CNC 가공에서 흔히 발생하는 문제 23가지 및 실용적인 해결책

CNC 가공에서는 불안정한 치수, 공구 마모, 진동, 불량한 칩 제어, 나사 결함과 같은 반복적인 문제가 자주 발생합니다. 다음 23가지 사항을 이해하면 가공 효율성, 표면 품질 및 공정 안정성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

1. 절삭 온도, 절삭력 및 공구 수명에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 무엇입니까?

세 가지 요소가 절삭 온도에 크게 영향을 미칩니다:

• 절삭 속도
• 이송 속도
• 절삭 깊이

절삭력은 주로 다음의 영향을 받습니다:

• 여유각
• 이송 속도
• 절삭 속도

공구 수명은 다음 요소에 가장 민감합니다:

• 절삭 속도
• 이송 속도
• 절삭 깊이

2. 절삭 매개변수가 절삭력을 어떻게 변화시킵니까?

절삭 깊이가 두 배가 되면 절삭력도 보통 두 배가 됩니다.
이송 속도가 두 배가 되면 절삭력은 약 70% 증가합니다.
절삭 속도가 두 배가 되면 절삭력은 보통 점진적으로 감소합니다.

다시 말해, G99(회전당 이송)를 사용하는 경우 절삭 속도를 높여도 절삭력에는 큰 변화가 발생하지 않습니다.

3. 절삭력이 정상인지 어떻게 판단할 수 있습니까?

실제 가공에서 절삭력은 종종 다음을 통해 간접적으로 판단할 수 있습니다:

• 칩 배출 상태
• 절삭 온도
• 칩 색상 및 모양

칩이 원활하게 제거되고 온도가 정상 범위 내에 유지되면 절삭력은 일반적으로 제어됩니다.

4. 왜 공구가 때때로 아크 시작점에서 절삭되지 않고 마찰됩니까?

실제 X 값이 도면 직경과 0.8mm 이상 차이가 나면 52°의 보조 절삭날 각도를 가진 선삭 공구가 시작점에서 마찰될 수 있습니다. 특히 오목한 아크를 선삭할 때 더욱 그렇습니다. 이는 35°의 접근 각도와 93°의 리드 각도를 사용하는 공구에서 흔히 발생합니다.

5. 칩 색상 및 대략적인 온도

칩 색상은 절삭 온도를 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다:

• 흰색: 200°C 미만
• 노란색: 220–240°C
• 짙은 파란색: 약 290°C
• 파란색: 320–350°C
• 자주색-검은색: 500°C 초과
• 빨간색: 800°C 초과

6. FANUC Oi Mate-TC / Oi-TC 시스템의 일반적인 G 코드

자주 사용되는 G 코드는 다음과 같습니다:

• G21: 미터법 입력
• G25: 주축 속도 변동 감지 해제
• G80: 고정 사이클 취소
• G54: 기본 작업 좌표계
• G18: ZX 평면 선택
• G96 / G97: 정삭 속도 / 정삭 속도 취소
• G99: 회전당 이송
• G40: 공구 노즈 반경 보정 취소
• G22: 저장된 스트로크 확인 켜기
• G67: 모달 매크로 호출 취소
• G13.1: 극좌표 보간 취소

7. 나사 가공의 핵심 사항

나사 절삭의 경우:

• 외경 나사 깊이는 보통 약 1.3P
• 내경 나사 깊이는 보통 약 1.08P

여기서 P는 피치를 의미합니다.

나사 가공에 대한 일반적인 주축 속도 공식은 다음과 같습니다:

S = 1200 / 피치 × 안전 계수

안전 계수는 보통 0.8 정도입니다.

8. 모따기 작업 시 공구 노즈 반경 수동 보정

모따기 작업 시 공구 노즈 반경에 대한 수동 보정을 계산할 때 공식은 절삭 방향과 모따기 각도에 따라 달라집니다.
상향 모따기:

• Z = R × (1 - tan(α/2))
• X = R × (1 - tan(α/2)) × tan(α)

하향 모따기에는 마이너스 부호를 플러스 부호로 변경합니다.

9. 이송이 증가할 때 매개변수를 어떻게 조정해야 합니까?

일반적인 조정 규칙은 다음과 같습니다:

이송 속도가 0.05 증가하면 주축 속도를 50-80 rpm 줄일 수 있습니다.

이는 공구 마모를 줄이고 더 높은 이송으로 인한 절삭력 및 온도 상승을 늦추는 데 도움이 됩니다.

10. 절삭 속도와 공구 손상 사이의 실제 관계는 무엇입니까?

일정한 이송 속도에서 절삭 속도를 높이면 절삭력이 약간 감소할 수 있습니다.
그러나 절삭 속도가 너무 높아지면 공구 마모가 급격히 증가하여 다음을 유발합니다:

• 더 높은 절삭력
• 더 높은 온도
• 더 큰 내부 응력

절삭력과 열 응력이 인서트 한계를 초과하면 공구가 부러지거나 깨질 수 있습니다.

11. CNC 가공의 중요한 실제 사항

저속에서의 주축 토크

많은 경제적인 CNC 선반은 가변 주파수 제어 기능이 있는 3상 비동기 모터를 사용합니다. 기계적인 기어 감속이 없으면 저속에서 주축 토크가 부족하여 과부하 및 정지를 유발할 수 있습니다.

공구 수명 관리

가능한 한 하나의 공구로 하나의 부품 또는 전체 교대 근무를 마치는 것이 이상적입니다. 큰 부품의 정삭 작업 시에는 가능한 한 중간에 공구를 교체하지 마십시오.

나사 가공 효율

CNC 나사 가공 시에는 생산성과 나사 품질을 모두 향상시키기 위해 더 높지만 안전한 주축 속도를 사용하십시오.

정삭 속도

적절한 경우 항상 G96을 사용하십시오.

고속 가공 원리

이송이 공작물로의 열 전도 속도를 초과하면 대부분의 열이 칩과 함께 배출됩니다. 이는 공작물의 가열을 줄일 수 있습니다. 일반적으로 다음을 필요로 합니다:

• 높은 절삭 속도
• 높은 이송
• 작은 절삭 깊이

공구 노즈 반경 보정

윤곽 오류를 피하기 위해 G41/G42를 올바르게 적용하십시오.

12. 유용한 기술 참고 자료

운전자가 다음과 같은 참고 자료를 가까이 두면 가공이 더 쉬워집니다:

• 다양한 공작물 재료의 가공성 표
• 일반적인 나사 가공 패스 및 깊이 표
• 기하학적 계산 공식
• 인치-밀리미터 변환 차트

13. 왜 홈 가공 공구가 진동하거나 파손됩니까?

주요 원인은 다음과 같습니다:

• 과도한 절삭력
• 불충분한 공구 강성

주요 요인은 다음과 같습니다:

• 공구 돌출이 너무 길다
• 여유각이 너무 크거나 너무 작다
• 이송이 너무 낮거나 너무 높다
• 기계 강성이 불충분하다
• 절삭 부하에 비해 홈 가공 폭이 너무 좁다

공구 돌출을 줄이고 공구 본체를 강화하면 강성이 향상되고 진동이 감소합니다.

14. 가공 중 부품 크기가 불안정해지는 이유는 무엇입니까?

시작 시 새로운 공구는 더 낮은 힘으로 절삭하므로 크기가 정상적으로 유지됩니다.
공구가 마모됨에 따라 절삭력이 증가하여 공작물이 척에서 움직일 수 있습니다. 이는 치수 변동을 초래합니다.

15. FANUC 시스템의 G71 사용 시 주의 사항

FANUC 제어에서는 G71-G73 사이클의 P 및 Q 값이 전체 프로그램의 실제 시퀀스 번호를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 제어기가 형식 오류 경보를 발생시킬 수 있습니다.

16. 두 가지 일반적인 FANUC 서브프로그램 형식

두 가지 일반적인 형식은 다음과 같습니다:

• P0000000: 처음 세 자리 숫자 = 반복 횟수, 마지막 네 자리 숫자 = 프로그램 번호
• P0000 L000: 처음 네 자리 숫자 = 프로그램 번호, L 뒤의 마지막 세 자리 숫자 = 반복 횟수

17. 아크 가공 팁

아크 시작점이 변하지 않고 끝점이 Z 방향으로 a mm 이동하면 아크 하단의 직경은 a/2 mm 이동합니다.

18. 깊은 구멍 드릴링 팁

깊은 구멍 드릴링의 경우:

• 칩 배출을 개선하기 위해 플루트를 적절하게 연삭하십시오
• 스테인리스 스틸 드릴링 시, 미끄럼 방지를 위해 치즐 엣지를 얇게 만드십시오
• 코발트 드릴을 사용하는 경우, 과도하게 플루트를 연삭하지 마십시오. 과열로 인해 드릴의 경도가 손실될 수 있습니다

19. 바 준비 방법

일반적인 재료 준비 방법은 다음과 같습니다:

• 하나의 블랭크에서 하나의 부품
• 하나의 블랭크에서 두 개의 부품
• 전체 바 가공

나사 모양이 타원형이 되면 재료 구조가 느슨해진 것이 원인일 수 있습니다. 일부 경우 나사 패스를 반복하면 도움이 될 수 있습니다.

20. 매크로 프로그래밍

매크로 프로그래밍을 지원하는 컨트롤에서는 반복되는 서브프로그램 루프를 매크로로 대체할 수 있습니다. 이는 프로그램 번호를 절약하고 프로그램을 관리하기 쉽게 만듭니다.

21. 리밍 및 구멍 확대 팁

드릴이 확대 중 과도한 구멍 런아웃을 생성하는 경우:

• 적합하다면 플랫 바닥 드릴로 전환하십시오
• 강성을 향상시키기 위해 드릴을 짧게 만드십시오

드릴 프레스에서 직접 드릴링할 때 구멍 크기가 달라질 수 있지만, 변동은 종종 여전히 제한적입니다.

22. 작은 구멍 선삭 시 칩 파손 제어

작은 관통 구멍을 선삭할 때 목표는 칩이 지속적으로 말려들어 원활하게 배출되도록 하는 것입니다.

핵심 사항은 다음과 같습니다:

• 필요한 경우 공구 위치를 약간 높이십시오
• 적절한 경사각을 선택하십시오
• 적절한 절삭량과 이송 속도를 설정하십시오
• 공구를 너무 낮게 위치시키지 마십시오. 칩 파손이 불안정해질 수 있습니다

더 큰 보조 절삭날 각도는 부러진 칩이 공구 바에 걸리는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

23. 구리 보어 가공 팁

내부 구리 형상을 선삭할 때, R0.4 ~ R0.8과 같이 약간 더 큰 공구 노즈 반경이 도움이 될 수 있습니다.

이는 테이퍼 선삭에 특히 유용합니다. 강철 칩은 동일한 형상에서 문제를 일으키지 않을 수 있지만, 구리 칩은 막혀서 절삭 안정성에 영향을 미칠 가능성이 더 큽니다.

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