CNC 가공 재질별 설계 전략 — 알루미늄·강·동 최적화 실전 가이드

CNC 가공에서 재질 선택은 설계와 가공 효율을 결정하는 핵심 요소입니다.
같은 형상을 가공하더라도 재질에 따라 공구, 속도, 경로, 절삭 조건이 달라지며, 잘못 설계하면 불량, 공구 마모, 가공 시간 증가로 이어집니다.
이번 글에서는 알루미늄, 강, 동 등 대표 재질을 기준으로 CAD 설계와 CAM 세팅 실무 노하우를 정리했습니다.

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1) 알루미늄 6061 — 경량·고속 가공 최적화

• 특성: 가볍고 절삭이 쉬움, 표면 마감 좋음
• CAD 설계 팁:
  • 내부 코너 반경 최소 2mm 이상
  • 홀 직경은 공구 직경 + 0.1~0.2mm 여유 적용
• CAM 세팅:
  • 공구: 6mm 엔드밀
  • 절삭 속도: 800~1000mm/min
  • 이송 속도: 1200~1500mm/min
• 실무 포인트: 고속 가공 가능 → 불필요한 이동 최소화, 레이어별 연속 가공 추천

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2) 강철(S45C, SKD11 등) — 강도와 공구 수명 관리

• 특성: 절삭 난이도 높음, 공구 마모 주의
• CAD 설계 팁:
  • 내부 코너 반경 3~4mm 이상
  • 필렛, 챔퍼 최소화 → 절삭 저항 감소
• CAM 세팅:
  • 공구: 6~8mm 엔드밀, HSS 또는 초경 공구
  • 절삭 속도: 300~500mm/min
  • 이송 속도: 500~800mm/min
• 실무 포인트: 공구 냉각 필수, 반복 가공 시 공구 마모 체크, 속도 과다 시 표면 손상

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3) 동(Cu, 황동) — 연성과 열전도 고려

• 특성: 연성이 높아 칩 엉김, 열 전도 빠름 → 공구 발열 주의
• CAD 설계 팁:
  • 홀 직경 최소 공구 + 0.2mm 이상
  • 내부 코너 반경 2~3mm
• CAM 세팅:
  • 공구: 6mm 엔드밀, 초경 공구 추천
  • 절삭 속도: 400~600mm/min
  • 이송 속도: 600~900mm/min
• 실무 포인트: 칩 제거 장치 활용, 절삭유 사용 필수, 공구 경로는 가능한 직선 이동 위주

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4) 실전 팁 — 재질별 가공 체크리스트

• 공구 선택: 재질·경도 고려, 길이와 직경 확인
• 절삭 속도·이송 속도: 재질별 최적값 CAM 세팅 반영
• 코너/홀 설계: 최소 반경과 공구 통과 확인
• 시뮬레이션: 재질별 속도·이송 조정 후 충돌/미가공 영역 점검
• 반복 가공: 재질별 최적화 설정 재사용

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5) 정리

재질별 특성을 이해하면 CAD 설계와 CAM 세팅에서 불필요한 재작업과 공구 마모를 줄이고, 가공 시간을 단축할 수 있습니다.

• 알루미늄: 고속 가공 가능, 레이어 연속 가공 최적
• 강: 공구 냉각 필수, 절삭 속도 낮춤
• 동: 칩 제거와 절삭유 필수, 공구 발열 주의