알루미늄 피드 및 속도: CNC 밀링용 RPM, 칩 로드 및 SFM 차트

알루미늄은 쉬운 재료로 명성이 높으며 대부분의 경우 그 명성을 얻습니다. 빠르게 절단되고, 절단면에서 열을 빠르게 끌어내며, 경화강에서 요구되는 신중한 접근 방식이 거의 필요하지 않습니다. 그 평판은 이야기의 나머지 절반을 숨기고 있습니다. 알루미늄은 끈적거리고 몇 초 안에 무딘 가장자리에 쌓여 플루트가 단단해지고 공구가 부러질 때까지 커터 주위에 길고 끈끈한 칩을 행복하게 감쌀 것입니다.

우리는 중국 공구 제조 클러스터의 한복판인 창저우에서 솔리드 초경 엔드밀을 연삭하고 있으며, 애플리케이션 데스크에 제기되는 질문의 대부분은 거의 동일하게 들립니다. RPM, 피드, 플루트 수, 마지막 커터가 파손된 이유는 무엇입니까? 이 가이드는 우리가 매주 기계 공장에 제시하는 동일한 숫자와 동일한 추론으로 이러한 질문에 답합니다.

모든 알루미늄 컷 뒤에 숨겨진 4개의 숫자

피드와 속도는 단일 설정이 아닙니다. 이는 서로 의존하는 네 가지 가치이며, 하나를 변경하면 항상 다른 값도 움직입니다.

• 절삭 속도(SFM 또는 m/min): 절삭날이 재료를 통과하여 이동하는 속도입니다. 알루미늄은 가장자리에서 열을 효과적으로 전도하기 때문에 매우 높은 표면 속도를 견딜 수 있습니다.
• 스핀들 속도(RPM): 절삭 속도와 공구 직경에서 파생된 기계가 실제로 생성하는 회전입니다.
• 날당 이송 또는 칩 부하(mm/tooth 또는 in/tooth): 각 플루트가 한 번에 제거하는 재료의 두께입니다. 공구가 자르는지, 문지르는지를 결정하는 숫자입니다.
• 테이블 이송(mm/min 또는 IPM): 프로그래밍된 기계 이동은 RPM, 칩 부하 및 플루트 수로 계산됩니다.

두 가지 지배 공식은 기억하기에 충분히 짧습니다. 스핀들 속도는 절삭 속도에 3.82를 곱하고 공구 직경(인치)으로 나눈 값 또는 미터법 단위로, 절삭 속도(m/min)에 1000을 곱하고 밀리미터 직경의 3.14배로 나눈 값과 같습니다. 테이블 이송은 스핀들 속도에 날당 이송을 곱하고 플루트 수를 곱한 것과 같습니다.

거의 모든 다른 재료보다 알루미늄에서 두 가지 규칙이 더 중요합니다. 첫째, 칩은 절단 부위에서 열을 방출할 수 있을 만큼 두꺼워야 합니다. 톱니당 칩 부하가 약 0.02mm 미만이라는 것은 모서리가 마찰되어 표면을 연마하고 재료를 제거하는 대신 구성인선을 생성한다는 것을 의미합니다. 둘째, 부드러운 알루미늄 칩이 놀라운 속도로 뜨거운 가장자리에 용접되기 때문에 칩 배출은 숫자 자체만큼 중요합니다.

알루미늄 피드 및 속도: 합금별 기준 차트

아래 표는 에어 블래스트 또는 경량 절삭유를 사용하여 알루미늄에서 작동하는 비코팅 광택 초경 엔드밀의 실용적인 시작점입니다. 톱니당 이송은 적당한 반경 방향 맞물림의 12mm 커터를 가정합니다.

차트를 천장이 아닌 시작점으로 다루십시오. 공구 직경은 무엇보다 칩 하중을 변화시킵니다. 3mm 커터는 12mm 커터와 동일한 치형 하중을 감당할 수 없으므로 작은 공구의 경우 날당 이송을 줄이고 대형 공구의 경우 날당 이송을 늘립니다. 주조 및 재용해 재료는 단단한 함유물과 다공성이 빠르고 공격적인 절단을 방해하기 때문에 보수적인 제품군에 적합합니다.

RPM 및 이송 속도를 단계별로 계산하는 방법

연산은 기계제어로 할 수 있을 만큼 짧고, 1분도 안걸린다.

1. 위 차트나 공구 공급업체의 데이터에서 합금의 절삭 속도를 선택하고 단위를 기록해 두십시오.
2. 절삭 속도를 스핀들 속도로 변환: RPM은 SFM에 3.82를 곱한 값(인치 직경), 또는 m/min에 1000을 곱한 값을 직경(밀리미터 단위)의 3.14배로 나눈 값과 같습니다.
3. 기계의 최대 스핀들 속도와 비교하여 결과를 확인하십시오. 계산된 RPM이 기계 한계를 초과하는 경우 한계에서 다시 작업하여 칩 부하가 여전히 최소값 이상으로 유지되는지 확인하십시오.
4. 권장 밴드 내에서 치아당 이송을 선택하십시오. 마찰이 시작되는 곳은 밴드의 아래쪽이기 때문에 아래쪽이 아닌 가운데부터 시작하십시오.
5. RPM, 날당 이송, 플루트 수를 곱하여 테이블 이송을 계산한 다음 그 값을 프로그램에 로드합니다.

작업 예로, 6061의 12mm 3날 커터는 200m/분 속도로 대략 5300RPM을 제공합니다. 치아당 0.08mm에서 테이블 이송은 5300 x 0.08 x 3, 즉 약 1270mm/min입니다. 영국식 단위로 보면 700SFM의 0.5인치 2플루트 커터는 약 5350RPM으로 회전하고 날당 0.005인치는 약 53IPM의 이송을 생성합니다.

귀하의 매장에서 강철, 스테인리스 또는 티타늄을 사용하는 경우 당사는 밀링 절삭 속도 차트 단일 참조 페이지에 해당 재료에 대한 RPM, SFM 및 이송 속도 참조를 수집합니다.

엔드밀을 작업에 맞추기

숫자는 살아남을 수 있는 절단기에서만 작동합니다. 알루미늄의 경우 플루트 개수, 나선 각도 및 모서리 준비에 따라 계산된 성능이 실제로 얼마나 얻을 수 있는지가 결정됩니다.

알루미늄 플루트 수는 몇 개입니까?

두 개의 플루트가 슬로팅, 플런징 및 깊은 포켓 작업에 가장 안전한 선택입니다. 왜냐하면 넓은 홈이 부드러운 칩을 빠르게 제거하고 패킹 가능성이 거의 없기 때문입니다. 3개의 플루트가 최고의 범용 절충안입니다. 코어가 더 강할수록 동일한 칩 부하에서 더 높은 테이블 이송이 가능하며, 이는 정확히 생산 황삭에 필요한 것입니다. 4개 이상의 플루트가 고출력 기계와 가벼운 반경 방향 맞물림의 정삭 작업에 속하며 칩룸은 표면 품질과 금속 제거율보다 중요하지 않습니다.

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우리의 알루미늄 시리즈는 슬롯과 소형 기계를 위한 2개의 플루트 형상과 칩 클리어런스를 잃지 않고 이송 속도를 높이려는 작업장을 위한 3개의 플루트 설계로 해당 범위의 양쪽 끝을 다룹니다.

나선 각도, 모서리 형상 및 코팅

알루미늄은 날카롭고 광택이 나는 절삭날과 높은 나선형 각도(일반적으로 40~45도)를 제공합니다. 왜냐하면 가파른 나선형이 칩을 벽을 따라 끌지 않고 절삭부 밖으로 들어 올리기 때문입니다. 물결 모양 또는 물결 모양의 절삭 날은 절삭 저항을 줄이고 칩을 더 짧은 조각으로 나누어 깊은 포켓과 끈끈한 성질에서 상당히 도움이 됩니다. 코팅에는 주의가 필요합니다. 기존 티타늄 알루미늄 질화물은 알루미늄과 친화력이 있어 구성인선을 촉진하는 반면, 광택 처리된 비코팅 초경, 지르코늄 질화물 또는 전용 저마찰 코팅은 훨씬 더 나은 성능을 발휘합니다.

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알루미늄 작업과 일치하는 플루트 수와 형상을 나란히 비교하기 위해 우리 팀은 실용적인 보고서를 작성했습니다. 알루미늄용 엔드밀 선택 가이드 도구 측면에서도 동일한 결정을 내립니다.

절입 깊이: 방사형 대 축방향 맞물림

차트는 절삭 속도와 칩 부하를 제공하지만 절삭 깊이는 기계가 물리적으로 제공할 수 있는 성능의 정도를 결정합니다. 알루미늄에는 두 가지 광범위한 전략이 있으며, 둘 다 일관되게 적용하면 잘 작동합니다.

• 깊은 축방향, 가벼운 반경방향: 단지 10~30%의 반경방향 맞물림으로 공구 직경의 1~2배 깊이로 절삭합니다. 이러한 트로코이드 스타일의 황삭은 하중을 안정적으로 유지하고 플루트를 따라 마모를 분산시키며 커터가 소재에 묻히지 않기 때문에 칩을 효율적으로 배출합니다.
• 얕은 축 방향, 무거운 반경 방향: 대부분의 공구 직경을 사용하면서 몇 밀리미터 깊이로 절단합니다. 이는 견고한 기계 및 단거리 공구에 적합하며 가장자리에 가해지는 하중이 높기 때문에 견고한 설정이 필요합니다.

마무리가 다릅니다. 방사형 결합 조명을 직경의 약 5~8%로 유지하고 가능한 한 한 번 통과하여 전체 깊이를 실행하고 벽을 닦는 대신 가장자리가 계속 절단되도록 충분히 빠르게 공급합니다. 또한 높은 금속 제거율로 알루미늄 황삭을 수행하면 공구에 응력이 가해지기 오래 전에 작은 스핀들이 멈출 수 있으므로 차트 상단을 추적하기 전에 스핀들 출력을 확인하십시오.

절삭유 및 칩 배출

알루미늄은 생존을 위해 대량 절삭유가 필요하지 않지만 항상 칩이 절삭에서 벗어날 수 있는 방법이 필요합니다. 압축 공기 또는 미스트 시스템은 대부분의 밀링 작업을 처리하고, 작업 영역을 눈에 띄게 유지하며, 과도한 절삭유로 인한 열충격과 혼란을 방지합니다. 과급 절삭유는 깊은 포켓, 접근이 어려운 포켓, 커터 아래에서 칩이 재순환되는 모든 작업에 여전히 유용합니다.

실제 규칙은 간단합니다. 패스할 때마다 칩이 주머니에 있지 않고 바닥에 보이면 대피가 작동하고 있는 것입니다. 칩이 다시 절단되는 것을 보거나 소리의 변화를 듣거나 패스가 끝날 무렵 마감 상태가 악화되는 것을 발견하면 이송 및 속도 값을 만지기 전에 칩 제거를 중지하고 수정하십시오.

문제 해결: 판독 칩, 소리 및 마무리

대부분의 알루미늄 문제는 부품이 폐기되기 전에 스스로 나타납니다. 아래 표에는 일반적인 증상을 가장 빠르게 해결하는 조정 방법이 나와 있습니다.

한 가지 습관은 절단기를 거의 파손하지 않는 상점과 매주 파손하는 상점을 구분합니다. 그들은 한 번에 하나의 변수를 변경하고 모든 변경 후에 컷을 듣습니다. 한 번에 두 가지 조정을 수행하면 어느 것이 도움이 되었는지 알 수 없습니다.

자주 묻는 질문

6061에서 1/4인치 엔드밀을 몇 RPM으로 작동해야 합니까?

500~800 SFM의 절단 속도에서 1/4인치 커터의 작업 속도는 대략 7600~12000 RPM입니다. 먼저 기계 한계를 확인한 다음 해당 스핀들 속도를 날당 0.002~0.004인치의 칩 부하와 연결하면 플루트 수에 따라 약 30~95IPM의 테이블 이송이 가능합니다.

알루미늄을 밀링할 때 절삭유가 필요합니까?

항상 그런 것은 아닙니다. 공기 분사 또는 최소량 윤활은 대부분의 밀링 작업을 처리하고 칩을 계속 이동시키는 반면, 플러드 절삭유는 깊은 포켓, 드릴링 작업 및 칩이 다시 절단되는 모든 곳에서 엉망이 되는 가치가 있습니다.

알루미늄 칩이 커터에 달라붙는 이유는 무엇입니까?

거의 항상 칩 부하가 너무 작거나 절삭날이 더 이상 날카롭지 않기 때문입니다. 전단하는 대신 모서리가 마찰되고 알루미늄을 플루트에 압력 용접하며 구성 모서리는 마감이 실패하거나 공구가 파손될 때까지 성장합니다.

7075와 6061에 동일한 이송과 속도를 사용할 수 있습니까?

7075에서 낮게 시작하십시오. 더 강하고 공격적인 결합이 덜 관대하므로 적당한 칩 부하로 400 SFM 근처에서 시작하고 절단 소리가 안정적으로 들리고 칩이 깨끗하고 은색으로 떨어져 나온 후에만 증가하십시오.

알루미늄 피드와 속도는 궁극적으로 고정된 답이 아닌 시작점입니다. 왜냐하면 모든 기계, 홀더 및 공작물은 작동 방식에 대한 자체 의견을 갖고 있기 때문입니다. 차트를 통해 신속하게 올바른 범위를 찾을 수 있고, 공식을 통해 정직하게 확인할 수 있으며, 컷 소리를 통해 나머지 내용을 알 수 있습니다. 이 조합은 우리의 응용 엔지니어가 공장을 통과하는 모든 알루미늄 작업에 접근하는 방식이며, 실행 후 공차를 유지하는 안정적인 프로세스로 가는 가장 빠른 경로입니다.