어느 정도의 가공 능력이 필요합니까?

상대적으로 간단한 K 계수 방법을 사용하여 기계 출력을 계산하면 효율성이 향상되고 전력 소비가 최적화되며 운영 비용이 절감되고 생산성이 향상됩니다.

일부 작업장에서는 단일 기계 또는 전체 가공 셀이 특정 재료를 사용하여 특정 구성 요소 유형을 제조하는 데 전념합니다. 이 경우 기계 출력을 기준으로 최대 재료 제거율(MRR)을 계산하는 데 사용되는 다양한 재료 그룹에 할당된 상수인 재료 K 계수를 이해하는 것이 중요합니다.

AISI(미국철강협회) 가공성 등급은 일부 재료를 가공하기가 얼마나 어려운지에 대한 좋은 기준이지만 공작 기계 요구 사항 관점에서 재료에 접근하는 방법에 대한 정량화 가능한 데이터를 제공하지는 않습니다. 절삭 공구, CAM 소프트웨어 및 공작 기계가 많이 발전했음에도 불구하고 특정 부품 및 기계 설정은 여전히 ​​전통적인 중황삭 방법의 이점을 누릴 수 있습니다.

많은 기계공은 특정 MRR 수준에서 작동할 수 있는 도구가 기계의 성능으로 인해 제한되는 상황에 처하는 경우가 많습니다. 로트 크기가 더 작고 다양한 재료/부품이 있는 작업장이나 제조업체의 경우 이는 생산성 문제를 일으키지 않을 수 있지만 프로그래밍 및 도구 선택 시 세심한 주의가 필요합니다. 단일 부품을 대량으로 생산하는 제조업체의 경우 투자할 공작 기계 종류를 선택할 때 기계 성능이 매우 중요합니다.

마력 요구사항을 결정하려면 먼저 절단 매개변수를 선택해야 합니다. 더 큰 공구와 무거운 절단의 경우 기계에서 많은 양의 동력이 필요합니다. 여기에서 계산을 시작할 수 있으며 첫 번째 단계는 커터의 MRR을 결정하는 것입니다.

밀링에서 MRR은 제거된 재료의 양이며 IPM(분당 입방인치)으로 표시됩니다. 계산은 간단합니다.

MRR = DOC x 절삭폭 x IPM

더 높은 입방체 제거율은 더 낮은 사이클 시간과 같기 때문에 MRR은 기계 생산성을 정량화하는 좋은 방법입니다. 기계 기술자가 자신이 사용하는 커터의 성능을 이해하면 MRR을 높이기 위해 더 높은 출력의 기계를 찾기 시작하는 경우가 많습니다. 어떤 종류의 전력이 필요한지 결정하기 위해 K 계수를 사용하여 계산이 이루어집니다.

재료에 가공성 등급이 부여되는 것처럼, 종종 다른 재료 그룹에 할당되는 K 계수라는 또 다른 상수가 있습니다. 재료의 K 계수는 1 HP로 달성할 수 있는 MMR을 나타냅니다. 이러한 K 요소는 특정 작업을 위해 공작 기계에 필요한 마력을 결정하는 한 가지 방법입니다.

우리는 공식에 K 인자를 사용하여 커터의 MRR, K 인자 및 일반적으로 약 80%인 스핀들 효율(E)을 기반으로 기계에 필요한 마력(HPm)을 결정합니다. 공식은 다음과 같습니다: HPm = (MRR/K)/E.

이러한 매개변수를 사용하여 6.48입방 IPM의 MRR을 달성하려면 기계에 약 5.2 HP가 필요합니다. 이 지식은 프로그래밍된 도구와 매개변수가 작업을 처리할 수 있는지 확인하는 데 매우 유용할 수 있습니다. 마찬가지로, 특정 재료의 황삭 전용 기계에 투자하려는 경우 최대 MRR을 달성하기 위한 전력 요구 사항을 결정할 수 있습니다.

물론 이 계산에는 한계가 있습니다.

절삭 공구의 날카로움과 절삭력 분포는 필요한 동력의 양에 영향을 미칩니다. 설정 강성과 같은 요소로 인해 매개변수 조정이 필요할 수 있습니다. K 계수는 경도와 유형을 기준으로 대략적으로 계산되며 특정 SAE/AISI 수치가 아닌 일반적인 재료 유형에 적용됩니다.

물론 절삭 공구의 형상, 공작물 재료 특성, 심지어 공구 마모까지 훨씬 더 깊이 이해해야 하는 다른 전력 계산 방법도 있습니다.

그러나 빠르고 쉬운 근사치를 위해 K 인자 방법은 기계 출력을 결정하는 데 매우 유용하며 상당한 보상을 제공할 수 있습니다.

기계 기술자는 간단한 계산을 사용하여 필요한 밀링 마력을 미리 결정하여 가동 중단 시간과 저전력 기계로 인한 사이클 시간 증가 가능성을 방지할 수 있습니다. 고속 밀링 방법 및 대체 가공 기술을 포함하여 출력 부족을 해결하는 방법은 여러 가지가 있지만 필요한 출력에 근접하면 MRR이 향상되어 가공 생산성이 높아질 수 있습니다.