톱니의 수, 기계 스핀들의 RPM을 알아야 합니다. 이것이 시간을 알아낼 때 가장 큰 차이점입니다.

밀 가공 시간 계산이란 무엇인가요?

밀링 작업의 가공 시간을 구하는 공식도 쉽게 사용할 수 있습니다. 선삭 공식과 매우 비슷해 보이지만 이송 속도를 다른 방식으로 사용합니다. 시간 계산이 올바르게 이루어지려면 기계를 올바른 방식으로 설정해야 합니다.

밀 가공 시간의 공식은 다음과 같습니다:

가공 시간(T) = 거리(L)/이송 속도(IPM)

이 공식에서, L 는 공구가 공작물 위에서 이동하는 총 동작 거리(인치 또는 mm)입니다. 이송 속도 IPM 는 분당 인치 단위로 제공됩니다. 하지만 먼저 IPM을 찾아야 하는 경우가 많습니다. 다음은 이를 위한 공식입니다:

IPM = RPM 치아당 피드 치아 개수

톱니가 4개인 밀링 공구가 800RPM으로 회전하고 있다고 가정해 보겠습니다. 톱니당 이송량은 0.005인치입니다.

• IPM = 800 0.005 4 = 분당 16인치. 기계의 테이블은 분당 16인치의 속도로 공작물을 이동합니다. 이제 기본 공식에서 이 숫자를 사용하여 가공 시간을 찾을 수 있습니다.

구멍을 뚫을 시간을 어떻게 알 수 있나요?

구멍을 뚫는 것은 또 다른 매우 일반적인 가공 작업입니다. 드릴은 플루트라고 하는 두 개의 절삭날이 있는 일종의 도구입니다. 구멍을 뚫는 데 걸리는 시간을 찾는 계산은 터닝 계산과 매우 유사합니다. 구멍의 깊이, 드릴의 RPM, 드릴 도구의 이송 속도를 알아야 합니다.

구멍을 뚫는 시간에 대한 공식은 다음과 같습니다:

드릴링 시간(T) = 홀 깊이(L) / (이송 속도(IPR) * RPM)

이 공식에서, L 은 드릴링하려는 구멍의 깊이입니다. 사람들은 종종 드릴의 끝이 재료의 반대편으로 나올 수 있도록 깊이를 조금 더 추가하기도 합니다. 이송 속도는 다시 회전당 인치(IPR) 단위입니다. RPM은 기계 스핀들에서 드릴 공구의 분당 회전 수입니다. 예를 들어 1000RPM, 이송량 0.005IPR의 공구를 사용하여 깊이 2인치의 구멍을 뚫어야 하는 경우 계산은 어렵지 않습니다. 시간은 2 / (0.005 * 1000) = 0.4분이 됩니다. 특정 크기의 직경 구멍의 경우 올바른 드릴 도구를 사용해야 합니다. 구멍을 더욱 정밀하게 만들기 위해 보어 작업이 필요할 수 있습니다. 이 작업에도 자체 시간 계산이 필요합니다.

최종 CNC 가공 시간에 영향을 미치는 다른 요인은 무엇인가요?

절삭 시간은 전체 가공 시간의 일부에 불과합니다. 완전한 CNC 가공 프로그램은 여러 단계로 구성됩니다. 공작물을 만드는 데 걸리는 총 시간은 공구가 절삭하는 시간보다 훨씬 더 깁니다. 기계가 수행하는 다른 모든 작업을 위한 시간을 포함해야 한다는 점을 기억해야 합니다.

다음은 시간 추측에 추가할 수 있는 몇 가지 다른 사항입니다:

• 설정 시간: 기계를 작동하는 사람이 새 재료를 넣고 고정하는 데 걸리는 시간입니다.
• 도구 변경 시간: CNC 기계는 한 부품에 여러 가지 공구를 사용하는 경우가 많습니다. 기계가 한 공구에서 다음 공구로 전환하는 데 시간이 걸립니다. 모든 공구마다 몇 초씩 걸릴 수 있습니다.
• 빠른 모션 시간: 도구가 컷 사이에 빠르게 이동합니다. 이를 빠른 동작이라고 합니다. 이 시간도 계산해야 합니다.
• 프로그램 로드 중입니다: 기계의 컴퓨터에 지침을 입력하는 데 걸리는 시간입니다.
• 부품 처리: 완성된 부품을 제거하고 새 부품을 넣는 데 걸리는 시간입니다.

시간 추산을 잘하는 사람은 이러한 시간을 절단 시간에 더하여 실제 총 작업 시간을 구할 줄 압니다. 예를 들어, 한 번의 절단 작업에 0.12143분이 소요될 수 있지만 공구 교환을 포함한 총 시간은 훨씬 더 길어질 수 있습니다. 이렇게 하면 최종 시간을 더 정확하게 추측할 수 있습니다.

정확한 가공 시간을 쉽게 얻을 수 있는 방법이 있을까요?

예, 시간을 파악하는 더 간단한 방법도 있습니다. 많은 기업이 특수 컴퓨터 소프트웨어를 사용합니다. 이 소프트웨어는 부품 도면을 보고 가공 시간을 알아낼 수 있습니다. 이 소프트웨어는 이미 기계, 공구 및 재료 정보를 가지고 있습니다. 전체 CNC 가공 프로그램을 구축하여 매우 정확한 시간을 알려줍니다. 계산기로 직접 계산하는 것보다 훨씬 빠릅니다.

또 다른 유용한 도구는 가공 시간 계산기입니다. 이것은 작은 프로그램이나 스프레드시트 파일일 수 있습니다. 직경, 길이, RPM, 이송 속도와 같은 숫자를 입력하면 계산기가 시간을 알려줍니다. 시간을 빠르게 파악할 수 있는 좋은 방법입니다. 하지만 직접 계산을 해보면 모든 것이 어떻게 작동하는지 배울 수 있습니다. 각기 다른 숫자가 총 시간과 비용에 어떤 영향을 미치는지 파악하는 데 도움이 됩니다. 공식을 이해하는 것은 CNC 가공 분야의 모든 사람에게 훌륭한 기술입니다. 기계를 작동하는 사람은 경험만으로도 작업에 걸리는 시간을 잘 파악할 수 있습니다.

기억해야 할 주요 사항

다음은 가공 시간을 파악하는 데 가장 중요한 사항의 간단한 목록입니다:

• RPM으로 시작하세요: 먼저, 재료와 공구 직경에 맞는 분당 회전 수(RPM)를 항상 파악하세요.
• 올바른 공식을 사용하세요: 모든 종류의 작업(선삭, 밀링, 드릴)에는 고유한 쉬운 공식이 있습니다. 올바른 공식을 사용하고 있는지 확인하세요.
• 피드와 속도를 파악하세요: 절삭 속도(SFM)와 이송 속도(IPR 또는 치아당 이송량)는 정확한 계산을 위해 매우 중요합니다. 특별 핸드북에서 찾아볼 수 있습니다.
• 한 번에 한 패스씩: 공식은 한 번의 절단 작업에 소요되는 시간을 알려줍니다. 작업에 많은 절단이 필요한 경우 시간을 곱해야 합니다.
• 시간 단축 그 이상을 기억하세요: 작업의 총 가공 시간은 단순한 절삭 시간 그 이상입니다. 공구 교환, 설정 및 부품 취급 시간을 최종 예상에 추가하는 것을 잊지 마세요.
• 머신 효율성: 항상 완벽하게 작동하는 기계는 없습니다. 0.85와 같은 숫자를 사용하면 실제 작업에 더 가까운 시간을 얻을 수 있습니다.