CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정하는 것은 회사를 포함한 모든 CNC 가공 서비스 제공 업체의 중요한 측면입니다. 정확한 재료 소비 추정은 비용 관리에 도움이 될뿐만 아니라 효율적인 생산 계획 및 고객 만족도를 보장합니다. 이 블로그 게시물에서는 CNC 가공 강철 부품 공급 업체로서의 경험을 바탕으로 CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정하는 방법에 대한 통찰력과 방법을 공유하겠습니다.
CNC 가공의 재료 소비의 기본 사항 이해
추정 방법으로 뛰어 들기 전에 CNC 가공 강철 부품의 재료 소비에 영향을 미치는 요인을 이해하는 것이 필수적입니다. 이러한 요소에는 부품 설계, 사용 된 강철 유형, 가공 공정 및 가공 매개 변수가 포함됩니다.
- 부품 디자인: 부품 설계의 복잡성은 가공 중에 제거 된 재료의 양에 직접 영향을 미칩니다. 복잡한 모양, 깊은 포켓 또는 얇은 벽이있는 부품에는 더 많은 가공 작업이 필요하며 결과적으로 더 많은 재료 제거가 필요합니다.
- 강철의 종류: 스틸 유형은 밀도와 가공 특성이 다릅니다. 예를 들어, 스테인레스 스틸은 가공 공정 중에 더 많은 재료를 제거 할 수 있음을 의미합니다.
- 가공 과정: 밀링, 회전 또는 드릴링과 같은 가공 공정의 선택은 재료 소비에도 영향을 미칩니다. 각 공정에는 자체 재료 제거 속도가 있으며, 이는 절단 도구, 절단 속도 및 공급 속도에 의해 결정됩니다.
- 가공 매개 변수: 절단 속도, 공급 속도 및 절단 깊이를 포함한 가공 매개 변수는 재료 제거 속도 및 재료 소비에 영향을 미칩니다. 이러한 매개 변수를 최적화하면 재료 폐기물을 줄이고 가공 효율을 향상시킬 수 있습니다.
재료 소비를 추정하는 방법
간단한 계산에서부터 고급 컴퓨터 보조 제조 (CAM) 소프트웨어에 이르기까지 CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정하는 방법에는 몇 가지가 있습니다. 일반적으로 사용되는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.
1. 기하학적 계산 방법
기하학적 계산 방법은 기하학적 모양을 기반으로 원료의 부피와 완성 된 부분의 부피를 계산하는 것입니다. 두 볼륨의 차이는 가공 중에 제거 된 재료의 양을 나타냅니다.
원료의 부피를 계산하려면 치수 (길이, 너비 및 높이) 및 밀도를 알아야합니다. 완성 된 부품의 볼륨은 동일한 방법을 사용하여 계산할 수 있지만 부품의 디자인 및 구멍 또는 포켓과 같은 추가 기능을 고려해야합니다.
예를 들어, 100 mm x 50 mm x 20 mm의 치수와 7.85 g/cm³의 치수가있는 직사각형 스틸 블록이 있다고 가정 해 봅시다. 원료의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
원료량 = 길이 X 너비 X 높이
원료량 = 100 mm x 50 mm x 20 mm
원료의 부피 = 100,000 mm³
볼륨을 입방 센티미터로 변환 :
원료의 부피 = 100,000 mm³ / 1000 = 100 cm³
원료의 중량은 부피에 밀도를 곱하여 계산할 수 있습니다.
원료의 무게 = 볼륨 X 밀도
원료의 중량 = 100 cm³ x 7.85 g/cm³
원료의 중량 = 785 g
다음으로 완성 된 부품의 부피는 80,000mm³라고 가정 해 봅시다. 가공 중에 제거 된 재료의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
재료의 부피 제거 = 원료의 부피 - 완성 된 부품의 부피
제거 된 재료의 부피 = 100,000 mm³- 80,000 mm³
재료의 부피 제거 = 20,000 mm³
볼륨을 입방 센티미터로 변환 :
제거 된 재료의 부피 = 20,000 mm³ / 1000 = 20 cm³
제거 된 재료의 중량은 부피에 밀도를 곱하여 계산할 수 있습니다.
재료의 중량 제거 = 볼륨 X 밀도
제거 된 재료의 중량 = 20 cm³ x 7.85 g/cm³
재료의 중량 제거 = 157 g
기하학적 계산 방법은 비교적 간단하며 재료 소비에 대한 대략적인 추정을 제공 할 수 있습니다. 그러나 실제 재료 소비에 크게 영향을 줄 수있는 가공 공정, 절단 도구 또는 가공 매개 변수를 고려하지 않습니다.
2. 가공 시간 추정 방법
가공 시간 추정 방법에는 각 작업의 가공 시간을 추정 한 다음 절단 도구 및 가공 매개 변수를 기반으로 재료 제거 속도를 계산합니다. 그런 다음 재료 제거 속도에 가공 시간을 곱하여 재료 소비를 계산할 수 있습니다.
가공 시간을 추정하려면 컷의 길이, 절단 속도 및 공급 속도를 알아야합니다. 절단 속도는 절단 도구가 공작물에 비해 움직이는 속도이며, 공급 속도는 공작물이 절단 도구에 비해 움직이는 속도입니다.
예를 들어, 직경이 10mm이고 절단 속도가 100m/분 인 절단 도구를 사용하여 길이가 100mm 인 강철 부품을 밀고 있다고 가정 해 봅시다. 공급 속도는 0.1 mm/치아로 설정되고 절단 도구의 치아 수는 4입니다.
가공 시간은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
가공 시간 = 절단 길이 / (절단 속도 X 피드 속도 X 치아 수)
가공 시간 = 100 mm/(100 m/min x 0.1 mm/치아 x 4 치아)
가공 시간 = 0.25 분
재료 제거 속도는 컷의 횡단면 영역에 공급 속도와 치아 수를 곱하여 계산할 수 있습니다.
재료 제거 속도 = 컷 x 피드 속도 x의 단면적 x 치아 수
재료 제거 속도 = (π x (절단 도구의 직경 / 2) ²) x 피드 속도 x 치아 수
재료 제거 속도 = (π x (10 mm / 2) ²) x 0.1 mm / 치아 x 4 치아
재료 제거 속도 = 31.4 mm³/min
재료 소비는 재료 제거 속도에 가공 시간을 곱하여 계산할 수 있습니다.
재료 소비 = 재료 제거 속도 X 가공 시간
재료 소비 = 31.4 mm³/min x 0.25 분
재료 소비 = 7.85 mm³
가공 시간 추정 방법은 가공 공정, 절단 도구 및 가공 매개 변수를 고려하여 재료 소비의보다 정확한 추정치를 제공 할 수 있습니다. 그러나 가공 공정 및 절단 도구에 대한 자세한 정보가 필요하며 경우에 따라 사용할 수 없습니다.
3. 컴퓨터 보조 제조 (CAM) 소프트웨어
컴퓨터 보조 제조 (CAM) 소프트웨어는 CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정하기위한 강력한 도구입니다. CAM 소프트웨어는 고급 알고리즘 및 시뮬레이션 기술을 사용하여 공구 경로, 가공 매개 변수 및 재료 제거 속도를 포함한 세부 가공 계획을 생성합니다.
자재 소비 추정을 위해 CAM 소프트웨어를 사용하려면 부품 설계를 소프트웨어로 가져 와서 가공 프로세스, 절단 도구 및 가공 매개 변수를 정의해야합니다. 그런 다음 소프트웨어는 가공 프로세스의 3D 모델을 생성하고 공구 경로 및 재료 제거 속도에 따라 재료 소비를 계산합니다.
CAM 소프트웨어는 가공 공정에 영향을 미치는 모든 요소를 고려하여 재료 소비에 대한 매우 정확한 추정치를 제공 할 수 있습니다. 그러나 소프트웨어를 운영하려면 전문 지식과 기술이 필요하며 구매 및 유지 관리 비용이 많이들 수 있습니다.
재료 소비를 추정 할 때 고려해야 할 요소
위에서 설명한 방법 외에도 CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정 할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 이러한 요소는 다음과 같습니다.
- 재료 폐기물: 재료 폐기물은 CNC 가공 공정에서 피할 수없는 부분이며 재료 소비에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 재료 폐기물을 최소화하려면 부품 설계, 가공 프로세스 및 절단 도구 선택을 최적화하는 것이 중요합니다.
- 도구 마모: 도구 마모는 또한 마모 된 절단 도구는 원하는 표면 마감을 달성하기 위해 더 많은 재료 제거가 필요할 수 있으므로 재료 소비에 영향을 줄 수 있습니다. 도구 마모를 최소화하려면 가공 공정에서 고품질 절단 도구를 사용하고 도구 마모를 모니터링하는 것이 중요합니다.
- 가공 공차: 가공 공차는 완성 된 부분의 치수에서 허용 가능한 변형입니다. 가공 공차가 더 엄격되면 더 많은 재료 제거가 필요하므로 재료 소비를 증가시킬 수 있습니다. 재료 소비를 최소화하려면 부품의 기능 및 요구 사항에 따라 적절한 가공 공차를 지정하는 것이 중요합니다.
- 배치 크기: 배치 크기는 또한 더 큰 배치 크기가 설정 시간과 공구 변경으로 인해 더 많은 재료가 필요할 수 있으므로 재료 소비에 영향을 줄 수 있습니다. 대형 배치 크기의 재료 소비를 최소화하려면 생산 공정을 최적화하고 효율적인 도구 관리 전략을 사용하는 것이 중요합니다.
결론
CNC 가공 강철 부품의 재료 소비를 추정하는 것은 부품 설계, 가공 공정 및 절단 도구 선택에 대한 철저한 이해가 필요한 복잡한 프로세스입니다. 이 블로그 게시물에 설명 된 방법과 요소를 사용하면 재료 소비를보다 정확하게 추정하고 CNC 가공 작업의 효율성과 수익성을 향상시킬 수 있습니다.
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참조
- ASM 핸드북, 16 권 : 가공, ASM International
- Serope Kalpakjian 및 Steven R. Schmid의 제조 엔지니어링 및 기술, 제 4 판
- Mark Albert의 CNC 프로그래밍 핸드북
