기공사가 금속 가공품에서 완벽하게 평평한 표면을 만드는 방법이 궁금하신가요? 이 글에서는 페이스 밀링 커터의 선택, 톱니 수, 공구 각도 및 밀링 인서트에 대한 비밀을 공개합니다. 이러한 공구가 어떻게 원자재를 정밀하게 가공된 부품으로 변환하여 최고의 품질과 제조 효율성을 보장하는지 알아보세요. 가공 기술을 향상시킬 수 있는 필수 사항을 자세히 알아보세요!
평평한 공작물을 가공하는 기본 공구는 원주와 끝면을 따라 절삭날이 있는 페이스 밀링 커터입니다. 끝면 절삭날은 보조 절삭날로 간주됩니다.
페이스 밀링 커터는 일반적으로 직경이 크기 때문에 커터를 선택할 때 장기간 사용할 수 있도록 커터 톱니와 본체를 분리하는 것이 일반적입니다.
(1) 작은 평면 표면을 가공할 때는 평면 폭을 초과하는 직경의 공구 또는 밀링 커터를 선택하여 단일 패스 밀링을 수행합니다. 페이스 밀링 커터 직경이 가공 표면 폭의 1.3~1.6배일 때 최적의 결과를 얻을 수 있습니다. 이 범위는 공구 처짐과 진동을 최소화하면서 효율적인 소재 제거를 보장합니다.
(2) 넓은 평면 영역을 가공할 때는 적절한 크기의 밀링 커터를 사용하여 여러 번의 패스가 필요합니다. 커터 직경은 공작 기계 사양, 원하는 절삭 깊이 및 폭, 인서트 및 공구 홀더 형상에 따라 제한됩니다. 다중 패스 작업에 적합한 최적의 커터 크기를 선택할 때는 기계 출력, 강성 및 절삭유 공급 능력과 같은 요소를 고려해야 합니다.
(3) 작고 흩어져 있는 공작물 표면의 경우 더 작은 직경의 엔드밀을 선택하십시오. 피삭재 제거율과 공구 수명을 최대화하려면 커터 직경의 2/3가 공작물과 맞물리도록 하십시오. 이렇게 하면 밀링 커터 직경이 밀링 폭의 약 1.5배가 되어 효율적인 칩 형성 및 배출을 보장합니다.
일반(상향) 밀링을 사용할 경우, 공구 직경과 절삭 폭의 적절한 비율은 밀링 커터가 공작물에 진입할 때 유리한 절삭 각도를 보장합니다. 이 접근 방식은 공작물 경화 위험을 최소화하고 표면 정삭 품질을 향상시킵니다.
공작 기계 기능으로 이상적인 절삭 비율을 일관되게 유지할 수 없는 경우 축 방향 절삭 깊이를 여러 패스로 나누는 것을 고려하십시오. 이 전략은 밀링 커터 직경과 절삭 폭 사이의 최적의 비율을 유지하여 치수 정확도를 유지하면서 공정 안정성과 공구 수명을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
밀링 커터의 톱니 수는 가공 공정을 최적화하는 데 중요한 요소이며 생산 효율성, 표면 정삭 품질 및 전반적인 절삭 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 직경 100mm의 스파스 톱니 밀링 커터는 일반적으로 6개의 톱니가 있는 반면, 동일한 직경의 고밀도 톱니 변형은 8개 이상의 톱니가 있을 수 있습니다. 이러한 톱니 밀도 차이는 칩 형성, 배출 및 절삭 동역학에 큰 영향을 미칩니다.
밀링 커터는 일반적으로 치아 밀도에 따라 세 가지 범주로 분류됩니다:
치아 밀도를 선택하려면 여러 요소의 신중한 균형을 고려해야 합니다:
절삭에 동시에 관여하는 톱니의 수를 결정하는 톱니 피치는 중요한 고려 사항입니다. 절삭 안정성을 유지하고 유해한 밀링 충격을 방지하려면 적어도 하나의 톱니가 항상 절삭에 맞물려 있는지 확인해야 합니다. 이러한 지속적인 맞물림은 공구 손상과 기계 과부하의 위험을 줄여줍니다.
또한, 톱니 피치는 적절한 칩 형성 및 배출을 허용해야 합니다. 칩 공간이 충분하지 않으면 칩 패킹이 발생하여 절삭날과 공작물 표면이 모두 손상될 수 있습니다. 반대로 톱니 배열이 지나치게 희박하면 톱니당 절삭력이 증가하고 표면 품질이 저하될 수 있습니다.
공구의 절삭 각도는 반경면과 축면을 기준으로 양의 경사각, 음의 경사각 또는 제로 경사각으로 배치할 수 있습니다. 절삭날 전체가 동시에 공작물에 영향을 주는 제로 경사각은 일반적으로 사용되지 않습니다.
페이스 밀링 커터 각도의 선택은 평면 밀링 접촉 모드에 영향을 미칩니다. 커터에 미치는 영향을 최소화하고 커터 손상을 줄이며 스터브 페이스 접촉 모드를 피하려면 커터의 절삭 각도와 페이스 밀링 커터의 기하학적 각도를 모두 고려하는 것이 중요합니다.
절단 각도는 반경 방향과 축 방향 경사각의 조합에 의해 결정됩니다.
축 방향 및 방사형 전방 각도가 음수인 공구("더블 네거티브"라고 함)는 주로 주철 및 주강의 거친 가공에 사용되지만 공작 기계는 높은 출력과 충분한 강성을 가져야 합니다. "더블 네거티브" 블레이드는 절삭 날이 강하고 큰 절삭 하중을 처리할 수 있지만 공작 기계, 공작물 및 고정 장치도 높은 강성을 가져야 합니다.
축 방향 및 방사형 전방 각도가 양수인 공구("이중 양수"라고 함)는 절삭 각도가 증가하여 절삭이 더 가볍고 칩 제거가 더 부드럽지만 절삭날 강도가 약합니다.
이 조합은 스테인리스강, 내열강, 일반강, 주철과 같은 부드러운 소재 및 재료를 가공하는 데 이상적입니다. 공작 기계의 전력이 낮고 공정 시스템의 강성이 충분하지 않으며 칩 축적 종양이 발생하는 경우에 사용해야 합니다.
방사형 음의 경사각과 축 방향 양의 경사각의 조합은 음의 방사형 경사각으로 절삭날 강도를 향상시키고 양의 축 방향 경사각으로 전단력을 생성합니다. 이 조합은 강한 내충격성과 날카로운 절삭 날을 가지고 있어 강철, 주강 및 주철의 무거운 밀링에 적합합니다.
방사형 양의 경사각과 축 방향의 음의 경사각으로 인해 파손된 칩이 중심 아래로 이동하여 칩이 가공된 표면을 긁고 칩 제거가 제대로 이루어지지 않습니다.
밀링 인서트 준비의 선택은 평면 밀링 작업에서 매우 중요한 요소입니다. 프레스 인서트와 연삭 인서트 중 선택은 특정 가공 요구 사항에 따라 다르며, 각 유형은 응용 분야에 따라 뚜렷한 이점을 제공합니다.
프레스 인서트는 황삭 작업에 더 비용 효율적이며 모서리 강도가 우수하여 충격에 강하고 높은 이송 속도와 큰 절삭 깊이를 처리할 수 있습니다. 이 인서트는 절삭력을 효과적으로 줄이고 공구, 공작물, 칩 사이의 마찰을 최소화하며 전력 소비를 낮추는 레이크 면에 칩 파쇄 형상을 설계한 것이 특징입니다. 프레스 인서트의 견고한 특성으로 인해 정밀도가 덜 까다로운 작업에서 무거운 재료를 제거하는 데 이상적입니다.
그러나 프레스 인서트는 표면 마감 품질과 치수 정확도에 한계가 있습니다. 밀링 커터 본체에 장착할 때 인서트 높이의 변화가 커서 가공된 표면의 균일성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 단점에도 불구하고 프레스 인서트는 거친 가공 시나리오에서 비용 효율성과 내구성으로 인해 생산 환경에서 널리 사용되고 있습니다.
정삭 밀링 작업에는 연삭 인서트가 선호됩니다. 이러한 인서트는 치수 정확도가 뛰어나 절삭 인선의 정확한 위치, 향상된 가공 정확도, 낮은 표면 거칠기 값을 제공합니다. 최신 연삭 기술을 사용하면 연삭 인서트에 최적화된 칩 제거 형상과 양의 경사각을 생성할 수 있으므로 낮은 이송 속도와 절삭 깊이에서도 칩을 효율적으로 배출하고 절삭력을 줄일 수 있습니다.
정삭 가공용 인서트 설계의 최근 개발은 정밀 연삭된 칩 브레이킹 그루브와 결합된 큰 양의 경사각을 만드는 데 중점을 두고 있습니다. 이 구성은 작은 이송 속도와 얕은 절삭 깊이로 효과적인 절삭을 가능하게 하여 고품질 표면 정삭을 달성하는 데 중요합니다. 그러나 이송 속도와 절삭 깊이가 매우 작은 초경 인서트를 사용할 때 레이크 각도가 충분하지 않으면 공구 팁이 공작물에 마찰될 위험이 있다는 점에 유의해야 합니다. 이로 인해 공구가 조기에 마모되고 인서트 수명이 단축될 수 있습니다.
밀링 인서트의 성능을 최적화하려면 다음 요소를 고려하세요: