Drilling 절삭조건 및 계산
ES-DTC-103
DRILL 표준절삭 조건표
V= Cutting speed (m/min) f = Feed (mm/rev)
가공물
재질 | 가공
직경 | 일반 Twist Drill
(L/D < 5.0) | Multi Drill
(L/D < 4.0) | G- Drill
(L/D < 4.0) | T/Away Drill
(L/D < 2.5) |
| HSS | WC | WC | WC | WC |
| V | f | V | f | V | f | V | f | V | f |
FC20
FC25
DC25DC
FCD-J | ~3 | 18
~ 20 | 0.04
~ 0.06 | 20
~ 30 | 0.05
~ 0.06 | 30
~ 50 | 0.05
~ 0.15 | 25
~ 40 | 0.04
~ 0.06 | x | x |
| 3~10 | 18
~ 20 | 0.08
~ 0.15 | 25
~ 35 | 0.06
~ 0.15 | 50
~ 80 | 0.15
~ 0.25 | 30
~ 45 | 0.04
~ 0.12 | x | x |
| 10~20 | 20
~ 25 | 0.12
~ 0.25 | 30
~ 40 | 0.15
~ 0.25 | 50
~ 80 | 0.20
~ 0.35 | 30
~ 50 | 0.08
~ 0.25 | 80
~ 120 | 0.10
~ 0.20 |
| 20~30 | 20
~ 25 | 0.20
~ 0.30 | 35
~ 50 | 0.20
~ 0.30 | 150
~ 80 | 0.20
~ 0.35 | 30
~ 50 | 0.08
~ 0.25 | 80
~ 120 | 0.15
~ 0.30 |
FCV35
FCD50
FCD50A
FCMP55S | ~3 | 14
~ 16 | 0.04
~ 0.06 | 16
~ 25 | 0.05
~ 0.06 | 24
~ 35 | 0.05
~ 0.15 | 24
~ 35 | 0.04
~ 0.06 | x | x |
| 3~10 | 14
~ 16 | 0.08
~ 0.15 | 20
~ 30 | 0.06
~ 0.15 | 40
~ 64 | 0.15
~ 0.25 | 24
~ 35 | 0.06
~ 0.12 | x | x |
| 10~20 | 16
~ 20 | 0.10
~ 0.20 | 25
~ 35 | 0.12
~ 0.20 | 40
~ 64 | 0.20
~ 0.35 | 24
~ 35 | 0.08
~ 0.25 | 80
~ 120 | 0.10
~ 0.12 |
| 20~30 | 16
~ 20 | 0.20
~ 0.30 | 30
~ 40 | 0.20
~ 0.30 | 40
~ 64 | 0.20
~ 0.35 | 24
~ 35 | 0.08
~ 0.25 | 80
~ 120 | 0.15
~ 0.25 |
AC2B-A
AC3C
AC4B
A4B-F
ADC10 | ~3 | 65
~ 80 | 0.04
~ 0.06 | 50
~ 80 | 0.04
~ 0.06 | x | x | 30
~ 50 | 0.02
~ 0.06 | x | x |
| 3~10 | 80
~ 100 | 0.08
~ 0.15 | 100
~ 120 | 0.06
~ 0.12 | 80
~ 150 | 0.10
~ 0.20 | 60
~ 90 | 0.03
~ 0.15 | 80
~ 120 | 0.12
~ 0.20 |
| 10~20 | 80
~ 100 | 0.12
~ 0.20 | 110
~ 130 | 0.12
~ 0.25 | 80
~ 150 | 0.25
~ 0.60 | 60
~ 90 | 0.12
~ 0.20 | 100
~ 120 | 0.15
~ 0.25 |
| 20~30 | 80
~ 100 | 0.15
~ 0.25 | 120
~ 140 | 0.12
~ 0.18 | 80
~ 150 | 0.25
~ 0.60 | 60
~ 90 | 0.15
~ 0.25 | 100
~ 120 | 0.15
~ 0.25 |
S43C
S44C
S48C
S48CM
S53C
S53CM | ~3 | 20
~ 25 | 0.04
~ 0.06 | x | x | 25
~ 35 | 0.05
~ 0.10 | x | x | x | x |
| 3~10 | 20
~ 30 | 0.06
~ 0.16 | x | x | 30
~ 40 | 0.10
~ 0.20 | x | x | x | x |
| 10~20 | 20
~ 30 | 0.12
~ 0.18 | x | x | 35
~ 45 | 0.15
~ 0.35 | x | x | 100
~ 150 | 0.10
~ 0.20 |
| 20~30 | 20
~ 30 | 0.15
~ 0.25 | x | x | 35
~ 45 | 0.15
~ 0.35 | x | x | 100
~ 150 | 0.12
~ 0.25 |
SCM420H
SCM318
SCM415
SCM440HASM443H
ASCM17H1
FCD70
FCD70C | ~3 | 8
~ 13 | 0.03
~ 0.05 | x | x | 20
~ 30 | 0.10
~ 0.15 | x | x | x | x |
| 3~10 | 8
~ 13 | 0.05
~ 0.10 | x | x | 30
~ 40 | 0.15
~ 0.25 | x | x | x | x |
| 10~20 | 8
~ 13 | 0.10
~ 0.15 | x | x | 35
~ 45 | 0.25
~ 0.35 | x | x | 70
~ 120 | 0.06
~ 0.10 |
| 20~30 | 8
~ 13 | 0.12
~ 0.20 | x | x | 35
~ 45 | 0.25
~ 0.35 | x | x | 70
~ 120 | 0.15
~ 0.25 |
| 30~50 | 8
~ 13 | 0.16
~ 0.25 | x | x | 35
~ 45 | 0.25
~ 0.35 | x | x | 70
~ 120 | 0.15
~ 0.25 |
Note.은 면조도 ,가공경 공차 H8급 이다.
2. MULTI DRILL , S.E DRILL은 Feed를 1/2로 적용할 경우 H8급 가능 .
3. L/D 는 L=가공 깊이공경 이며 L/D가 기준치 이상일 경우
DRILL 가공 깊이에 따른 Feed 및 Cutting Speed를 확인할 것.
4. 기타는 면조도 ▽ 기준임
5. MULTI DRILL : SUMITOMO(일본)사의 고절삭 고속도 고Feed용 이다.
S.E DRILL : HERTEL(독일)사의 고절삭, 고Feed용이다.
G-DRILL : FUJI SEIKO(일본)사의 고정도, 경사면가공에 사용한다.
Drilling 절삭동력 계산
D(mm) : Drill diameter
PA(˚) : Point angle
H(mm) : Effective depth
L1 : Point angle length
L(mm) : Total depth
V(m/min) : Cutting speed
f(mm/rev) : Feed rate
K(kg/㎣) : Drill material factor |
계산 예)
Work material : SCM440H (HB285-341)
Type of drill : Twist drill
Material of drill : HSS
Count N(EA) : 1 EA
D : 16 mm
PA : 130°
H : 50 mm
V : 12 m/min
f : 0.12 mm/rev
K : 2.46 kg/㎣ |
| 1. RPM(rev/min) RPM = (V * 1000) / (π * D) |
RPM = (12*1000) / (π*16)
= 238.738rpm |
| 2. Feed rate
F1(mm/min) = f *RPM |
F1 = 0.12*238.732=28.648 |
3. Cutting Time
L1=0.5xD/tan(PA/2)
T(sec)= (L1+H+3.0) * 60 / F1 |
L1 = 0.5*16/tan(130/2)=3.730
T(sec) = (3.73+50+3.0) * 60 / 28.648= 118.815sec |
4. Chip양 (Rate of matal removal)
Q = πD2 * F1/4000 (㎠/min) |
Q = π*16 2 * 28.648/4000 = 5.76 (㎠/min)
|
5. 가공깊이에 따른 절삭속도, Feed,계수
하기 도표 비율로 절삭속도 및 Feed를
표준절삭 조건 표에서 저감 시킬 것.
절삭동력은 Kv, Kf 계수로 증가한다
| L/D |
절삭속도 |
Feed |
| 저감률 |
계수(kv) |
저감률 |
계수(kf) |
| 0.0~3.0 |
0.0% |
1.00 |
0.0% |
1.00 |
| 3.0~4.0 |
10% |
1.10 |
10% |
1.10 |
| 4.0~5.0 |
20% |
1.20 |
10% |
1.10 |
| 5.0~6.0 |
30% |
1.30 |
10% |
1.10 |
| 6.0~8.0 |
35% |
1.35 |
20% |
1.20 |
| 8.0~10.0 |
40% |
1.40 |
20% |
1.20 |
| 10.0~15.0 |
45% |
1.45 |
30% |
1.30 |
| 15.0~20.0 |
50% |
1.50 |
40% |
1.40 |
| 20.0~25.0 |
50% |
1.50 |
45% |
1.45 |
|
L = L1+H=3.73+50=53.730
L/D = 53.73/16=3.358
Kv = 1.1
Kf = 1.1 |
6. DRILL 선단각의 영향 (Ka)
선단각이 증가하면 절삭추력이 증가하고,
동력은 감소하나 안전을 위해 추력만 증가 시킨다
Ka = sin(PA/2.0) / sin(118/2.0) |
ka = sin(130/2) / sin(118/2) = 1.0573 |
7. 절삭추력 T(N)
Tp=568.49*K*D*(f*Kf)0.85*Ka |
Tp=568.49*2.46*16*(0.12*1.1)*0.85*1.06
= 4231.316 |
8. 순수 절삭동력(Kw)
No = K*D2*RPM*[0.647+17.29*(f*Kf)]*Kv*10-6 |
No = 2.46*162*238.7* [0.647+17.29*(0.12*1.1)]*
1.1*10-6 = 0.484 Kw |
| 9. 절삭 토로크(N*m)
Md = 9549*No / RPM |
Md = (9549*0.484)/238.732=19.359 N*m |
10. Motor의 선정 (
No=0.484 Kw Motor=1.5 Kw)
No
(Kw) |
초과 |
-
|
0.8
|
1.3
|
2.6
|
4.1
|
5.9
|
9.2
|
13.1
|
16.5
|
19.1
|
|
이하 |
0.8
|
1.3
|
2.6
|
4.1
|
5.9
|
9.2
|
13.1
|
16.5
|
19.1
|
26.0
|
|
효율(η) |
1.88
|
1.7
|
1.4
|
1.34
|
1.27
|
1.2
|
1.15
|
1.15
|
1.15
|
1.15
|
|
사용 Motor |
1.5
|
2.2
|
3.7
|
5.5
|
7.5
|
11.0
|
15.0
|
19.0
|
22.0
|
30.0
|