밀링 머신 기초: 종합 가이드
복잡한 금속 부품이 어떻게 정밀하게 제작되는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 밀링 머신의 다양한 유형과 주요 구성 요소를 살펴보며 밀링 머신의 마법을 공개합니다. 자세히 알아보세요...
다양한 재료를 밀링하는 것이 왜 그렇게 어려운지 궁금한 적이 있나요? 이 문서에서는 강철, 스테인리스강, 주철, 비철금속, 초합금 및 티타늄 합금을 효율적으로 밀링하기 위한 필수 팁과 기술을 제공합니다. 저탄소 강철의 버 형성이나 티타늄의 열 관리 등 각 소재에 맞는 실용적인 조언을 찾을 수 있습니다. 공구 경로, 절삭 속도 및 절삭유 사용을 최적화하여 밀링 작업을 개선하고 우수한 결과를 얻는 방법을 자세히 알아보세요.
강철의 가공성은 합금 원소, 열처리, 단조 및 주조와 같은 제조 공정 등 다양한 요소의 영향을 받습니다.
더 부드러운 저탄소강으로 작업할 때 가장 큰 문제는 공작물에 모서리와 버가 쌓이는 현상입니다.
단단한 강철을 가공할 때는 공구 팁핑을 방지하기 위해 밀링 커터를 공작물과 관련하여 조심스럽게 배치하는 것이 중요합니다.
강철 부품의 밀링 공정을 최적화하려면 공구를 후퇴시킬 때 두꺼운 칩을 피하기 위해 밀링 커터의 위치를 조정하는 것이 좋습니다.
또한, 특히 거친 가공 시에는 건식 절단을 옵션으로 고려하고 절삭유 사용을 피하는 것이 중요합니다.
스테인리스 스틸은 페라이트/마르텐사이트 스테인리스 스틸, 오스테나이트 스테인리스 스틸, 듀플렉스(오스테나이트/페라이트) 스테인리스 스틸의 세 가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다. 각 유형마다 고유한 밀링 권장 사항이 있습니다.
재료 분류: P5.x
기계 가공성 페라이트계 스테인리스 스틸 은 저합금강과 유사하므로 제강 권장 사항을 적용할 수 있습니다.
마르텐사이트 스테인리스 스틸반면에 가공 경화 성능이 더 높고 가공 시 상대적으로 높은 절삭력이 필요합니다.
최상의 결과를 얻으려면 올바른 도구 경로를 사용하고 아크 커팅 방법과 더 높은 절삭 속도 Vc를 사용하여 작업 경화 효과를 극복합니다.
더 빠른 절삭 속도, 더 튼튼한 재료, 향상된 절삭 날을 사용하여 안전성을 더욱 높일 수 있습니다.
재료 분류: M1.x, M2.x 및 M3.x
오스테나이트 스테인리스강과 듀플렉스 스테인리스강을 밀링할 때 마모를 유발하는 주요 요인은 다음과 같은 원인으로 인한 절삭날 칩핑입니다. 뜨거운 균열홈 마모, 가장자리/본딩이 쌓여 있습니다.
부품의 경우 버 형성과 표면 품질 문제가 주요 관심사입니다.
핫 크랙
칼날 팁 팁
버 형성 및 표면 품질 저하
대략적인 가공 권장 사항:
가장자리가 쌓이는 것을 방지하려면 높은 절단 속도(Vc = 150-250m/min)를 사용하십시오.
뜨거운 균열 문제를 최소화하려면 절삭유를 사용하는 대신 건식 절단을 선택하십시오.
가공 권장 사항을 완료합니다:
소재의 표면 품질을 향상시키기 위해 절삭유 또는 오일 미스트 윤활/최소 윤활을 사용하는 것이 필수적인 경우가 많습니다. 이 기술은 절단 부위에서 발생하는 열이 낮기 때문에 마감 중 열 균열 문제가 줄어듭니다.
그러나 서멧 재료로 작업할 때는 절삭유 없이도 충분히 좋은 표면 품질을 얻을 수 있으므로 절삭유를 사용할 필요가 없을 수도 있습니다.
이송 fz가 너무 낮으면 절삭날이 변형 경화 영역을 통과하여 인서트가 더 심하게 마모될 수 있다는 점에 유의하세요.
재료 분류: K2.x
마모에 영향을 미치는 주요 요인 회색 주철 밀링은 마모성/측면 마모 및 열 균열입니다.
구성 요소의 경우 공작물의 기울어짐과 표면 품질이 주요 관심사입니다.
일반적인 블레이드 착용
공작물 팁
대략적인 가공 권장 사항:
(1) 뜨거운 균열의 발생을 최소화하려면 절삭유를 사용하지 않고 건조하게 절단하는 것이 좋습니다. 두꺼운 코팅이 된 카바이드 칼날을 사용해야 합니다.
(2) 공작물이 기울어지는 경우 측면 마모를 확인하고, 이송 fz를 줄여 칩 두께를 줄이고, 양의 경사각이 큰 홈을 사용하고, 65°/60°/45° 밀링 커터 사용을 고려하는 등 여러 가지 조치를 취할 수 있습니다.
(3) 먼지나 기타 문제를 피하기 위해 절삭유가 필요한 경우, 습식 밀링 재료를 선택해야 합니다.
(4) 코팅 초경합금 가 일반적으로 가장 먼저 선택되지만 세라믹 소재도 사용할 수 있습니다. 절단 속도(Vc)는 800-1000m/min의 비교적 빠른 속도로 설정해야 하지만 공작물의 버가 절단 속도를 제한할 수 있다는 점에 유의하세요. 절삭유를 사용해서는 안 됩니다.
가공 권장 사항을 완료합니다:
(1) 절삭유를 사용하지 않고 절단할 때는 얇은 코팅 또는 비코팅 카바이드 날을 사용하는 것이 좋습니다.
(2) 고속 마감을 위해 CBN(입방정 질화 붕소) 소재를 사용할 수 있습니다. 절삭유를 사용해서는 안 됩니다.
재료 분류: K3.x
(1) 페라이트 연성 철 및 페라이트/펄라이트 연성 철은 낮은 가공성과 유사한 가공성을 가지고 있습니다. 합금강. 따라서 공구, 인서트 형상 및 재료를 선택할 때 강철 재료에 대한 밀링 권장 사항을 사용해야 합니다.
(2) 펄라이트 연성 연철은 마모성이 강하므로 주철 소재를 사용하는 것이 좋습니다.
(3) 최상의 가공 능력을 보장하기 위해 PVD 코팅 재료와 습식 절단을 사용하는 것이 좋습니다.
재료 분류: K4.x
펄라이트 함량은 90% 미만입니다.
밀링 가공에 일반적으로 사용되는 이 유형의 압축 흑연철(CGI)은 일반적으로 펄라이트 구조가 약 80%입니다. 엔진 실린더 블록, 실린더 헤드, 배기 매니폴드 등 다양한 부품에 사용됩니다.
CGI에 권장되는 밀링 커터 가이드라인은 가공용 가이드라인과 유사합니다. 회색 주철. 그러나 부품에 형성된 버를 줄이려면 절단 모서리가 더 날카롭고 양의 경사각이 큰 인서트 지오메트리를 선택해야 합니다.
아크 밀링은 기존 CGI 실린더 보링의 훌륭한 대안이 될 수 있습니다.
재료 분류: K5.x
황삭 가공은 일반적으로 경화되지 않은 상태의 재료에 대해 수행되며 고합금강 밀링 가공과 비교할 수 있습니다.
반면, 마감 가공은 ISO H 경화강 밀링 가공과 유사하게 마모성이 높은 경화 소재에 대해 수행됩니다. 따라서 연마 마모에 대한 저항성이 큰 소재가 선호됩니다.
ADI를 가공할 때 공구 수명은 NCI에 비해 약 40% 감소하고 절삭력은 약 40% 증가합니다.
비철금속 재료에는 알루미늄 합금뿐만 아니라 마그네슘, 구리, 아연 기반 합금도 포함됩니다.
관련 읽기: 철과 비철 금속
가공성은 주로 실리콘 함량의 변화에 따라 결정됩니다.
가장 널리 사용되는 유형은 실리콘 함량이 13% 미만인 저유전성 알루미늄-실리콘 합금입니다.
재료 분류: N1.1-3
마모의 주요 기준은 절삭 날에 가장자리/본딩이 쌓여 표면 품질과 버 형성에 문제를 일으키는 것입니다.
부품 표면에 스크래치가 남지 않도록 하려면, 좋은 칩 형성 및 제거가 필수적입니다. 다음은 몇 가지 제안 사항입니다:
초합금 밀링 및 티타늄 일반적으로 저속에서 작동할 수 있는 높은 강성, 출력 및 토크를 갖춘 공작 기계가 필요합니다.
가장 일반적인 두 가지 마모 유형은 노치 마모와 커팅 엣지 팁입니다.
밀링 공정 중에 과도한 열이 발생하면 절단 속도가 제한될 수 있습니다.
한 가지 가능한 제안은 둥근 날 밀링 커터의 사용을 극대화하여 칩 박리 효과를 높일 수 있다는 것입니다.
원형 블레이드 밀링 커터 사용으로 노치 마모 최소화
절단 깊이가 5mm 미만인 경우, 진입 각도는 45° 미만이어야 합니다.
실제 사용 시에는 양쪽 끝이 둥근 칼날을 사용하는 것이 좋습니다.
치아당 일정한 하중을 유지하고 원활한 공정을 보장하며 개별 인서트의 조기 고장을 방지하려면 커터의 반경 방향 및 축 방향 정확도가 모두 필요합니다.
절삭날은 항상 양의 경사각으로 홈을 파고 공구를 폐기할 때 칩이 달라붙지 않도록 최적으로 둥글게 가공해야 합니다.
밀링하는 동안 가능한 한 많은 절삭 톱니를 맞물리는 것이 가장 좋습니다.
안정적인 조건에서 이상적인 생산성을 달성할 수 있습니다.
초고밀도 치아 밀링 커터를 사용하려면.
노란색: 공구 수명, 검은색: 절삭 파라미터가 증가함에 따라 공구 수명이 감소합니다.
공구 수명은 다양한 변화에 따라 다르게 영향을 받는데, 절삭 속도(Vc)가 가장 큰 영향을 미치고 그다음으로 ae 등의 순으로 영향을 받습니다.
밀링 가공의 경우 다른 소재와 달리 절삭유를 사용하여 칩 배출을 돕고 절삭날의 열을 조절하는 동시에 2차 칩 절삭을 방지하는 것이 좋습니다.
일반적으로 스핀들/공구를 통해 공급되는 내부 냉각식 고압 절삭유(70bar)가 저압 외부 냉각식 절삭유보다 선호됩니다.
그러나 이 규칙에는 예외가 있다는 점에 유의해야 합니다. 세라믹 인서트를 사용하여 밀링할 때는 열충격의 위험이 있으므로 절삭유를 사용하지 않아야 합니다.
초경합금 블레이드를 사용할 때 내부 냉각은 다음과 같은 이점을 가져다줍니다.
공구 파손과 표면 품질 저하의 가장 일반적인 원인은 홈 마모, 과도한 측면 마모, 모서리 라인의 부서짐입니다.
안정적인 가공 공정을 보장하기 위해 가장 좋은 해결책은 절삭 날을 자주 인덱싱하는 것입니다. 절삭날의 측면 마모는 진입 각도가 90°인 밀링 커터의 경우 0.2mm를 초과해서는 안 되며, 원형 인서트의 경우 최대 0.3mm를 초과해서는 안 됩니다.
일반적인 칼날 마모
세라믹 밀링은 초경합금 밀링보다 속도가 더 빠르며, 일반적으로 이송 속도(약 0.1mm/z)는 낮지만 20~30배 더 빠릅니다. 따라서 생산성이 크게 향상됩니다.
밀링 공정은 중단 절삭을 사용하므로 선삭보다 훨씬 낮은 온도를 유지합니다.
따라서 밀링의 경우 700-1000m/min의 절삭 속도가 권장되는 반면, 터닝의 경우 200-300m/min에 불과합니다.
다음은 몇 가지 제안 사항입니다:
(1) 작은 진입 각도를 보장하고 노치 마모를 방지하려면 둥근 칼날을 사용합니다.
(2) 절삭유/절삭유를 사용하지 마세요.
(3) 티타늄 합금을 가공할 때는 세라믹 칼날을 사용하지 마세요.
(4) 세라믹은 표면 무결성 및 기타 지표에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 완성된 부품의 모양이 가공할 준비가 되었을 때는 세라믹 칼날을 사용하지 마세요.
(5) 세라믹 인서트로 고온 합금을 가공할 때 허용되는 최대 측면 마모는 0.6mm입니다.
이 소재 그룹에는 경도가 45-65HRC보다 큰 강화강이 포함됩니다. 일반적인 밀링 부품에는 스탬핑 금형, 플라스틱 금형, 단조 금형 및 다이캐스팅 금형이 포함됩니다. 블레이드 파편/측면 마모와 공작물 기울어짐이 주요 문제입니다.
다음은 몇 가지 제안 사항입니다:
(1) 날카로운 커팅 모서리가 있는 포지티브 레이크 인서트 형상을 사용합니다. 이렇게 하면 절단력이 감소하고 더 부드러운 절단 동작이 생성됩니다.
(2) 절삭유 없이 건식 절단을 권장합니다.
(3) 사이클로이드 밀링은 높은 테이블 이송과 낮은 절삭력을 동시에 달성할 수 있는 적절한 방법입니다. 이렇게 하면 절삭날과 공작물을 낮은 온도로 유지하여 생산성, 공구 수명 및 부품 공차를 개선할 수 있습니다.
(4) In 페이스 밀링를 사용하여 작은 절단 깊이(ae 및 ap)로 가벼운 절단 전략을 사용합니다. 초밀착 피치 밀링 커터와 비교적 빠른 절단 속도를 사용합니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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