CNC 이송과 속도 — 완전 실무 가이드

Q: CNC 이송과 속도를 계산하는 공식은 무엇입니까?

두 가지 공식. RPM = (3.82 × SFM) ÷ 공구 지름(inch), 또는 미터법 n = (1000 × V c ) ÷ (π × D). 이송 속도 = RPM × 플루트 수 × 날당 칩 로드. SFM(또는 m/min의 V c )과 칩 로드는 워크피스 재료에서 옵니다 — 이 페이지의 재료별 Vc 및 지름별 fz 표 참조. 3.82 상수는 12 ÷ π에서 옵니다.

Q: 이송-속도 계산기가 왜 터무니없이 높은 숫자를 주나요?

이상적 조건 — 강성 머신, 완벽한 공구 홀더, 스루-스핀들 절삭유, 전 공구 관여, 새 코팅 — 을 가정하기 때문입니다. 구형 또는 가벼운 VMC 같은 실제 머신은 그 숫자를 유지할 수 없습니다. 커뮤니티 경험칙은 가벼운 절입 깊이로 계산된 값의 ~80%에서 시작 하고, 절삭음을 듣고, 올리는 것입니다. 계산기는 출발점이지 명령이 아닙니다.

Q: 1/2인치 엔드밀에 어떤 칩 로드를 사용해야 합니까?

시작점으로 커터 지름의 약 1–3% , 더 경질 재료에서는 더 적게. 1/2″ 카바이드 엔드밀의 경우 대략: 알루미늄 0.004–0.008″/tooth, 강 0.0025–0.005″, 스테인리스 0.002–0.004″, 티타늄/Inconel 0.0015–0.003″. 지름과 재료별 전체 분석은 이 페이지의 칩 로드 표를 참조.

Q: 왜 공구가 절삭 대신 문지르나요?

칩 로드가 너무 낮음 — 날당 대략 0.0003″(0.008 mm) 이하 에서 절삭날이 재료를 관통하지 못하고 대신 표면을 버니싱 시작. 이것은 마찰을 급증시키고, 스테인리스/Inconel을 가공 경화시키며, 날을 파괴. 수정은 보통 더 늦추는 것이 아닙니다 : 칩 로드를 문지름 임계값 위로 유지하기 위해 RPM 과 이송을 함께 감소시키거나, 깨끗이 절삭하는 데 날당 더 적은 재료가 필요한 더 작은 지름 공구 사용.

Q: 알루미늄 vs 강 vs 스테인리스에 어떤 SFM을 사용해야 합니까?

안정적 조건에서 카바이드 엔드밀로: 알루미늄 6061/7075 ~600–3000+ SFM , 강 1018/1045 ~300–900 SFM , 스테인리스 304/316 ~200–500 SFM , 티타늄 ~150–300 SFM , Inconel 718 ~80–200 SFM . 넓은 범위는 경도, 합금 성분 및 코팅 차이를 반영. 항상 공구 제조사의 데이터시트로 확인.

Q: 방사 방향 칩 씨닝이란 무엇이며 왜 중요합니까?

방사 방향 절입 깊이가 공구 지름의 50% 미만일 때 — 측면 밀링의 정상적 경우 — 실제 칩 두께는 프로그래밍된 날당 칩 로드보다 얇습니다. 칩을 절삭 범위 내에 유지하려면 프로그래밍된 이송을 대략 √(D ÷ 2ae)의 팩터로 증가 해야 합니다. ae = D의 10%에서 팩터는 ~2.2배. Fusion 360과 Mastercam 같은 CAM 시스템은 이것을 자동 적용; 수동 G-코드는 아니며, 그것이 넓은 절삭 작업이 종종 공구를 부러뜨리는 이유입니다.

Q: CNC 밀링에서 채터를 어떻게 멈춥니까?

채터는 스핀들 속도, 공구 오버hang 및 워크피스 강성의 상호작용에 의해 구동되는 자기 여기 진동입니다. 효과순 수정: (1) 공구 오버hang을 ≤지름의 3배로 감소; (2) 고조파 로브를 깨기 위해 가변-헬릭스 엔드밀 사용; (3) 안정성 다이어그램에서 안정 로브를 찾기 위해 스핀들 RPM 변경; (4) 동적 밀링을 위해 방사 방향 관여(ae) 감소 및 축 방향(ap) 증가; (5) 워크홀딩 강성 향상. 오버hang을 다루지 않고 이송만 감소하면 보통 도움되지 않습니다.

이송과 속도는 모든 가공 포럼에서 가장 많이 묻는 질문이며, 가장 오해받는 숫자는 칩 로드입니다. 이 페이지는 공식, 재료 표, 그리고 더 중요하게는 — 올바른 계산을 부러진 공구로 바꾸는 6가지 실수를 제공합니다.

실제 사례: 올바른 계산인데도 공구가 부러진 경우

주니어 프로그래머가 6061 알루미늘에서 1/2″ 4-플루트 카바이드 엔드밀을 위해 이송과 속도를 계산합니다. 책에는 800 SFM, 칩 로드 0.005″/tooth라고 나와 있습니다. RPM = (3.82 × 800) / 0.5 = 6112. 이송 = 6112 × 4 × 0.005 = 122 IPM. 숫자는 교과서적으로 정확합니다. 두 번째 패스에서 공구가 부러집니다.

무엇이 잘못되었을까요? 계산은 맞았고; 응용이 틀렸습니다 — 전폭 절삭(ae = 12.7 mm), 전 깊이(ap = 25 mm), 6″ 공구 오버hang을 가진 Haas VMC에서. 날당 칩 로드는 맞았지만, 방사 방향 칩 씨닝, 공구 편향, 세트업 강성은 공식의 일부가 아니었습니다. 이것이 “이송과 속도”가 모든 가공 포럼에서 반복적이고 고통스러운 주제인 이유입니다 — 공식은 단순하지만 응용은 결코 단순하지 않습니다.

드래프트 노트(Sinbo 검토 대기중) 이 페이지의 파라미터 범위, 백분율 및 사례 패턴은 공개 포럼 토론(r/Machinists, Practical Machinist) 및 표준 가공 참조(Machinery's Handbook, Sandvik Coromant 응용 가이드)에서 종합한 것이며, Sinbo의 내부 파라미터 데이터베이스에서 나온 것이 아닙니다. Sinbo 엔지니어는 이 페이지를 실제 번역으로 넘기기 전에 예시 수치를 실제 현장 데이터로 교체해야 합니다.

두 가지 숫자 — 속도와 이송

“이송과 속도”는 함께 계산되어야 하는 두 독립 파라미터의 줄임말입니다:

파라미터	제어하는 것	너무 높을 때	너무 낮을 때
속도(RPM, 절삭 속도 Vc / SFM에서 도출)	절삭날의 열, 공구 마모율, 표면 조도	급격한 플랭크 마모, 날의 소성 변형, 알루미늄에서 구축날	가공 경화(스테인리스, Inconel), 문지름, 불량 조도, 짧은 공구 수명
이송(IPM / mm/min, 칩 로드 fz에서 도출)	칩 두께, 절삭력, MRR	채터, 날 파손, 인서트 칩핑, 엔드밀 파손	문지름(공구가 절삭 대신 연마), 가공 경화, 탄 공구

비자명한 통찰: 너무 느리게 가공하는 것은 너무 빠르게 가공하는 것만큼 나쁘다. 너무 낮은 이송은 공구가 절삭 대신 문지르게 만들어 (특히 스테인리스와 Inconel에서) 표면을 가공 경화시키고 날을 파괴합니다. 대부분의 초보자 파손은 과다 이송이 아닌 과소 이송에서 옵니다.

공식(인치 및 미터법)

인치(US):RPM = (3.82 × SFM) ÷ 공구 지름(inches)
이송(IPM) = RPM × 플루트 수 × 칩 로드(in/tooth)

3.82 상수는 12 ÷ π에서 옵니다 — 표면 피트/분을 인치로 측정된 지름의 분당 회전수로 변환.

미터법:n (RPM) = (1000 × V_c) ÷ (π × D)V_f (mm/min) = n × z × f_z

V_c는 m/min, D는 mm, z = 날 수, f_z = 날당 이송(mm).

실전 예(6061 알루미늄, 1/2″ 3-플루트 카바이드 엔드밀). 아래 표에서: Vc = 1000 SFM, fz = 0.006″. RPM = (3.82 × 1000) / 0.5 = 7640 RPM. 이송 = 7640 × 3 × 0.006 = 137 IPM. 이제 첫 패스를 이 숫자의 80%에서 시작: ~6100 RPM, ~110 IPM, 가벼운 DOC, 절삭음을 듣고, 올리십시오.

재료별 절삭 속도(Vc / SFM) — ISO 513 그룹

ISO 513:2012은 모든 워크피스 재료를 6개 그룹으로 분류하며, 각각 절삭 공구 포장에 색상으로 표시됩니다. 아래 Vc 범위는 안정적 밀링 조건에서 카바이드 엔드밀 기준이며; HSS 공구는 대략 5–10배 느립니다.

ISO 그룹	색상	재료	Vc (SFM)	Vc (m/min)
P	파랑	강: 1018, 1045, 4140, A36, 어닐링 공구강	300–900	90–275
M	노랑	스테인리스: 304, 316, 17-4PH(고용화 처리), 듀플렉스	200–500	60–150
K	빨강	주철: 회주철, 구상흑연주철, 가단주철	250–800	75–245
N	초록	비철: 6061/7075 알루미늄, 구리, 황동	600–3000+	180–900+
S	갈색	초합금: 티타늄 Gr 2/5, Inconel 718, Hastelloy	80–300	25–90
H	흰색/회색	경질 재료: >45 HRC 경화강, 경질 주철	150–500(세라믹은 더 높음)	45–150

교차 검증: ISO 513:2012, Sandvik Coromant Metalcutting Technical Guide, Kennametal speed/feed calculator, Machining Doctor material datasheets, Machinery's Handbook 31st ed. 범위가 넓은 이유는 각 그룹 내에서 경도, 합금 성분, 열처리 상태 및 공구 코팅이 권장 Vc를 2배 이상 이동시키기 때문입니다. 항상 귀하의 특정 등급에 대한 절삭 공구 제조사의 데이터시트로 확인하십시오.

칩 로드(f_z) — 가장 오해받는 숫자

칩 로드는 각 날이 실제로 제거하는 칩의 두께이며, 날당 인치 또는 mm로 측정됩니다. 이송 속도가 아닙니다. 이송 속도는 칩 로드에 RPM과 플루트 수를 곱한 것입니다. 둘은 끊임없이 혼동되며, 그 혼동이 잘못된 RPM보다 더 많은 공구를 부러뜨립니다.

공구 지름	알루미늄(N)	강(P)	스테인리스(M)	티타늄 / Inconel(S)
1/8″ (3 mm)	0.0006–0.0015	0.0004–0.0010	0.0003–0.0008	0.0002–0.0006
1/4″ (6 mm)	0.0020–0.0040	0.0012–0.0025	0.0010–0.0020	0.0006–0.0015
1/2″ (12 mm)	0.0040–0.0080	0.0025–0.0050	0.0020–0.0040	0.0015–0.0030
3/4″ (20 mm)	0.0060–0.0120	0.0040–0.0080	0.0030–0.0060	0.0020–0.0045
1″ (25 mm)	0.0080–0.0160	0.0050–0.0100	0.0040–0.0080	0.0030–0.0060

널리 쓰이는 현장 시작점: 칩 로드는 알루미늄에서 커터 지름의 약 1–3%이며, 더 경질 재료에서는 더 적습니다. 2-플루트 커터는 더 높은 날당 칩 로드를 가질 수 있고; 4-플루트 커터는 더 작은 날당 로드를 갖지만 더 높은 총 이송 속도를 갖습니다.

칩 로드 너무 낮음 함정. 날당 이송이 ~0.0003″(0.008 mm) 아래로 떨어지면 공구는 절삭을 멈추고 문지름을 시작 — 칩을 형성하는 대신 표면을 버니싱. 마찰이 급증하고, 날이 과열되며, 스테인리스나 Inconel에서 가공 경화층이 형성. 다음 패스는 더 경한 재료를 절삭하여 마모 가속. 이것이 “안전하려고 늦추는 것”이 종종 상황을 악화시키는 이유입니다.

올바른 계산을 부러진 공구로 바꾸는 6가지 실수

#	실수	일어나는 일	수정
1	칩 로드 너무 낮음(“안전하려고 늦추기”)	문지름, 가공 경화, 탄 날, 그리고 파손	최소 fz ~0.0003″ 유지. RPM 과 이송을 함께 감소, 이송만 빼지 말 것.
2	ae < 지름의 30%일 때 방사 방향 칩 씨닝 무시	실제 칩이 프로그래밍된 fz보다 얇음; 문지름 복귀	측면 밀링 <30% 관여 시 보상을 위해 fz를 증가(칩-씨닝 공식).
3	공구 오버hang 너무 큼	공구 편향, 절삭 뒷면에서 문지름, 채터, 파손	강은 오버hang ≤ 지름의 3배, 알루미늄은 4배 유지. 리치용으로 더 큰 섕크 또는 넥킹 공구 사용.
4	계산기를 복음으로 취급	계산기가 “이상적” 숫자 제공; 실제 머신은 그것을 유지 못 함(강성, 홀더 런아웃, 절삭유)	계산된 값의 ~80%에서 시작, 가벼운 DOC, 절삭음을 들으며 올리기.
5	재료에 잘못된 공구(예: 알루미늄에서 4-플루트)	플루트에 칩 패킹, 재절삭, 공구 파손	알루미늄 → 2–3 플루트, 폴리시드. 강 → 3–4 플루트. 스테인리스 → 날카로운 포지티브, 가변 헬릭스.
6	절삭유 전략 미고려	카바이드에 열 충격(단속 절삭유), 또는 (끈적한 알루미늄에서 절삭유 없이) 구축날	스테인리스/Inconel용 스루-공구 고압 절삭유. 알루미늄용 에어 블라스트 또는 MQL. 카바이드 공구 절삭 중 절삭유 절대 단속 금지.

방사 방향 칩 씨닝 — 넓은 절삭이 더 높은 이송을 필요로 하는 이유

방사 방향 절입 깊이(ae)가 공구 지름의 50% 미만일 때 — 측면 밀링과 프로파일 작업의 대부분 — 실제 칩 두께는 프로그래밍된 fz보다 얇습니다. 공구 경로의 지오메트리가 칩을 얇게 합니다. 보상하지 않으면 공구가 문지릅니다.

f_z,adjusted = f_z,nominal × √(D ÷ (2 × a_e))

근사 칩-씨닝 팩터. ae = D의 10%에서 팩터는 ~2.2배; 실제 칩 두께를 절삭 범위 내에 유지하기 위해 프로그래밍된 이송을 그에 따라 증가시켜야 함.

이것이 “교과서적” 이송 속도가 실제 넓은 절삭 포켓 작업에서 공구를 부러뜨리는 가장 큰 단일 이유입니다. Fusion 365, Mastercam, hyperMILL 같은 CAM 시스템은 이것을 자동으로 적용하지만, G-코드를 수동으로 작성하거나 구형 CAM을 사용하는 오퍼레이터는 여전히 직면합니다.

실전 예 — 304 스테인리스에서 1/2″ 엔드밀 세팅

ISO 그룹 식별. 304 스테인리스는 M(노랑). 표에서 Vc 범위: 200–500 SFM. 첫 패스를 위해 보수적 300 SFM 선택.
칩 로드 선택. M 그룹에서 1/2″ 카바이드: fz = 0.002–0.004 in/tooth. 가공 경화 재료에서 안정성을 위해 0.0025″ 사용.
RPM 계산. RPM = (3.82 × 300) / 0.5 = 2292 RPM. 80%에서 시작: ~1830 RPM.
이송 계산. 이송 = 1830 × 4 플루트 × 0.0025 = 18 IPM. 80%에서 시작: ~15 IPM.
DOC 선택. ap = 방사 방향으로 지름의 5%, 슬로팅은 ae = 전체 지름 축 방향, 또는 동적 밀링은 ap = 1배D이고 ae = 10%. 가볍게, 일관되게, 머무름 회피.
공구 선택. 날카로운 포지티브 지오메트리, 채터 고조파를 깨기 위한 가변 헬릭스(35/38°), AlTiN 코팅, 가능하면 >70 bar 스루-스핀들 절삭유.
첫 패스. 1830 RPM / 15 IPM / ap 5% / ae 100%. 듣기. 소리가 깨끗하면 2292 RPM / 18 IPM으로 증가. 채터가 나면 이송 감소 전 ae를 50%로 감소.

단일 규칙. 스테인리스와 Inconel에서는 공구가 머무르거나 문지르게 하지 마십시오. 관여시키고, 칩이 흐르게 하고, 절삭유를 가하십시오. RPM을 감소시키지 않고 이송만 감소하는 것이 이들 재료에서 가공 경화, 탄 날 파손의 1위 원인입니다.

숫자를 이동시키는 공구 변수

변수	Vc / fz에 미치는 영향
공구 재료: HSS → 카바이드 → 세라믹 → CBN	HSS에서 카바이드로 Vc ~5–10배 증가; 경질 재료에서 세라믹/CBN으로 추가 2–5배
코팅: 비코팅 → TiN → TiAlN → AlTiN → DLC	TiAlN/AlTiN은 강/스테인리스에서 +20–50% Vc 허용; DLC는 알루미늄용(구축날 방지)
플루트 수: 2 → 3 → 4 → 5+	플루트가 많으면 총 이송은 높지만 칩 공간은 작아짐. 알루미늄은 2–3; 강은 3–4; 마무리는 4+.
헬릭스 각도: 30° 표준 → 45° 고각 → 가변	고각/가변 헬릭스는 스테인리스와 Inconel에서 채터 감소. 황동은 저헬릭스(자가 피드 안 함).
홀더 강성: 콜릿 → 슈링크-핏 → 유압	슈링크-핏과 유압은 런아웃 감소와 강성 향상으로 더 높은 Vc와 DOC 허용.
머신 강성	40-테이퍼 VMC는 계산된 숫자를 유지 가능; 취미용 라우터는 불가. 가벼운 머신에서는 50–60%로 스케일.

해결 워크플로우 — 공구가 부러졌을 때

멈추고 파단면 관찰. 깨끗한 대각선 전단 = 과부하(이송이 너무 높거나 DOC가 너무 공격적). 탄/변색된 날 = 열 파손(Vc가 너무 높거나 칩 로드가 너무 낮음). 칩핑된 날 = 충격 또는 구축날.
위 6가지 실수에 대해 원인 진단. 파손의 80%는 칩 로드 너무 낮음, 방사 방향 칩 씨닝 무시, 또는 오버hang으로 추적됨.
처음부터 재계산. 그냥 “10% 후퇴”하지 마십시오. 재료 표에서 Vc와 fz를 다시 선택하고, 방사 방향 칩 씨닝 확인하고, 오버hang 점검하고, 80%에서 시작.
단일 패스 테스트 실행. 가벼운 DOC, 단일 패스, 듣기, 측정. 한 번에 하나의 변수 조정.
작동 파라미터 기록. 작업의 세트업 시트. 다음 오퍼레이터가 방금 알아낸 것을 재도출할 필요가 없어야 합니다.

프로그래머와 오퍼레이터를 위한 예방 체크리스트

단계	확인
프로그래밍 전	ISO 재료 그룹 식별됨(P/M/K/N/S/H)? 공구 제조사 데이터시트에서 Vc 범위 추출?
프로그래밍 전	공구 오버hang ≤ 강은 지름의 3배, 알루미늄은 4배?
프로그래밍 전	ae < 30%에 대해 방사 방향 칩 씨닝 적용됨?
첫 부품	첫 패스를 위해 계산된 값을 80%로 감소?
첫 부품	절삭유 전략이 재료에 맞음(스테인리스/Inconel용 스루-공구 HP; 알루미늄용 에어/MQL)?
첫 부품	오퍼레이터가 채터와 문지름을 듣고 있음?
생산	공구 마모 추적 중(인서트 마모 VB, 엔드밀 코너 마모)?
생산	세트업 시트가 다음 오퍼레이터를 위해 작동 RPM / 이송 / DOC를 기록?

표준 & 출처

주요 표준ISO 513:2012 경질 절삭 재료의 응용 분류(P/M/K/N/S/H 시스템).
ISO 8688-1/-2 페이스/엔드 밀링에서의 공구 수명 시험 — Vc/fz 시험 방법론의 기준.

응용 참조Machinery's Handbook 31st Edition (Industrial Press, 2020), Cutting Speeds and Feeds 섹션.
Sandvik Coromant Modern Metal Cutting / Metalcutting Technical Guide — CMC 재료 코드별 Vc 및 fz 표.
Kennametal Engineering Calculator (kennametal.com) — 재료/공구별 대화형 Vc 및 fz.

포럼 / 커뮤니티 출처(사례 패턴)r/Machinists 반복적 “이송과 속도” 스레드(예: /r/Machinists/comments/1drmnfh/, /7umhl9/, /1lz04ik/, /1emd2bx/) — 80% 규칙, 계산기 회의론, 문지름/칩 로드 너무 낮음 패턴.
Practical Machinist 스레드 84555 “Feed and speed calculation and DOC” 및 183374 “Recommended SFM for 6061 milling/drilling”.

Frequently Asked Questions

CNC 이송과 속도를 계산하는 공식은 무엇입니까?

두 가지 공식. RPM = (3.82 × SFM) ÷ 공구 지름(inch), 또는 미터법 n = (1000 × V_c) ÷ (π × D). 이송 속도 = RPM × 플루트 수 × 날당 칩 로드. SFM(또는 m/min의 V_c)과 칩 로드는 워크피스 재료에서 옵니다 — 이 페이지의 재료별 Vc 및 지름별 fz 표 참조. 3.82 상수는 12 ÷ π에서 옵니다.

이송-속도 계산기가 왜 터무니없이 높은 숫자를 주나요?

이상적 조건 — 강성 머신, 완벽한 공구 홀더, 스루-스핀들 절삭유, 전 공구 관여, 새 코팅 — 을 가정하기 때문입니다. 구형 또는 가벼운 VMC 같은 실제 머신은 그 숫자를 유지할 수 없습니다. 커뮤니티 경험칙은 가벼운 절입 깊이로 계산된 값의 ~80%에서 시작하고, 절삭음을 듣고, 올리는 것입니다. 계산기는 출발점이지 명령이 아닙니다.

1/2인치 엔드밀에 어떤 칩 로드를 사용해야 합니까?

시작점으로 커터 지름의 약 1–3%, 더 경질 재료에서는 더 적게. 1/2″ 카바이드 엔드밀의 경우 대략: 알루미늄 0.004–0.008″/tooth, 강 0.0025–0.005″, 스테인리스 0.002–0.004″, 티타늄/Inconel 0.0015–0.003″. 지름과 재료별 전체 분석은 이 페이지의 칩 로드 표를 참조.

왜 공구가 절삭 대신 문지르나요?

칩 로드가 너무 낮음 — 날당 대략 0.0003″(0.008 mm) 이하에서 절삭날이 재료를 관통하지 못하고 대신 표면을 버니싱 시작. 이것은 마찰을 급증시키고, 스테인리스/Inconel을 가공 경화시키며, 날을 파괴. 수정은 보통 더 늦추는 것이 아닙니다: 칩 로드를 문지름 임계값 위로 유지하기 위해 RPM 과 이송을 함께 감소시키거나, 깨끗이 절삭하는 데 날당 더 적은 재료가 필요한 더 작은 지름 공구 사용.

알루미늄 vs 강 vs 스테인리스에 어떤 SFM을 사용해야 합니까?

안정적 조건에서 카바이드 엔드밀로: 알루미늄 6061/7075 ~600–3000+ SFM, 강 1018/1045 ~300–900 SFM, 스테인리스 304/316 ~200–500 SFM, 티타늄 ~150–300 SFM, Inconel 718 ~80–200 SFM. 넓은 범위는 경도, 합금 성분 및 코팅 차이를 반영. 항상 공구 제조사의 데이터시트로 확인.

방사 방향 칩 씨닝이란 무엇이며 왜 중요합니까?

방사 방향 절입 깊이가 공구 지름의 50% 미만일 때 — 측면 밀링의 정상적 경우 — 실제 칩 두께는 프로그래밍된 날당 칩 로드보다 얇습니다. 칩을 절삭 범위 내에 유지하려면 프로그래밍된 이송을 대략 √(D ÷ 2ae)의 팩터로 증가해야 합니다. ae = D의 10%에서 팩터는 ~2.2배. Fusion 360과 Mastercam 같은 CAM 시스템은 이것을 자동 적용; 수동 G-코드는 아니며, 그것이 넓은 절삭 작업이 종종 공구를 부러뜨리는 이유입니다.

CNC 밀링에서 채터를 어떻게 멈춥니까?