CNC 밀링 기초: 윤곽 및 프로파일 가공 마스터하기
밀링 표면 가공은 윤곽/컨투어 CNC 밀링 범주에 속합니다. 다양한 각도(경사, 오목, 볼록)를 가진 불규칙한 형태의 윤곽이나 연속 곡선을 가공하는 과정으로, 고유한 형태를 가진 대부분의 맞춤형 부품을 완성하는 핵심 공정입니다. 이는 CNC 가공 서비스 제공업체가 기본 가공 원리와 절차에 대한 고급 지식을 갖추어야 함을 의미합니다.
프로파일 CNC 밀링의 기초
1. 프로파일 CNC 밀링 공정
최종 가공 부품에 도달하기 전에 작업은 먼저 여러 단계로 세분화됩니다: 황삭/반황삭, 반정삭, 정삭, 초정삭. 부품이 클수록 더 많은 유형의 작업이 필요합니다. 가공 대상 공작물의 작업을 세분화하는 것은 사용될 공구와 파라미터의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해 매우 중요합니다.
황삭
이 작업은 항상 가공의 첫 단계로, 일반적으로 원자재 블록 절단에서 시작하여 부품이 원하는 형태나 윤곽과 대략적으로 가까워지도록 하고, 후속 작업을 위해 충분한 금속 여유분을 남깁니다.
반정삭
이 공정은 치수 요구사항에 따라 부품을 가공하거나 부품에 남은 블랭크를 제거하는 과정입니다. 반정삭된 부품은 표면 조도 요건을 충족하기 위해 추가 가공될 수 있습니다.
정삭
이 공정은 반정삭 작업 후에 수행됩니다. 정삭은 눈에 띄는 버 및 기타 표면 결함을 제거하여 부품의 표면 조도를 개선하는 것입니다. 이 작업에서는 고성능 공구를 사용해야 하며, 이는 공작물의 최종 외관에 큰 영향을 미칩니다.
초정삭
부품이 거울 같은 마감이나 초매끄러운 윤곽을 요구하는 경우 초정삭 공정으로 진행합니다. 이를 위해 고속 가공 기술과 고정밀 공구가 필요합니다.
2. CNC 곡면 밀링에 사용되는 공구 이해하기
제조 중인 부품에 매끄러운 곡면을 얻기 위해 다양한 변형의 원형 엔드밀이 사용됩니다. 여기에는 라운드 인서트, 볼엔드 인서터블 엔드밀, 볼엔드 솔리드 초경 엔드밀이 포함됩니다. 원형 컨투어 공구는 뚜렷한 공구 경로 자국을 남기지 않기 때문에 컨투어 가공 애플리케이션에서 최우선 선택됩니다.
라운드 인서트 타입 엔드밀
이 공구들은 일반적으로 큰 공구 직경을 가집니다. 라운드 블레이드 엔드밀은 높은 안정성과 인상적인 생산성으로 인해 황삭 작업에 매우 적합합니다.
솔리드 볼 엔드밀
이 엔드밀은 가공 부품에 매우 좋은 표면 마감을 남길 수 있습니다. 구조상 안정성이 낮을 수 있어 황삭보다는 정삭에 더 일반적으로 사용됩니다.
인서터블 헤드 볼 엔드밀
인서터블 헤드 엔드밀은 솔리드 초경 엔드밀과 유사하지만 교체 가능한 커터 헤드를 가집니다. 이 특수 공구는 필요할 때 교체할 수 있는 분리형 엔드를 가지고 있습니다.
CNC 곡면 밀링을 위한 일반 팁
1. 필수 준비 사항
프로파일 밀링으로 맞춤형 부품을 제조하기로 결정하기 전에 전체 CNC 밀링 공정에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요소를 이해해야 합니다. 또한 적절한 가공 기술을 올바르게 선택하기 위해 몇 가지 구체적인 사항을 결정해야 합니다. 준비해야 할 사항은 다음과 같습니다:
- 부품 설계의 캐비티 깊이에 주의하세요. 이는 올바른 절삭 공구와 필요한 게이지 길이를 선택하는 데 중요한 역할을 합니다.
- 원래 블록에서 얼마나 많은 소재가 제거될지 파악하세요. 이는 작동 부품을 만들기 위해 필요한 작업을 계획하는 데 도움이 되며, 반정삭과 반황삭 후 추가 공정이 필요한지 여부를 판단할 수 있습니다.
- 공작물을 어떻게 고정할지 고려하세요. 이는 필요한 지그를 준비하는 데 도움이 됩니다.
2. 기본 중의 기본: 이송 속도와 회전 속바르게 설정하기
이송과 속도는 부품의 소재 제거율을 결정하므로 우수한 표면 마감을 달성하는 데 주요한 영향을 미칩니다. 이를 위해서는 계산이 필요합니다. 사용될 이송 속도는 절삭 깊이, 사용 공구, 절삭 소재, 가공 중인 부품의 윤곽, 요구 정밀도에 따라 달라질 수 있습니다.
3. 공구 활용
오늘날 시장에는 다양한 공구가 있습니다. 황삭 작업에서는 황삭의 엄격한 절삭 깊이와 이송 요구사항을 견딜 수 있도록 공구의 강성을 우선시해야 합니다. 반면 정삭 작업에서는 엔드밀이 매우 날카로워야 하며 뚜렷한 공구 경로 자국을 남기지 않아야 합니다. 또 다른 차이점은 사용되는 공구의 직경입니다. 일반적으로 황삭 공구의 직경이 정삭 공구보다 큽니다.
4. CNC 밀링 공정에서 진동 최소화하기
진동은 불량한 표면 마감, 채터, 공구 손상의 주요 원인 중 하나입니다. 밀링 작업 중 진동은 클램핑 안정성, 공구 강성, 소재 경도, 공작기계 스핀들의 부정확성 등 다양한 원인에서 발생할 수 있습니다. 이 가공 장애를 최소화하기 위한 몇 가지 기술은 다음과 같습니다:
- 런아웃 정밀도가 좋은 공구 사용
- 황삭 가공 중 엔드밀의 과도한 오버행 방지. 대신 연장봉이나 연장 공구 홀더 사용
- 절삭 작업 중 적절한 그립과 밸런스를 보장하여 공작물 고정 장치 보호
- 경금속 가공 시 과격한 절삭 피하기
결론
CNC 밀링 표면은 일반적으로 여러 작업(황삭, 반정삭, 정삭, 초정삭)으로 세분화되어 점진적으로 원하는 윤곽을 얻습니다. 이 유형의 밀링에 사용되는 공구는 일반적으로 원형 프로파일을 가지거나 볼 엔드밀이라고 불리는 공구입니다. 요약하면, CNC 곡면 가공은 필요한 준비, 올바른 이송과 속도 확보, 사용할 공구에 대한 주의, 진동 최소화를 포함합니다.