예전에 아크릴 재질의 CNC 엔드밀 가공 절삭에 대해서 알아 봤는데.. 오늘은 알루미늄의 가공 절삭에 대해서 알아 보려고 합니다. 본 포스팅의 내용은 장비사양, 부재, 비트의 종류 및 재질 등등에 따라 달라질 수 있으며 절대적 정답은 아님으로 참조 목적으로만 읽으시길 바랍니다. (https://blog.naver.com/parangbee/220982336103)
다른 부재도 마찬가지지만.. CNC 가공에서 어떤 부재의 가공조건/설정값을 구하는 것은 경험적 노하우가 있어야 하며 그 노하우를 통해 응용하며 가공조건을 찾아내야 한다. 각각의 가공 형태/종류, 사용 장비, 엔드밀의 종류 및 날수 와 타입, 부재의 재질 종류 등에 따라 가공조건이라는 것은 달라질 수 있다.(편의상 평어체를 사용하겠습니다.)
CNC 알루미늄 가공 및 조건..
*아래 포스팅에서 말하는 '알루미늄'이란 흔히 말하는 일반 소프트 혹은 하드 알루미늄를 근거로 작성하였다. 알루미늄 복합 판넬이나 유사 부재는 해당되지 않는다.
보통 엔드밀을 이용한 "금속가공"에서는 하향절삭을 하며.. 2날, 3날, 4날 또는 볼엔드밀 등을 많이 사용한다. 하지만 알루미늄은 같은 소프트 메탈 재질은 1날 정날을 쓰며 그 외는 종종 2날을 사용하기도 한다. 알루미늄같튼 소프트 메탈(?)은 날수가 적은 것을 쓰고, 하드 메탈로 갈수록 날수가 많은 것을 사용해야 한다.
알루미늄 같은 비철금속 류의 엔드밀 가공 시에는 거의 대부분 절삭유, 알코올 미스트 등을 거의 필수적으로 사용하는 것이 좋다. 비트나 부재가 열을 받으면 엔드밀이 잘 부러지는 원인이 되기 때문이다. 물론 필요에 의해 건식가공(=절삭유 없이 하는 가공)을 해야만할 경우에는 절삭유를 사용하지 않겠지만 말이다. 절삭유는 수용성, 비수용성 모두 사용할 수 있는데.. 비수용성 절삭유를 사용하는 것이 좋지만 가격이 수용성 보다 비싸다.
*절삭유는 환경 및 건강에 유해함으로 사용 시 피부 접촉 호흡기 유입 되지 않도록 주의를 기울이고 작업 후 깨끗이 씻어야 한다. 가능하면 절삭유에의 직접 노출되지 않도록 한다.
통상적인 소프트 알루미늄(60이하 계열)의 가공 깊이는 엔드밀의 파이 대비.. 1:1 또는 1:0.5(권장) 이며 Feed는 약 600정도이다. 즉 가공깊이를 사용하는 엔드밀 직경의 절반으로 하는 것이 좋다는 것이다. 엔드밀이 4파이면 가공 깊이는 2mm로 주는 식이다. 만약 더 하드한 메탈일 수록 가공깊이는 파이대비 가공깊이는 더 작아지고 Feed 값도 작아진다. 예를들면 철을 가공할 땐 파이대비 1:0.25 또는 1:0.05로 주고, Feed는 500 또는 80~100 정도로 주는 식이다.
여기서 주의할 것은 알루미늄의 재질에도 종류가 있다는 것인데.. 통상 60계열 이하를 소프트 알루미늄/연질 알루미늄이라고 하고, 70계열 이상을 하드 알루미늄/강질 알루미늄이라고 한다. 소프트한 알루미늄일 수록 더 좋은 날이 더 좋아야 하는데.. 소프트 알루미늄일수록 연성 성질이 있어 비트에 늘러붙는 경향이 강하기 때문이다. (소프트한 알루미늄 일수록 '연성'성질을 많이 가지기 때문이다.)
소프트한 비철금속(ex: 알루미늄)을 가공할 때는 파이 대비 가공깊이는 더 작게 주어야 한다. ex: 1:0.02, 등등. 하드 알루미늄 가공은 가공시 칩이 늘러붙는 경향은 적지만 엔드밀이 부러지는 경향이 잦다.
*연성: 부드럽고 무른 성질
50~60계열의 알루미늄 가공 시 가고 조건은 약 RPM18000, Feed 600 정도면 무난한데.. 정답은 아니다. 재질이나 가공 형태에 따라서 RPM15000, F800을 줘야할 수도 있다. 알루미늄 재질에 포켓 가공을 할 때는 대게 2날이 좋고, 커팅 시에는 1날이 좋다. 표면 조도를 높이고 싶다면 황삭과 정삭을 나눠서 가공하는 것이 좋다.
-알루미늄 2T: 1날 2파이 1날 정날 RPM 20000 Feed700 절입0.15mm
-알루미늄 2.5~3T: 2~3파이 1날 정날 RPM21000 Feed1500 절입 0.5~1mm
-알루미늄 4T: 4파이 3날 역날 RPM 5000~15000 Feed1000~1500
-알루미늄 5T: 2~5파이 1~2날 정날 RPM18,000. F600 절입 0.5~1.5mm
기타 알루미늄 계역 부재 가공시 참조:
*절삭유 또는 알코올 미스트 필수. (건식가공 시에는 RPM과 FEED를 낮출 것.)
*2파이는 파이가 너무 작아 부러짐에 주의해야 함. 만약 가공시 자주 부러진다면 파이가 더 큰 것을 사용해야 함.
*PCD날이나 코팅날, 3날 등의 비트를 쓰면 더 빠른 가공이 가능.
*압축 알루미늄 재질의 경우에는 절입량을 소프트 알루미늄 보다 더 작게(ex: 0.1이하) 주어야 함.
*알루미늄 가공에는 하이스 비트 보다 초경 비트를 쓰는 것이 좋음.
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