절삭력·주축 소요동력 계산기 사용법
절삭조건을 올릴 때 가장 먼저 막히는 것은 공구가 아니라 기계의 주축 동력인 경우가 많습니다. 소요동력을 미리 계산해 두면 기계 사양에 맞는 조건을 고를 수 있고, 절삭력을 알면 척킹 방식과 공작물 휨, 공구 홀더의 강성까지 미리 판단할 수 있습니다.
계산은 키엔즐레식을 씁니다. 비절삭저항은 Kc = Kc1.1 × f−mc로 이송에 따라 변하고, 주절삭력은 Fc = Kc × ap × f, 절삭동력은 Pc = Kc × MRR ÷ 60,000,000(kW)입니다. 예를 들어 탄소강을 이송 0.3 mm/rev, 절삭깊이 3 mm, 절삭속도 200 m/min으로 선삭하면 절삭력은 약 2,070 N, 정미 절삭동력은 약 6.9 kW가 나옵니다.
여기 쓰인 Kc1.1 값은 재질군별 대표값이라 실제 소재의 경도와 열처리 상태, 공구 경사각과 마모 상태에 따라 달라집니다. 마모가 진행된 공구는 절삭력이 20~50 %까지 늘어나므로, 주축 동력은 계산값에 여유를 두고 검토하는 것이 안전합니다. 이 계산기는 외경 선삭 기준입니다.
주축 토크도 함께 확인하세요. 대형 공작물을 낮은 회전수로 깎을 때는 동력은 남아도 저속 영역의 토크가 부족해 회전수가 떨어지는 일이 흔합니다.
자주 묻는 질문
절삭 두께가 두꺼워질수록 단위 면적당 저항이 낮아지기 때문입니다. 그래서 같은 재료제거율이라면 얕고 빠르게보다 깊고 두껍게 깎는 쪽이 동력 효율이 좋습니다.
동력은 재료제거율 기준이라 비슷하게 볼 수 있지만, 밀링은 날이 간헐적으로 물려 평균 절삭 두께가 달라집니다. 이 계산기는 외경 선삭 기준으로 보고 밀링은 별도 계산을 권장합니다.