CNC 가공 시간 줄이는 5가지 방법: 공정 최적화 실전 노하우

CNC 가공은 단순히 절삭 속도를 높인다고 해서 시간이 줄어드는 것이 아니다. 공정 전체의 흐름을 효율화하고, 장비 특성과 공구 조건을 맞추는 것이 핵심이다. 실무 현장에서 바로 적용할 수 있는 다섯 가지 최적화 방법을 정리한다.

1. 절삭 조건 최적화

절삭속도(Cutting Speed), 이송(Feed), 절입량(Depth of Cut)은 서로 연관되어 있으며 무조건 높인다고 좋은 결과가 나오지는 않는다.

1. 공구 재질과 피삭재의 조합을 우선 확인한다.
2. 칩 배출이 잘 이루어지는 조건에서 이송을 먼저 올린다.
3. 가공 여유가 충분하면 절입량을 늘려 공구의 한 번 이동당 제거량을 증가시킨다.
4. 스핀들 속도는 공구가 버틸 수 있는 범위에서 설정한다.

이 세 가지를 균형 있게 맞추는 것이 가공 시간 단축의 기본이다.

2. 공구 교환 최소화

툴체인지 시간이 길수록 전체 가공 시간도 늘어난다. 공정 계획 단계에서 공구 수를 줄이는 것이 가장 효과적이다.

1. 가능하면 한 공구로 여러 공정이 가능하도록 공정 순서를 재배치한다.
2. 복합 공구(센터드릴+드릴, R가공+외형 등)를 활용하면 공구 교환 횟수를 크게 줄일 수 있다.
3. 선반에서는 팁 형상을 표준화하여 다양한 형상에 대응할 수 있는 팁을 선택한다.

공구 수를 줄이면 가공 흐름이 단순해지고, 셋업 시간이 감소한다.

3. 가공 공정 순서 최적화

공정 순서를 잘 구성하는 것만으로도 총 가공 시간을 상당히 절약할 수 있다.

1. 절삭 저항이 큰 작업을 먼저 실시해 변형을 최소화한다.
2. 장시간 공구 이동이 필요한 트래블 구간을 줄이도록 형상 순서를 조정한다.
3. 절삭량이 적은 공정을 마지막에 배치하여, 빠른 속도로 마무리할 수 있게 한다.

가공 경로를 짧고 단순하게 만드는 것이 핵심이다.

4. 셋업(Setup) 시간 단축

가공 시간은 실제 절삭 시간보다 셋업에서 더 많이 낭비되는 경우가 많다.

1. 바이스, 치구, 심압대 등의 위치를 반복 가능한 기준에 맞춰 설정한다.
2. 공작물 위치를 빠르게 잡기 위한 게이지 블록, 기준 핀 등을 사용한다.
3. 프로그램의 워크 오프셋을 미리 세팅해 두면 다음 작업 전환이 매우 빠르다.

숙련된 작업자는 셋업을 단순하고 일정하게 만드는 데 시간을 투자한다.

5. 프로그램 최적화

G코드 수정만으로도 가공 시간이 크게 줄어든다.

1. 불필요한 공구 이동을 제거한다.
2. G00 급이송 구간을 짧게 유지한다.
3. 반복되는 가공은 매크로를 사용해 프로그램 길이를 줄이고 관리성을 높인다.
4. 가공 경로가 불필요하게 크게 돌아가는 부분이 없는지 확인한다.

특히 FANUC 계열에서는 G71, G72, G73 같은 반복 가공 사이클을 활용하면 경로가 단순하고 빠르다.

정리

CNC 가공 시간 단축은 절삭 속도만의 문제가 아니라 공정 전체를 최적화하는 과정이다.
절삭 조건, 공구 구성, 공정 순서, 셋업, 프로그램을 단계적으로 점검하면 작업 효율이 빠르게 향상된다.
초보자도 이 다섯 가지 원칙만 적용해도 가공 품질과 생산성을 동시에 높일 수 있다.

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