CNC에 관련된 용어와 절삭조건

CNC에 관련된 용어와 절삭조건

이전에 포스팅했던 '고급차에 적용되는 자동차휠의 다이몬드컷팅(DC컷)이란?'에서 CNC에 대해 언급했는데요.

CNC에 대해서 추가로 알고가면 좋은 잡다한 지식이 있어서 이렇게 포스팅합니다.^^

먼저 전에 말씀드린 내용으로 간단하게, 

CNC(Computerized Numerical Control)

컴퓨터로 제어하는 NC시스템으로 가공정보를 컴퓨터 프로그램을 이용하며, CNC가 발전하여 MCT(Machining Center, Auto Tool Changer를 갖춘 CNC)까지 발전을 했고, 기본적으로 모두  Metal Lathe(선반)라고 부릅니다.

이전에는 가공물이 회전하는지, 가공툴(절삭공구)이 회전하는지에 따라 선반, 드릴링머신 등으로 구분했다고 하는데, 지금은 두개 다 회전하는 추세라 그런 분류가 희미해졌다고 합니다.

CNC의 절삭조건을 알아보기 위해 간단하게 용어를 설명드리겠습니다.

1. 절삭속도(m/min)공구가 1분 동안 가공물을 절삭하면서 지나간 거리(m/min)
2. 이송량(㎜/rev)공구가 회전당 이송된 양을 말하며 절삭하기 전에 칩의 두께를 결정하는 요소(㎜/rev)
3. 절삭깊이(㎜)공구의 절입량이며, 칩의 폭을 결정하는 요소(㎜)

절삭공구의 수명에 영향을 주는 요소를 보면,

절삭속도 > 이송량 > 절삭깊이

입니다.

예를 들어서 일반적인 알루미늄 절삭 조건을 보겠습니다.

구분	절삭속도(m/min)	절삭깊이(mm)	이송량(mm/rev)
정삭	160 ~ 1800	0.2 ~ 2.5	0.05 ~ 0.40

구분에 정삭이라고 있는데 가공하는 정밀도에 따라 부르는 명칭으로
'황삭 < 중삭 < 정삭'의 순으로 가공하는 정밀도가 올라갑니다.
기준에 따라 다르나 25 µm 이하의 정밀도라고 하네요. 정밀한 작업시에는 먼저 황삭으로 작업하고 중삭, 정삭으로 다듬어 나간다고 합니다.

CNC의 절삭조건에 대해서 진짜 얇게 알아봤는데요,
가공하는 재질에 따라서 응력의 분포나 특성이 상이하기 때문에 CNC프로그래밍을 하시는 프로그래머의 경험과 노하우가 바탕이 되어야 정밀한 세공이 가능하다고 합니다.

몰라도 괜찮고 알아도 크게 도움 안되는 잡다한 지식으로 CNC에 대해 잠깐 아는 척 해봤습니다.

고급차에 적용되는 자동차휠의 다이몬드컷팅(DC컷)이란?

[잡식]고급차에 적용되는 자동차휠의 다이몬드컷팅(DC컷)이란?

요즘 자동차의 휠(Wheel)을 보면 대부분이 다이아몬드컷팅이 적용된 휠이 많습니다.
알루미늄 휠에 적용되는 다이아몬드컷팅은 외관상 고급스럽게 보여서 고급차나 수입차에 많이 적용되었었는데, 근래에는 중소형차량과 SUV 등에도 보편적으로 많이 적용이 되고 있습니다.

그럼 다이아몬드컷팅(DC컷)이 무엇인지 잡식해 보겠습니다.

다이아몬드컷팅에 대해 잡식하기 전에 먼저 CNC의 기본적인 지식을 먼저 알아보겠습니다.

NC(Numerical Control)

공작물에 대한 공구의 위치를 수치정보로 제어하는 시스템으로 가공정보를 펀치한 지령테이프를 이용함. 현재엔 거의 사용하지 않는다고 합니다.

CNC(Computerized Numerical Control)

컴퓨터로 제어하는 NC시스템으로 가공정보를 컴퓨터 프로그램을 이용함.

NC와 CNC의 일반적 구분법은 외관상 모니터가 있으면 CNC, 없으면 NC라고 하는데, 요즘에는 NC를 거의 사용하지 않기에 CNC와 NC구분 없이 NC로 통용하여 부른다고 합니다.

CNC가 더욱 발전해서 MCT라는 것이 나왔는데요,

MCT(Machining Center)는 Auto Tool Changer를 갖춘 CNC로 아래 동영상을 참고하시면 쉽게 이해가 됩니다.

그리고 이런 모든 것을 통상 Metal Lathe(선반)라고 부릅니다.

원래 다이아몬드컷팅은 일반적으로 다이아몬드 세공을 나타내는 용어입니다.

CNC에서 사용은 APPLE에서 마케팅적으로 사용하여 일반인들에게도 널리 알려졌는데요.
잠시 보고 가시죠.^^

다이아몬드컷팅(디씨컷)은 사실 다이아몬드툴(Diamond Tool)을 이용한 절삭작업에 통용되는 용어이나, 자동차 휠에서 Wheel finishing기법으로 쓰면서 마케팅적으로 활용을 하였습니다.

다이아몬드툴은 무엇일까요?

절삭부에 다이아몬드(자연/인공)가 부착된 공구입니다.
아래 사진에 빨간 원에 있는 부분을 인서트(Insert) 또는 팁(Tip)이라 하고 합니다.

다이아몬드툴의 일반적인 장점이 있습니다.

1. High Efficiency, Low Force(Super strong and high thermal conductivity)
2. High Wear Resistance/Long Lifespan
3. Lower comprehensive cost

위에 3가지가 대표적인 장점인데요, 다이아몬드의 강한 경도(Hardness)로 인해 도출되는 장점입니다.

다이아몬드와 같이 쓰이는 재료로 텅스텐카바이드(탄화텅스텐)가 있습니다. 도구 전체를 다이아몬드로 하면 가격이나 기계적 물성 측면에서 단점으로 작용할 수 있기 때문에 다른 소재를 사용하는데요.
텅스텐카바이드는 철보다 2배 강하여 단독으로 절삭공구로도 쓰입니다.

또한, PCD라고 불리는 '다결정 다이아몬드(PolyCrystalline Diamond)'도 다이아몬드툴에 많이 사용되는 소재입니다.
다이아몬드 입자와 금속 바인더의 복합체인데요. 다이아몬드 가루와 금속 가루를 뭉쳐서 만들었다고 생각하시면 쉽습니다. 최근에 많이 사용되는 소재로 비철금속 절삭시 주로 사용됩니다.

다이아몬드툴도 단점이 있는데요.

다이아몬드가 탄소(Carbon)으로 이루어졌기 때문에 고속회전에 의해 생기는 고온에 의해서 철(Iron)에 녹는 단점이 있습니다. 그래서 주로 비철금속을 절삭하는데 많이 사용됩니다.
자동차 휠도 알루미늄 휠에 다이아몬드 컷팅을 가공하죠.^^

그럼 마무리하는 차원으로 자동차휠에 다이아몬드컷팅을 시공하는 동영상을 보겠습니다.
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[잡식]CNC 간단 용어와 절삭조건