페이스 밀링이란? 공정, 도구 및 적용 분야

“페이스 밀링은 공작물의 표면에서 재료를 제거하여 매끄럽고 평평한 마감을 만들어내는 필수적인 가공 공정입니다. 넓고 평평한 영역에 정밀하고 균일한 표면을 만드는 데 매우 효율적입니다.”

CNC 밀링 가공은 높은 정밀도와 복잡성으로 유명한 제조 분야의 핵심 가공 공정 중 하나입니다. 회전하는 절삭 공구에 공작물을 공급하여 재료를 제거하고 원하는 형상을 얻는 과정입니다. 하지만 가공에는 두 가지 유형이 있습니다. 밀링 유형 공작물과 절삭 공구의 위치에 따라 페이스 밀링과 페리페리얼 밀링으로 나뉩니다. 페이스 밀링에서는 절삭 공구가 공작물 표면에 수직으로 위치하는 반면, 페리페리얼 밀링에서는 공작물과 절삭 공구가 평행하게 위치합니다.

 

페이스 밀링 공정은 높은 재료 제거율을 제공하기 때문에 다양한 재료에 평평한 표면을 만드는 데 널리 사용됩니다. 이 글에서는 페이스 밀링의 공정, 가공 도구, 응용 분야, 장점 등을 중심으로 살펴보겠습니다.

 

페이스 밀링이란?

페이스 밀링은 울퉁불퉁한 표면을 균일한 평면으로 만드는 간단한 밀링 작업 중 하나입니다. 따라서 페이스 밀링의 주된 목적은 재료 표면을 평평하게 만드는 것입니다. 종종 드릴링, EDM 등과 같은 다른 복잡한 가공 공정을 위한 표면 준비 단계로 사용되기도 합니다.

페이스 밀링 커터는 앞면에 절삭 날이 있어 공작물의 윗면을 직접 향합니다. 이 밀링 작업은 많은 양의 재료를 제거하지는 않지만, 재료 제거율이 우수합니다. 이러한 동시적이고 반복적인 절삭 작용은 높은 부분을 평평하게 하고 불규칙한 부분을 매끄럽게 하여 평평하고 균일한 표면을 만들어냅니다.

이 공정에서는 재료 유형과 표면 상태에 따라 플레이 커터와 엔드밀 등 다양한 공구를 사용합니다. 가공 장비로는 CNC 밀링 머신이나 머시닝 센터가 사용됩니다.

 

페이스 밀링 공정의 작동 원리: 단계별 설명 

페이스 밀링 재료 제거 메커니즘 

다음은 페이스 밀링 작업에 포함되는 단계입니다.

1단계: 공작물 고정

먼저, 밀링 공정 중 움직임을 방지하기 위해 클램프, 바이스 또는 기타 고정 장치를 사용하여 공작물을 기계 테이블에 고정하십시오. 공작물이 안정적이고 밀링 커터의 면과 올바르게 위치했는지 확인하십시오.

2단계: 공구 및 공작물 정렬

다음으로 공작물과 절삭 공구를 정렬합니다. 다이얼 게이지나 다른 정렬 도구를 사용하여 위치를 확인하고 조정할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 절삭 공구가 공작물 중앙에 위치하고 공작물 표면이 공구의 회전축에 수직이 되어야 한다는 것입니다.

3단계: 밀링 매개변수 설정

CNC 기계의 제어판에서 스핀들 속도, 이송 속도 및 절삭 깊이를 설정하십시오. 공작물의 재질과 절삭 공구의 사양을 고려해야 합니다. 다음 섹션에서 이러한 매개변수에 대해 자세히 설명하겠습니다. 실제 공작물을 사용하여 매개변수를 테스트 실행하여 최적화할 수도 있습니다. 맞춤형 밀링.

4단계: 가공 단계

이제 본격적인 밀링 작업이 시작됩니다. 밀링 머신을 작동시키고 절삭 공구를 서서히 내려 공작물 표면에 닿도록 합니다. 미리 업로드된 CNC 지침에 따라 절삭 공구는 공작물 표면을 따라 겹치는 경로를 따라 이동하며 전체 표면이 가공됩니다.

 

페이스 밀링 공구란 무엇인가요?

페이스 밀링 공구 

쉘 밀과 플라이 커터는 주요 페이스 밀링 공구이며, 엔드 밀도 일부 경우에 사용됩니다. 각 공구는 고유한 구조와 특징을 가지고 있습니다. 쉘 밀은 정밀한 가공에 적합하고, 플라이 커터는 넓은 표면적 가공에 사용할 수 있습니다.

쉘 밀스

쉘 밀은 면에 톱니가 있고 가장자리에 삽입물이 있는 구조로 되어 있습니다. 이러한 결합 구조는 경질 재료를 가공할 수 있으며 재료 제거 속도를 높여줍니다. 삽입물이 먼저 공작물에 닿아 소량의 재료를 제거하고, 여러 개의 톱니가 맞물리면서 추가 제거를 통해 표면을 정밀하게 가공합니다. 쉘 밀은 일관되고 고품질의 표면 마감을 제공하며, 마모되거나 공작물 재료가 변경될 경우 삽입물을 자주 교체해야 합니다.

플라이 커터

플라이 커터는 단일 날과 인서트를 가진 단일 포인트 절삭 공구입니다. 이 조절 가능한 절삭 공구는 넓은 표면적의 페이스 밀링에 이상적입니다. 하지만 다른 절삭 공구에 비해 밀링 속도가 느립니다. 또한, 전력 소비량이 낮은 공구라는 특징도 있습니다. 

엔드 밀 

엔드밀이나 커터는 쉘밀이나 플라이 커터에 비해 면삭 가공 도구로서의 활용도가 낮습니다. 엔드밀의 날카로운 면은 표면을 연속적으로 가공하기에 충분하지 않습니다. 하지만 표면에 패턴을 새기는 데는 사용할 수 있습니다.

 

페이스 밀링: 금속 vs 플라스틱

페이스 밀링 작업은 플라스틱, 금속, 복합재료 등 다양한 재료에 적용할 수 있습니다. 재료마다 물성이 다르기 때문에 페이스 커터를 사용할 때의 반응도 다릅니다. 예를 들어, 플라스틱 밀링 효율적인 칩 제거 측면에서 어려움이 있을 수 있습니다. 반면에, 금속 밀링 경도가 높은 경우 절삭 공구 재질에 대한 특별한 고려가 필요할 수 있습니다.

아래 표는 플라스틱과 금속 가공물의 페이스 밀링의 주요 차이점을 보여줍니다.

기준	플라스틱 페이스 밀링	금속 표면 밀링
도구 재료	고속도강(HSS), 카바이드	탄화물, 고속강(HSS), 코발트
밀링 속도	재료 경도가 낮기 때문에 더 높습니다.	재료 경도가 높을수록 낮습니다.
정 자국이 나란히 나게하는 다듬질	녹는 것을 방지하기 위해 날카롭고 매끄러운 도구를 사용하십시오.	고온 및 마모를 견딜 수 있는 견고한 도구
도전	용융, 변형, 칩 제거	높은 마모, 공구 파손, 열 관리
스핀들 회전 속도	더 높은 회전수(최대 30,000RPM)	낮은 회전수(1,000~10,000RPM)
비용	낮은 도구 및 재료 비용	더욱 견고한 공구와 재료비로 인해 가격이 더 높습니다.

 

성공적인 페이스 밀링 작업을 위한 팁

공구 선택부터 표면 품질 고려 사항에 이르기까지, 페이스 밀링 공정을 수행하는 동안 따를 수 있는 몇 가지 팁을 소개합니다.

• 도구 안정성

 먼저 스핀들과 거기에 부착된 공구가 안정적인지 확인해야 합니다. 또한 스핀들이 작동에 필요한 충분한 마력을 갖추고 있는지 확인하십시오.

• 도구 재료

가공 대상물의 재질과 원하는 표면 마감 품질에 따라 공구 재질을 선택하십시오. 예를 들어, 셸 밀은 단단한 재질 가공에 적합하며, 플라이 커터는 더욱 정밀한 표면 마감을 제공할 수 있습니다.

• 일관된 도구 경로

공작물 표면에서 공구가 빈번하게 드나들면서 절삭날에 스트레스가 가해져 과도한 채터링이 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 위험을 방지하기 위해 연속적인 공구 경로를 유지해야 합니다.

• 보조 형상에 대한 페이스 밀링

밀링 표면에 구멍이나 홈과 같은 부가적인 형상이 포함되어 있는 경우, 절삭날에 가해지는 힘을 줄이기 위해 이송 속도를 낮추십시오.

• 표면 마감에 집중

평탄도뿐만 아니라 원하는 표면 마감에도 집중하십시오. A가공 품질을 극대화하려면 공구 선택과 절삭 매개변수를 조정하십시오. 예를 들어, 플라이 커터를 사용하여 천천히 가공하면 매우 매끄럽고 광택 있는 표면을 얻을 수 있습니다.

 

페이스 밀링 작업 유형

성능 및 공정 특성에 따라 일반형, 중하중형, 고이송형 페이스 밀링의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 아래 목록에서 각 유형에 대해 간략하게 설명합니다.

• 일반 평탄화 작업

페이스 밀링은 공작물보다 직경이 큰 단순한 페이스 커터를 사용하는 가장 기본적이고 일반적인 유형의 가공 방식입니다. 절삭 공구는 45도 각도로 가공면에 접촉(진입)합니다.🇧🇷. 이 페이스 밀링 공정은 공작물의 표면을 평평하게 만드는 데 사용되며, 필요에 따라 다른 밀링 또는 기계 가공 공정을 통해 추가적인 평탄화를 진행할 수 있습니다. 

• 헤비듀티 페이스 밀링 

이름에서 알 수 있듯이, 고강도 페이스 밀링 공정은 공작물에서 두꺼운 재료를 제거하여 표면을 매끄럽고 균일하게 만듭니다. 따라서 크고 표면이 매우 거친 공작물에 사용됩니다. 커터는 6° 각도로 공작물 모서리에 진입합니다.0또한, 이러한 밀링 작업에는 고출력 가공 스핀들과 초경 또는 다이아몬드 코팅 공구가 필요하며, 플라이 커터가 적합한 선택이 될 수 있습니다.

• 고이송면 밀링

높은 이송 속도(1000m/min 이상)는 일반적으로 알루미늄이나 ABS 플라스틱과 같은 연질 재료에 적합합니다. 이 방식은 10~15° 각도로 공작물에 진입하여 표면을 매끄럽게 가공하는 것을 특징으로 합니다. 높은 이송 속도를 사용할 수 있지만, 재료 제거량은 다른 방식에 비해 적습니다.

 

페이스 밀링의 장점 

재료 표면을 평평하게 만드는 것은 후속 가공 작업에 균일한 표면이 필요하기 때문에 이상적인 공정입니다. 또한, 매끄럽고 평평한 표면은 많은 제품에서 최종 요구 사항이기도 합니다. 그 외의 장점은 다음과 같습니다.

• 높은 재료 제거율페이스 밀은 재료를 더 많이 공급할 수 있습니다. 분당 1000m의 속도를 낼 수 있어 고강도 작업에 적합합니다.
• 차원 정확도: CNC 밀링 머신은 다음과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 치수 및 공차는 물론 평탄도까지 정밀하게 제어하여 가공물이 요구되는 치수 조건을 충족하도록 합니다. 
• 효율적인 칩 배출: 페이스 밀링 공구는 절삭 영역에서 칩을 효율적으로 배출하도록 설계되었습니다. 
• 다양성: 이 제품은 다용도로 사용 가능하며 금속, 플라스틱, 복합재료를 포함한 다양한 재료에 사용할 수 있습니다.
• 툴링의 유연성: 페이스메이크업 밀링 가공에는 초경 인서트와 고속강을 포함한 다양한 절삭 공구 옵션이 있어 공구 및 재료 선택 과정이 더욱 유연해집니다.

 

페이스 밀링의 응용 분야

페이스 밀링 응용 분야

페이스 밀링 가공된 부품은 평평하고 매끄러운 표면을 가지며, 때로는 오목한 패턴이 있을 수 있습니다. 이러한 가공 방식은 다음과 같은 분야에 적용됩니다.

어플리케이션	기술설명	실제 세계의 예
표면 준비	추가 가공 또는 마감을 위한 표면 평활화	코팅 또는 도색을 위해 금속판을 준비하는 작업
표면 평탄화	공작물의 균일한 표면 평탄화	기계류용 평평한 금속 받침대
공작물 형상화	가공물을 원하는 치수로 성형 및 가공	엔진 블록을 정밀한 치수로 가공
패턴 통합	표면에 패턴이나 질감을 통합하는 것	장식 패널에 독특한 패턴
엣지 프로세싱	공작물의 모서리를 가공하고 다듬는 작업	조립을 위한 금속 부품 모서리 마감

 

Boda에서 CNC 기계를 이용한 페이스 밀링

Boda는 선전에 본사를 둔 선도적인 기업입니다. CNC 밀링 중국당사의 첨단 가공 공장은 다축 CNC 밀링 머신을 갖추고 있어 페이스 밀링을 비롯한 모든 밀링 공정을 처리할 수 있습니다. 다양한 소재와 용도에 유연하게 대응하며, 어떤 작업이든 믿고 맡기실 수 있습니다. CNC 밀링 서비스소량의 시제품이 필요하든 대규모 생산이 필요하든 상관없이.

그러니 지금 바로 견적을 요청하세요!

 

제품 개요 

이 글에서는 페이스 밀링 공정과 그 다양한 측면에 대해 살펴보았습니다. 페이스 밀링은 공작물 표면을 균일하게 평탄화하는 데 가장 널리 사용되는 가공 방법입니다. 하지만 최적의 결과를 얻기 위해서는 쉘 밀링 공구, 엔드밀, 플라이 커터 등 적절한 공구 종류와 밀링 속도를 선택하는 것이 중요합니다. 또한, 소량의 재료를 제거하든 대량의 재료를 제거하든 관계없이 공작물의 평탄도를 확보하기 위해 페이스 밀링을 사용할 수 있습니다.