엔드밀을 사용하는 것은 현대 엔지니어링 및 응용 분야에서 매우 중요해졌습니다. 이 가이드는 엔드밀 사용, 유형, 실제 응용 분야 및 최단 시간 내에 최대 성능을 위한 기술에 대한 자세한 지식을 제공하기 위한 것입니다. 엔드밀 설계 매개변수와 관련 절삭 매개변수의 역할을 다루는 데 중점을 두고, 가공 활동의 품질 범위 내에 있으면서 생산량을 늘릴 수 있는 이유를 설명합니다. 이러한 기사는 초보자와 전문 기계공 모두에게 가공 작업에서 엔드밀 사용을 개선하는 방법에 대한 실제 지식을 제공하여 도움이 될 것입니다.
엔드밀이란 무엇이고, 어떻게 작동하나요?
엔드밀의 기능 개요
엔드밀은 밀링 머신의 구성 요소인 회전 커터로, 소재를 제거하기 위해 공작물에 대해 회전합니다. 엔드밀은 또한 둥근 팁으로 복잡성을 생성합니다. 수평 및 수직 유지 작업에 모두 적합한 샤프트에 부착된 날카로운 모서리가 있습니다. 주요 기능인 보링 홀 외에도 엔드밀은 슬로팅, 컨투어링 및 프로파일링을 포함한 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 엔드밀의 효율성은 플루트 레이아웃, 나선 각도 및 치수와 같은 형상의 함수이며, 이는 절삭 속도, 결과적인 마무리 및 공구의 내구성에 영향을 미칩니다.
엔드밀과 드릴의 차이점은 무엇입니까?
엔드밀에 숨겨진 것과 드릴 사이에는 상당한 차이가 있습니다. 예를 들어, 드릴은 수직 방향으로만 재료를 제거하여 구멍을 만드는 생성 작용을 위해 제작되는 반면, 엔드밀은 측면 또는 표면을 가로질러 절단할 수도 있으며, 이는 슬롯 밀링, 윤곽 가공 및 프로파일링을 포함한 모든 작업을 포함하여 더 많은 작업을 가능하게 합니다. 또한 엔드밀 커터는 공구 길이 주변에 블레이드 또는 절삭 날이 있도록 설계되어 가공 공정 효율성 중 칩 제거가 개선되고 드릴 비트에는 절삭 날만 있습니다. 밀링을 수행할 때의 이러한 회전 및 이동은 드릴 비트를 사용하는 경우보다 더 정확하고 미세한 표면을 얻을 수 있도록 합니다.
다양한 종류의 엔드밀 이해
- 플랫 엔드 밀: 이름에서 알 수 있듯이 이 도구는 평평한 끝을 가지고 있습니다. 주로 마무리 단계에서 사용되며, 매끄러운 표면을 제공하기 때문에, 포켓팅 및 컨투어링 공정 중에도 사용됩니다.
- 볼 엔드 밀: 이 엔드밀은 둥근 팁으로 설계되었으며, 특히 다이 및 금형과 같은 보다 정확한 모양에서 정교한 각도가 표현됨에 따라 모양의 곡률이 점진적으로 변할 수 있는 3D 윤곽 가공에 사용됩니다.
- 챔퍼 엔드 밀: 챔퍼 엔드밀은 접합면에 수직이 아닌 모서리를 구성하기 위해 모서리를 정리하거나 각도를 조정합니다.
- 코너 라디우스 엔드 밀: 이 유형의 엔드밀 절삭 공구는 절삭 끝 샤프트를 따라 모서리 부분에 큰 원형 반경이 있어 밀링 공정 동안 재료가 깨지는 것을 방지하며 다양한 현장 응용 분야에서 사용이 확대됩니다.
- 테이퍼드 엔드밀: 테이퍼 엔드밀은 원뿔 모양이어서 드래프트와 각도를 사용하여 물체 내부에 다양한 가파른 각도와 극단적인 각도를 만들 수 있습니다.
- 러핑 엔드 밀: 신속한 소재 제거를 위해 개발된 러핑 밀은 보링 밀을 사용한 후 제거될 수 있는 작업물의 많은 부분을 빠르게 제거하여 대량의 절삭을 수행합니다.
다양한 프로젝트를 위한 엔드밀 선택: 실용 가이드
엔드밀을 선택할 때 명심해야 할 사항
- 재료: 엔드밀은 연성 금속에는 HSS, 견딜 수 있는 경질 재료에는 카바이드와 같이 적절한 재질을 사용해야 합니다.
- 지름: 직경은 주로 절삭 깊이와 필요한 특징 크기 정밀도에 따라 결정되므로 선택 시 주의해야 합니다.
- 플루트 수: 또한 플루트도 검토해야 합니다. 거친 가공에서 칩 제거에 유용한 플루트가 적을수록 유용하고, 플루트가 많을수록 마감이 더 세밀해지는 경향이 있습니다.
- 코팅: 중요한 코팅으로는 TiN이나 TiAlN이 있는데, 이는 도구의 수명을 늘리는 동시에 저항을 감소시킵니다.
- 절단 각도: 또한, 표면에 생성될 수 있는 실크와 칩의 양이 늘어나기 때문에 작업에 맞게 절단 각도를 결정하는 것도 필요합니다.
- 애플리케이션: 특정 작업에 필요한 엔드밀 유형을 식별하여 거친 작업, 정삭 작업 또는 특수 윤곽 작업이 필요한지 확인합니다.
다양한 엔드밀 코팅에 대해 알아보기
엔드밀 코팅은 공구 성능 향상과 공구 수명에 크게 기여합니다. 알려진 코팅 중 일부는 다음과 같습니다.
- 질화티타늄(TiN): 마찰을 줄이고 마모 저항성을 높여 도구의 수명을 연장합니다. 일반적인 밀링 작업에 적합합니다.
- 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN): 열이 심하게 축적될 수 있는 환경에서 사용하기에 좋은 절삭 공구 재료이며, 고강도 재료를 절삭하는 데 적합합니다.
- 지르코늄 질화물(ZrN): 상당히 좋은 슬라이딩 특성을 가지고 있으며 칩 흐름 억제 능력이 우수합니다. 주로 비철 금속 용도에 적용됩니다.
- 다이아몬드 코팅: 매우 단단한 재료를 절단하는 데 가장 적합합니다. 도구를 매우 내구성 있게 만들지만 도구를 조심해서 다루어야 합니다.
- 육각형 질화붕소(hBN): 마무리 작업과 같이 마모가 심한 환경에서의 절삭 작업을 위해 설계되었습니다.
엔드밀에 적합한 코팅을 선택하면 가공 효율성, 공구 수명 및 가공된 구성 요소의 전반적인 품질에 코팅이 미치는 영향을 알 수 있습니다.
HSS 엔드밀 대 카바이드 엔드밀: 어떤 것을 선택해야 할까
고속 강철과 카바이드 하우징은 모두 재료 사용, 절삭 속도, 공구 수명을 포함한 여러 측면을 포괄해야 합니다. HSS 펀치와 유사한 장치는 일반적으로 비용이 적게 들고 날카롭게 하는 동안 더 최소화되고 다루기 어렵기 때문에 더 부드러운 기판과 느린 생산 라인 기계에 서비스를 제공합니다. 그럼에도 불구하고 여전히 카바이드에 비해 마모와 내열성이 낮습니다. 반면, 카바이드로 만든 카운터싱크가 있는 엔드 밀링 커터는 경도가 더 높고 고속 조건에서 더 잘 작동하며 특히 단단한 재료에서 더 좋습니다. 절삭 공구 온도 상승은 공구가 노출되는 고온에서 공구를 보호하는 단단한 금속 공구로 인해 작업 중에 완화됩니다. 결국 결정은 수행할 작업의 특성, 비용, 해당 부품의 표면 마감에 대한 열망에 따라 달라야 합니다.
엔드밀을 효과적으로 사용하는 방법
밀링 머신을 작동을 위해 준비하는 방법
- 교정 수행: 작동 전에 밀링 머신을 제대로 설치하고 수평을 맞춰 위치에 편차가 없는지 확인하세요.
- 엔드밀 부착: 선택한 엔드밀을 스핀들에 위치시키고 잠그고, 스핀들에서 미끄러지지 않도록 잘 고정했는지 확인하세요.
- 스핀들 RPM 설정: 작업할 소재의 종류와 선택한 엔드밀의 매개변수에 따라 스핀들 속도를 정의하고, 필요한 경우 냉각수 시스템을 설치하고 작동시킵니다.
- 공급 속도 설정: 효율적인 절삭 동작을 위해 재료와 엔드밀의 재료, 그리고 선택된 엔드밀 사양에 맞는 이송 속도를 선택하세요.
- 제어 도구 이동: 공작물의 치수를 고려하여 공구 경로가 올바른지 확인하여 공구/공작물 충돌이 없고 정밀하게 가공할 수 있도록 하세요.
- 절삭유 도포: 냉각수가 필요한 경우 절삭 공정 중에 사용할 수 있도록 준비해야 하며, 작업자가 공구를 냉각시켜 수명을 연장할 수 있도록 도와야 합니다.
엔지니어링 밀링 공정의 기술
- 페이스 밀링: 엔드밀을 작업물 표면에 수직으로 고정합니다. 작업을 마무리하기 위해 규칙적이고 안정적인 선형 피드를 공급하고 너무 깊이 파고들지 마십시오.
- 슬롯 밀링 주어진 슬롯에 맞는 적절한 폭의 엔드밀을 활용합니다. 작업물은 작업 중에 움직일 수 없도록 항상 고정됩니다.
- 프로파일 밀링: 이러한 목적을 위해 볼 엔드 밀 커터를 제공해야 합니다. 절단의 특성에 따라 스핀들 RPM과 피드를 모두 수정하여 커터에 냉각수를 유지하여 처짐을 방지하면서 작업물 표면을 완벽하게 만듭니다.
- 플런지 밀링: 수직 작동의 경우, 센터 커팅 유형의 엔드 밀이 이 절단을 수행할 수 있습니다. 칩핑을 방지하기 위해 초기 절단 시 이송 속도를 약 50%만큼 낮추십시오.
- 키웨이 밀링: 엔드밀의 중심을 키웨이가 시작하는 곳에 정확히 맞춥니다. 모든 패스는 치수 정확도를 위해 동일한 깊이에 있어야 합니다.
- 원형 밀링: 이 작업은 회전 테이블을 사용하여 원형 윤곽을 만듭니다. 이를 달성하기 위해 엔드밀은 안정적이고 균일한 속도로 적절한 깊이까지 플런지되어야 합니다.
엔드밀을 작동할 때 쉽게 잘못될 수 있는 가장 일반적인 부분
- 잘못된 도구 선택: 가공 과정에서 특정 소재의 특성에 맞지 않는 엔드밀을 사용하면 성능이 저하되거나 빨리 마모됩니다.
- 잘못된 공급 속도: 이송 속도가 너무 높거나 낮으면 절단 품질과 정확도에 부정적인 영향을 미치고, 공구가 파손될 위험이 높아지고, 작업물이 손상됩니다.
- 도구를 무시하다: 엔드밀의 검사 및 유지관리를 무시하면 절삭 효과가 손실되고 생산되는 표면의 품질이 저하됩니다.
- 잘못 정의된 클램핑: 공작물의 의도된 설계가 필요한 클램핑과 맞물리지 않으면 공작물의 가공 중에 움직임이 발생하여 치수 부정확성이 발생합니다.
- 칩 거부: 칩은 절삭 공구를 제거하고 절삭 경로를 막아 과도한 열과 비효율적인 절삭을 초래합니다.
- 냉각수를 사용하지 않음: 공구는 필요한 경우 작업 중에 냉각 기능을 잃을 수 있으므로 냉각수 없이 작업하면 열이 과도한 온도에 도달했을 때 공구가 파손될 수 있습니다.
엔드밀의 기능 수명의 효율성 관리 및 증가
엔드밀을 올바르게 세척하고 보관하는 방법에 대한 유용한 팁
- 청소: 부드러운 브러시나 털이 없는 천을 사용하여 모든 작업 후 엔드밀을 청소하여 칩과 기타 쓰레기를 제거해야 합니다. 완고한 경우 가벼운 세척제나 용제를 연마제로 사용하면 도구 표면이 손상될 수 있습니다.
- 점검: 엔드밀은 마모, 파손 또는 칩 제거 여부를 정기적으로 검사해야 합니다. 이러한 범주에 속하는 모든 도구는, 특히 교체 비용이 가공 정밀도보다 낮은 경우에는 교체해야 합니다.
- 저장: 엔드밀을 특정 툴 홀더나 보호 케이스에 보관하면 물리적 손상을 피할 수 있습니다. 서로 접촉하지 않도록 적절히 배치했는지 확인하세요.
- 습도 조절: 고속강 엔드밀은 일반적으로 녹슬고 부식되기 쉽기 때문에 도구가 완전히 건조되도록 건조기를 유지 관리해야 합니다.
- 진동을 피하세요진동에 노출된 작은 공간에서 엔드밀을 보관하세요. 후자는 엔드밀 커터를 찾을 때 문제가 되는데, 시간이 지나면서 정렬이 틀어지고 엔드밀 커터가 오래되어 손상되기 때문입니다.
엔드밀 이용약관
절삭 속도 및 이송 속도와 같은 절삭 체계와 공작물 재료 특성은 엔드밀의 마모에 큰 영향을 미칩니다. 과도한 가공으로 인해 발생하는 고온은 공구의 연화로 이어질 수 있고, 칩 제거가 부족하면 칩이 쌓이거나 원치 않는 마모가 발생할 수 있습니다. 공작물도 마모에 영향을 미칩니다. 이는 절삭 날 마모와 관련이 있으며, 절삭 재료가 경화강이면 더 빨리 마모됩니다. 공구의 상태를 측정하고 필요에 따라 가공 조건을 변경하여 마모를 최소화하는 것이 중요합니다.
엔드밀 날카롭게 하기 및 재생을 위한 지침
- 마모 패턴 찾기: 날의 형상을 검사하여 마모 여부를 확인하고 날을 세운 후 어떤 조치를 취할 수 있는지 확인할 수 있습니다.
- Apt 연삭 휠 선택: 엔드밀 소재에 적합한 연삭 휠을 선택하세요. 절삭 작업에서 강제 냉각수를 사용하면 카바이드 공구에 다이아몬드 휠을 사용하는 일반적인 관행이 침식될 수 있습니다. 왜냐하면 알루미늄 산화물 휠은 고속 강철을 매우 잘 날카롭게 만들기 때문입니다.
- 직각 보존 사용: 공구를 날카롭게 할 때, 절삭력을 유지하려면 연삭 여유 각도와 여유 각도를 제조업체의 사양 내에서 유지해야 합니다.
- 분쇄 온도 조절: 절삭 공정 중에 냉각수를 사용하거나 절삭 공구를 간헐적으로 적용하여 온도로 인한 변형 및 저하를 방지하기 위해 연삭 중 공구 소재의 가열을 제한하십시오.
- 도구 직경 확인: 필요한 사양을 준수하는지 확인하고 가공 공정에서 치수 정확성을 보장하기 위해 각 날카롭게 하는 주기를 마친 후 직경을 측정합니다.
이 카테고리의 엔드밀에서 흔히 발생하는 문제를 해결합니다.
수다를 피하고 확인하는 방법.
이 채터는 가공 공정 중에 발생하는 격렬한 절삭 공구 진동으로 정의되며, 이로 인해 표면 품질이 떨어지고 공구 수명이 단축됩니다. 채터를 감지하려면 끝으로 갈수록 커지는 반복적인 소음을 듣고 작업물 표면의 이상을 살펴보세요.
- 매개변수 수정: 스핀들 속도를 낮추거나 이송 속도를 높이면 진동을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 결합 도구 홀더: 단단한 도구 홀더를 사용하거나 진동 방지 시스템을 적용하면 안정성을 높일 수 있습니다.
- 도구 각도 선택: 작업에 맞게 설계된 특정 기하 구조를 가진 적절한 도구를 선택하면 진동을 줄일 수 있습니다.
- 업무 지원 증가: 충분한 공작물 지지대와 고정구 강성을 제공하는 것은 공구 가공 공정을 안정화하는 데 필수적입니다.
도구의 날카로운 모서리에 쌓이는 물질에 대처하기 위한 전략
절삭날에 재료가 축적되면 절삭 효율과 표면 품질이 떨어질 수 있습니다. 이 문제를 방지하려면 다음 조치를 고려하세요.
- 최적의 절단 조건을 선택하세요: 열 발생량과 재료가 달라붙는 정도를 제한하려면 작업물에 적합한 속도, 이송 속도, 절삭 깊이를 선택하세요.
- 코팅된 절단 도구 사용: 연마 코팅이 된 도구를 사용하는 것을 고려해 보세요. 연마 코팅은 도구의 내마모성을 높이는 동시에 접착력을 크게 줄여줍니다.
- 냉각수의 효과적인 사용: 가공 과정 중 온도를 낮추고 칩 제거를 위해 적절한 절삭유를 사용하세요.
- 적절한 도구 사용 유지 관리: 도구를 검사하고 청소하여, 적절한 시기에 처리할 수 있는 물질이 쌓이는 징후가 있는지 확인하세요.
마무리 품질 문제
완성품의 품질을 보장하려면 다음 사항을 고려해야 합니다.
- 도구 상태 평가: 절삭 공구의 성능을 주기적으로 평가하여 둔해지거나 손상되는지 파악하세요. 둔해지거나 손상되면 표면 마감 문제가 상당히 커집니다.
- 프로세스 매개변수 최적화: 향상된 표면 품질을 재현할 수 있는 절삭 조건에 도달하기 위해 이송 속도와 절삭 깊이를 변화시킵니다.
- 작업물 강성 확인: Make sure that no vibrations are caused by insufficient fixtures and clamps, which can affect the surface properties.
- Apply Suitable Lubricants: Using the correct lubricant can help diminish the amount of friction and enhance the overall finish.
- Control External Conditions: Control the temperature and humidity of the environment where the machining processes take place to avoid inconsistency in the materials.
참조 소스
자주 묻는 질문(FAQ)
Q: What is an end mill, and how should it be different from a normal drill bit?
A: An end mill is a specialized detailed tool for milling, a sort of a cutting tool used in cnc systems’ operations and milling. An ordinary drill bit, on the other hand, is most commonly used to make holes. End mills can cut in several axes enabling a lot of processes. They are suitable for bore, making flat surfaces, scraping in the direction of rotation, and cutting in a plunge, making them useful for various milling processes.
Q: How do I determine how many flutes are enough for my end mill?
A: The number of flutes in an end mill dictates its strength and use. Usually end mills having lesser flutes (2-3) is used during rough turning or cutting of softer materials, while, end mills with extra flutes (4 or more) produce higher quality surfaces but are less suitable for soft material processing. Consider your material, cutting speed, and desired finish when deciding the number of flutes to put.
Q: Is it alright to use end mills on a drill press?
A: An end mill might be used in a drill press if need be, but that is very rarely the case. Mils remove material sideways along the body and are basically put to use in CNC milling machines or handheld ones. In a drill press, there is no adequate rigidity control for heavy milling processes, therefore the effectiveness is likely to be poor, safety concerns can as well arise.
Q: What are center-cutting end mills and non-center-cutting end mills?
A: Center-cutting end mills possess blades that reach the core of the end face of the tool. This allows these tools to plunge into objects, just like a drill. With this, flat bottom holes are made, and cutting even in the middle of a workpiece is made easier, too. Non-center-cutting end mills do not have this power; thus, they have to gain entry from outside the material rather than within.
Q: How do I find the end mill cutting speed and rate of feed?
A: One of the factors that determines the cutting speed and feed rate is the thickness of the material being cut, the diameter of the end mill and the number of flutes, as well as the finish desired. Write out a cut speed chart specific to the tool and the material being cut and modify them according to the tool manufacturers. It is prudent to always err on the side of caution and begin with low speeds and feeds and assess the wear to the tool and the quality of the cut before succeeding deeper into aggressive machining.
Q: What different end mill types have you come across in the market and what would you use them for?
A: To make flat surfaces and sharp corners, square-end mills are used, while ball-nose end mills are an ideal choice for three-dimensional shapes or rounded outlines. There are also corner rounding end mills, which help to add a radius to the edges while roughing end mills are used for a quick breakout of the material. Each of them for what will be considered the end-user has its purpose; therefore, pick one according to what will be required from the given project.
Q: What techniques or methods can be employed to make sure that end mills do not wear out fast?
A: When using end mills, it is essential to avoid taking very deep cuts or very shallow cuts. Maintain the correct speed and feed in accordance with the current workpiece material, employ adequate chip removal techniques, utilize coolants when needed and don’t plunge non-center cutting end mills. And avoid poor storage methods, use only correct tools for correct purposes and perform wear inspections frequently. In following these practices, the additional edge and related factors can advance the life span of the tool.
Q: What are the end mill features, and what are the affected materials?
A: They are machined cutters that are able to fish up to a dozen types of materials. In addition to metals and their alloys, including aluminum, steel, titanium, and other such materials, they can be plastics, composites, wood, or even thicker materials. It mainly depends on the make-up of the end mill in question, for instance, being a high-speed steel end mill or 초경 엔드밀, and even the coatings on the end mill. Read the manufacturer’s instructions to prevent destruction as well as for the intended use of any end mill.
