페이스 밀링과 주변 밀링:주요 차이점 및 공구 선택 가이드
밀링은 다양한 변형이 있는 일반적인 가공 작업이므로 올바른 방법을 선택하는 것이 기계 기술자에게 중요한 결정입니다. 이러한 선택 중에서 페이스 밀링과 주변 밀링은 다른 모든 유형의 기반이 되는 가장 근본적인 비교 중 하나입니다.
매우 유사하지는 않지만 초보자를 혼동하는 경우가 많습니다. 절단 메커니즘은 완전히 다릅니다. 하나는 주로 도구 끝 부분을 사용하여 절단하고 다른 하나는 도구 측면을 사용하여 절단합니다. 하지만 그 정보가 어떤 방법을 사용할지 결정하는 데 충분할까요? 아마도 그렇지 않을 것입니다.
이 가이드에서는 평면 및 주변 밀링 작업과 그 장점, 적용 분야, 제한 사항을 비교하고 두 가지 중 하나를 선택하는 데 도움이 되는 몇 가지 선택 권장 사항을 설명합니다.
페이스 밀링이란 무엇입니까?
페이스 밀링은 절삭 공구의 회전축이 공작물 표면에 수직(수직)이 되는 가공 공정입니다 . 이 도구는 바닥면의 절단 모서리와 커터의 외부 모서리를 사용하여 재료를 제거합니다.
일반적으로 페이스밀의 진입각은 약 45°입니다(축방향 힘과 반경방향 힘의 균형). 특수 고이송 평면 밀링 커터는 높은 이송 속도를 수용하기 위해 더 얕은 각도(약 10~15°)를 사용합니다.
페이스 밀링은 일반적으로 크고 평평한 표면(예:플레이트, 베이스, 하우징)을 가공 및 마무리하고 평평한 데이텀 표면을 설정하는 데 사용됩니다. (Z=0) 추가 가공을 위한 것입니다.
페이스 밀링 작업 과정
페이스 밀링 작업에서는 공작물이 기계 테이블에 고정되고 페이스 밀은 축이 수직이 되도록 스핀들에 장착됩니다. CNC 기계는 절단기가 표면을 따라 선형으로 이동하도록 프로그래밍되어 있습니다.
공구가 표면을 따라 전진하면 커터 면의 각 인서트가 맞물려 칩을 잘라냅니다. 인서트가 커터 주위에 반경 방향으로 오프셋되어 있기 때문에 재료 제거가 여러 모서리에 걸쳐 분산되어 효율적인 스톡 제거가 가능합니다.
페이스 밀링용 절단 도구
페이스 밀링에는 부품의 형상 및 가공 요구 사항에 따라 선택되는 특수 커터와 해당 페이스 밀 홀더가 필요합니다.
일반적인 평면 밀링 도구에는 다음이 포함됩니다:
쉘(페이스) 밀스
원주와 단면에 여러 개의 인서트가 있는 대구경 커터입니다. 쉘 밀은 아버에 장착됩니다. 페이스 밀 아버 익스텐션을 사용하면 넓은 영역을 덮고 깊은 절삭이 가능하므로 일반 평면 밀링의 표준이 됩니다.
플라이 커터
아버에 부착된 단일 포인트 커터입니다(인서트가 하나만 있음). 플라이 커터는 평평한 표면에서 매우 부드러운 마감을 생성하고 설정이 간단하지만 다중 인서트 밀보다 속도가 느립니다.
플라이 커터와 페이스 밀을 비교하면 하나는 단일 지점 공구이고 강성이 낮고, 다른 하나는 여러 인서트가 포함되어 있어 무거운 가공 작업을 지원하기 위해 더 견고합니다.
인덱싱 가능한 페이스 밀
이러한 공구에는 견고한 본체에 초경 또는 세라믹이 포함된 강력한 평면 밀링 인서트가 포함됩니다. 생산성이 높고 인서트 교체가 용이하여 대량 생산에 적합합니다.
버튼 커터(원형 인서트 페이스 밀)
이들은 전문적이다 둥근 "버튼" 인서트 포함. 이는 평평하거나 약간 윤곽이 있는 표면에서 부드러운 절단 작업을 제공하고 단속 절단을 잘 처리합니다.
평면 밀링용 하단 밀링 커터는 연속 황삭, 준정삭 및 프로파일링을 위해 뚜렷한 절단 각도로 작동할 수 있습니다.
장점
페이스 밀링은 여러 가지 이점을 제공합니다:
- 높은 재료 제거율(MRR)
- 부드러운 절단으로 뛰어난 표면 조도를 제공합니다.
- 더 적은 패스로 넓은 표면(예:플레이트, 베이스, 금형 표면)을 가공하는 데 탁월합니다.
- 절삭은 여러 날에서 공유되므로 마모와 손상은 인서트 간에 나누어집니다.
단점
다음과 같은 몇 가지 제한 사항도 있습니다:
- 도구에 대한 제한된 액세스
- 3D 컨투어링 없음
- 높은 초기 도구 비용
애플리케이션
페이스 밀링은 평평한 표면을 생성해야 할 때마다 사용됩니다. . 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다:
- 표면/레벨링 :부품의 윗면을 평평하게 하거나 주조/단조하는 행위.
- 정사각형 끝부분:절단 추가 가공 전 기준면으로 블록 또는 스톡 바의 정사각형 또는 평평한 끝.
- 큰 얼굴 마무리 :가공된 플레이트, 하우징 또는 다이 부품의 최종 평탄도 및 마감을 달성합니다.
- 추가 작전 준비 :실제 데이텀 표면을 보장하기 위해 드릴링, 포켓 밀링 또는 연삭 전에 표면을 향하게 합니다.
페이스 밀링에 대한 실용적인 팁 및 권장 사항
기계 기술자가 권장하는 방법은 커터를 오프셋하는 것입니다. 직면하는 동안 부품 중심에서 중심선. 이는 출구에서 칩 두께를 최소화하고 버를 줄이고 표면 조도를 향상시킵니다. 또한 진동과 인서트 손상을 유발할 수 있는 커터 정지를 방지하는 데도 도움이 됩니다.
게다가 잦은 출입 특히 구멍이나 슬롯 위는 피해야 합니다. 불가피한 경우 진입 및 퇴출 시 이송 속도를 줄여 절삭날을 보호하고 응력 축적을 제한하세요.
냉각수 도포 단단한 합금을 가공할 때 칩을 플러시하고 인서트 모서리를 냉각시킵니다. 건식 절단이 가능한 소재(알루미늄, 플라스틱)의 경우 코팅된 초경이 도움이 될 수 있습니다. 재절단을 방지하려면 작업 영역에 칩이 없도록 하십시오.
가공에서 주변 밀링이란 무엇입니까?
원주 밀링(또는 일반 밀링)은 커터 축이 공작물 표면과 평행하는 가공 작업입니다. . 절단 작업은 원주를 따라 발생합니다 회전 도구의.
일반적으로 수직 밀의 엔드 밀은 커터의 플루트가 부품의 길이나 주변을 따라 절단되도록 사용됩니다. 이 방법은 슬롯, 홈을 절단하고 공작물의 가장자리 주위에 윤곽을 그리는 데 사용됩니다.
주변 밀링에서 공구는 설정된 깊이, 절삭 슬롯 또는 복잡한 윤곽으로 급락합니다. 모서리, 깊은 홈, 복잡한 형상(기어 또는 플랜지 등)이 필요한 산업에서 널리 사용됩니다.
주변 밀링 유형
평면 밀링과 같은 주변 밀링은 밀링 공정의 기본 유형 중 하나이며, 동일한 절삭 접근 방식을 따르지만 도구와 응용 분야가 다른 여러 하위 유형이 있습니다.
표준 주변 밀링 유형은 다음과 같습니다:
슬롯 밀링
공구를 급락하고 움직여 커터보다 넓은 슬롯이나 홈을 절단합니다.
스트래들 밀링
커터의 측면 가장자리를 사용하여 공작물의 한쪽 면(또는 평행한 두 면)을 절단합니다.
형상/윤곽 밀링
이 프로세스는 프로파일 커터(예:기어 호브 또는 키홈 브로치)를 사용하여 부품 주변의 모양을 만듭니다.
슬래브 밀링
큰 절단을 위해 가공물 너머로 확장되는 넓은 커터를 사용합니다.
주변 밀링용 절삭 공구
주변 밀링에서는 측면 결합용으로 제작된 단일 조각 커터를 사용하는 경우가 많습니다. 일부 주변 밀링 커터는
다른 프로파일 엔드밀: 가장 일반적인 유형의 주변 커터입니다. 엔드밀은 본체 주위에 나선형 홈이 있고 측면과 팁을 동시에 절단합니다.
솔리드 엔드밀(단일품)은 다양한 프로파일로 제공됩니다. 예를 들어 평평한 바닥 슬롯 및 윤곽선을 위한 정사각형 엔드밀, 3D 윤곽선 및 필렛을 위한 볼 노즈 엔드밀, 모따기 및 둥근 모서리를 위한 코너 라운드 엔드밀이 있습니다.
슬래브 밀(스트래들 커터): 넓은 표면이나 키홈의 무거운 절단을 위해 설계된 원주(때때로 측면)에 톱니가 있는 넓은 커터입니다. 슬래브 밀링 커터는 양면(스트래들)을 절단할 수 있습니다.
장점
일반 밀링에는 다른 유형의 공정에 비해 많은 이점이 있습니다.
- 복잡한 윤곽, 좁은 반경, 깊은 슬롯을 절단할 수 있습니다.
- 곡선이 있는 표면을 정밀하게 마무리할 수 있습니다.
- 싱글 엔드 밀은 슬로팅, 포켓팅, 윤곽 가공을 수행할 수 있습니다.
- 길고 좁은 부품이나 키홈에 탁월
단점
주변 밀링의 몇 가지 제한 사항은 다음과 같습니다:
- 넓은 표면에서는 속도가 느려집니다. 작업을 완료하려면 여러 번의 패스가 필요할 수 있습니다.
- 깊은 슬롯이나 포켓에는 휘어질 수 있는 긴 엔드밀이 필요함
- 오버랩 패스를 사용하지 않으면 스텝오버 표시가 발생할 수 있습니다.
애플리케이션
이전 섹션에서 암시했듯이 주변 밀링은 축 절삭 작업 및 프로파일링에 사용됩니다. 일반적인 주변 밀링 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 슬롯 가공: 엔드밀 또는 슬로터를 사용하여 직선 또는 곡선 슬롯/홈 절단
- 윤곽/프로파일링: CNC 도구 경로를 사용하여 부품 주변 가공(예:플랜지, 곡선 프로파일 또는 캠 윤곽 밀링)
- 스트래들 밀링: 두 개의 평행 커터를 사용하여 두 개의 반대면을 동시에 가공합니다(예:블록의 두 측면에 홈 가공).
- 기어 밀링: 형상 커터(폼 커터 또는 호브)를 사용하여 기어 톱니, 스플라인, 키홈 또는 기타 프로파일 기능 생성
- 포켓팅: 내부 영역을 황삭 또는 마무리합니다(엔드 밀 나선형 또는 래스터 경로 사용).
페이스 밀링과 주변 밀링의 주요 차이점
이전 섹션에서는 프로세스, 장점, 제한 사항 및 응용 프로그램을 개별적으로 설명하는 데 중점을 두었습니다. 이제 실제 사용에서 평면 밀링과 주변 밀링을 구분하는 차별화 요소를 강조하겠습니다.
평면 밀링과 주변 밀링을 개괄적으로 설명하는 비교표를 살펴보겠습니다.
페이스 밀링 주변 밀링 절단 방향 축 수직; 도구 면을 사용하여 절단합니다. 축은 평행합니다. 도구 측면으로 절단
절단 깊이 얕은 축 절단깊은 축 절단
공구 결합 여러 인서트가 페이스의 하중을 공유합니다. 측면 플루트가 공구 길이를 따라 맞물립니다.
표면 조도 큰 평면의 부드러운 마감윤곽선의 미세함, 평평한 부분의 가리비
도구 디자인 다중 인서트 커터더 작은 솔리드 엔드밀
재료 제거율 평평한 표면에서 높음
응용 프로그램 표면 처리, 레벨링, 정사각형 슬롯, 포켓, 윤곽선, 프로파일
절단 방향
주변 밀링과 평면 밀링의 주요 차이점 중 하나는 절삭 방향이 완전히 다르다는 것입니다. 페이스 밀링에서는 커터의 축이 부품에 수직이고 공구 페이스(하단)의 절삭날이 작업을 수행합니다. 주변 밀링에서는 커터의 축이 부품 표면과 평행하고 공구의 측면(원주)을 따라 절단이 발생합니다.
절단 깊이
평면 밀링 커터는 표면을 평탄화하는 데 중점을 둡니다. 인서트의 도달 범위가 제한되어 있으므로 패스당 매우 얕은 축 깊이에 도달합니다.
주변 밀링의 경우 그 다양성은 엔드밀의 용도와 유형에 따라 결정됩니다. 대부분의 경우 엔드밀을 플런지 또는 램핑하여 더 깊은 절삭(축 방향)을 달성할 수 있지만 실제 깊이는 공구 길이와 강성에 의해 제한됩니다.
도구 참여
페이스 밀링과 주변 밀링의 공구 맞물림을 비교하면, 페이스 밀은 공작물을 공구 페이스 및 림과 맞물려 많은 인서트에 접촉을 분산시킵니다. 각 인서트는 절단 부분만 볼 수 있습니다. 따라서 마모가 인서트 전체에 분산되어 공구 수명이 향상됩니다.
주변 밀은 커터의 측면 모서리(엔드 밀의 경우 모든 플루트)와 맞물리므로 측면을 따라 전체 절삭날 길이가 포함됩니다. 요약하자면, 평면 밀링은 공구 끝을 사용하고 주변 밀링은 공구 측면을 사용합니다.
표면 마감 및 공차
페이스 밀링은 일반적으로 더 평평하고 매끄러운 표면을 생성합니다. 커터의 페이스는 편평하고 종종 와이퍼 인서트를 사용하기 때문에 페이스 밀링은 매우 일관된 평탄도를 제공합니다. 거칠기 값(Ra)은 일반적으로 0.8~1.8μm입니다.
대조적으로, 주변 밀링은 윤곽선에 미세한 마감을 생성할 수 있습니다. 그러나 평평한 평면에서는 일반적으로 가리비 또는 스텝 오버 표시가 남습니다. 거칠기 값(Ra)은 일반적으로 3.2~6.3μm 범위입니다. 한편, 공정에 사용되는 장비와 도구에 따라 평면 및 주변 밀링 공차 범위는 모두 ±0.13mm에서 0.05mm입니다.
도구 디자인
도구를 살펴보면 프로세스를 쉽게 예측할 수 있습니다. 페이스 밀은 대형 다중 인서트 도구입니다(종종 3~8인치 이상). 그 이유는 단일 패스로 넓은 표면을 절단하고 덮어야 하기 때문입니다. 따라서 직경이 넓고 절삭날(인서트)이 여러 개 있습니다.
이와 대조적으로 주변 커터는 측면 절단용으로 설계된 더 작은 일반적으로 솔리드 또는 인덱서블 엔드밀입니다. 절삭날을 플루트라고 하며 공구 본체의 길이를 따라 이어집니다. 일반적인 엔드밀에는 4~6개의 홈이 있고 직경 범위는 ¼″~1″입니다.
페이스 밀은 본체에 수십 개의 절단 모서리가 있는 반면, 엔드 밀(주변)은 ¼″~1″ 직경 공구에 4~6개의 홈이 있을 수 있습니다.
재료 제거율
넓은 커터와 많은 날을 사용하는 평면 밀링은 패스당 재료를 매우 빠르게 제거합니다. 주변 밀링은 패스당 더 적은 재료를 제거하므로(더 작은 공구) 평평한 영역의 대량 작업에서는 속도가 느려집니다. 그러나 주변 장치는 슬롯이나 좁은 영역에 보다 효율적으로 제거를 집중할 수 있습니다.
밀링 속도 및 피드
주변 밀링과 평면 밀링 속도 및 이송을 비교하면 주변 밀링 속도(RPM)가 페이스 밀링보다 느리고 이송 속도가 높습니다. 페이스 밀에는 여러 개의 인서트와 더 높은 공구 맞물림이 필요하기 때문입니다.
절삭속도(RPM)=(Vc×1000)/π×D
이송 속도( (mm/min))= RPM× f × Z
또한 온라인 페이스 밀링 피드 및 속도 계산기를 사용하여 정확한 피드 및 속도 값을 확인할 수 있습니다.
애플리케이션
페이스 밀링은 일반적으로 다양한 유형의 표면 작업(서피스 평탄화, 정사각형 모서리 만들기 또는 큰 면의 최종 정리)에 사용됩니다.
주변 밀링은 슬롯, 포켓, 윤곽선 및 모서리에 사용됩니다. 도구가 부품 주변의 경로를 따라 이동해야 하는 모든 작업에 사용할 수 있다고 말할 수 있습니다.
면 밀링과 주변 밀링 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?
평면 밀링과 주변 밀링 중에서 선택하는 것은 부품 요구 사항과 제약 조건에 따라 달라집니다. 선택 시 다음 요소를 고려해야 합니다:
기하학
먼저 부품 형상을 평가해야 합니다. 부품의 어느 부분에 가공이 필요한가요? 평평한 면적과 프로필? 표면의 50% 이상이 평평하고 접근 가능하다면 페이스 밀링을 선택하십시오. 대부분의 특징이 홈, 윤곽 및 좁은 벽인 경우 주변 밀링이 가장 적합한 옵션입니다.
원하는 마감
매우 단단한 평탄도나 부드러운 평면 마감이 필요한 경우 페이스 밀링을 권장합니다. 그러나 측벽이나 모양의 정밀도가 필요한 경우에는 주변 밀링이 가장 좋습니다. 전반적으로 더 나은 표면 마감이 필요한 작업의 경우 페이스 밀링을 선택하세요.
비용
두 작업 모두 가능하지만 비용 제약이 있는 시나리오에서는 주변 밀링이 비용 효율적인 옵션이 될 수 있습니다. 페이스밀과 그 인서트는 단순 엔드밀보다 공구당 가격이 더 비쌉니다. 그러나 재료를 더 빨리 제거합니다. 주변 밀링 공구는 저렴하지만 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다(따라서 가공 시간이 더 길어짐).
대부분의 실제 사례에서 기계 기술자는 하이브리드 접근 방식을 따릅니다. 그들은 페이스 밀링으로 넓고 평평한 영역을 황삭한 다음 마무리 또는 프로파일링을 위해 주변 밀링으로 전환합니다. 이러한 균형은 최적의 비용/품질 균형을 제공합니다.
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요약
평면 및 주변 밀링은 두 가지 기본 밀링 작업입니다. 다른 많은 밀링 하위 유형이 이러한 코어 절삭 메커니즘에 의존하기 때문에 차이점(주변 밀링과 평면 밀링)을 이해하는 것이 중요합니다.
평면 밀링은 도구의 표면을 사용하여 절단하여 평평하고 균일한 표면을 만듭니다. 주변 밀링은 공구의 측면을 사용하여 부품 프로파일을 따라 슬롯, 모서리 및 윤곽을 가공합니다.
실제로 주변 밀링과 페이스 밀링에 대해 토론하거나 한 가지 방법만 선택하는 경우는 거의 없습니다. 기계공은 동일한 작업에서 두 사람 사이를 전환하는 경우가 많습니다. 일반적인 작업 흐름은 평면 밀링으로 시작하여 표면을 평평하게 하거나 거칠게 만든 다음 적절한 주변 밀링 공정을 거쳐 슬롯, 포켓 또는 프로파일과 같은 형상을 완성하는 것입니다.
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FAQ
페이스 밀링은 어떤 용도로 사용되나요?
페이스 밀링은 주로 큰 표면을 평평하게 만드는 데 사용됩니다. 공작물의 윗면에서 재료를 제거하여 매끄러운 표면을 만듭니다. 일반적인 용도로는 표면 처리, 스톡 정렬, 추가 가공 전 참조 표면 준비 등이 있습니다.
엔드밀링과 페이스밀링의 차이점은 무엇인가요?
엔드밀링과 페이스밀링의 주요 차이점 중 하나는 사용되는 공구입니다. 엔드밀은 직경이 더 작고 측면과 끝 부분을 모두 사용하여 절단합니다. 이와 대조적으로 페이스 밀은 단면(하단)만 사용하여 절단하는 더 큰 도구입니다. 평평한 표면을 만들기 위한 페이스 밀링과 엔드밀은 일반적으로 재료에 들어가 슬롯과 프로파일을 만듭니다.
도구 결합이 표면 마감에 어떤 영향을 미치나요?
커터 톱니가 가공물과 맞물리는 방식은 마무리에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 페이스 밀링의 경우 평평한 면에 여러 개의 톱니가 맞물리면 자연스럽게 더 평평한 마무리가 됩니다. 그러나 주변 밀링에서는 경로를 따라 절단할 때 올바르게 겹치지 않으면 가리비가 남을 수 있습니다.