페이스밀 실용 가이드 — 선택, 사용 및 유지보수

1. 페이스밀이란 무엇이며 언제 사용하는가?

페이스 밀은 주로 공작물의 평평한 표면("페이스")을 생성하도록 설계된 다중 인서트 커터입니다. 팁과 측면으로 절삭하는 엔드밀과 달리 페이스밀은 주로 대구경 몸체 주위에 배열된 교체 가능한 인덱서블 인서트를 사용하여 절삭합니다. 높은 재료 제거율, 넓은 영역의 향상된 표면 조도, 평평한 표면의 효율적인 황삭 또는 가벼운 정삭이 필요한 경우 페이스 밀을 사용하십시오.

2. 페이스밀 및 일반 인덱서블 인서트의 종류

2.1 솔리드 바디 vs. 모듈형 페이스 밀

솔리드 바디 평면 밀링 커터는 더 간단하고 가벼우며 작은 직경의 경우 비용이 더 저렴합니다. 모듈식 평면 밀링 커터를 사용하면 더 큰 직경, 다양한 인서트 수, 다양한 심 또는 절삭유 옵션을 수용하여 커터 바디나 인서트 홀더를 변경할 수 있습니다. 생산 환경의 유연성을 위해 모듈형 시스템을 선택하십시오.

2.2 인기 있는 인서트 형상 및 재종

• 황삭 인서트(큰 반경, 포지티브 경사각) - 중절삭 및 칩 배출 개선에 적합합니다.
• 마감 인서트(작은 반경, 네거티브 또는 중립 경사각) — 높은 표면 조도 및 치수 제어용.
• 코팅 초경 재종(TiCN, Al2O3) — 강과 스테인리스에서 범용이며 긴 공구 수명을 제공합니다.
• CBN 또는 세라믹 인서트 - 경화강 또는 건식 고속 평면 밀링용.

3. 페이스밀 선택 방법: 단계별 체크리스트

• 필요한 직경을 결정하십시오. 직경이 클수록 FPR(회전당 이송)이 증가하고 사이클 시간이 단축되지만 더 많은 스핀들 출력과 강성이 필요합니다.
• 인서트 크기와 재종을 소재에 맞게 선택하세요. 단속 절삭에는 인성이 높은 재종을 선택하고 연마재에는 코팅 재종을 선택하세요.
• 기계 한계 확인: 스핀들 RPM, 마력 및 공구 홀더 테이퍼가 목표 절삭 속도 및 이송에서 선택한 페이스 밀을 지원할 수 있는지 확인하십시오.
• 절삭유 및 칩 배출을 고려하십시오. 커터 바디를 통과하는 내부 절삭유는 특히 스테인리스 및 티타늄에서 인서트 수명과 표면 조도를 향상시킵니다.
• 균형 및 설정 평가: 고직경 페이스 밀은 진동을 최소화하기 위해 균형을 이루고 적절한 클램핑으로 작동해야 합니다.

4. 권장 절삭 매개변수 및 계산 예

평면 밀링 매개변수는 일반적으로 절삭 속도(Vc, m/min 또는 SFM), 스핀들 속도(RPM), 날당 이송(fz) 및 절삭 깊이(ap 및 ae)로 표현됩니다. 인서트 재종 및 재질에 대해 제조사 권장 절삭속도를 적용한 후 아래와 같이 RPM과 이송을 계산합니다.

4.1 기본 계산

절삭 속도에서 스핀들 속도를 계산하려면:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) — 여기서 Vc는 m/min 단위이고 D는 공구 직경(mm)입니다.

이송 속도를 계산하려면:

이송(mm/min) = RPM × 유효 날수 × fz(mm/tooth). 진입/진출 또는 부분 맞물림이 발생할 경우 유효 톱니가 전체 인서트보다 작을 수 있습니다.

4.2 예: 1045강의 80mm 평면 밀링 커터

• 선택한 코팅 초경 인서트에 대해 Vc = 200m/min이라고 가정합니다.
• RPM = (1000 × 200) / (π × 80) ≒ 795RPM.
• 6개의 인서트를 사용하고 fz = 0.12mm/날인 경우 이송 = 795 × 6 × 0.12 ≒ 572mm/min.
• 황삭 가공을 위한 절입 깊이(ap)는 커터와 기계 강성에 따라 2~4mm, 반경 방향 절입(ae)은 50~100%일 수 있습니다.

5. 가공 전략 및 고정구 팁

효율적인 평면 밀링을 위해서는 클램핑, 접근 방향 및 스텝오버에 주의가 필요합니다. 기계와 컨트롤러가 허용하는 경우 표면 조도를 높이고 인서트 수명을 연장하려면 클라임 밀링을 선호하십시오. 안정적인 고정 장치를 사용하고 캔틸레버형 돌출부를 최소화하십시오. 얇거나 유연한 부품을 가공할 때 반경 방향 맞물림을 줄이고 여러 개의 가벼운 패스를 사용하여 떨림과 스프링백을 방지하세요.

5.1 스텝오버 및 패스

• 황삭: 제거율을 최대화하기 위해 더 큰 ae(커터 직경의 60-100%)와 보수적인 fz를 갖춘 더 깊은 ap입니다.
• 준마무리: ae와 ap를 줄이고 fz를 약간 늘려 마무리 패스를 준비합니다.
• 마무리: 작은 ae 및 ap, 미세한 fz 및 표면 마무리가 중요한 경우 더 높은 RPM.

6. 유지보수, 검사 및 문제 해결

6.1 일일 점검

• 인서트에 가장자리 치핑, 구성인선(BUE) 또는 열 균열이 있는지 검사하고 심한 마모로 인해 표면 조도가 불량해지기 전에 교체하십시오.
• 다이얼 표시기로 커터 런아웃을 확인하십시오. 인서트 제조업체의 한계를 초과하는 런아웃은 급격한 마모 또는 파손을 초래할 수 있습니다.
• 절삭유 채널을 청소하고 절삭유 압력과 흐름이 선택한 인서트 유형에 적합한지 확인하십시오.

6.2 일반적인 문제 및 해결 방법

• 진동/채터링 - 오버행 감소, 날당 이송 감소, 스핀들 속도 증가 또는 더 견고한 툴링으로 전환.
• 불량한 마무리 - 인서트 날 품질을 확인하고, 클라임 밀링을 사용하고, RPM을 높이거나, ap가 감소된 가벼운 마무리 패스를 추가하십시오.
• 짧은 인서트 수명 - 소재의 올바른 등급을 확인하고, 절삭유를 확인하고, 고온 마모가 관찰되면 절삭 속도를 줄이십시오.

7. 빠른 참조 표: 권장 시작 매개변수