고속 가공(High-Speed Machining): 기술, 역사, 응용 분야 총정리

고속 가공의 역사

고속 가공 기술은 1920년대 독일 발명가 칼 살몬 박사(Dr. Carl Salmon)에 의해 처음 개발되었습니다. 그는 특정 공작물 금속에 대해 절삭 공구와 공작물 계면에서 발생하는 열이 특정 임계 주축 속도에서 피크에 달한다는 사실을 발견했습니다.

고속 가공은 복잡한 코어와 캐비티 형상을 가진 금형 제조뿐만 아니라 항공우주 산업의 구조 부품 제조에도 사용됩니다. 매우 빠르지만 매우 가벼운 저압 절삭에 초점을 맞춘 공정입니다. 이러한 빠른 절삭은 전체 소재 제거율을 증가시킵니다.

고속 절삭 기술의 발전으로 고속 밀링 기술의 적용 범위가 점점 넓어지고 있으며, 제조 기업과 과학 연구자들의 관심이 높아지고 있습니다.

일반 밀링은 낮은 이송률과 큰 절삭 파라미터를 사용하는 반면, 고속 밀링은 높은 이송률과 작은 절삭 파라미터를 사용합니다.

고속 밀링의 주축 속도는 일반적으로 15,000~40,000r/min, 최대 100,000r/min에 이릅니다. 강 절삭 시 절삭 속도는 약 400m/min으로 기존 밀링의 5~10배에 달합니다.

제조 업계에는 고속 밀링에 대한 다음과 같은 오해가 많습니다:

고속 절삭의 효율을 극대화하려면 모든 요소가 긴밀히 조율되어야 합니다. 한 요소라도 부적합하면 고속 절삭 효율을 발휘할 수 없습니다.

공구가 공작물에 닿기 전 고려해야 할 5가지 측면:

고속 가공은 가공 현장에 새로운 과제를 안겨줍니다. 소재 선택, 주축 동력, 허용 가능한 공작물 형상, 작업장 공간, 부품 복잡성, CNC 공작기계(고속 작동 정격 장비), 작업자 교육 등을 성공적 운영을 위해 고려해야 합니다.

예를 들어 공작물 형상의 경우, 내부 또는 '숨겨진' 절삭이 있는 형상은 최대 언더컷 깊이를 제한할 수 있다고 제조사는 경고합니다. CNC 기계 자체로는 고속 작동에 부적합한 기계가 많은 금형 파손과 파편을 생성할 수 있습니다.

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