수직 밀링 센터: 기본 원리, 용도 및 비교

파란색과 흰색으로 된 수직 밀링 센터 이미지

수직 밀링 센터

수직 밀링 센터는 현대 제조의 핵심을 이루는 효율적이고 다재다능한 기계 종류 중 가장 일반적인 머시닝 센터 유형입니다. 이 머시닝 센터는 수직 스핀들 방향으로 설계되어 다양한 종류와 크기의 재료를 절삭 및 가공할 수 있는 것이 특징입니다. 

일반적으로 3축 또는 5축 설계의 수직 밀링 센터는 다음과 같은 여러 가지 편리한 기능을 갖추고 있습니다. 스핀들 속도 회전 속도, 통합 냉각 시스템, 자동 공구 교환 장치, 견고하고 신뢰할 수 있는 구조 재료 등 다양한 특징을 갖춘 이 기계는 고품질 가공 부품과 짧은 생산 시간이 요구되는 많은 제조 시설에 적합합니다. 

CNC 가공 센터 프로린테크 산업 분야에 정확하고 정밀한 부품을 제공합니다. 자동차, 항공우주, 전자 및 의료 분야 기업들은 부품 및 구성 요소에 이 기술을 크게 의존하고 있습니다. 

따라서 수직 밀링 센터는 역동적인 성능과 검증된 신뢰성을 제공하기 때문에 가공 부품에 매우 적합한 선택입니다. 이 글에서는 수직 밀링 센터의 기본 원리를 자세히 살펴보고, 적용 분야, 종류 및 기능을 중점적으로 다룹니다. 

읽어!

 

수직 밀링 센터란 무엇인가요?

수직 밀링 센터(VMC)는 스핀들이 수직 방향으로 장착된 CNC 밀링 머신의 한 종류입니다. 

VMC는 다양한 기능을 수행할 수 있도록 여러 가지 특징을 갖추고 있으며, 그중 가장 주목할 만한 것은 회전 테이블, CNC 기술 및 자동 공구 교환기(ATC)입니다. 

회전 테이블과 결합된 VMC는 엄청난 성능을 자랑합니다. 가공 공정의 효율성, 다용성 및 정확성은 최고 수준입니다. 이러한 유형의 테이블을 통해 밀링 센터는 한 번의 설정으로 복잡한 다면 밀링 작업을 수행할 수 있습니다. 

VMC는 CNC 기술을 특징으로 하며, 이를 통해 절삭 공구의 다축 조작을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 구멍, 홈, 형상 및 기타 다양한 3D 기능을 제작할 수 있습니다. 

물론, ATC(자동 공구 교환기)는 수직 밀링 센터의 핵심 요소 중 하나입니다. ATC를 통해 기계는 절삭 공구를 빠르고 효율적으로 교환할 수 있어 사이클 시간을 단축하고 제조 효율을 향상시킬 수 있습니다.  

 

수직 가공 센터의 기능은 무엇입니까?

밀링이 주된 기능이지만, 이 기계는 언더파워 가공을 포함한 여러 다른 기능도 수행할 수 있도록 설계되었습니다. CNC 가공 서비스;

  • 교련 
  • 도청 
  • 지루한
  • 조각 
  • 일부 전환 
  • 제한된 기어 절삭 

VMC에 장착된 밀링 공구가 금속 블록의 오목한 부분에 정밀한 구멍을 뚫고 있습니다.

수직 밀링 센터에서의 가공 공정

 

수직 밀링 센터의 작동 원리

수직 밀링 센터는 스핀들에 장착된 절삭 공구가 작업대 위의 공작물을 절삭하는 간단한 작동 원리를 가지고 있습니다. 주요 단계는 다음과 같습니다.

1단계: 기계 설정

VMC에서 가공 작업을 시작하기 전에 테이블의 잔해, 냉각수 잔류물, 먼지 등을 깨끗이 제거하십시오. 공작물을 작업대에 고정하고 필요한 조정을 하십시오. 

2단계: CNC 프로그래밍 

CNC 제어 방식의 수직 밀링 센터 작동에는 제어판을 통해 코드를 로드해야 합니다. 따라서 이 단계에서... G 코드와 M 코드 해당 작업에 필요한 항목이 추가됩니다. 

검은색 배경에 다양한 색상으로 밀링 코드가 표시된 CNC 화면의 스냅샷 이미지입니다.

가공 코드

수직 밀링에는 평면 선택 지침, 포인트 위치 지정 및 고속 가공을 포함한 다양한 코드가 있습니다. 깊은 구멍 드릴링걱정하지 마세요. 숙련된 기계공이나 프로그래머라면 프로그램을 만드는 데 아무런 문제가 없습니다. 

또한 최신 VMC는 대화형 프로그래밍 기능을 갖추고 있어 기계공이 코드를 입력할 필요가 없습니다. 

3단계: 도구 선택 

수직 밀링 센터에서는 다양한 작업을 수행할 수 있으므로 공구 선택은 가공 과정에서 매우 중요한 부분입니다. 일반적으로 밀링 커터에는 엔드밀, 페이스밀, 슬래브밀, 황삭 엔드밀 등이 있습니다. 

VMC에 사용 가능한 다양한 공구 유형을 고려하여 가장 적합한 것을 선택하십시오. 공구 재질 외에도 공구 직경, 공구 코팅, 헬릭스 각도 등이 선택에 중요한 요소입니다. 

4단계: 절단 매개변수 조정

VMC에서 원하는 절삭 정밀도를 얻으려면 이송 속도, 절삭 속도, 각도 등 모든 관련 절삭 매개변수를 조정하는 것이 필수적입니다. 

전반적으로 이러한 조정은 절삭 공구의 종류, 표면 조도 요구 사항, 공작물 재질 및 기계 모니터링 시스템 등을 기반으로 이루어져야 합니다. 

5단계: 분쇄 공정

이 단계에서 VMC는 프로그램에 따라 가공 지시를 세부적인 부분까지 완벽하게 실행합니다. 공작물을 고정한 테이블은 작업자가 서 있는 위치에서 봤을 때 X축을 따라 좌우로 움직입니다. 테이블의 앞뒤 이동은 Y축을 통해 이루어집니다. 

이러한 테이블 움직임과 이송 속도 및 절삭 깊이와 같은 절삭 매개변수의 조합을 통해 원하는 최종 부품의 치수와 형상이 만들어집니다. 

6단계: 품질 관리 

수직 밀링 가공 후, 가공된 부품은 모든 설계 및 표준 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 품질 검사를 거칩니다. 검사 과정에서 필요한 경우 부품을 조정하거나 완전히 재가공할 수 있습니다. 

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수직 밀링 센터의 부품

위에서 설명한 수직 밀링 센터의 작동 원리는 몇 가지 구성 요소를 언급했는데, 이 구성 요소들이 다른 구성 요소들과 결합하여 가공 작업을 구현합니다. 이제 스핀들, 작업대, 자동 공구 교환기(ATC)를 포함한 VMC의 각 부분에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 

수직 밀링 센터의 각 부분 명칭이 표시된 도면

수직 밀링 센터

작업대

이것은 가공 중인 공작물을 고정하는 고정식 테이블입니다. 최신 VMC용 작업 테이블은 횡방향 및 직선 방향 이동이 가능한 자동화 기능을 갖추고 있습니다. 

회전 테이블

수직 밀링 센터는 표준 작업 테이블 외에도 회전 테이블을 장착할 수 있습니다. 이는 선택 사양이지만, 공작물의 여러 면 가공 및 복잡한 다축 가공 측면에서 기계의 활용도를 크게 향상시켜 줍니다. 

수직 밀링 센터의 일부 단면 이미지로, 회전/경사 테이블이 보입니다.

회전/틸팅 테이블

냉각수 시스템 

이 시스템은 기계의 절삭유 공급 시스템을 포함합니다. 이는 공작물과 절삭 공구를 냉각할 뿐만 아니라 칩 배출을 향상시키는 데에도 중요합니다. 

자동문 작동 메커니즘

자동 도어 작동 메커니즘은 수직 밀링 센터의 안전 장치 중 하나입니다. 또한 기계 전체의 자동화를 촉진하고 자동화 사이클 속도를 높여 제조 효율을 향상시킵니다. 이 메커니즘은 프로그래밍된 명령과 액추에이터의 조합을 통해 작동합니다. 

자동 팔레트 교환기(APC) 시스템

팔레트는 수직 밀링 머신(VMC)에서 완제품이나 원자재를 적재 및 하역하는 동안 이동시키는 데 사용되는 교체 가능하고 이동 가능한 구성 요소입니다. 최고의 VMC는 가동 중지 시간을 최소화하기 위해 자동 팔레트 교환 시스템을 갖추고 있습니다. 

스핀들 부분

VMC의 스핀들 영역은 스핀들 자체, 파워록, 모터 등을 포함한 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다. 이 영역의 기본적인 기능은 절삭 공구를 고정하고 필요한 속도로 회전시키는 것입니다. 

VMC의 설계에 따라 스핀들에 대한 모터 시스템은 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있습니다. 

자동 공구 교환기(ATC)

자동 공구 교환기는 수동으로 공구를 교환할 필요성을 없애 가공 생산성을 향상시키는 시스템입니다. 이 메커니즘은 체인식 또는 드럼식으로 제공됩니다. 

번호가 매겨진 원형 디스크 캐러셀에 아래쪽을 향하는 공구가 배열된 수직 가공 센터용 공구 교환기

자동 공구 교환기

체인식 ATC 설계는 체인과 스프로킷, 그리고 잠금 장치를 포함합니다. 드럼식 설계는 드럼 모양의 공구 매거진이 특징입니다. 드럼식은 수납 가능한 공구의 수는 적지만, 공구 교체 속도가 상대적으로 빠릅니다. 

 

수직 밀링 센터의 응용 분야 및 용도

위에서 살펴본 VMC의 주요 구성 요소를 통해 이러한 기계가 얼마나 광범위하게 적용되는지 쉽게 이해할 수 있습니다. 이 놀라운 가공 기계는 정밀 공구, 자동차, 항공 우주 및 기타 여러 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 

이러한 응용 사례들은 신속한 프로토타이핑, 복잡한 금속 가공 및 대규모 제조와 관련된 핵심 부품 제조에 있어 VMC의 중요성을 다시 한번 강조합니다. 많은 공급업체와 최종 사용자들이 이를 활용하고 있습니다. CNC 가공 및 그 장점을 살펴보세요 VMC와 관련하여 다음과 같은 용도로 사용하기로 선택했습니다.

  • 정밀 툴링 

정밀 툴링은 윤곽선 및 캐비티 드릴링과 동의어이며, 쾌속 툴링, 금형 제작 및 다이 제작에 사용됩니다. 이러한 공정에서는 필요한 제품을 제작하는 데 도움이 되는 정밀 밀링을 위해 VMC(수직 밀링 머신)가 널리 사용됩니다. 

  • 자동차 산업 

수직 밀링 머신은 자동차 산업에서 특이한 형상의 곡선 부품 가공에 선호됩니다. 강철, 알루미늄 또는 기타 재질에 관계없이 이 기술을 통해 흡기 매니폴드, 서스펜션 부품, 엔진 브래킷과 같은 자동차 부품을 생산할 수 있습니다. 

수직 가공 센터(VMC)를 사용하여 정밀 가공된 자동차 서스펜션 부품

CNC 가공 자동차 서스펜션 부품 

  • 항공 우주 산업

VMC의 다용성, 비용 효율성 및 정밀도는 복잡한 부품이 중요한 항공우주 산업에 필수적입니다. 항공기 기체 및 엔진 부품의 다양한 크기와 디자인은 제조업체들이 이 가공 기술을 선호하는 분야 중 일부입니다. 

  • 의료 장비 

현대 의료기기 산업은 정밀성과 품질의 상징입니다. 이러한 요구 사항을 충족하는 가장 확실한 방법은 다재다능하고 정밀하며 신뢰할 수 있는 기술인 VMC를 사용하는 것입니다. 

이 방법은 스테인리스강이나 티타늄과 같은 재료를 사용하여 임플란트, 수술 기구, 보철물 및 기타 여러 의료 기기를 생산하는 데 널리 사용됩니다. 

CNC 가공으로 제작된 의료용 플라스틱 및 금속 부품, 일부는 수직 밀링 센터에서 가공되었습니다.

의료용 부품

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CNC와 VMC의 차이점은 무엇인가요?

특히 VMC 서비스를 처음 접하는 사람들은 CNC와 VMC라는 용어를 혼동하기 쉽습니다. CNC와 VMC는 기계 가공 업계에서 흔히 사용되는 용어이지만, 완전히 다른 의미를 가지고 있습니다.

CNC는 컴퓨터 수치 제어를 의미하며, 기계 자동화를 위한 가공 분야의 핵심 개념입니다. 다양한 종류의 기계가 CNC 기능을 활용할 수 있으며, 그중 하나가 VMC(수직 가공 센터)입니다. 

 

VMC와 HMC 중 어느 것이 더 나은가요?

수직 밀링 센터의 몇 가지 측면과 VMC와 HMC의 차이점에 대해 논의했으니, 이제 수평 밀링 센터와의 차이점을 살펴보는 것도 좋을 것입니다. 차이점은 구성, 기능, 가공 효율 및 기타 여러 영역에서 발생합니다. 

각 디자인이 서로 다른 제조 요구 사항에 적합하기 때문에 이러한 비교는 중요합니다. 아래 비교표는 각 디자인에 대한 보다 명확한 개요를 제공합니다.

부동산  수직형 머시닝센터 수평형 머시닝센터
스핀들 디자인  위아래로 좌우 
설치 및 적용  간편한 설정으로 빠른 가공 작업 가능 상대적으로 설치가 까다롭지만, 보다 복잡한 작업에 적합합니다.
CNC 가공 효율성  소량의 간단한 가공 작업을 지원합니다. 대량의 복잡한 작업도 무리 없이 처리할 수 있습니다.
도구 액세스 기본적으로 3축 구동을 위해 설계되었지만, 회전 부착 장치를 통해 확장이 가능합니다.  4개 이상의 축을 가지고 있어 더욱 역동적입니다. 
공간 요구 사항 컴팩트 디자인 더 넓은 공간이 필요합니다.
최고의 사용 사례 생산량 감소, 구조 단순화 다면 가공, 대량 생산

수직 밀링 센터와 수평 밀링 센터를 비교한 표에서 볼 수 있듯이, 두 기계 설계는 스핀들 방향, 공간 요구 사항, 생산량, 가공 부품의 복잡성 등 여러 요소에서 차이가 있습니다. 

4축 수평 밀링 센터의 도면으로, 이송축, 회전 B축 테이블 및 주요 구조 부품이 표시되어 있습니다.

수평 밀링 센터

추가 읽기 : 3축 CNC vs 5축 CNC

 

수직형 머시닝 센터의 장점과 단점은 무엇인가요?

수직형 머시닝 센터는 설치가 간편하고 뛰어난 가공 정밀도를 제공하기 때문에 중소 제조업체에서 선호하는 기술입니다. 수평형 머시닝 센터보다 가격이 저렴한 편이지만, 수평형 머시닝 센터는 더 무겁고 큰 공작물을 가공하는 데 적합합니다. 

VMC의 장점을 요약하면 다음과 같습니다.

  • 설치 및 가공 중 접근이 더 용이합니다.
  • 더 컴팩트 한 디자인
  • 더 저렴한 가격 
  • 작은 공작물에 더욱 정밀한 작업 가능

VMC의 단점은 다음과 같습니다.

  • 더 큰 부품에는 적합하지 않습니다.
  • 칩 관리 부실 
  • 스핀들 출력 감소

 

최적의 수직 밀링 센터 선택하기

수직 밀링 센터와 수평 밀링 센터를 비교했으니 이제 다음 요소들을 살펴볼 수 있습니다. 중국 CNC 가공 서비스 공급업체는 이상적인 기계를 선택할 때 여러 요소를 고려합니다. 주요 고려 사항에는 원자재 유형, 생산량, 부품 복잡성 및 공차 요구 사항이 포함됩니다.

원료 

CNC 가공 매개변수는 재료마다 다르므로 모든 설정에서 이러한 차이를 고려해야 합니다. 또한 VMC의 용량도 고려해야 합니다. 가공성 가공할 재료의.

예를 들어, 알루미늄 가공 시 절삭력과 스핀들 속도는 경화강 가공 시와 현저히 다릅니다. 경화강 가공에는 저속이 필요하지만, 알루미늄 가공에는 고속이 적합합니다. 절단 속도. 

복잡한 형상과 두 개의 원형 홈이 있는 알루미늄 부품이 수직 밀링 센터의 회전 테이블 위에 놓여 있습니다.

알루미늄 공작물 밀링

생산량 

VMC의 생산량에 따라 특정 작업에 사용할 VMC의 종류 또는 모델이 결정됩니다. 예를 들어 수백 개의 엔진 블록을 가공해야 하는 경우 자동 도어와 공구 교환 기능을 갖춘 특정 VMC를 사용하는 것이 이상적입니다. 이렇게 하면 수작업 개입을 최소화하고 효율성을 높일 수 있습니다.

대형 흰색 수직 밀링 센터로, 일반적으로 대량 생산을 위해 여러 개의 스핀들이 장착된 유형입니다.

대형 수직 밀링 센터

부품 수를 줄이면 더욱 유연한 장비를 사용할 수 있습니다. 소량 배치 CNC 머시닝 비록 고정 장치 설치 및 공구 교체에는 사람의 손길이 필요하지만, 작업은 쉽게 수행할 수 있습니다. 

부품 복잡성 

매우 복잡한 부품을 가공할 때는 VMC(수직형 기계 가공기)의 선택이 매우 중요합니다. 일반적인 기계 대신에 3축 기계보다 발전된 5축 버전이 윤곽선, 언더컷, 포켓 등을 쉽게 절삭할 수 있기 때문에 더 바람직합니다.

오토바이 엔진 케이스를 가공할 때처럼 여러 면을 가공해야 하는 경우가 바로 그런 경우입니다. 

공차 요구 사항 

레벨은 다음과 같습니다. 도구 교정견고성 및 안정성은 수직 밀링 센터마다 다를 수 있습니다. 즉, 모든 기계의 공차 성능이 동일하지는 않다는 의미입니다. 

항공우주 분야처럼 정확한 요구사항이 최우선인 경우, VMC(가속도 제어 용량) 선택이 중요합니다. 

참고 : 열가소성 수지의 CNC 가공

수직 밀링 머신의 안전 수칙은 무엇인가요?

수직 밀링 머신은 강력한 성능을 자랑하는 믿음직한 장비이지만, 이러한 장비 주변에서 작업할 때는 다음과 같은 안전 수칙을 엄격히 준수해야 합니다.

  • 개인 보호 장비(PPE)를 항상 착용하십시오.
  • 공구와 공작물을 고정하려면 품질 좋고 적합한 바이스를 사용하십시오.
  • 설정 및 순환에 대한 카운터체크
  • 응급 절차에 대해 잘 알고 있어야 합니다.
  • 잠금/태그아웃 절차에 따른 성능 유지 관리 
  • 가공 과정 중에는 항상 VMC를 모니터링하십시오.

 

프로린테크의 밀링 센터 운영

프로린테크(Boda)의 CNC 가공 센터는 최신 설계와 탁월한 가공 능력을 자랑합니다. 다양한 종류의 CNC 기계를 보유하고 있어 여러 산업 분야에 필요한 정밀 부품을 폭넓게 가공할 수 있습니다. 

최신 제어 시스템과 탁월한 강성을 갖춘 이 기계들은 안정적이고 정확한 성능을 제공하여 비용 효율적인 부품을 생산합니다. 

당사에 문의해 주세요. 오늘 저희 수직 밀링 센터의 기능과 귀사에 어떻게 적합한지 자세히 알아보십시오.