CNC 기계가공 계산기
속도, 이송, 공차 등 무료 기계가공 계산기
개요
MachiningCalc은 CNC 밀링·선삭·드릴링과 금형 작업에 필요한 현장 계산을 한곳에 모은 무료 머시니스트 계산기 허브입니다. 셋업 사이에 핸드북이나 스프레드시트를 뒤질 필요가 없습니다. 수록된 계산기는 셋업 시간을 실제로 잡아먹는 네 가지 영역을 다룹니다. 절삭 조건(절삭 속도, 이송 속도, 선반 회전수, 드릴링 속도, 가공 시간), 구멍·나사 작업(탭 드릴 사이즈, 탭핑 이송, 나사 치수, 볼트 원형 배열 좌표, 진위치), 소재·체결 데이터(금속 무게, 경도 변환, 볼트 토크, 인장 응력 면적, 나사 탈거, ISO 286 끼워맞춤), 그리고 사출 금형 조건(형체력, 냉각 시간, 수축률, 사출량, 보압 시간, 러너 설계, 사이클 타임)입니다. 모든 계산은 브라우저에서 실행되고 인치·미터 입력을 모두 받으며, 사용한 공식을 함께 보여주므로 프로그램에 넣기 전에 경험에 비추어 검증할 수 있습니다.
작동 원리
이 사이트의 계산은 대부분 몇 개의 공식으로 환원되며, 그 공식을 알면 어느 계산기를 열어야 할지 바로 알 수 있습니다. 표면 속도와 주축 회전수는 RPM = (SFM × 12) / (π × D)로 연결됩니다(D는 인치 단위 공구·공작물 지름). 0.5인치 초경 엔드밀을 알루미늄에서 800 SFM으로 돌리면 약 6,100 RPM이고, 연강에서 200 SFM이면 같은 공구가 약 1,530 RPM으로 떨어집니다. 절삭 속도 계산기는 현장에서 실제로 쓰는 소재별 범위(알루미늄 600–1000 SFM, 연강 150–250, 스테인리스 100–180, 티타늄 40–80)를 담고 있으며 m/min = SFM × 0.3048로 환산합니다. RPM이 정해지면 이송은 IPM = RPM × 날당 이송량 × 날수로 구합니다. 3날 공구가 6,100 RPM에서 날당 0.004인치면 약 73 IPM이고, 가공 시간은 절삭 길이 ÷ 이송 속도 × 패스 수 + 셋업입니다. 구멍 작업은 계산이 다릅니다. 탭 드릴은 나사 외경에서 피치를 뺀 값이고(M8 × 1.25 → 6.75 mm, 시중 규격인 6.8 mm 드릴로 반올림), 볼트 원형 구멍은 피치원 반경을 따라 360 ÷ N 도 간격에 놓이며, GD&T 진위치는 공차역과 비교하는 지름값 2 × √(ΔX² + ΔY²)입니다. 소재·체결 수치는 밀도와 규격에서 나옵니다. 강 7.85 g/cm³, 알루미늄 2.70, 304 스테인리스 7.93, 티타늄 4.51이고, 볼트 토크는 T = K × D × F(K는 건조 시 약 0.20, 윤활 시 0.15), 베어링 수명은 L10 = (C/P)^p × 10⁶ / (60n)(볼 베어링 p = 3, 롤러 베어링 10/3), ISO 286 틈새·죔새는 H7/h6 같은 조합의 IT 등급 5–11에서 구합니다.
사용 시나리오
- 신규 부품 프로그래밍: 공구 카탈로그의 SFM과 날당 이송량 권장값을 컨트롤러가 실제로 받는 RPM과 이송으로 변환하고, 포스트 처리 전에 사이클 타임을 추정합니다.
- 작업 중 소재 변경: 6061에서 6,100 RPM으로 돌던 1/2인치 엔드밀은 1018 강에서 약 1,530 RPM으로, 스테인리스나 티타늄에서는 그보다 더 낮춰야 합니다.
- 탭 구멍 셋업: UNC·UNF·미터 나사의 탭 드릴을 찾은 뒤, G84 사이클이 피치와 맞도록 리지드 탭핑 이송을 확인합니다.
- 견적 산출: 형상·재질별 금속 무게로 소재비와 운송 중량을, 가공 시간으로 같은 견적의 인건비 항목을 잡습니다.
- 초도품 검사: CMM의 X/Y 편차를 GD&T 진위치 값으로 환산해 구멍 패턴이 공차역 안에 드는지 즉시 확인합니다.
- 조립·治具 작업: SAE 그레이드 5/8 또는 미터 8.8/10.9/12.9 체결구의 토크를 정하고, 알루미늄 탭 구멍의 나사 결합 길이를 탈거 강도와 비교하며, ISO 286 압입·헐거운 끼워맞춤을 선정합니다.
- 사출 금형 조건 잡기: 투영 면적 × 사출 압력으로 형체력을, 살 두께로 냉각 시간을 구하고 사출량·보압 시간·러너 치수로 사이클을 마무리합니다.
자주 묻는 질문
머시니스트 계산기란 무엇인가요?
머시니스트 계산기는 카탈로그와 도면 데이터를 기계 설정값으로 바꿔주는 현장 계산 도구 모음입니다. 표면 속도를 주축 RPM으로, 날당 이송량을 이송 속도로, 나사 규격을 탭 드릴 지름으로, 측정한 X/Y 편차를 진위치 값으로 변환합니다. MachiningCalc은 이 도구들을 한 사이트에 모아 밀링·선삭·드릴링·체결·금형 작업이 각각 별도의 앱이나 차트를 필요로 하지 않도록 했습니다.
특정 공구 지름에서 SFM을 RPM으로 어떻게 환산하나요?
RPM = (SFM × 12) / (π × D)를 쓰고 D는 인치 단위입니다. 12는 피트를 인치로 바꾸는 계수입니다. 미터 단위에서는 n = (Vc × 1000) / (π × D)로 같은 관계이며 Vc는 m/min, D는 mm입니다. 지름이 분모에 있으므로 공구 지름이 절반이 되면 같은 표면 속도를 유지하는 데 필요한 RPM은 두 배가 됩니다. 작은 공구가 그토록 빠르게, 큰 페이스밀이 느리게 도는 이유입니다.
탭 드릴 사이즈는 어떻게 정해지나요?
미터 나사에서 탭 드릴은 외경에서 피치를 뺀 값이며, 이것이 나사 결합률 75%의 고전적인 규칙입니다. M8 × 1.25는 8 − 1.25 = 6.75 mm이고 차트는 이를 실제로 구할 수 있는 6.8 mm 드릴로 반올림합니다. 유니파이드 나사는 인치당 나사산 수로 같은 원리를 적용해 1/4-20이 #7(0.201인치) 드릴이 됩니다. 드릴을 크게 잡으면 탭핑 토크는 줄지만 나사 강도가 낮아집니다.
진위치는 왜 측정 편차의 두 배인가요?
GD&T는 위치 공차를 반지름이 아니라 지름 공차역으로 규정하므로 계산기는 2 × √(ΔX² + ΔY²)를 보고합니다. X로 0.003인치, Y로 0.004인치 벗어난 구멍은 피타고라스로 공칭에서 0.005인치 떨어져 있고, 진위치는 0.010인치입니다. ⌀0.014 공차역에서는 합격, ⌀0.008에서는 불합격입니다. 반경 오차를 도면 지시값과 직접 비교하는 것이 가장 흔한 오독입니다.
인치와 미터를 모두 지원하나요?
네. 속도·이송 페이지는 인치와 밀리미터 공구 지름을 모두 받아 SFM과 m/min, IPM과 mm/min을 나란히 보여줍니다. 탭 드릴 차트는 UNC·UNF·미터 보통나사·미터 가는나사를 담고 있고, 볼트 토크는 SAE 그레이드 2/5/8과 미터 8.8/10.9/12.9를 다루며, 금속 무게는 킬로그램과 파운드를 함께 반환합니다.
결과는 얼마나 정확한가요?
공식은 표준 공식이고 소재 표는 공표된 범위를 쓰지만, 모든 값은 보장이 아니라 출발점입니다. 기계 강성, 홀더 흔들림, 공구 상태, 절삭유, 절삭 깊이, 사용 가능한 주축 출력이 모두 작업 가능 영역을 옮기며 공표된 SFM 범위가 넓은 것도 그 때문입니다. 계산값을 1차 기준으로 삼고 시험 절삭으로 확인한 뒤, 기계와 칩이 알려주는 신호를 믿으십시오.