CNC 밀링 vs CNC 선삭: 어떤 공정이 프로젝트에 적합할까요?

2025 년 12 월 24 일

절삭 가공은 가장 흔하고 널리 사용되는 정밀 제조 방식 중 하나입니다. 특히, 3D 프린팅과는 달리 절삭 가공에서는 단단한 재료 덩어리나 구조물을 기계로 깎아내어 원하는 형상을 만듭니다. 이는 조각가가 하는 작업과 유사하지만, 절삭 가공에서는 조각 대신 기계나 로봇 팔을 사용한다는 점이 다릅니다.

CNC 터닝 CNC 밀링 CNC 가공은 절삭 가공에서 가장 흔하게 사용되는 제조 방식입니다. 일반적으로 두 용어는 혼용되지만, 실제로는 서로 다른 방식이며 각각 고유한 장점, 단점 및 용도를 가지고 있습니다. 다음에서는 CNC 기계 사용에 대한 가장 기본적인 정보를 제공하여 여러분의 프로젝트에 도움이 되기를 바랍니다.

CNC 선반이란?

CNC 선삭은 재료를 척에 고정하고 특정 속도로 회전시키면서 선삭 공구를 이송하여 원하는 형상을 가공하는 공정입니다. 이 공정은 공작물이 회전하는 동안 공구가 절삭하는 움직임으로 인해 여러 가지 특징을 갖습니다. 특히 이 공정에서는 절삭 공구가 한 위치에 고정된 채 회전하면서 다른 축을 따라 이동합니다.

CNC 선삭은 선반 또는 터닝 센터라고 불리는 기계에서 수행됩니다. 재료가 스핀들을 중심으로 회전하기 때문에 CNC 선삭은 원통형 또는 관형 부품을 제작하는 데 적합합니다. 기본적인 축, 테이블의 장식용 다리, 또는 항공우주 공학에 사용되는 복잡한 연결 부품과 같은 부품을 제작해야 할 때, 선삭은 대부분 선호되는 가공 방법입니다.

CNC 선삭 공정

선반 가공을 시작하기 위해 원형 봉을 사용합니다. 이 봉은 선반의 스핀들에 장착됩니다. 스핀들은 필요한 회전 운동을 제공하는 핵심 부품입니다.

먼저 스핀들에 동력이 공급되고 공작물이 분당 수천 회전(RPM)으로 회전합니다. 터릿에 장착된 공구가 공작물 표면으로 다가갑니다. 스핀들이 절삭하는 동안 공구는 실린더와 평행하게 직선으로 이동하면서 공작물에서 칩을 제거합니다.

공구가 항상 절삭면에 접촉한 상태를 유지하기 때문에 공정이 매우 빠르고 깨끗한 절삭면을 얻을 수 있습니다. 실제로 CNC 선삭 작업이 효율성과 뛰어난 표면 조도로 인정받는 이유가 바로 이것입니다.

CNC 선반 작업 유형

"선삭"이라는 용어는 CNC 선반의 모든 작업을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 공구와 기계의 움직임 패턴에 따라 몇 가지 작업이 가능합니다.

페이싱(Facing): 이 작업은 공구가 공작물의 끝부분을 통과하여 회전축에 수직인 표면을 만들기 위해 사용됩니다. 이러한 표면은 일반적으로 후속 작업을 알려진 치수로 수행하기 위해 필요합니다.
외측 선삭: 공구가 공작물의 길이를 따라 이동하여 직경을 줄이고 주된 원통형 모양을 얻습니다.
보링: 특정 내경 치수를 얻기 위해 공구가 공작물을 축 방향으로 통과하여 이전에 뚫은 구멍을 확장합니다.
나사 가공: 이 기능은 공작기계가 회전축의 회전 속도를 기준으로 계산된 특정 이송 속도로 공작물의 외부 또는 내부를 절삭하면서 나사산을 가공하는 기능입니다.
홈 가공: 이 가공 방식은 공작기계가 공작물 측면의 일부를 방사형으로 절삭하여 홈 또는 채널이 형성되는 가공 방식입니다.
널링: 재료를 제거하는 것이 아니라 공작물 표면에 패턴(일반적으로 마름모꼴 또는 직선 디자인)을 눌러 새겨 넣어 공작물 표면에 대한 접착력을 향상시키는 특수 공구입니다.

CNC 선삭 가공에 적합한 재료

CNC 선삭은 다양한 종류의 재료를 가공할 수 있습니다. CNC 선삭은 회전하는 물체에 단단한 절삭 공구를 장착하여 가공하는 방식입니다. 연질 플라스틱부터 경화된 초합금까지 모든 재료를 CNC 선삭으로 가공할 수 있습니다.

사용 가능한 금속에는 알루미늄(6061, 7075), 황동, 저탄소강, 스테인리스강(303, 304, 316), 티타늄 및 마그네슘이 포함됩니다.

사용 가능한 플라스틱 종류로는 ABS, 나일론, 폴리카보네이트, PEEK, PTFE(테플론), 아크릴 등이 있습니다.

선택하는 재료는 일반적으로 절삭 속도와 사용되는 공구의 종류를 결정합니다. 연질 알루미늄을 사용할 경우 선삭 속도가 빠르고 공구 마모가 적습니다. 이는 열처리된 스테인리스강을 선삭할 때와는 다릅니다.

회전의 장점과 단점

이점:

속도 :원통형 부품의 경우, 선삭 가공은 연속적인 절삭 작용으로 재료를 빠르게 제거하기 때문에 밀링 가공보다 훨씬 빠릅니다.
마침을 표면 :연속 회전 방식 덕분에 밀링 작업에서 흔히 남는 눈에 띄는 공구 자국 없이 매우 매끄럽고 고품질의 마감을 구현할 수 있습니다.
비용 효율적 :원형 부품의 경우, 선반은 일반적으로 복잡한 밀링 머신보다 작동 및 설정 비용이 저렴합니다.
정확도 :지름 및 동심도에 대한 정밀한 공차를 달성하는 데 탁월합니다.

단점 :

기하학적 한계:회전 대칭 부품으로만 제작이 제한됩니다. 중심축이 없는 정사각형 상자나 복잡한 유기적 형태는 쉽게 회전시킬 수 없습니다.
공구 마모:지속적인 접촉은 열 축적을 초래할 수 있으므로 강력한 냉각 전략이 필요하며, 단단한 재료의 경우 공구 마모가 더 빨라질 수 있습니다.

CNC 밀링이란 무엇입니까?

CNC 밀링을 할 때는 회전시키는 것과는 정반대의 작업을 합니다. 공작물이 회전하는 대신 고정된 상태에서 절삭 공구가 앞뒤로 움직이며 재료를 제거합니다.

제조 분야에서 밀링 머신은 핵심적인 역할을 합니다. 평평한 표면은 물론 슬롯형 포켓, 구멍, 정교한 3차원 지그재그 윤곽까지 가공할 수 있습니다. 밀링 머신은 가공물을 원통형으로 만들 뿐만 아니라 정육면체, 그리고 원형이 아닌 모든 형태를 가공할 수 있습니다. 브래킷, 하우징, 그리고 그 어떤 독특한 모양이라도 제작 가능합니다.

밀링 머신을 분류할 때 축의 개수 또한 중요한 요소입니다.

3축 밀링: 공구가 X축(좌우), Y축(전진/후진), Z축(상하) 세 방향으로 이동할 수 있습니다. 이 유형의 밀링은 비교적 간단한 부품 가공에 표준적으로 사용됩니다.
5축 밀링: 앞서 설명한 3축과 추가로 설명한 X축 및 Y축 2축에 대해, 기계는 절삭 공구 또는 가공 테이블에 회전축 또는 경사 메커니즘을 갖추고 있습니다. 이러한 구성 덕분에 절삭 공구가 거의 모든 방향에서 가공물에 접근할 수 있으며, 터빈 블레이드나 복잡한 의료용 임플란트와 같은 정교한 형상을 가공할 수 있습니다.

CNC 밀링 공정

CNC 밀링 공정은 먼저 블랭크라고 불리는 원자재를 바이스로 기계 테이블에 고정하는 것으로 시작됩니다. 위 오른쪽 그림과 같습니다. 기본적인 3축 밀링 머신에서는 선반처럼 재료가 단단히 고정됩니다.

다음으로, 드릴과 유사하지만 측면 절삭이 가능한 원통형 절삭 공구가 기계 스핀들에 장착되어 고속으로 회전합니다. CNC 컴퓨터는 스핀들을 특정 좌표로 이동하도록 지시합니다. 공구가 회전하면서 재료를 누르고, 재료를 깎아냅니다.

이 공정은 간헐적이라는 점에서도 차이가 있습니다. 공구는 여러 개의 절삭날로 구성되어 있으며, 각 절삭날은 절삭 작업을 수행할 수 있지만, 스핀들이 가공물의 중심에 위치할 수 있도록 절삭날이 가공물 밖으로 나와야 합니다. 선반 가공에서는 한 번의 연속적인 절삭이 이루어지지만, 이 공구로는 그것이 불가능합니다.

CNC 밀링 작업의 유형

선삭과 마찬가지로 밀링 또한 부품에 특정한 형상을 부여하기 위해 수행할 수 있는 여러 가지 구체적인 작업을 설명합니다.

페이스 밀링: 직경이 큰 엔드밀이 공작물 표면에 수직인 축을 중심으로 회전합니다. 주된 목적은 부품의 윗면을 평평하게 다듬어 매끄러운 마감을 얻는 것입니다.
슬래브 밀링: 이 유형의 밀링은 절삭날이 가공물과 평행하게 움직입니다. 대량의 재료를 빠르게 제거하는 데 사용됩니다.
각도 밀링: 공구가 공작물에 대해 특정 각도로 모따기, 홈 또는 장부맞춤을 만듭니다.
형상 밀링: 원하는 형상의 양각(예: 양의 곡선 반경)을 가진 특수 절삭 공구를 사용하여 한 번의 가공으로 다양한 모양을 절삭합니다.
스트래들 밀링: 두 개 이상의 절삭날이 동일한 축에 장착되어 두 개의 평행한 표면을 동시에 가공하는 방식입니다.
갱 밀링: 이는 스트래들 밀링과 유사하지만, 여러 개의 절삭 공구가 동시에 여러 가지 작업을 수행한다는 점이 다릅니다.

CNC 밀링과 호환되는 재료

밀링 머신과 선반에서 사용할 수 있는 재료는 거의 동일합니다. 가공물이 고정되어 있기 때문에 선반에서 회전시키기에는 너무 위험한 크고 다루기 힘들거나 무거운 물체를 밀링하는 것이 더 안전하고 쉽습니다.

금속: 강철 및 그 합금, 공구강, 알루미늄, 황동, 구리, 티타늄, 인코넬.
플라스틱: 델린, 나일론, HDPE, UHMW, PVC.
복합재료: 탄소 섬유와 유리 섬유가 있지만, 이러한 재료는 마모성이 강하여 특수 공구가 필요할 수 있습니다.

제분 과정의 장점과 단점

이점:

다재다능함: 어떤 형태든 만들어낼 수 있는 능력.

다기능성: 하나의 장비로 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 드릴링, 보링, 탭핑 작업이 가능합니다.

확장성: 수많은 복제본을 만들 수 있고, 새로운 것을 만드는 것으로 쉽게 전환할 수 있습니다.

단점 :

비용: 특히 5축 기계는 운영 및 구매 비용이 비쌉니다. 또한 선반보다 프로그래밍 비용도 더 많이 듭니다.

폐기물: 제지 공장에서는 종종 값비싼 자재 폐기물이 대량으로 발생하는데, 이는 고철 형태로 나타납니다.

공구 자국: 절삭 자국이 매우 눈에 띄게 나타날 수 있으며, 표면을 매끄럽게 하기 위해 추가 공정이 필요할 수 있습니다.

CNC 선삭과 CNC 밀링의 주요 차이점

선삭과 밀링은 모두 CNC 가공의 일종이지만, 차이점이 있습니다. 이러한 차이점을 이해하면 생산 라인의 효율성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

1.운동

주된 차이점은 밀링 머신의 어느 부분이 움직이는가 하는 점입니다.

- 선삭이란 부품이 회전하고 공작기계는 고정된 상태를 의미합니다.

밀링이란 부품이 고정된 상태에서 기계가 공구를 회전시키는 것을 의미합니다.

이러한 차이만으로도 매장의 생산량이 달라질 수 있습니다.

2.공구

선삭 가공은 단일 절삭 공구를 사용합니다. 날카롭게 연마된 공구 끝부분 하나만 재료와 접촉한다는 점을 기억하십시오. 이러한 방식으로 매끄럽고 연속적인 절삭이 가능합니다.

밀링은 여러 개의 절삭날을 가진 공구를 사용합니다. 예를 들어 엔드밀과 페이스밀은 공구의 플루트(날개)를 따라 절삭날이 있습니다. 이러한 방식으로 원통형이 아닌 소재를 대량으로 제거할 수 있습니다.

3. 부품 형상

-선삭 가공은 원기둥, 튜브, 구와 같이 회전 대칭 구조를 가진 부품에만 적용됩니다. 두 부품의 단면이 회전축을 따라 어느 위치에서든 동일하다면 선삭 가공을 시작할 수 있습니다.

밀링은 그 반대입니다. 3D 블록, 판재 및 기타 복잡한 비대칭 형상을 가공하는 데 사용됩니다. 평면이나 다양한 절삭면과 같은 2D 형상이 많은 부품은 밀링 가공에 적합할 가능성이 높습니다.

4.칩 형성

-선삭 가공 시에는 연속적이고 긴 실 모양의 칩이 발생합니다. 이는 공구가 지속적으로 공구에 맞물리기 때문입니다. 이러한 칩은 종종 공구 주위에 감겨 '새둥지 현상'이라고 불리는 현상을 일으킬 수 있습니다.

- 밀링: 간헐적인 절삭 작용으로 인해 짧고 부서진 칩이 생성됩니다. 이러한 칩은 절삭 영역에서 더 쉽게 배출될 수 있습니다.

프로젝트에 적합한 프로세스 선택

CNC 밀링과 CNC 터닝 중 어떤 것을 선택할지는 항상 간단한 양자택일의 문제가 아닙니다. 대부분의 최신 기계는 밀링과 터닝 기능을 모두 갖춘 "밀링-터닝" 센터입니다. 이러한 기계는 부품을 회전시켜 터닝 작업을 수행하는 동시에, 라이브 툴 홀더를 사용하여 평면을 밀링하거나 측면에 구멍을 뚫을 수 있습니다.

하지만 기본 시술 방법을 결정해야 한다면 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.

부품의 모양

디자인을 고려해 보세요. 원형인가요? 아니면 나사, 볼트, 피스톤 모양인가요? 그렇다면 선삭 가공부터 시작해야 합니다. 브래킷, 매니폴드, 맞춤형 커버처럼 정사각형, 직사각형 또는 비대칭 모양이라면 밀링 가공부터 시작해야 합니다.

생산량

생산량이 비슷할 경우, 원통형 부품을 포함한 대량 생산에는 선반 가공이 더 빠르고 비용도 저렴합니다. 스위스 선반은 시간당 수천 개의 정밀 부품을 가공할 수 있는 특수 선반 가공 장비입니다. 밀링 가공은 대량 생산에도 불구하고 속도가 느린 편이지만, 복잡한 형상 가공에는 필수적입니다.

재원

3축, 4축 또는 5축 밀링 머신은 설정 및 프로그래밍 비용이 선반 가공 장비보다 더 많이 듭니다. 하지만 부품을 밀링보다는 선반 가공에 적합하게 설계하면 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

맺음말

CNC 가공에 대한 이러한 지식을 갖추면 더욱 효율적으로 설계할 수 있습니다. 특정 가공 공정에 맞춰 부품을 맞춤 제작함으로써 불필요한 생산을 줄이고, 생산 속도를 높이며, 비용을 절감할 수 있습니다. 선반의 회전 정밀도와 밀링 머신의 일반적인 윤곽 가공 능력의 차이점을 이해하면 작업에 적합한 가공 도구를 선택할 수 있습니다.

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