CNC 가공에서 ABS 플라스틱의 스핀들 속도 이해

CNC 가공 중 올바른 스핀들 속도를 설정하는 것은 최종 제품의 성능과 품질을 향상시키는 데 중요합니다. 이 측면은 자동차 및 가전 제품 산업에서 가볍고 내구성이 뛰어나며 가공이 용이하여 인기 있는 ABS 플라스틱에도 해당됩니다. ABS 플라스틱에 올바른 스핀들 속도를 설정하면 작업의 정밀도가 향상되고 재료 파괴, 공구 마모 및 전반적인 생산 비효율성이 줄어듭니다. 이 에세이에서는 ABS 플라스틱에 대한 스핀들 속도 최적화의 기본 사항을 설명합니다. 여기에는 중요한 이유, 가장 많이 고려되는 요소, 성공적인 가공 결과를 얻기 위해 준수해야 하는 주요 관행이 포함됩니다. 숙련된 기계공이든 CNC 가공 초보자이든 이러한 유형의 열가소성 플라스틱에 대한 스핀들 속도를 조정하는 방법을 아는 것은 고품질 구성 요소를 얻는 데 필수적입니다.

권장 사항 스핀들 속도 가공을 위해 ABS 플라스틱?

ABS 플라스틱의 스핀들 속도를 계산하는 방법

일반적으로 분당 회전수(RPM)로 측정되는 스핀들 속도는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

스핀들 속도(RPM) = (절삭 속도 × 1000) / (π × 공구 직경)

가공 조건과 툴링에 따라 ABS 플라스틱의 절삭 속도는 대개 분당 100~300미터 사이입니다. 절삭 속도 범위의 선택은 공구 재료의 양, 부품의 형상, 심지어 표면 마감에 따라 결정됩니다. 작업물이 설정되면 분당 미터 단위로 절삭 속도를 적절히 조정하여 원하는 표면 마감을 쉽게 얻을 수 있습니다.

ABS 가공 시 스핀들 속도에 영향을 미치는 요소

도구 재료 및 형상

엔드밀과 드릴과 같은 특정 도구 모양과 재료는 서로 다른 최적 RPM을 갖습니다. 예를 들어, 카바이드 도구는 고속 강철(HSS) 도구와 비교했을 때 훨씬 더 높은 속도를 견딜 수 있습니다.

공작물 속성 

ABS는 비교적 부드러운 열가소성 플라스틱으로 분류될 수도 있으며, 약 200°C의 낮은 온도 범위에서 녹을 수 있습니다. 과도한 스핀들 속도를 사용하면 재료가 녹고 변형되고 심지어 절단이 불량하거나 고르지 않은 경우가 발생합니다.

냉각수 및 윤활

냉각수가 있는지 없는지는 기계 가공 과정에서 생성되는 열과 주어진 스핀들 속도에서 견딜 수 있는 열과 마찰의 양에 직접적인 영향을 미칩니다.

가공작업 

거친 절삭 및 마무리 작업과 같은 다양한 수준의 절삭에는 표면 품질과 재료 제거율 간의 최적의 균형을 위해 서로 다른 스핀들 속도 값이 필요할 가능성이 높습니다.

스핀들 속도가 왜 중요한가요?

스핀들 속도는 ABS 플라스틱의 CNC 가공 품질, 효과 및 정확성에 중요합니다. 스핀들 속도가 잘못 설정되면 열이 너무 많이 발생하여 재료가 녹거나, 끈적끈적한 거동을 보이거나, 열악한 표면 마감 및 심지어 도구 손상으로 이어질 수 있습니다. 또한, 최적화된 스핀들 속도는 효과적인 재료 제거를 보장하는 동시에 도구 가용성을 높이고 떨림이나 도구 치수 문제와 같은 가공 문제를 제거합니다. ABS 플라스틱에 맞게 특별히 맞춤 제작된 스핀들 속도는 도구를 보호하고 낭비를 줄이는 동시에 더 높은 품질의 생산을 가능하게 합니다.

어떻게 도구 선택 영향을 스핀들 속도 을 통한 ABS?

ABS 플라스틱 가공에 가장 적합한 커터 유형은 무엇입니까?

ABS 플라스틱으로 작업할 때는 칩이 생기는 경향이 적고 생성된 폐기물을 제거하는 능력이 높기 때문에 싱글 또는 더블 플루트 커터를 사용합니다. ABS의 녹는점은 비교적 낮기 때문에 칩 제거를 용이하게 하고 열 변형 가능성을 줄여주기 때문에 플루트가 두 개 미만인 공구가 가장 좋습니다. 업컷 스파이럴 커터도 표면 마감을 개선하는 동시에 폐기물을 제거하기 때문에 적합합니다.

ABS는 카바이드로 절단하는 게 더 낫나요, 아니면 HSS로 절단하는 게 더 낫나요?

HSS와 연마 카바이드 커터는 모두 ABS 작업에 유용하지만, 이 특정 작업에는 HSS가 더 좋습니다. 재료의 종류와 관련하여 ABS는 일반적으로 더 단단한 보드가 필요하지 않습니다. HSS 도구는 저렴하고 충분히 잘 작동하며, 부드러운 플라스틱과 달리 취성 카바이드 도구만큼 쉽게 깨지거나 부러지지 않습니다. 그러나 작업에 고속이 필요하거나 날 유지가 매우 중요한 경우 카바이드 도구가 이상적입니다.

플루트 디자인은 스핀들 속도에 어떤 영향을 미치나요?

단일 플루트 커터는 분당 4~6회전의 최적 스핀들 속도를 달성할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 다중 플루트 설계의 경우 칩 클리어런스의 효율성으로 인해 이러한 속도를 쉽게 달성할 수 없습니다. 속도가 증가함에 따라 열 유지가 문제가 됩니다. 반면, 50 및 150 플루트 공구는 일반적으로 ABS 부품에는 사용하지 않는데, 이는 용융 또는 표면 결함을 일으킬 수 있는 재료를 가두는 경향이 있기 때문입니다. 또한 효과적인 가공을 위해서는 공구 직경, 스핀들 속도 및 이송 속도가 지정된 범위 내에 있어야 하며, ABS를 절단할 때는 일반적으로 분당 XNUMX~XNUMX인치의 이송 속도가 일반적입니다. 그러나 공구 형상과 절단이 이루어지는 환경에 따라 범위 매개변수를 변경해야 할 수 있습니다.

무엇인가 피드 및 속도 을 통한 밀링 ABS?

ABS 플라스틱의 최적 공급 속도를 결정하는 방법

ABS 플라스틱에 대한 완벽한 이송 속도를 찾으려면 재료의 특성, 절삭 공구의 매개변수 및 가공 조건을 고려해야 합니다. 용융을 방지하려면 적절한 열 발산을 가능하게 하고 마찰을 너무 많이 일으키지 않는 속도를 선택해야 합니다. 스핀들 속도 및 공구 형상과 관련하여 ABS 재료의 일반적인 이송 속도 범위는 분당 50~150인치(IPM)입니다. 설정에 가장 적합한 속도를 찾으려면 먼저 낮은 속도를 테스트한 다음 천천히 높이는 것이 가장 좋습니다.

칩 부하가 속도와 이송에 미치는 영향

칩 부하는 회전당 이빨당 제거되는 재료의 양이며, 공정 이송 속도와 스핀들 속도에 상당한 영향을 미칩니다. 칩 부하는 ABS 재료의 변형이나 과도한 가열 위험 없이 적절한 절삭 속도를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. ABS에 사용되는 엔드밀의 예상 칩 부하 범위는 해당 기계의 강성과 공구의 직경에 따라 이빨당 0.002~0.004인치입니다. 칩 부하가 낮을수록 공구의 열과 마모가 증가할 수 있으며, 칩 부하가 높을수록 표면 마감과 치수 정밀도가 떨어질 수 있습니다.

더 나은 표면 마감을 위한 피드 및 속도 개선

ABS를 밀링할 때는 적당한 이송 속도와 높은 스핀들 속도가 권장됩니다. 이 조합은 과열되지 않고 재료가 매끄럽게 제거되어 더 나은 표면 마감이 되도록 하는 데 도움이 됩니다. 사용되는 공구의 유형도 중요합니다. 연마된 플루트가 있는 날카로운 고속강(HSS) 또는 카바이드 공구는 마찰을 줄이고 더 나은 마감 품질을 제공하므로 이상적입니다. 냉각수 또는 공기 분사를 사용하여 작업물에서 열을 발산하여 휘거나 녹는 것과 관련된 위험을 줄일 수도 있습니다.

추천 매개변수:

1. 스핀들 회전 속도: 10,000-20,000 RPM (공구 직경 및 기계 성능에 따라 다름)
2. 이송 속도: 50-150IPM
3. 칩로드:

• 공구 직경 ≤ 1/8 인치: 치아당 0.002인치
• 공구 직경 > 1/8 인치: 치아당 0.003-0.004인치

4. 절삭 깊이:

• 얕은 패스를 권장합니다 0.015-0.03 인치 마무리를 위해

이러한 매개변수를 체계적으로 조정하고 가공 공정을 모니터링함으로써 제조업체는 ABS 표면 품질을 향상시키고, 가공 효율성을 개선하고, 결함을 줄일 수 있습니다.

무엇인가 가공성 of ABS 플라스틱?

가공에 영향을 미치는 ABS의 주요 특성

적당한 경도를 가진 ABS 플라스틱은 적당한 충격 저항성 때문에 가공성 면에서 높은 평가를 받고 있습니다. ABS의 특성으로 인해 드릴, 선반, 밀과 같은 도구를 장치의 절삭날에 심각한 손상을 입히지 않고 사용할 수 있습니다. 금속으로 작업하도록 제작된 가공 도구는 종종 절단 중에 너무 많은 열을 발생시켜 용융 또는 변형으로 이어질 수 있습니다. 따라서 ABS 가공 공정 중 열을 엄격하게 제어해야 합니다. 추가적인 이점으로 ABS는 다른 폴리머와 마찬가지로 밀도가 낮기 때문에(~1.04 g/cm³) 경량 응용 분야에 가장 적합합니다.

ABS 플라스틱의 절단 깊이의 영향

절삭 깊이는 ABS 가공 공정의 최종 결과에 큰 영향을 미치므로 신중하게 선택하는 것이 중요합니다. 마무리 패스의 경우 0.015~0.03인치 사이의 얕은 절삭을 채택해야 합니다. 이는 원하는 표면 마감을 높이고 표면의 응력을 줄이기 때문입니다. 또한 특정 임계값보다 깊은 절삭은 표면에서 쉽게 깨지거나 구부러지거나 녹을 수 있습니다. 또한 깊이 범위는 공구의 진동 및 처짐 수준을 줄여 가공 정확도를 향상시킵니다.

ABS의 일반적인 가공 방법

ABS 플라스틱 작업은 매우 세심한 작업이며, 모든 세부 사항을 정밀하게 처리하기 위해 작업합니다. 이 목표를 달성하기 위한 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

갈기:

• 밀링을 하는 동안 피드와 속도를 모니터링해야 합니다. 또한 사용하는 공구의 직경과 유형에 따라 스핀들 속도를 4,000-8,000 RPM으로 설정해야 합니다.
• 깨끗한 절단면을 유지하고 열 발생을 줄이려면 날카로운 카바이드 공구를 사용하세요.

선회:

• 이 방법은 원통형 부품을 생산하는 데 적합합니다.
• 공구 과부하가 발생하지 않도록 200-500 IPH 이송 속도와 함께 0.002-0.004 SFPM 절삭 속도를 사용하는 것이 좋습니다.

교련: 

• 버 형성을 최소한으로 줄이기 위해서는 최적의 절삭 날이 달린 고속강과 카바이드 드릴 비트를 모두 사용하는 것이 중요합니다.
• 권장되는 이송 속도는 사용된 서보 크기에 따라 0.004회전당 0.012~XNUMX인치입니다.

제공된 단계에서 작업하는 데 관련된 기술은 부품을 가공할 때 정확한 결과를 얻기 위해 ABS 소재에서 작업하는 방법에 대한 지침을 제공하기 위한 것입니다. 특정 기계에 대한 미세 테스트 절단을 항상 수행하여 필요에 맞게 설정을 조정해야 합니다.

어떤 역할을 냉각수 가공에서의 플레이 ABS 플라스틱?

ABS를 밀링할 때 냉각수가 필요합니까?

ABS 플라스틱을 밀링할 때 냉각수는 거의 필요하지 않습니다. 일반적으로 공기 분사만으로도 칩을 제거하고 온도를 관리할 수 있습니다. ABS는 열가소성 플라스틱으로 장시간 고온에 노출되면 부드러워지거나 흐릅니다. 냉각수를 너무 자주 사용하면 표면 결함이나 재료 팽창과 같은 위험이 발생하여 건식 가공 및 최소 냉각 방법이 더 유리합니다.

ABS 플라스틱에는 어떤 유형의 냉각수가 권장됩니까?

냉각이 필요한 경우, 비반응성 수용성 냉각제 또는 확인된 적용이 있는 미스트 타입 냉각제 시스템이 유용할 것입니다. 이러한 방법은 재료의 치수 안정성을 파괴하지 않고 온도를 제어합니다. ABS의 경우 재료에 부정적인 반응을 일으키거나 재료를 분해할 수 있는 석유 기반 냉각제 또는 절삭유를 사용하지 않도록 주의해야 합니다.

CNC 가공 시 냉각수는 공구 수명에 어떤 영향을 미칩니까?

적절한 냉각수 적용은 마찰을 줄이고 열을 제거하여 공구 수명을 늘릴 수 있습니다. ABS의 경우, 최소한의 열을 발생시키는 최적의 매개변수와 결합된 날카로운 공구는 냉각수가 필요 없다는 것을 의미합니다. 공구는 일반적으로 견디지 못하고, 빈번한 칩 제거와 함께 타협하지 않는 공기 또는 건식 냉각 가공으로 공구를 유지하기에 충분합니다. 또한 TiN과 같은 특수 코팅이 있는 공구를 사용하면 내열성이 높아지고 건조한 조건에서 공구의 수명이 연장됩니다.

기술 매개변수 요약:

• 냉각수 유형(필요한 경우): 비반응성, 수용성 또는 미스트 기반 냉각수. 석유 기반 유체는 피하십시오.
• 냉각 대안: 칩 제거 및 열 분산을 위한 공기 분사.
• 도구 코팅: 건식 가공 시 마모를 줄이기 위해 TiN 또는 이와 유사한 재료를 사용합니다.
• ABS 밀링을 위한 피드 및 속도: 열 축적을 최소화하기 위해 적당한 이송 속도와 절삭 속도를 유지하며, 이는 일반적으로 테스트 절삭 중에 조정됩니다.

ABS를 가공할 때 재료 변형이나 공구 성능 저하 없이 가공하려면 효과적인 칩 제거 및 열 관리가 무엇보다 중요합니다.

에 직면한 과제는 무엇입니까? 플라스틱 가공 of ABS?

ABS 플라스틱 가공 시 도구 마모와 관련된 일반적인 문제

열이 축적되고, 칩 제거 및 공구 재료가 불량하면 ABS를 가공하는 동안 공구 마모가 많이 발생합니다. 공구 표면, 특히 코팅되지 않고 클램프되지 않은 공구의 과도한 마찰은 공구 수명과 위치 정밀도를 낮출 수 있습니다.

예방:

• TiN이나 AlTiN과 같은 내열성 재료로 코팅된 도구를 활용하세요.
• 마찰을 줄이기 위해 적합한 절삭 속도와 이송 속도를 사용하세요.
• 더 효과적인 칩 제거를 위해 공기 또는 진공 송풍기를 사용하세요.

가공 중 ABS의 용융 또는 연소를 방지하는 방법

화재는 일반적으로 과도한 이송 속도, 무딘 공구 또는 잘못된 절삭 속도 제어로 인해 회전 절삭 공구의 스핀들과 함께 제공되는 재료가 과열되어 발생합니다.

예방:

• 스핀들 회전 속도는 낮아야 하며 이송 속도도 낮아야 합니다.
• 플라스틱을 다룰 때는 열을 적게 발생시키는 특수 도구를 사용해야 합니다.
• 공작물을 냉각하기 위해 공기 분사와 팬 전략을 결합하는 것은 해롭지 않습니다.

ABS 플라스틱 가공을 위한 문제 해결 단계

1. 문제점: 재료의 변형, 또는 융해.

해결책: 공구 날카로움을 점검하고, 스핀들 속도를 낮추고, 이송 속도를 높이세요.

2. 문제: 도구 마모가 과도합니다.

해결책: 코팅된 공구를 사용하고, 가공 매개변수를 필요에 맞게 설정하며, 칩 제거 작업을 보다 효율적으로 수행합니다.

3. 문제점: 완성된 표면에 결함이 있습니다.

해결책: 기계 안정성 점검, 무딘 도구 점검, 이송 속도 조정.

ABS 플라스틱 가공과 관련된 주요 어려움은 매개변수와 도구 효율성을 정확하게 관찰하면 성공적으로 해결할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

질문: ABS 플라스틱을 CNC 가공할 때 권장되는 스핀들 속도는 무엇입니까?

답변: ABS 플라스틱의 CNC 가공에서 스핀들 속도는 사용되는 도구와 가공 작업 유형에 따라 8000~12000RPM 사이여야 합니다.

질문: ABS를 밀링할 때 절삭 깊이는 스핀들 속도에 어떤 영향을 미칩니까?

답변: 절삭 깊이와 스핀들 속도 사이에는 어느 정도 관계가 있습니다. 즉, 절삭 깊이가 얕을수록 스핀들 속도가 더 빨라질 수 있고, 절삭 깊이가 깊을수록 그 반대가 적용됩니다.

질문: ABS 가공 시 도구 선택을 위해 고려해야 할 요소는 무엇입니까?

A: 중요한 문제는 엔드밀, 라우터 비트 등 어떤 유형의 커터를 사용할 것인가, 플루트 수, 소재, 카바이드인지 HSS인지, ABS 플라스틱 자체의 특징인지입니다.

질문: ABS 플라스틱을 가공할 때 절삭 속도는 어떻게 결정하나요?

A: 절삭 속도는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다. 절삭 속도(CS) = (π * D x RPM)/1000. CS는 수행되는 작업과 사용되는 도구에 따라 달라야 합니다.

질문: ABS 부품 작업 시, 이송 속도와 스핀들 속도 사이에 어떤 상관 관계가 있는지 확인할 수 있나요?

A: 이송 속도는 스핀들 속도와 관련이 있습니다. 스핀들 속도가 증가하면 이송 속도도 증가해야 단위 면적당 적절한 칩 부하를 보장하고 공구의 과도한 마모를 방지할 수 있습니다.

질문: ABS 플라스틱 가공에 냉각수가 필요한 이유는 무엇입니까?

대답: 냉각수를 적용하면 툴링에 도움이 되고, 표면 마감이 향상되고, 기계 가공 과정에서 ABS 소재가 녹거나 변형되는 것을 방지하며, 생성되는 열을 발산합니다.

질문: ABS 플라스틱을 가공하는 일반적인 방법에는 어떤 것들이 있나요?

대답: CNC 밀링, 터닝, 라우팅은 모두 ABS에 일반적으로 사용되는 가공 방법으로, 최상의 최종 제품을 얻기 위해 각각 특정 스핀들 속도와 이송 속도가 필요합니다.

질문: 밀링할 때 AB 부품의 마감을 개선하려면 어떻게 해야 합니까?

답변: 스핀들 속도, 이송 속도 등의 절삭 매개변수를 최적화하고, 원하는 수의 플루트를 가진 날카로운 절삭 공구를 사용해 밀링된 ABS 부품의 표면 마감을 최적화해보세요.

질문: 칩 하중이란 무엇이고 ABS 가공에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 도구가 한 바퀴 완전히 회전하는 동안 도구의 한 모서리는 칩 로드라고 하는 특정 두께의 재료를 제거할 수 있습니다. 칩 로드는 ABS 가공에서 중요한데, 절단의 효과와 도구의 마모를 결정하기 때문입니다.

참조 출처

1. 여기에서는 용융 적층 모델링(FDM)으로 만든 ABS 부품의 인장 및 파괴 특성에 대한 인쇄 속도의 영향을 설명합니다.

• 저자 : 파람 레자에이안 외
• 일지: 공학 파괴 역학
• 발행일: 2022-05-01
• 인용 토큰: (Rezaeian et al., 2022)
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항목표 : 이 연구는 FDM(융합 적층 모델링)을 사용하여 제조된 ABS 시편의 인장 및 파괴 특성에 인쇄 속도 차이가 미치는 영향에 초점을 맞춥니다.연구: 저자들은 인쇄 속도를 변경한 후 인쇄된 ABS 시편의 기계적 특성을 기록하는 실험을 수행했습니다. 그들은 샘플에 대한 일반적인 표준 인장 시험을 수행했습니다.

  슬립폼 공법 선택시 고려사항 결과는 빠르게 인쇄하면 인장 강도가 약하고 유연하며 취성이 더 강한 ABS 시편을 생산할 수 있음을 보여주었습니다. 결론은 FDM을 사용하여 ABS 폴리머로 만든 부품의 기계적 특성을 적절하고 효율적으로 증가시키는 것의 중요성에 초점을 맞춥니다.

  2. 공작기계의 스핀들 시스템의 축 방향 작동 중 연화 및 경화 특성의 변화와 스핀들 속도의 영향에 대한 엔지니어링 보고서.
• 저자 : 지안동 리 외
• 일지: 윤활유
• 발행일: 2022-06-22
• 인용 토큰: (Li 외, 2022)
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항목표 : 본 논문에서는 ABS 소재를 가공할 때 중요한 공작 기계 스핀들의 축 방향 작동 강성에 스핀들 속도가 어떤 영향을 미치는지 분석합니다.방법론: 저자는 스핀들의 축 방향 강성을 속도와 관련하여 분석할 수 있는 기계적 모델을 구축했습니다. 또한 스핀들 속도가 변함에 따라 강성 특성을 결정하기 위해 모델 검증 실험을 수행했습니다.

  주요 연구 결과 : 연구 결과에 따르면 스핀들 속도는 스핀들 축 강성의 '살'이 얼마나 부드럽고 딱딱해지는지에 영향을 미칩니다. 최적의 스핀들 속도는 ABS 및 기타 복잡성이 높은 소재에서 작업할 때 가공 정확도를 개선하는 값으로 설정됩니다.

3. 밀링된 완전 의치 제작 시 표면 거칠기와 밀링 기간에 대한 스핀들 속도와 이송 속도의 영향: 체외 연구

• 저자 : 요 아키야마 등
• 일지: 응용 과학
• 발행일: 2023-12-18
• 인용 토큰: (아키야마 등, 2023)
• 슬립폼 공법 선택시 고려사항목적 : 이 연구의 초점은 스핀들 속도와 이송 속도가 표면 품질에 미치는 영향과 ABS와 같은 치과 재료를 밀링하는 데 걸리는 시간에 관한 것입니다.방법 : 연구자들은 ABS와 가공 특성이 매우 유사하기 때문에 PMMA 디스크를 밀링하는 동안 다양한 스핀들 속도와 다양한 이송 속도로 실험을 설계했습니다. 표면 거칠기와 밀링 기간은 이러한 시도의 효과를 측정하기 위한 매개변수로 얻어졌습니다.

  결과 : 결과는 표면 품질을 손상시키지 않고 밀링에 필요한 시간을 줄이기 위해 스핀들 속도와 이송 속도를 모두 높일 수 있음을 보여주었습니다. 이는 ABS를 사용하는 치과 보철물에 특히 중요합니다.

  4. 중국 최고의 ABS CNC 가공 공급업체