절삭력 계산기

절삭력은 기계가공 및 제조 공정에서 효율성과 품질을 파악하는 데 중요한 매개변수이며, 재료 절삭 또는 밀링 중에 재료에 작용하는 총 접선력으로 정의되며 공구 마모와 가공 부품의 표면 조도 모두에 영향을 미친다.

배경

절삭력 연구는 수동 가공에서 CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공으로 이어지는 제조 기술의 발전과 함께 발전해 왔다. 이러한 힘을 이해하는 것은 가공 매개변수를 최적화하고 공구 수명을 연장하며 부품의 치수 정확도를 보장하는 데 매우 중요하다.

계산 공식

절삭력 계산 공식은 다음과 같다.

\[ Ft = \sigma \cdot A \cdot Z \cdot E \cdot T \]

여기서:

• \(Ft\)는 접선 절삭력,
• \(\sigma\)는 재료의 인장 강도(MPa),
• \(A\)는 절삭되지 않은 칩의 단면적(mm²),
• \(Z\)는 공작물과 맞물리는 이의 수,
• \(E\)는 관여율,
• \(T\)는 절삭 공구 마모율이다.

계산 예

예를 들어, 재료의 인장 강도가 500MPa이고 절삭되지 않은 칩의 단면적이 2mm², 맞물리는 이의 수가 3개, 관여율이 1.2, 마모율이 1.1이라면 접선 절삭력은 다음과 같다.

\[ Ft = 500 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 1.2 \cdot 1.1 = 3960 \text{ N} \]

중요성 및 사용 사례

절삭력 분석은 마모를 최소화하고 에너지 소비를 최적화하며 고품질 마감을 보장하기 위해 절삭 매개변수, 공구 재료 및 형상을 선택하는 데 매우 중요하다. 공작 기계 설계, 절삭 전략 및 신소재 개발에 널리 사용된다.

자주 묻는 질문

1. 절삭력에 영향을 미치는 요인은 무엇인가?

   • 재료 특성, 공구 형상, 절삭 조건(속도, 이송, 절삭 깊이) 및 냉각제 사용이 절삭력에 상당한 영향을 미칠 수 있다.

2. 절삭력을 줄이는 방법은 무엇인가?

   • 절삭 매개변수 최적화, 더 날카로운 공구 사용, 적절한 냉각제 사용 및 적절한 공구 재료 선택을 통해 절삭력을 줄일 수 있다.

3. 절삭력을 측정하는 이유는 무엇인가?

   • 절삭력 측정은 공구 수명 추정, 표면 조도 예측 및