CNC 스핀들 회전수 계산기란?
이 계산기는 가공할 소재의 권장 절삭속도와 공구 또는 공작물의 지름을 바탕으로 밀링, 선반, 드릴 작업에 알맞은 스핀들 회전수(RPM)를 구해줍니다. 올바른 RPM 설정은 가공에서 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 공구 수명을 늘리고, 표면 가공 품질을 높이며, 스핀들과 소재의 과열을 막아 주기 때문입니다.
사용 방법
두 가지 값만 입력하면 됩니다. 첫째는 절삭속도(SFM)로, 분당 표면 피트(surface feet per minute)를 뜻하며 보통 소재와 공구 조합에 맞는 절삭 데이터 표에서 확인합니다. 둘째는 인치 단위의 공구 지름입니다. 입력하면 스핀들 회전수(RPM)가 즉시 계산되어 나옵니다. 밀링과 드릴 작업에서는 공구의 지름을, 선반 가공에서는 공작물의 지름을 사용하세요.
공식 풀이
이 공식은 직선 방향의 표면 속도를 회전 속도로 환산하는 과정에서 유도됩니다.
$$\text{RPM} = \frac{\text{SFM} \times 12}{\pi \times D}$$SFM에 12를 곱하는 이유는 피트를 인치로 환산하기 위해서이며, 이를 공구 둘레(\(\pi \times D\), 단위는 인치)로 나눕니다. 그 결과가 바로 원하는 표면 절삭속도를 내기 위한 분당 회전수입니다.
계산 예시
예를 들어 권장 절삭속도가 300 SFM인 알루미늄을 0.5인치 엔드밀로 밀링한다고 가정해 봅시다. $$\text{RPM} = \frac{300 \times 12}{\pi \times 0.5} = \frac{3600}{1.5708} \approx 2{,}292 \text{ RPM}$$ 스핀들을 약 2,300 RPM으로 맞춘 뒤, 칩 부하와 표면 마감 상태를 보면서 조정하면 됩니다.
자주 묻는 질문
SFM이란 무엇인가요? SFM(분당 표면 피트)은 절삭날이 소재 위를 지나가는 직선 속도를 말합니다. 소재와 공구에 따라 정해지는 값으로, 가공 데이터 표에서 확인할 수 있습니다.
왜 π × 지름으로 나누나요? \(\pi \times D\)가 곧 공구의 둘레이기 때문입니다. 직선 속도를 이 둘레로 나누면 분당 완전한 회전수가 나옵니다.
미터법에도 사용할 수 있나요? 이 버전은 인치와 SFM, 즉 야드파운드법(임페리얼)을 기준으로 합니다. 미터법에서는 \(\text{RPM} = \frac{1000 \times V_c}{\pi \times D}\) 공식을 사용하며, 여기서 \(V_c\)는 m/min, \(D\)는 mm 단위입니다.
