밀링 머신 보링 헤드 이해하기

일반적인 밀링 머신용 보링 헤드에는 가제보나 보링 바가 없습니다. 보링 바는 보링 헤드에 장착된 실제 커터입니다. 은색 부분이 도브테일을 따라 앞뒤로 움직여 로드 중심에서 절삭 거리(페이지)를 변경합니다. 작은 나사를 돌려 이 크기를 조절하는 노브가 있습니다. 마지막으로 더 큰 보링 바 잠금 나사 아래의 세 개의 앨런 나사로 도브테일 조인트를 잠가 절삭 시 단단히 고정합니다.

왜 보링 헤드를 사용하는가?

CNC에서는 드릴링, 리밍, 보간으로 구멍을 만드는 데 익숙합니다. 그렇다면 보링 헤드는 언제 등장할까요? 답은 공차가 엄격할 때 더 큰 구멍에 보링 바를 주로 사용한다는 것입니다. 엔드밀로 보간하여 만든 구멍의 정확도에는 한계가 있습니다. 문제는 백래시와 다양한 포지셔닝 오류입니다. 보간 오류를 최소화하는 방법에 대한 기사가 있어 보링 머신이 거의 필요하지 않지만, 공차가 충분히 엄격하면 필요합니다.

보링 머신을 사용하는 또 다른 이유는 벽면 표면 조도를 개선하기 위함입니다. 베어링 포켓 가공처럼 엄격한 공차로 인해 보링 헤드가 필요한 대표적인 응용 사례입니다.

CNC 보링 및 보링 헤드 서비스

구멍 공차에 맞춰 절삭 깊이를 조정하는 데는 시행착오가 거의 없습니다. 이는 보링 바 사용 비용을 상당히 높이므로, 보간 정확도를 최대한 설정하여 보링 바 필요성을 최소화해야 합니다. 물론 필요나 문제가 있으면 대안이 생기기 마련입니다.

보링은 단순히 구멍만 내는 게 아닙니다

보링 헤드는 내부 직경 구멍에 사용하는 것과 같은 편의성으로 허브의 외부 직경(외경) 정밀 터닝에도 사용할 수 있습니다. 커터 팁이 안쪽을 향하게 하여 허브를 가공합니다. 예상 벨트 성능에 맞춰 회전 방향을 바꿔야 할 수도 있습니다. 영상에서는 스핀들을 시계 반대 방향으로 회전시킵니다. 디지털 캘리퍼와 마이크로미터가 있는데, 왜 디지털 보링 머신을 만들지 않을까요? 빅 카이저(Big Kaiser) 등 많은 회사가 실제로 만듭니다!

디지털 보링 헤드는 빠르고 쉬운 직경 설정을 가능하게 합니다. 일부 모델은 무선 통신 기능도 포함합니다. 사실 일부는 모터화되어 G-코드 명령(일반적으로 'U' 축 작동)이나 핸드헬드 리모컨으로 특정 크기를 명령할 수 있습니다.

자동 밸런싱 기능이 있는 보링 헤드

카운터웨이트를 부착해 보링 헤드를 고속 회전용으로 밸런싱할 수 있지만(아래 보링 바 팁 참조), 더 정교한 보링 헤드에는 오토 밸런스 기능이 있습니다.

오래전, 머나먼 은하계에서 수동 가공이 주를 이룰 때 자동 보링 헤드는 보링 세계의 왕이었습니다. 이 헤드들은 회전마다 칼날을 약간씩 연장시키는 메커니즘을 포함했습니다. 더 정교한 것들은 테이퍼 구멍도 만들 수 있었습니다. 볼하우프터(Wohlhaupter)와 트리(Tree) 같은 브랜드가 이러한 정교한 기계적 경이와 연관되어 있습니다. 이런 장치들은 여전히 존재하지만 CNC 작업에서는 거의 필요하지 않습니다. 엔드밀로 보간하여 구멍을 두껍게 만든 후 기본 보링 머신으로 최종 패스로 정리하는 것이 너무 쉽기 때문입니다.

보링 바와 부착물

많은 회사가 보링 바 대체 도구를 만듭니다. 그 목적은 강성을 높이는 것입니다.

보링 이송과 속도

보링 이송과 속도는 터닝 이송과 속도와 사실상 같습니다. 밀링 커터는 자신이 선반의 외부 터닝 공구로 있는지, 내경 보링 바로 있는지, 밀링 머신의 외경 또는 외경 보링 헤드 터닝으로 있는지 모릅니다.

보링 헤드 팁

고속 회전과 생산성을 위해 보링 헤드 밸런싱을 하세요. 일반적인 보링 헤드는 고속 회전 시 꽤 불균형한 괴물입니다. 기준은 1000~1500 RPM으로 제한하는 것입니다. 하지만 다른 설계는 더 빠르게 작동할 수 있으므로, G-위자드가 특정 보링 헤드의 한계를 어떻게 알 수 있을까요? 결국 이는 작업자가 보유한 특정 헤드에 기반해 판단해야 할 문제라는 데 동의했습니다.

정밀 보링을 위한 진동 절삭

크리테리온(Criterion)의 훌륭한 블로그를 발견했습니다. 가공 중 진동 감소 팁: 절삭 깊이가 커터 반경보다 크도록 하라는 것입니다. 이는 터닝에도 적용되어야 합니다. 설명은 다음과 같습니다.

인서트가 반경보다 적게 절삭할 때 절삭력을 고려해 보세요. 힘이 인서트를 절삭 밖으로 밀어내려 하는 것을 볼 수 있습니다. 더 깊은 절삭으로 더 많은 화살표가 힘을 안정화시키므로, 모든 힘이 라이너를 뒤로 기울여 절삭을 건너뛰려 하지 않습니다. 결과는 더 나은 마무리와 적은 채터입니다. 가공에서 마주치는 많은 직관에 반하는 상황 중 하나가 바로 이 상황에서 절삭 깊이를 늘려야 한다는 것입니다!