I. 고이송 밀링이란?
고이송 밀링(HFM)은 현대 CNC 가공의 고급 밀링 전략입니다. 핵심 특징은 "작은 절삭 깊이와 높은 이송 속도"입니다. 기존 밀링 방식과 비교하여, 이 기술은 매우 작은 축 방향 절삭 깊이(일반적으로 0.1~2.0mm)와 매우 높은 날당 이송 속도(기존 밀링의 최대 5~10배)를 사용하며, 높은 스핀들 속도와 결합하여 놀라운 이송 속도를 달성합니다.
이 가공 컨셉의 혁신적인 특징은 절삭력의 방향을 완전히 변환하여 기존 밀링에서 발생하는 유해한 반경 방향 힘을 유익한 축 방향 힘으로 변환함으로써 고속의 효율적인 가공을 가능하게 한다는 것입니다. 고속 이송 밀링 헤드는 이러한 전략을 구현하도록 설계된 특수 공구로, 현대 금형 제조, 항공우주, 자동차 산업 등에서 필수적인 가공 도구로 자리 잡았습니다.
II. 작동 원리고이송 밀링 커터
고이송 밀링 커터의 비밀은 독특한 작은 주각 설계에 있습니다. 45° 또는 90°의 주각을 가진 기존 밀링 커터와 달리, 고속 이송 밀링 커터 헤드는 일반적으로 10°에서 30°의 작은 주각을 사용합니다. 이러한 형상 변화는 절삭력의 방향을 근본적으로 변화시킵니다.
기계적 변형 과정: 블레이드가 공작물에 접촉할 때, 작은 주 경사각 설계로 인해 절삭력이 기존 밀링처럼 반경 방향(축에 수직)이 아닌 주로 축 방향(공구 본체 축을 따라)으로 향하게 됩니다. 이러한 변형은 세 가지 주요 효과를 가져옵니다.
1. 진동 억제 효과: 강력한 축 방향 힘이 커터 디스크를 메인 샤프트 "쪽으로" 당겨 커터 공구와 메인 샤프트 시스템이 긴장 상태가 되도록 합니다. 이는 진동과 플러터를 효과적으로 억제하여 큰 오버행 조건에서도 원활한 절단을 가능하게 합니다.
2. 기계 보호 효과: 축력은 기계 주축의 스러스트 베어링에 의해 지지됩니다. 스러스트 베어링의 지지 용량은 레이디얼 베어링보다 훨씬 높아 주축의 손상을 줄이고 장비의 수명을 연장합니다.
3. 이송 향상 효과: 진동 제한을 제거하여 공구가 날당 매우 높은 이송 속도를 처리할 수 있도록 합니다. 이송 속도는 기존 밀링의 3~5배에 달하며, 최대 속도는 분당 20,000mm 이상입니다.
이 독창적인 기계 설계 덕분에 고속 이송 밀링 헤드는 절삭 진동을 크게 줄이는 동시에 높은 금속 제거율을 유지할 수 있어 고품질 표면 가공의 기반을 마련합니다.
III. 주요 장점 및 특징고이송 밀링 커터
1. 고효율 가공: 고이송 밀링 커터의 가장 큰 장점은 뛰어난 금속 제거율(MRR)입니다. 축 방향 절삭 깊이는 비교적 얕지만, 매우 높은 이송 속도가 이러한 단점을 완벽하게 보완합니다. 예를 들어, 일반적인 갠트리 밀링 머신이 고속 이송 밀링 헤드를 사용하여 공구강을 가공할 때, 이송 속도는 4,500~6,000mm/min에 달할 수 있으며, 금속 제거율은 기존 밀링 커터보다 2~3배 높습니다.
2. 우수한 표면 품질: 매우 매끄러운 절삭 공정 덕분에 고속 이송 밀링은 일반적으로 Ra0.8μm 이상의 우수한 표면 조도를 달성할 수 있습니다. 많은 경우, 고속 이송 밀링 헤드를 사용하여 가공된 표면을 바로 사용할 수 있어 준정삭 공정을 생략하고 생산 공정을 크게 단축할 수 있습니다.
3. 탁월한 에너지 절감 효과: 연구 결과에 따르면 급속 이송 밀링의 에너지 소비량은 기존 밀링보다 30~40% 낮습니다. 절삭력은 공구와 기계의 진동에 소모되는 대신 소재 제거에 효율적으로 사용되어 진정한 친환경 가공을 실현합니다.
4. 공구 시스템의 수명을 크게 연장할 수 있습니다. 부드러운 절삭 공정은 공구에 가해지는 충격과 마모를 줄여 공구 수명을 50% 이상 증가시킬 수 있습니다. 또한, 낮은 반경 방향 힘 특성은 공작 기계 스핀들의 부하를 줄여 강성이 부족한 구형 기계나 긴 가공 구간에 특히 적합합니다.
5. 박판 부품 가공의 장점: 매우 작은 반경 방향 힘으로 인해 고이송 밀링 커터는 박판이고 변형되기 쉬운 부품(예: 항공우주 구조 부품, 자동차 차체 금형 부품) 가공에 이상적입니다. 기존 밀링 가공에 비해 공작물 변형이 60~70% 감소합니다.
고이송 밀링 커터의 일반적인 가공 매개변수에 대한 참고 자료:
직경 50mm의 고이송 밀링 커터를 사용하여 5개의 블레이드를 장착하고 P20 공구강(HRC30)을 가공하는 경우:
스핀들 속도: 1,200rpm
이송 속도: 4,200mm/분
축 방향 절단 깊이: 1.2mm
반경 방향 절단 깊이: 25mm(측면 공급)
금속 제거율: 최대 126cm³/분
IV. 요약
고이송 밀링 커터는 단순한 도구가 아니라 첨단 가공 개념을 나타냅니다. 독창적인 기계 설계를 통해 절삭력의 단점을 장점으로 전환하여 고속, 고효율, 고정밀 가공의 완벽한 조화를 이룹니다. 효율성 향상과 고품질 가공 요건 충족이라는 압력에 직면한 기계 가공 기업에게 고속이송 밀링 헤드 기술의 합리적인 적용은 경쟁력 강화를 위한 전략적 선택임이 분명합니다.
CNC 기술, 공구 소재, CAM 소프트웨어의 지속적인 발전에 따라 고속 이송 밀링 기술은 끊임없이 발전하여 제조 산업의 지능적인 혁신과 업그레이드를 위한 강력한 기술 지원을 제공할 것입니다. 고속 이송 밀링 커터 헤드를 생산 공정에 즉시 도입하여 효율적인 가공의 혁신적인 효과를 경험해 보세요!
게시 시간: 2025년 9월 3일
