정밀 제작을 위한 9가지 필수 CNC 절삭 공구

CNC 머신을 이토록 정확하고 다재다능하게 만드는 것은 무엇일까요?

CNC 머신을 사용하여 부품을 제작하려는 분이라면 이 질문을 해보셨을 것입니다. 의심할 여지 없이 컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공의 컴퓨터화된 특성이 머신의 정확성에 중요한 역할을 합니다. 하지만 CNC 머신을 진정으로 다재다능하게 만드는 것은 절삭 공구와 관련된 거의 무한한 옵션입니다.

이 글에서는 CNC 머신에서 사용되는 9가지 유형의 공구와 그 기능을 소개합니다. 이 공구들의 기능을 이해하는 것은 모든 CNC 머신 샵과 비즈니스를 하기 전에 반드시 거쳐야 할 중요한 단계입니다.

CNC 절삭 공구 유형 (삽화 포함)

#1 드릴 비트

드릴 비트는 원뿔형의 절삭 포인트와 하나 이상의 플루트(flute, 공구 외부를 따라 나선형으로 내려가는 홈)가 있는 생크를 가지고 있습니다.

드릴 비트

CNC 가공 드릴 비트는 일반적으로 센터, 트위스트, 이젝터 드릴의 세 가지 종류로 제공되며 각각 다른 중요한 기능을 합니다.

공작물에 정밀한 작은 점을 만들기 위해 센터 드릴 비트를 사용해야 하며, 이는 이후 트위스트 드릴로 적절히 드릴링할 수 있게 합니다. 반면 이젝터 드릴은 깊은 구멍 드릴링에 더 적합합니다.

#2 엔드 밀

엔드 밀은 드릴 비트와 유사하지만 수행하는 작업에서 훨씬 더 다재다능합니다. 일반적으로 끝단과 측면에 최대 8개의 날카로운 플루트를 가지고 있어 짧은 시간에 많은 양의 소재를 제거할 수 있습니다. 미리 드릴링된 구멍(또는 스팟) 없이 소재에 직선으로 절삭하려면 엔드 밀이 최적의 공구입니다.

엔드 밀

엔드 밀은 많은 종류가 있으며, 러핑 엔드 밀(roughing end mill) 유형이 가장 흔합니다. 러핑 엔드 밀은 일반 엔드 밀처럼 최대 8개의 플루트를 가지고 있습니다. 그러나 러핑 엔드 밀의 플루트는 톱니 모양(serrated)이어서 일반 엔드 밀보다 더 많은 양의 소재를 제거할 수 있습니다.

러핑 엔드 밀

#3 페이스 밀

CNC 밀링 머신에 사용되는 시재료(또는 공작물)는 주요 밀링 작업을 수행하기 전에 어떤 형태로든 준비가 필요한 경우가 많습니다.

페이스 밀은 상세한 절삭 작업이 수행되기 전에 공작물의 평평한 구간을 만들 수 있게 하는 특수 절삭 공구입니다. 이 공구는 필요에 따라 교체 가능한 여러 커터 인서트가 있는 단단한 바디를 특징으로 합니다.

페이스 밀

더 까다로운 복잡한 작업에는 '사이드 앤 페이스 커터(side and face cutter)' 사용을 고려해 보세요. 예를 들어 사이드 앤 페이스 커터는 공작물의 홈이나 슬롯을 절삭하면서 공작물의 측면 벽도 동시에 절삭할 수 있게 합니다.

사이드 앤 페이스 커터

#4 리머

공작물에 1/2인치 구멍을 만들어야 한다고 가정해 보죠. 1/2인치 드릴 비트를 사용하면 될까요? 아닙니다! 이렇게 하면 드릴링이 끝났을 때 오버사이즈 구멍이 생길 수 있습니다.

이 구멍을 만드는 이상적인 방법은 더 작은 드릴 비트(예: 31/64인치)로 시작한 후 리머를 사용하여 구멍을 1/2인치로 확대하는 것입니다. 리머는 기존 구멍의 크기를 확대하면서 치수 정확도와 엄격한 공차를 달성할 수 있게 합니다.

리머

#5 기어 커터

이름에서 알 수 있듯 기어 커터는 제조 산업용 기어를 만드는 데 사용됩니다. 스퍼(spur), 베벨(bevel), 웜(worm), 스크류(screw), 헬리컬(helical) 기어 등 다양한 기어를 제작하는 데 사용할 수 있습니다.

기어 커터

#6 할로우 밀

할로우 밀은 원통형 공작물을 둘러싸고 회전하는 세 개 이상의 절삭 날을 가진 파이프 모양의 절삭 공구입니다. 이 절삭 공구를 사용하면 일관된 나사 전 직경(pre-thread diameter)을 빠르고 효율적으로 만들 수 있습니다. 드릴 프레스 작업에서 주어진 위치에 있어야 하는 돌출부 마무리에도 사용할 수 있습니다.

할로우 밀

#7 스레드 밀

이름에서 알 수 있듯 스레드 밀은 나사산을 절삭하는 데 사용되는 CNC 절삭 공구입니다. 이들은 용도 면에서 탭(taps)과 유사합니다. 하지만 탭이 내부 나사산만 절삭하는 반면, 스레드 밀이 장착된 CNC 머신은 내부 및 외부 나사산 모두를 절삭할 수 있습니다.

단단한 금속이나 비대칭 부품을 관통하려는 경우 스레드 밀을 선택해야 합니다.

스레드 밀

#8 슬랩 밀

슬랩 밀(슬랩 커터 또는 플레인 밀이라고도 함)은 평평한 표면을 절삭하는 데 사용됩니다. 이 커터들은 일반적으로 외주에만 치아를 가지고 있어 넓고 좁은 절삭을 빠르게 만드는 데 이상적입니다.

슬랩 밀

#9 플라이 커터

플라이 커터는 넓거나 얕은 절삭을 만들고 매끄러운 표면 조도를 생산하는 단일 포인트 회전 공구입니다. 대부분의 페이스 밀과 비교할 때 플라이 커터는 저렴하고 더 나은 표면 조도를 제공합니다. 평면 가공 작업에 최적의 공구가 되어야 합니다.

플라이 커터

이제 이 공구들을 만드는 데 사용되는 소재들을 살펴보겠습니다.

CNC 머신 절삭 공구에 사용되는 소재들

탄소강

탄소강은 중량 기준 최대 1% 탄소와 최대 1.6% 망간을 함유한 강철 합금입니다. 탄소강으로 만든 절삭 공구는 꽤 저렴하고 높은 가공성을 제공합니다. 알루미늄, 황동, 마그네슘 같은 연질 금속의 저속 CNC 가공에 이상적입니다(관련 글: CNC 마그네슘 가공: 안전 우려사항은 무엇인가?).

고속도강 (HSS)

고속도강은 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 코발트, 바나듐 같은 추가 소재와 합금된 탄소강입니다. 이 합금 원소들이 HSS에 높은 내열성, 내마모성, 내구성을 부여합니다.

고속도강으로 만든 절삭 공구는 연속 고속 절삭에 이상적입니다. 철 및 비철 금속 모두 절삭에 사용할 수 있습니다.

초경 (Carbide)

초경은 탄소와 텅스텐의 조합으로 구성됩니다. 초경으로 만든 절삭 공구는 일반적으로 내열성, 녹 방지, 스크래치 방지 특성을 가집니다. 사실 극한 조건에서 강철 절삭 공구보다 훨씬 오래 지속됩니다.

세라믹

세라믹으로 만든 절삭 공구는 내열성과 내식성을 제공합니다. 세라믹은 공작물로 사용될 수 있는 대부분의 금속과 반응하지 않으므로 화학적으로도 안정적입니다.

세라믹 절삭 공구는 높은 절삭 효율을 가지며 고속도강, 주철, 초합금의 고속 반정삭 및 정삭에 이상적입니다.

어떤 CNC 절삭 공구를 사용할지 결정하기: Gensun이 도와드립니다

이 글은 CNC 머신에서 사용되는 다양한 공구 유형에 대한 가치 있는 정보를 제공하지만, 귀사 작업에 적합한 공구를 결정하기 전에 여전히 고려해야 할 많은 다른 요소가 존재합니다.

우리가 고객에게 항상 말하는 것처럼, 올바른 선택은 귀사 설계의 기하학적 복잡성, 소재 선택, 표면 조도, 허용 공차 범위 등에 달려 있습니다. 때로는 단일 절삭 공구로 충분하지만, 다른 때는 부품을 만들기 위해 두 개 이상의 절삭 공구에 의존해야 할 수도 있습니다.

귀사 프로젝트에 대해 알려주시면 이상적인 절삭 공구가 무엇인지 결정하는 데 도움을 드리고 고품질 제조 공정을 안내해 드리겠습니다.