곡면 정밀 CNC 밀링: 전문가 가이드

곡면 밀링은 프로파일/윤곽 CNC 밀링의 범주에 속합니다. 다양한 각도(경사, 오목, 볼록)의 불규칙한 모양의 프로파일이나 연속 곡선을 가공하는 것을 포함합니다. 이는 고유하게 형성된 맞춤형 부품의 대부분을 완료하는 데 중요한 공정으로, CNC 가공 서비스 제공업체가 기본 가공 원리와 프로그램에 대한 고급 지식을 갖추도록 요구합니다.

프로파일 CNC 밀링의 기초

1. 프로파일 CNC 밀링 공정

최종 가공 부품에 도달하기 전에 먼저 여러 범주로 세분화됩니다: 황삭/반황삭, 반정삭, 정삭, 초정삭. 구성 요소가 클수록 더 많은 작업 유형이 관여합니다. 가공 작업 부품의 작업을 가공에서 세분화하는 것은 사용할 툴링과 매개변수의 잠재력을 최대한 활용할 수 있게 하므로 중요합니다.

황삭(Roughing) - 이 작업은 항상 가공의 첫 단계이며 보통 원료 블록을 절단하여 원하는 모양이나 프로파일에 대략적으로 가깝게 부품을 형성하고, 추가 작업을 위해 충분한 금속 스톡을 남기는 것으로 시작합니다.

반정삭(Semi-finishing) - 이 공정은 치수 요구사항에 따라 부품을 가공하거나 부품의 남은 스톡을 제거하는 것을 포함합니다. 반정삭 부품은 표면 조도에 대한 특정 요구사항을 달성하기 위해 추가 가공을 거칠 수도 있습니다.

정삭(Finishing) - 이 공정은 반정삭 작업 후에 옵니다. 정삭은 명백한 버와 기타 표면 결함을 제거하여 부품의 표면 조도를 개선하기 위해 수행됩니다. 이 작업에서는 최종 외관에 크게 영향을 미치므로 고성능 공구를 사용하는 것이 필수적입니다.

초정삭(Super-finishing) - 부품이 거울 마감이나 초매끄러운 프로파일을 요구할 때까지 작업이 진행됩니다. 이를 달성하기 위해 고속 가공 기술과 고정밀 공구가 사용됩니다.

2. CNC 밀링 곡면에 사용되는 공구 알기

가공되는 부품에 매끄러운 곡면을 만들기 위해 다양한 형태의 라운드 엔드 밀이 사용됩니다. 여기에는 라운드 인서트, 볼 노즈 인덱서블 엔드 밀, 볼 노즈 솔리드 초경이 포함됩니다. 라운드 프로파일 툴링은 공구 경로의 뚜렷한 자국을 남기지 않기 때문에 윤곽 가공 응용에 선호됩니다.

라운드 인서트가 있는 인서트 타입 엔드 밀 - 이 공구는 종종 큰 공구 직경으로 제공됩니다. 라운드 인서트 타입 엔드 밀은 높은 안정성과 인상적인 생산성으로 인해 황삭 작업에 적합합니다.

솔리드 볼 노즈 엔드 밀 - 이 엔드 밀은 가공 부품에 매우 좋은 표면 조도를 남길 수 있습니다. 구조상 안정성이 낮을 수 있습니다. 따라서 황삭보다는 정삭 작업에 더 일반적으로 사용됩니다.

인덱서블 헤드 볼 노즈 엔드 밀 - 인덱서블 헤드 엔드 밀은 솔리드 초경 엔드 밀과 유사하지만 교체 가능한 헤드를 가집니다. 이 특수 툴링은 필요할 때 교체할 수 있는 분리 가능한 엔드를 가집니다.

CNC 밀링 곡면을 위한 일반 팁

1. 필요한 준비 사항

프로파일 밀링을 통해 맞춤 부품을 제작하기로 결정하기 전에 전체 CNC 밀링 공정에 영향을 줄 수 있는 다양한 요소를 인식하는 것도 필수적입니다. 또한 적합한 가공 기술을 적절히 선택하기 위해 확인해야 할 구체적인 사항들이 있습니다. 다음은 준비해야 할 몇 가지 사항입니다:

• 부품 설계의 캐비티 깊이에 유의하세요 - 이는 사용할 올바른 절삭 공구와 필요한 게이지 길이를 선택하는 데 중요한 역할을 합니다.
• 원료 블록에서 얼마나 많은 재료가 제거될지 아세요 - 이는 공작물 제작에 필요한 작업을 계획하는 데 도움이 되며, 반정삭 및 반황삭 후 추가 절차가 필요한지 여부를 알 수 있습니다.
• 공작물을 어떻게 고정할지 고려하세요 - 이는 필요한 고정구를 준비하는 데 도움이 됩니다.

2. 고전적인 원칙: 이송과 속도를 올바르게 설정하기

이송과 속도는 부품의 재료 제거 속도를 결정하므로 우수한 표면 조도 달성에 상당한 영향을 미칩니다. 이를 위해 따라야 할 계산이 필요합니다. 사용할 이송 속도는 절삭 깊이, 사용된 툴링, 절삭할 소재, 가공 중인 부품의 프로파일, 요구되는 정밀도에 따라 달라질 수도 있습니다.

면책 조항: 이 기사에서 속도와 이송의 실제 값은 여러 요인에 따라 달라질 수 있으므로 언급하지 않습니다. 여전히 실제 속도와 이송에 대해서는 신뢰할 수 있는 참고 자료를 참조하는 것이 좋습니다. 그럼에도 불구하고 여기 기본 경험 법칙이 있습니다:

절삭 깊이와 이송 속도는 가공되는 소재의 경도에 따라 다릅니다. 더 단단한 소재의 경우 이송과 절삭 깊이가 알루미늄과 같은 부드러운 소재보다 훨씬 낮습니다. 또한 절삭할 소재가 더 단단할수록 절삭 속도는 더 빨라야 합니다.

황삭 작업의 이송 속도와 절삭 깊이는 정삭 작업보다 훨씬 더 공격적입니다. 고속 기술과 올바른 공구의 조합이 우수한 표면 조도를 만듭니다.

3. 툴링 활용

요즘 시장에는 많은 공구 변형이 있습니다. 황삭 작업에서는 황삭의 공격적인 절삭 깊이와 이송 요구사항을 견디기 위해 툴링 강성을 우선시해야 합니다. 반면 정삭 작업에서는 엔드 밀이 매우 날카로워 공구 경로의 뚜렷한 흔적을 남기지 않아야 합니다. 또 다른 차이점은 사용되는 공구 직경입니다. 일반적으로 황삭 공구는 정삭 공구보다 더 큰 직경을 가집니다.

4. CNC 밀링 공정에서 진동 최소화

진동은 바람직하지 않은 표면 조도, 채터, 절삭 공구 손상의 주요 원인 중 하나입니다. 밀링 작업 중 진동은 클램핑 안정성, 공구 강성, 소재 경도, 기계 스핀들의 부정확성을 포함한 여러 소스에서 올 수 있습니다. 다음은 이 가공 장애물을 최소화하기 위한 몇 가지 팁입니다:

• 런아웃 정확도가 좋은 공구 사용
• 황삭 작업 중 엔드 밀의 오버행이 너무 길지 않게 하세요. 대신 연장 바 또는 연장 공구 홀더 사용
• 절삭 작업 중 적절한 그립과 균형이 유지되도록 공작물 고정 고정구를 고정하세요.
• 단단한 금속을 다룰 때 공격적인 절삭 피하기.

결론

CNC 밀링 곡면은 일반적으로 원하는 프로파일을 점진적으로 달성하기 위해 다양한 작업(황삭, 반정삭, 정삭, 초정삭)으로 세분화됩니다. 이 유형의 밀링에 사용되는 툴링은 일반적으로 라운드 프로파일 또는 일반적으로 볼 노즈 엔드 밀로 불리는 것을 가집니다. 요약하면, CNC 밀링 곡면에는 필요한 준비, 이송과 속도를 올바르게 설정, 사용할 공구에 유의, 진동 최소화가 포함됩니다.