절삭 조건(속도·이송·깊이) 쉽게 잡는 법 – 초보자도 즉시 적용 가능

CNC 선반이나 밀링을 막 시작한 사람에게 가장 어려운 부분이 절삭 조건을 잡는 과정입니다. 이론적으로는 절삭속도 공식, 회전수 공식 등이 존재하지만, 현장에서는 재료마다 다르고 공구마다 달라서 책에 나온 수치를 그대로 적용하기 어렵습니다. 이 글은 복잡한 공식 대신, 초보자도 바로 적용할 수 있게 "감으로 잡는 절삭 조건" 방식을 체계적으로 정리했습니다. FANUC 장비 기준으로 설명하지만 절삭 조건 개념은 어떤 장비에서도 동일하게 적용됩니다.

1. 절삭속도(회전수) 잡는 법 – 공식을 몰라도 되는 방법

절삭속도는 회전수(RPM)를 결정하는 핵심입니다. 이론적으로는 V = (πDN) / 1000 공식이 맞지만, 초보자에게는 복잡합니다. 쉽게 잡는 방법은 다음과 같습니다. 강(S45C 기준)과 스테인리스, 알루미늄만 기억하면 됩니다. 알루미늄은 고속, 스테인리스는 저속, 탄소강은 중속입니다. 외경 기준으로 Ø50 정도라면 탄소강은 보통 700~1,200rpm, 스테인리스는 400~700rpm, 알루미늄은 1,500~2,500rpm 정도로 잡으면 대부분 안정적인 값을 얻을 수 있습니다. 지름이 커질수록 회전수를 줄이고, 지름이 작을수록 회전수를 올리는 것이 기본 원칙입니다.

표면속도(G96)를 사용할 경우에는 지름에 따라 자동으로 RPM이 변하므로 좀 더 안정적입니다. 탄소강 기준으로 120~160m/min, 스테인리스는 60~100m/min, 알루미늄은 200m/min 근처로 잡으면 트러블 없이 시작할 수 있습니다.

2. 이송(F) 잡는 법 – 공구 무리 없이 안정적 절삭

이송은 초보자가 가장 자주 실수하는 부분입니다. 과도하게 높이면 표면 거칠기가 나빠지고 절삭면이 깨지는 문제가 생기며, 너무 낮추면 칩이 길게 나와 공구에 감기는 문제가 발생합니다. 초보라면 다음 기본값을 기억하면 충분합니다. 외경 기준으로 정삭(Finish) 이송은 0.08~0.15mm/rev, 황삭(Rough) 이송은 0.2~0.35mm/rev 정도입니다. 내경은 공구가 약하므로 정삭은 0.05~0.12mm/rev, 황삭은 0.15~0.25mm/rev 선에서 잡으면 무리 없이 시작할 수 있습니다. 단, 절삭이 불안정하게 느껴질 경우 이송을 먼저 줄이는 것이 가장 안전합니다.

3. 절입 깊이(ap) 잡는 법 – 공구와 기계 진동을 피하는 핵심

절입 깊이는 공구 강성, 기계 강성, 제품 치수에 따라 달라지지만 "너무 깊게 잡지 않는 것"이 가장 중요합니다. 외경 황삭에서는 1.0~2.5mm 정도가 일반적이며, 기계가 작거나 공구가 약하면 1.5mm 이하로 잡아야 합니다. 정삭에서는 보통 0.2~0.5mm 정도가 적당합니다. 내경의 경우 강성이 매우 떨어지므로 황삭 0.5~1.5mm, 정삭 0.1~0.3mm 수준을 지키는 것이 안전합니다. 초보자는 깊이를 과하게 잡아 공구가 꿀리는 문제가 자주 발생하므로 절입을 줄이고 횟수를 늘리는 방식이 훨씬 안정적입니다.

4. ‘조건이 맞는지’ 현장에서 바로 확인하는 방법

절삭 조건이 적절한지 확인하는 가장 간단한 방법은 칩을 보는 것입니다. 좋은 조건이면 칩이 적당히 끊어지고 색이 과하게 변하지 않습니다. 파란색으로 변하는 칩은 절삭속도가 너무 높거나 절삭유 공급이 부족한 신호입니다. 실처럼 길게 나오는 칩은 이송이 너무 낮다는 의미이므로 이송을 조금씩 올려야 합니다. 공구가 떨리는 소리가 들리면 절입을 낮추거나 회전수를 줄여 기계 진동을 줄이는 것이 우선입니다.

5. 초보자가 바로 사용할 수 있는 절삭 조건 기본값 요약

• 탄소강 외경: 800~1200rpm / F0.15~0.30 / ap 1.0~2.0mm
• 스테인리스 외경: 400~700rpm / F0.10~0.25 / ap 0.8~1.5mm
• 알루미늄 외경: 1500~2500rpm / F0.20~0.35 / ap 1.0~3.0mm
• 내경은 위 수치 대비 20~30% 보수적으로 적용

절삭 조건을 잡는 데 정답은 없습니다. 하지만 위 기준을 기본값으로 삼고, 재료와 공구 상태에 따라 조금씩 조절하면 초보자도 안정적인 가공을 할 수 있습니다. 중요한 것은 무리하게 절삭조건을 높이기보다, 안전한 값에서 시작하여 천천히 올리는 방식입니다. 절삭 음, 칩, 진동을 관찰하는 습관을 들이면 정확한 조건을 스스로 판단할 수 있게 됩니다.