정밀 표면 마감을 위한 올바른 밀링 공법 선택 가이드

밀링 부품의 표면은 평면, 평면 윤곽, 곡면, 구멍, 나사산 등으로 국한됩니다. 선택된 가공 공법은 부품의 표면 특성, 요구 정밀도, 표면 거칠기와 호환되어야 합니다.

표면 가공 방안 분석

보링 및 밀링 머시닝 센터에서 평면, 평면 윤곽, 곡면의 유일한 가공 공법은 밀링입니다. 황삭 밀링 후 평면의 치수 정밀도는 IT12~IT14(두 평면 사이의 크기 기준)에 도달할 수 있고, 표면 거칠기 Ra 값은 12.5~50μm에 도달할 수 있습니다. 황삭 및 정삭 밀링 후 평면의 치수 정밀도는 IT7~IT9에 도달할 수 있고, 표면 거칠기 Ra 값은 1.6~3.2μm에 도달할 수 있습니다.

1) 평면 윤곽 가공: 평면 윤곽은 주로 직선, 원호 또는 다양한 곡선으로 구성됩니다. 3좌표 NC 밀링 머신은 보통 2축 및 2.5좌표 가공에 사용됩니다.

2) 고정 경사면 가공: 고정 경사면은 수평면과 고정된 포함 각도를 가진 경사면입니다. 다음과 같은 가공 방법이 일반적으로 사용됩니다.

(1) 부품 크기가 크지 않은 경우 경사 베이스 플레이트로 수평을 맞춘 후 가공할 수 있습니다. 공작기계 주축이 각도로 흔들릴 수 있다면 적절한 고정 각도에 놓고 다른 공구로 가공합니다. 부품 크기가 크고 경사가 작은 경우 와이어 컷팅 공법을 자주 사용합니다.

(2) 정원 테이블 면과 경사 리브 면은 일반적으로 특수 각도 성형 밀링 커터로 가공할 수 있습니다. 그 효과는 5좌표 NC 밀링 머신의 각도 흔들림 가공보다 우수합니다.

3) 가변 경사면 가공에는 두 가지 일반적인 가공 방안이 있습니다:

(1) 곡률 변화가 작은 가변 각도 면의 경우 X, Y, Z, A 4좌표 연동 CNC 밀링 머신을 선택하고, 엔드 밀링 커터를 사용하여 보간 방식으로 각도를 흔들어 가공합니다.

(2) 곡률 변화가 큰 가변 각도 면의 경우 4좌표 연동 가공으로는 가공 요구사항을 충족하기 어렵습니다. X, Y, Z, A, B(또는 C 회전축) 5좌표 연동 NC 밀링 머신을 사용하여 원호 보간 방식으로 각도 흔들림 가공하는 것이 최선입니다.

구멍 가공 공법 분석

드릴링, 리밍, 보링, 정삭 보링 등이 있습니다. 대구경 구멍은 원호 보간으로 밀링할 수도 있습니다.

1) φ30mm 이상의 주조 또는 단조 블랭크 구멍 가공의 경우, 일반적으로 황삭 보링, 반정삭 보링, 구멍 입구 모따기, 정삭 보링 방안을 채택합니다. 더 큰 구멍의 경우 엔드 밀링 커터로 황삭 밀링과 정삭 밀링 방안을 채택할 수 있습니다. 빈 슬롯이 있는 경우 반정삭 보링 후 정삭 보링 전에 톱날 밀링 커터로 정삭 밀링하거나, 보링 커터로 단일 공구 보링을 할 수 있으나 단일 공구 보링의 효율은 낮습니다.

2) φ30mm 미만의 블랭크 자유 구멍 가공은 보통 단면 마주치기, 중심 구멍 드릴링, 드릴 확장, 구멍 입구 모따기, 리밍 공정을 채택합니다. 동심도 요구사항이 있는 소구경 구멍의 경우 단면 마주치기, 중심 구멍 드릴링, 반정삭 보링, 구멍 입구 모따기, 정삭 보링(또는 리밍) 공정을 반드시 채택해야 합니다. 구멍의 위치 정밀도를 높이기 위해 단면 마주치기와 중심 구멍 드릴링을 드릴링 단계 전에 배치해야 합니다. 구멍 입구 모따기는 반정삭 후 정삭 전에 배치하여 구멍 내 버 발생을 방지해야 합니다.

3) 나사산 가공은 구멍 직경을 기준으로 합니다. 일반적으로 M6~M20mm 직경의 나사산은 태핑으로 가공합니다. M6mm 미만의 나사산은 머시닝 센터에서 바닥 구멍을 가공하고 다른 수단으로 태핑합니다. 절전형 기계가 머시닝 센터에서 태핑으로 가공 상태를 제어하기 때문에 소구경 탭은 부러지기 쉽습니다. M20mm 이상의 나사산은 보링 날로 보링 가공할 수 있습니다.