CNC 밀링 결함: 원인, 증상, 실용적 해결책

고정밀 부품 제조가 필요할 때 CNC 밀링은 가장 일반적으로 사용되는 부품 가공 방법 중 하나입니다. 최신 CNC 밀링 커터는 자유형 복잡한 표면을 빠르게 생성할 수 있는 엄청난 기회를 제공합니다. 또한 고정밀 기계로 발전하여 올바르게 사용하면 거울 같은 표면 마감을 얻을 수 있습니다.

CNC 밀링에서 일부 공작물 결함이 발생하는 것은 정상입니다. 이는 최종 제품 품질을 저하시킵니다. 여기 CNC 공작물 밀링의 일반적인 결함 예시와 이러한 결함을 수리하기 위한 적절한 해결책을 소개합니다.

공작물 표면의 번(Burns)

결함

CNC 밀링 오류로 인한 일반적인 결함은 공작물 표면의 번입니다. 공작물이 과열되면 번이 발생할 수 있습니다. 공작물의 결함은 소재의 모서리나 가장자리에 있을 수 있습니다. 표면의 커터 자국, 거친 가장자리, 돌출된 자국으로 나타납니다. 또한 공구가 정상보다 빠르게 마모됩니다.

원인

잘못된 절삭 파라미터 입력은 결함을 유발할 수 있습니다. 특히 밀링 커터에서 부적절한 이송과 속도 비율 조합을 선택하는 경우입니다. 보통 공작물 손상과 절삭 공구 손상을 초래합니다. 또 다른 이유는 작업에 잘못된 공구를 선택한 것입니다. 공구의 크기, 품질, 크기가 공작물에 적합해야 합니다.

해결책

절삭 속도와 이송 비율을 낮추면 이 결함을 쉽게 수리할 수 있습니다. 이는 전체 가공 공정을 늦춰 공작물 표면에서 발생하는 열을 줄입니다. 또는 밀링 중 공작물의 냉각 속도를 높일 수 있습니다. 이 두 가지 모두 공작물에 번 자국이 생길 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 티타늄처럼 열전도율이 나쁜 극단적인 경우에는 두 방법 모두 필요합니다.

CNC 밀링 후 공구 자국으로 인한 덴트(Dents)

결함

황동, 구리, 청동, 알루미늄 합금 가공 시 CNC 밀링 중 부품에 덴트가 생기는 것을 발견할 수 있습니다. 이는 다른 강인한 금속에 비해 경도가 낮기 때문입니다.

원인

이는 공구의 과도한 체결력 때문입니다. 공구가 수동이라면 렌치를 집어 클램프와 지그의 나사를 조여야 하므로 해결이 쉽습니다. 그러나 체결력을 제대로 측정할 수 없는 수동 클램프의 경우 문제가 됩니다. 다른 밀링 머신은 공압 또는 유압 실린더를 사용해 이 체결력을 생성하는데, 보통 수동 체결력보다 큽니다.

해결책

공압 및 유압 공구로 클램핑된 부품의 덴트를 방지하는 저렴한 해결책은 매우 간단합니다. 중간 강철 플레이트를 만들어 공작물과 지그 사이에 놓아야 합니다. 플레이트는 공작물에 압력을 고르게 분산시키고 접촉 면적을 늘려 변형을 방지합니다. 체결력이 여전히 너무 크더라도 덴트는 공작물이 아닌 플레이트에 생깁니다.

또 다른 해결책은 변형되어도 공작물을 손상시키지 않는 더 부드러운 특수 척과 지그를 구매하는 것입니다.

단일 표면에서의 다양한 표면 마감

결함

CNC 밀링 사용 시 일반적인 문제 중 하나는 표면 마감입니다. 공작물의 표면 품질 저하나 변화에는 여러 이유가 있습니다.

원인

첫 번째 이유는 채터(Chatter)입니다. 이 용어는 공작기계나 공구의 과도한 진동을 의미합니다. 결과적으로 매끄러운 표면 대신 고르지 않은 표면을 얻습니다. 채터에는 몇 가지 이유가 있는데, 첫째는 무딘 공구입니다. 칩이 주 부품에서 제거되기 전에 무딘 칼날은 공작물을 크게 변형시킬 수 있습니다. 이로 인해 절삭력이 증가하고, 변형 축적으로 절삭날이 부품 깊숙이 파고든 후 칩이 갑자기 부러지며 작은 구멍을 남깁니다. 표면에 이런 것들이 많이 생기면 표면 마감이 크게 저하됩니다.

또 다른 이유는 CNC 밀링 전략입니다. 등밀링(Climb)과 상밀링(Conventional) 두 가지 밀링 전략이 있습니다. 첫 번째 전략은 공구 회전 방향이 테이블 이송 방향과 일치합니다. 등밀링 사용 시 공구가 공작물에 충격으로 진입한 후 가공 후 표면(가공 후 생성된 표면)과 함께 최소량의 소재로 천천히 빠져나옵니다. 이는 좋은 표면 마감을 생성할 수 있습니다. 회전 방향과 이송 방향이 반대일 때 상밀링이 발생합니다. 이 방식에서는 공구가 가공된 표면에서 공작물로 진입합니다. 미세한 진동과 공정 변화로 인해 공구가 마감 표면을 약간 손상시킬 수 있습니다. 그러나 이것이 최종 표면 마감을 변경하기에 충분합니다. 초보 기계공은 계획된 공구로 앞뒤로 움직이며 이 두 전략을 우연히 사용하는 경우가 많습니다. 이로 인해 두 가지 유형의 표면 마감을 가진 표면이 생성됩니다. 한 경로에서는 더 매끄럽고 다음 경로에서는 더 거칩니다.

표면 마감 불량의 마지막 이유는 부적절한 냉각수 선택 또는 부족입니다. 많은 사람들이 냉각수와 윤활유의 역할을 과소평가하여 무시하거나 가장 단순하고 저렴한 윤활유를 사용합니다. 사실 적절한 냉각수 윤활유 사용은 전체 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다.

해결책

표면 마감을 최대한 높게 만들려면 절삭 공구를 유지하고, 공구를 날카롭게 유지하며, 올바른 전략을 사용하고, 냉각수에 주의를 기울여야 합니다. 일반적으로 공구가 항상 한쪽으로 공작물에 진입하고 다른 쪽으로 빠져나오게 하는 것이 좋습니다.

버(Burrs)

결함

CNC 밀링 공정에서 밀링 머신은 공작물에 잔여 소재를 남깁니다. 이 잔여 소재를 버라고 합니다. 보통 밀링 또는 드릴링 중 공작물 하단 가장자리를 따라 형성됩니다. 또한 경도가 낮고 가소성이 강한 부드러운 소재에서도 흔합니다.

원인

마지막 소재 층은 종종 변형되어 절삭 공구에서 제거되지만, 부품이 같은 위치에 있을 때는 제거할 수 없습니다. 변형된 소재가 가장자리에 필름 형태로 남습니다. 날카롭고 완제품의 미적 가치를 떨어뜨립니다.

해결책

디버링을 통해 공작물에서 버를 제거합니다. 버를 제거하는 여러 방법이 있습니다. 버를 수동으로 제거하는 쉬운 방법입니다. 연마 헤드, 줄, 사포 같은 도구를 사용해 공작물의 버를 연마하고 제거합니다. 이 간단한 옵션은 많은 기술 지식이 필요하지 않지만 작업을 완수할 수 있습니다. 또는 수동 공정보다 더 나은 작업을 수행하는 고급 디버링 기술이 있습니다. 여기에는 열 및 진동 디버링이 포함됩니다.

CNC 밀링 중 공구 교체 자국

결함

일반 가공 및 고속 가공에서 공구를 교체해야 합니다. 공구 교체 작업 중 관련 파라미터 조정에 주의하지 않으면明显한 자국이 나타나 공작물 외관을 심각하게 영향을 미칩니다.

해결책

바닥면이나 측면 마무리 밀링 시 공구 자국이 나타나는 것은 일반적인 현상입니다. 많은 사람들이 이것이 불가피한 오류라고 생각합니다. 사실은 완전히 피할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 공작물 가공 시 오목한 모서리의 마무리를 소형 공구로 교체해야 합니다. 가공 중 힘과 흔들림으로 인해 모서리에 자국이 생기기 쉽습니다.

결론

보시다시피 CNC 밀링은 복잡한 공정입니다. 훌륭한 결과를 얻으려면 올바른 파트너가 필요합니다. SANS Machining은 소량 프로젝트에 가장 적합한 선택입니다. 도면을 보내 무료 견적을 받아보세요.