CNC 밀링이란 무엇입니까?

CNC 밀링은 복잡한 부품과 부품을 효율적이고 정확하게 생산하는 원동력으로 등장했습니다. 프로토 타입 다음과 같은 산업 분야에서 항공 우주 자동차부터 의료, 전자까지.

CNC 밀링이란 무엇입니까?

CNC 밀링은 공작물을 조각하고 모양을 만들기 위해 컴퓨터로 제어되는 정밀도를 사용하는 가공 프로세스입니다. 다축 이동을 활용하는 이 기술은 회전 절단 도구를 사용하여 매우 정확하게 재료를 제거합니다. CAD 모델은 CNC 밀링 기계를 안내하여 다양한 산업 분야에서 복잡한 부품을 생산합니다. 일관성, 엄격한 공차 및 복잡한 형상을 보장합니다.

CNC 밀링에는 회전 도구를 사용하여 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다. 공작물은 고정되어 있고 공구는 공작물 위로 이동하거나 공작물은 미리 결정된 각도로 공작 기계에 들어갑니다.

CNC 밀링은 프로토타입 제작, 맞춤형 부품 및 대규모 제조에 필수적입니다. 기계는 소형 벤치탑 장치부터 광범위한 산업용 머시닝 센터에 이르기까지 특정 생산 요구 사항에 맞게 다양한 크기로 제공됩니다.

CNC 밀링 머신의 주요 구성 요소

CNC 밀링을 완전히 이해하려면 CNC 밀링 기계의 기본 구성 요소를 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 구성 요소는 조화롭게 작동하여 정밀한 가공 작업을 실행합니다.

커터

엔드밀이라고도 불리는 커터는 공작물에서 재료를 제거하는 역할을 하는 도구입니다. 다양한 모양과 크기로 제공되며 각각 특정 작업을 위해 설계되었습니다. 원하는 마무리와 정확성을 얻으려면 커터를 선택하는 것이 중요합니다.

스핀들

스핀들은 CNC 밀링 머신의 핵심입니다. 커터를 잡고 고속으로 회전시켜 공작물을 절단합니다. 스핀들은 출력과 속도 성능이 다양하므로 가공 작업의 다양성이 가능합니다.

작업대

작업대는 작업물을 고정하기 위한 안정적인 플랫폼을 제공합니다. 다양한 축(일반적으로 X, Y, Z)을 따라 이동하여 공작물을 커터 아래에 정확하게 배치할 수 있습니다. 작업대는 기계 구성에 따라 고정식이거나 회전식일 수 있습니다.

CNC 컨트롤러

CNC 컨트롤러는 디지털 설계 데이터를 정확한 물리적 움직임으로 변환하는 CNC 밀링 머신의 두뇌입니다. 이는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 및 CAM(컴퓨터 지원 제조) 소프트웨어에서 생성된 지침을 해석하고 이를 기계의 모터 및 액추에이터에 전달합니다. CNC 컨트롤러는 커터가 놀라운 정확도로 지정된 공구 경로를 따르도록 보장합니다.

모터 및 피드백 시스템

CNC 밀링 머신에는 기계의 움직임을 제어하고 모니터링하는 다양한 모터와 피드백 시스템이 장착되어 있습니다. 서보 모터는 일반적으로 축을 따라 절단기와 작업대의 동작을 구동하는 데 사용됩니다. 이 모터는 인코더와 센서로부터 피드백을 수신하여 실시간 조정이 가능하여 정확성과 반복성을 유지할 수 있습니다.

CNC 밀링은 어떻게 작동합니까?

1단계:디자인

먼저, 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용하여 제조할 부품이나 물체의 3D 모델을 만듭니다. 이 모델은 최종 제품의 치수, 형상 및 기능을 정의합니다.

2단계: 프로그래밍

CAD 설계는 CNC 밀링 머신이 이해할 수 있는 일련의 지침으로 변환됩니다. G 코드 및 M 코드로 알려진 이러한 명령은 기계의 움직임과 동작을 제어합니다. 이 프로그래밍은 수동으로 수행하거나 다음을 통해 자동으로 생성할 수 있습니다. CAM 소프트웨어.

3단계: 설정

공작물은 클램프, 바이스 또는 기타 고정 장치를 사용하여 밀링 기계의 작업대에 단단히 장착됩니다. 엔드밀이나 페이스밀과 같은 툴링은 기계의 스핀들에 로드됩니다.

4단계: 밀링 작업

CNC 밀링 머신은 컴퓨터 제어를 사용하여 절삭 공구를 여러 축(일반적으로 X, Y, Z)을 따라 이동하여 공작물에서 재료를 정밀하게 제거합니다. 이 공구는 고속으로 회전하며 프로그래밍된 지침에 따라 윤곽 가공, 포켓 가공, 드릴링, 프로파일링 등 다양한 유형의 절단을 수행합니다.

5단계: 절삭유 및 칩 관리

밀링 공정에서는 절삭 공구와 가공물을 냉각시키고, 마찰을 줄이고, 절삭 중에 발생하는 칩이나 부스러기를 제거하기 위해 절삭유를 사용할 수 있습니다.

6단계: 품질 관리

CNC 밀링 기계에는 공작물의 치수를 측정하고 원하는 수준의 정밀도와 정확도를 보장하기 위한 센서와 프로브가 장착되는 경우가 많습니다. 이는 제조된 부품의 품질과 일관성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

7단계: 완료

밀링 공정이 완료되면 완성된 부품이 기계에서 제거되고 디버링이나 표면 마감과 같은 필요한 후처리 단계가 수행될 수 있습니다.

CNC 밀의 종류

CNC 밀링 기술은 각각 고유한 기능과 응용 분야를 갖춘 다양한 유형의 기계를 포괄하도록 발전했습니다.

CNC 밀스	회사 개요	기능	적용 산업	프로젝트
3-축 CNC 밀스	3축 CNC밀은 가장 기본적이고 널리 사용되는 CNC밀링머신이다. X, Y, Z의 세 가지 기본 축에서 작동하므로 이러한 방향으로 이동하고 가공할 수 있습니다.	슬로팅, 드릴링, 윤곽 가공 및 기본 2D 또는 2.5D 밀링.	자동차, 항공우주, 전자제품, 소비재.	편평하거나 적당히 윤곽이 잡힌 부품, 금형 및 다이.
4축 CNC 밀	4축 CNC 밀은 기본 축 중 하나(일반적으로 A 또는 B 축)를 따라 회전합니다.	4축 밀은 언더컷을 생성하고 복잡한 3D 윤곽을 위한 인덱스 가공을 수행할 수 있습니다.	치과, 보석, 항공우주, 프로토타입 제작.	기어, 복잡한 보석 조각, 언더컷이 있는 부품 생산.
5축 CNC 밀	5축 CNC 밀에는 일반적으로 A와 C라는 두 개의 추가 회전 축이 도입됩니다. 이 다중 축 설정을 통해 XNUMX개 방향에서 동시 가공이 가능합니다.	5축 밀은 더 적은 설정으로 매우 복잡하고 자유로운 표면을 가공할 수 있습니다.	항공우주, 의료, 정밀 공학.	의수족이나 뼈용 의료 부품, 항공우주 부품, 티타늄 부품, 석유 및 가스 기계 부품, 군수품 등
6축 CNC 밀	6축 CNC 밀은 5축 설정에 추가 회전축을 추가하여 다양성을 한 차원 높였습니다.	복잡한 형상 및 조각된 표면과 관련된 작업에 매우 적합합니다.	항공우주, 자동차, 첨단 제조.	터빈 블레이드, 항공우주 부품 및 복잡한 3D 조각품을 가공합니다.

밀링 공정의 유형

CNC 가공에서 밀링 커터의 회전 방향은 일반적으로 변경되지 않지만 이송 방향은 변경됩니다. 밀링 가공에는 다운 밀링과 업 밀링이라는 두 가지 일반적인 현상이 있습니다.

다운 밀링과 업 밀링은 가공 작업, 특히 금속 가공 또는 기타 재료 제거 프로세스와 관련하여 사용되는 두 가지 일반적인 밀링 프로세스 유형입니다. 이 두 가지 방법은 커터 회전 방향과 공작물과 절삭 공구 간의 상대 동작이 다릅니다.

다운밀링(클라임밀링)

하향 밀링(클라임 밀링 또는 기존 밀링이라고도 함)에서는 절삭 공구가 공작물 동작과 동일한 방향으로 회전합니다. 이는 커터가 절단 시작 시 약간의 중첩을 두고 가공물에 물린다는 것을 의미합니다.

C엉덩이 두께: 최대값부터 XNUMX까지 시작합니다.

장점

– 감소된 절삭력: 다운 밀링은 업 밀링에 비해 절삭력이 낮아 공구 마모가 적고 표면 조도가 향상됩니다.

– 칩 배출 개선: 칩이 절삭날에서 멀리 밀려나므로 절삭 영역에서 칩을 더 쉽게 제거할 수 있습니다.

단점

– 공작물 들림: 절단 과정에서 발생하는 위쪽 힘으로 인해 공작물이 고정 장치에서 들떠질 위험이 있습니다.

– 채터링: 다운 밀링은 기계 설정과 툴링이 안정적이지 않으면 채터링(진동)에 더 취약할 수 있습니다.

업 밀링(기존 밀링)

기존 밀링이라고도 알려진 상향 밀링에서는 절삭 공구가 공작물 이동 방향과 반대 방향으로 회전합니다. 이는 커터가 처음에 전체 절삭 깊이에서 가공물과 접촉한다는 것을 의미합니다.

C엉덩이 두께: XNUMX부터 시작하여 최대값까지 증가합니다.

장점

– 공작물 리프트 오프 감소: 상향 밀링은 절삭력으로 인해 공작물이 고정 장치 위로 눌러지는 경향이 있기 때문에 공작물이 고정 장치에서 들어올려질 가능성이 적습니다.

– 채터링 가능성 감소: 도구 사용이 점진적으로 이루어지므로 채터링 위험이 줄어듭니다.

단점

– 더 높은 절삭력: 상향 밀링은 하향 밀링에 비해 더 높은 절삭력을 생성하므로 공구 마모가 늘어나고 표면 조도 품질이 낮아질 수 있습니다.

– 칩 배출 불량: 칩이 절삭날 쪽으로 뒤로 당겨지는 경향이 있어 절삭 영역에서 칩을 제거하기가 더 어렵습니다.

다운 밀링과 업 밀링 사이의 선택은 기계 강성, 공구 상태, 가공물 재질, 원하는 표면 조도 등 여러 요소에 따라 달라집니다. 실제로 많은 가공 작업에서는 절삭 효율성과 공구 수명을 최적화하기 위해 두 가지 방법을 조합하여 사용할 수 있습니다.

예를 들어, 황삭을 위해 상향 밀링으로 시작하고 정삭을 위해 하향 밀링으로 전환하면 절삭력과 표면 조도 간의 균형이 잘 유지될 수 있습니다.

일반 재료의 밀링 매개변수

소스	절단 속도(SFM )	이송 속도(IPM)	절삭 깊이(인치)	도구 재료
알류미늄	500 ~ 1000	10-50	0.020-0.100	초경 또는 고속도강(HSS) 엔드밀
강철(탄소 및 합금강)	80-300	5-20	0.010 ~ 0.100	초경 엔드밀
스테인리스 강	50-150	3-15	0.020 – 0.100	고속도강 또는 코발트 바인더를 사용한 초경 엔드밀
황동과 구리	600-1200	15-75	0.020 – 0.100	초경 또는 HSS 엔드밀
플라스틱	200-600	20-100	0.020 – 0.100	초경 엔드밀
티타늄	25-100	2-10	<0.040	특수 코팅이 적용된 고성능 초경 엔드밀