개념 한 쪽
선반가공에서 절삭속도, 회전수, 이송량은 기본으로 계산하고 구분해야 할 개념이다. 절삭속도와 공작물 지름으로부터 주축 회전수를 구하는 공식이 자주 출제된다고 한다. 한 바퀴 회전할 동안 공구가 이동하는 거리는 이송량으로 정의한다. NC 코드와 선반 안전 관련 사항은 별도의 문제가 되기도 한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「편심 및 나사가공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 절삭속도→회전수 계산 | 1 | 절삭속도와 지름으로 주축 회전수를 계산하기 |
| 절삭속도→회전수 계산(실수유도) | 1 | 절삭속도 공식에 수치 대입으로 근사 회전수 구하기 |
| 용어 정의(이송량) 확인 | 1 | 한 바퀴 회전할 동안 바이트 이동 거리를 이송량으로 식별하기 |
절삭속도(V)는 공작물 표면이 이동하는 선속도를 의미하며 선반가공에서 중요한 가공 조건이다. 절삭속도는 지름(D)과 회전수(N)에 비례하는 관계를 가지며, 이를 식으로 쓰면 V = (π × D × N) / 1000이라고 한다. 단위는 V는 m/min, D는 mm, N은 rpm로 맞추어 사용한다.
회전수(N)는 위 공식을 N = (1000 × V) / (π × D)로 정리하여 구한다. 주어진 절삭속도와 공작물 지름을 대입하면 회전수가 산출된다. π는 보통 3.14로 근사하여 계산한다. 단위 변환을 위해 1000을 곱하는 점을 잊지 말아야 한다.
이송량(feed)은 공작물이 한 바퀴 회전할 동안 바이트가 이동하는 거리로 정의한다. 이송량은 공구의 길이 방향 이동 거리를 나타내며 절삭깊이와 구분해야 한다. 절삭깊이는 반지름 방향의 절삭 깊이를 가리키는 개념으로 용어를 명확히 구분해야 한다.
NC 선반에서 사용되는 코드와 파라미터는 기능이 명확히 규정되므로 암기해야 할 항목이다. 예를 들어 G50은 좌표계 설정 또는 주축 최대 회전수 제한에 관계되는 명령임을 기억해야 한다. 또한 드릴 관통 시 이송 제어는 공구 파손을 방지하기 위해 중요하다고 한다.
절삭속도 V=150 m/min, 공작물 지름 D=120 mm일 때 회전수 N을 구해보면 N = (1000 × 150) / (3.14 × 120)이다. 분자는 150,000, 분모는 약 376.8이므로 나누면 약 398 rpm이 산출된다. 단위를 맞추기 위해 1000을 곱하는 과정과 π=3.14 근사를 정확히 적용해야 정답을 얻는다고 한다.
이송량 관련 문제에서는 '한 바퀴 회전할 동안 바이트 이동 거리'가 이송량임을 묻는 선지가 정답이 된다. 절삭깊이 또는 회전수와 혼동하지 않도록 용어 정의를 확인하는 습관을 갖추어야 한다.
지름 120 mm, 길이 340 mm인 중탄소강 둥근막대를 초경합금 바이트를 사용하여 절삭속도 150 m/min으로 절삭하고자 할 때, 그 회전수는?
정답 ① · 절삭 속도 공식 V = (π * D * N) / 1000을 사용하여 계산합니다. 여기서 V는 150m/min, D는 120mm입니다.
절삭속도 공식 V=πDN/1000을 회전수 N에 대해 정리하여 대입하면 약 398rpm이 된다.
선삭에서 절삭속도 υ = 15.7m/min 일 때, 가공물의 지름이 200mm 였다면 스핀들의 회전수는?
정답 ① · 절삭 속도와 가공물 지름, 회전수의 관계를 나타내는 공식은 v = π × D × N / 1000 이다. 주어진 수치를 대입하면 15.7 = (3.14 × 200 × N) / 1000이 되며, 이를 정리하면 N = 25rpm이 도출된다.
v=πDN/1000 공식에 v=15.7, D=200 대입하면 N=25rpm이다.
선반에서 일감이 1회전 하는 동안, 바이트가 이동하는 거리는?
정답 ④ · 선반 가공에서 이송량(feed)이란 일감(공작물)이 1회전하는 동안에 공구(바이트)가 공작물의 길이 방향으로 이동하는 거리를 의미합니다. 이는 절삭 깊이나 회전수와는 다른 개념으로, 1회전당 이동 거리를 뜻하는 용어인 '이송량'이 정확한 답입니다.
선반 가공에서 공작물 1회전당 공구가 이동하는 거리를 이송량(feed)이라 하며 절삭량과는 다른 개념이다.
기계가공조립기능사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.