홍라이프 계산기재료 제거율 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 밀링, 선삭, 드릴링에서 1분에 깎여 나가는 금속의 부피인 재료 제거율(MRR)을 구합니다. 재료 밀도로 시간당 칩 질량을 구하고, 정한 부피를 깎는 데 걸리는 시간도 알려 줍니다. 가공 시간과 주축 동력을 어림하는 기계 가공 기술자가 씁니다.
계산 방법
밀링: Q = a_e × a_p × v_f
선삭: Q = v_c × 1,000 × f × a_p
드릴링: Q = (π D² ÷ 4) × f × n
- a_e는 절삭 폭, a_p는 절삭 깊이(mm), v_f는 테이블 이송(mm/min), v_c는 절삭 속도(m/min), f는 회전당 이송(mm/rev), D는 드릴 지름(mm), n은 주축 회전수(rpm)입니다.
- Q는 mm³/min이며, 1,000으로 나누면 cm³/min, 16,387로 나누면 in³/min입니다. 칩(kg/h) = Q(cm³/min) × 밀도 × 60 ÷ 1,000입니다.
원리
모든 절삭 가공은 일정한 단면의 재료를 일정한 빠르기로 깎아 냅니다. 밀링에서는 공구가 폭 a_e, 깊이 a_p의 홈을 만들고 테이블이 1분에 v_f씩 이송합니다. 선삭에서는 칩 단면이 f × a_p이고 공작물 표면이 절삭 속도로 공구를 지나갑니다. 드릴링에서는 구멍 단면 전체가 한 바퀴에 f씩 나아갑니다. 단면적에 속도를 곱하면 분당 부피가 됩니다.
예제 풀이
기본값인 밀링, a_e = 10mm, a_p = 5mm, v_f = 500mm/min, 밀도 7.85g/cm³, 부피 100cm³로 계산합니다.
- Q = 10 × 5 × 500 = 25,000mm³/min = 25cm³/min입니다.
- 인치로는 25,000 ÷ 16,387 = 1.526in³/min입니다.
- 칩 = 25 × 7.85 × 60 ÷ 1,000 = 11.775kg/h입니다.
- 100cm³를 깎는 시간 = 100 ÷ 25 = 4분입니다.
| 절삭 폭 ae (mm) — 밀링 | 재료 제거율 (cm³/min) |
|---|---|
| 2.5 | 6.25 |
| 5 | 12.5 |
| 7.5 | 18.75 |
| 10 | 25 |
| 12.5 | 31.25 |
| 15 | 37.5 |
| 20 | 50 |
결과 해석
MRR이 높으면 가공 시간은 줄지만 절삭력, 열, 주축 동력이 커집니다. MRR에 재료의 비절삭 에너지를 곱하면 필요한 동력을 추정할 수 있습니다. 황삭은 높은 MRR을, 정삭은 정밀도와 표면 품질을 위해 낮은 MRR을 씁니다.
흔한 실수
- 밀링에서 테이블 이송 대신 날당 이송을 넣는 경우
- 선삭에서 절삭 속도를 m/min에서 mm/min으로 바꾸는 ×1,000을 빠뜨리는 경우
- 공구 수명과 기계 동력을 고려하지 않고 MRR만 비교하는 경우
자주 묻는 질문
MRR로 주축 동력을 어떻게 추정합니까?
가공 핸드북이나 공구 제조사가 제시하는 재료의 비절삭 에너지를 MRR에 곱합니다.
밀링의 테이블 이송은 무엇입니까?
날당 이송 × 날 수 × 주축 회전수입니다.
드릴링 MRR에 구멍 단면 전체를 쓰는 이유는 무엇입니까?
드릴이 나아가면서 원형 단면 전체를 깎아 내기 때문입니다.
1in³는 얼마입니까?
정확히 16,387.064mm³입니다.
출처: Standard machining relations for MRR in milling, turning and drilling; 1 in³ = 16,387.064 mm³ (exact)