수평 밀링 마스터하기: 생산 효율성 증대

밀링은 다양한 공작기계를 사용해 수행할 수 있습니다. 밀링 머신은 원래 밀링 기계의 원초적 클래스였습니다. 1960년대 컴퓨터 수치 제어(CNC) 도입 후 밀링 머신은 머시닝 센터로 진화했습니다: 자동 공구 교환장치, 툴 매거진/캐러셀, CNC 기능, 냉각 시스템, 하우징이 추가된 밀링 머신. 머시닝 센터는 일반적으로 수직 머시닝 센터(VMC)와 수평 머시닝 센터(HMC)로 분류됩니다.

멀티태스크 머신(MTM)

밀링을 선삭 환경에 통합하고 그 반대의 경우도 라이브 툴링이 적용된 선반과 밀링 커터의 선삭 작업 가끔 사용으로 시작되었습니다. 이는 밀링과 선삭을 같은 작업면에서 용이하게 하도록 특별히 설계된 새로운 공작기계 클래스인 멀티태스크 머신(MTM)의 탄생으로 이어졌습니다.

밀링

밀링은 커터가 공작물 표면에서 소재를 제거하는 절삭 공정입니다. 커터는 회전 절삭 공구로 종종 여러 절삭 포인트를 가집니다. 드릴링에서는 공구가 회전축을 따라 움직이는 반면, 밀링에서는 밀링 커터가 보통 자기 축에 수직으로 움직여 절삭이 밀링 커터 둘레에서 일어나게 합니다. 커터가 공작물에 진입하면 공구의 절삭 날(홈 또는 이빨)이 반복적으로 소재를 파고들었다 나오며, 각 패스마다 공작물에서 칩(Chips)을 깎아냅니다. 절삭은 전단 변형으로 이루어집니다; 소재가 공작물에서 작은 덩어리로 밀려나며 어느 정도 매달리게 됩니다(소재에 따라 다름), 칩을 형성합니다. 이는 블레이드로 부드러운 소재를 자르는 것과 기계적으로 약간 다릅니다.

밀링 공정은 많은 개별적인 작은 절삭으로 소재를 제거합니다. 이는 많은 이빨을 가진 칼을 사용하고, 칼을 고속으로 회전시키거나 소재를 칼을 통해 천천히 이동시킴으로써 수행되며, 대부분 이 세 가지 접근법의 조합입니다. 속도와 이송은 변수 조합에 맞게 다양하게 사용됩니다. 소재가 칼을 통과하는 속도를 이송 속도(Feed Speed) 또는 단순히 이송(Feed)이라 하며, 대부분 공구 1회전당 소재 길이로 측정됩니다.

밀링 공정의 두 주요 클래스

페이스 밀링(Face Milling)에서는 절삭 작용이 주로 커터 끝 코너에서 발생합니다. 페이스 밀링은 공작물에 평면(면)을 절삭하거나 평바닥 캐비티를 절삭하는 데 사용됩니다. 페리페럴 밀링(Peripheral Milling)에서는 절삭 작용이 주로 밀링 커터 원주에서 발생해 밀링된 표면의 단면이 결국 밀링 커터 형태를 취하게 됩니다. 이 경우 칼날은 공작물에서 소재를 긁어모으는 것으로 간주할 수 있습니다. 페리페럴 밀링은 깊은 홈, 나사, 기어 이빨 절삭에 적합합니다.

수평 밀과 수직 밀 비교

수평 밀링과 수직 밀링의 비교/차이점은 무엇일까요? 두 유형 기계가 수행하는 작업은 기본적으로 동일하지만 작업을 수행하는 생산 공정은 다릅니다. 주요 차이점은 스핀들 방향입니다. 두 가공 유형 모두 장단점이 있으며, 밀링 기능이 다를 수 있음을 명심해야 합니다. 수평 vs 수직 밀 개요입니다.

수직 밀링 머신

수직 밀링 머신은 가장 일반적으로 사용되는 유형으로 공작물에 상대적으로 수직으로 배치된 절삭 헤드 또는 스핀들을 가지고 있어 절삭 공구를 잡고 회전시킵니다. 절삭 헤드가 수직으로 장착되기 때문에 기계의 다른 부품들이 하나 이상의 축을 따라 움직여 소재를 올바른 밀링 위치로 이동시킵니다. 맨드렐(Mandrel)이 위아래로 움직이며 공작물을 눌러 소재를 제거합니다.

수직 밀은 단면 프로젝트, 예를 들어 대형 금속판 작업이나 싱킹 다이(Sinking Dies)에 이상적입니다. 기본적으로 두 가지 유형의 수직 밀링 머신이 있습니다: 베드 밀(Bed Mill)과 터렛 밀(Turret Mill) - 이들은 서로 약간 다르게 작동하며 고유한 장점을 제공합니다.

터렛 밀: 여기서는 테이블과 스핀들이 축에 수직 및 평행하게 움직일 수 있습니다. 리볼버 밀은 양방향으로 소재 위치를 조작할 수 있어 매우 다재다능합니다. 사실 대부분의 생산 투자가 리볼버 밀에 이루어지는 이유는 다양한 밀링 작업을 수행할 수 있는 능력 때문입니다. 양축 이동이 소규모 프로젝트를 지원한다는 점에 유의하세요.

반면 베드 밀: 베드 밀은 소재를 축에 수직으로 움직입니다. 이 밀링 머신에서는 스핀들이 수직 축에 부착되어 필요에 따라 위아래로 움직일 수 있습니다. 스핀들 이동과 테이블의 수평 이동 조합으로 다양한 깊이와 형상의 밀링이 가능합니다. 이 밀은 타워 밀에 비해 대형 중량 부품이 필요한 프로젝트에 완벽합니다.

수직 밀링 머신의 최고 특징

1). 인기: 이 기계들이 국내 밀링 기계의 대다수를 차지합니다. 보통 수평 밀보다 저렴해 10배의 수익을 내는 똑똑한 투자가 됩니다. 낮은 초기 비용 덕분에 생산 원가 절감이 고객에게 전달됩니다.

2). 사용 편의성: 수직 밀의 구조는 작업 중 조작자에게 더 나은 가시성을 제공합니다. 이는 조작자들에게 밀링 시작 시 잠재적 문제를 쉽게 감지하고 제거할 더 좋은 기회를 줍니다. 또한 사용자 친화적 CNC 컨트롤 덕분에 프로그래밍이 쉽습니다. 따라서 조작자들은 셋업과 프로그래밍에 시간을 낭비하지 않고 프로젝트 사양이 최고 기준을 충족하도록 집중할 수 있습니다. 이제 어떤 경우든 밀링 머신은 안전하게 프로젝트를 완수하기 위해 경험 있는 전문가만 조작해야 합니다.

3). 생산 이점: 수직 밀이 제공하는 가시성은 대형 시트 마무리에 탁월합니다. 기계 사용 편의성을 고려할 때 소량의 덜 복잡한 작업에 더 적합합니다. 이 기계는 빠른 밀링 작업에 이상적입니다.

수평 밀링 머신

이 기계는 회전 절삭 공구가 달린 스핀들이 공작물을 눌러 소재를 제거하는 유사한 구조를 가집니다. 수평 밀은 수직 밀링 장치와 여러 면에서 다릅니다. 이 두 밀러 사이의 중요한 차이점 중 하나는 스핀들 방향입니다. 수직 밀링 머신은 스핀들의 수직 방향을 가집니다. 수평 밀의 경우 스핀들은 수평 방향을 가집니다. 간단히 말해 수평 밀링 머신은 수평으로 배치된 스핀들에 절삭 헤드를 장착해 공작물에서 선택적으로 소재를 제거할 수 있습니다.

또한 수평 밀은 수직 밀과 다른 다양한 절삭 공구를 장착합니다. 수직 밀이 얇고 긴 수직 절삭 공구를 가진 반면, 수평 밀은 더 두껍고 짧은 절삭 공구를 가집니다. 수직 밀링 머신과 비교해 수평 밀링 머신은 더 무겁고 깊은 절삭이 가능합니다. 이로 인해 많은 제조 회사들이 공작물에 홈이나 그루브를 자르는 데 사용합니다. 또한 다양한 각도로 설정해 밀링 작업을 수행할 수도 있습니다.

수평 밀, 밀링 머신, CNC 기계의 최고 특징

1). 칩 배출: 수평 밀의 위치 덕분에 절삭 시 중력이 칩 제거를 돕습니다. 이는 나중에 생산이나 후가공이 덜 필요한 더 깨끗한 표면의 최종 제품으로 이어집니다.

2). 견고한 구조: 수평 밀은 더 무겁고 대량 생산을 처리할 수 있습니다. 기계 부품은 더 오래 가도록 제작됩니다. 견고한 구조는 기계가 수직 밀보다 덜 진동하고, 덜 휘며, 더 부드럽게 작동함을 의미합니다.

3). 생산성: 통합 팔레트 체인저와 4축이 이 기계들의 성능을 엄청나게 외삽해 대량 및 복잡한 부하에 이상적입니다.

유사점이 있지만, 수평 밀은 수직 밀보다 더 복잡한 설계에 더 적합합니다. 이 기계들은 작업을 훨씬 더 빠르게 수행하지만, 상당한 재정 자원 증가가 필요할 수 있습니다.