앵글 밀링이란 무엇인가? CNC 가공 완벽 가이드

기계 설계에서 완벽한 정사각형을 이루는 부품은 거의 없습니다. 엔지니어들은 설계도에 90도가 아닌 선을 그리는 경우가 많습니다. 이러한 선은 용접, 조립, 특수 홈 만들기 등에 도움이 됩니다. CNC 앵글 밀링은 이러한 각진 선을 금속 부품에 적용하는 핵심 공정입니다.

이 공정은 항공우주, 자동차, 금형 제작, 의료기기 등 여러 산업에 필수적입니다. 각도 밀링은 부품의 외관과 성능에 영향을 미칩니다. 용접 품질, 부품 조립 방식, 그리고 수명에도 영향을 미칠 수 있습니다. Yonglihao Machinery에서 각도 밀링은 핵심적인 부분입니다. CNC 가공 서비스. CNC 터닝, 레이저 커팅 등 다른 공정과 결합하여 고객에게 완벽하고 정밀한 가공 솔루션을 제공합니다.

앵글 밀링이란?

앵글 밀링은 90도가 아닌 각도로 재료를 제거하는 공정입니다. 기존의 밀링과는 다릅니다. 페이스 밀링, 평평한 표면에서 작동하는 . 각도 밀링은 경사진 영역이나 특정 각도를 생성합니다. 일반적인 예로는 45° 모따기, 60° 도브테일 홈, V 홈 등이 있습니다.

이러한 형상을 만들 때 공구는 단순히 위, 아래, 또는 가로로만 움직이는 것이 아니라, 비스듬히 소재에 진입합니다. 이는 여러 가지 방법으로 가능합니다. 공작물을 조정하거나, 기계의 스핀들을 기울이거나, 특수 커터를 사용할 수 있습니다. 핵심은 안정적이고 제어 가능한 각도를 만드는 것입니다. 또한 여러 부품에 대해 쉽게 확인하고 반복할 수 있어야 합니다.

업계에서는 "앵글 밀링"과 "앵글 밀링"이 종종 같은 의미로 사용됩니다. 어떤 사람들은 앵글 밀링이 단일 고정 각도를 위한 것이라고 말하고, 어떤 사람들은 앵글 밀링이 여러 각도를 포함한다고 말합니다. 그러나 작업장에서 두 용어 모두 일반적으로 각진 형상을 밀링하는 것을 의미합니다.

기존 밀링과 비교한 차이점

일반적인 페이스 밀링에서는 기계 스핀들이 공작물에 평행하거나 수직입니다. 툴패스는 대부분 직선과 평면입니다. 주요 초점은 크기, 평탄도, 표면 조도 제어입니다.

각도 밀링은 이러한 단순한 관계를 변화시킵니다. 절삭 방향과 가공물 사이에는 고정된 각도가 존재합니다. 이는 절삭력의 방향을 변화시킵니다. 공구에 가해지는 하중은 더욱 복잡해집니다. 긴 경사와 큰 각도의 가공을 위해서는 기계가 매우 견고해야 합니다. 클램프, 공구, 냉각 시스템 또한 더 높은 요구 조건에 직면합니다. 엔지니어는 단순히 정확한 치수를 고려하는 것 이상을 고려해야 합니다. 각도가 정확한지, 경사가 매끄러우며, 여러 부품에 반복 적용할 수 있는지도 고려해야 합니다.

흔히 저지르는 실수는 수동 연삭이 각도 밀링을 대체할 수 있다고 생각하는 것입니다. 각도 연삭기는 공차가 느슨한 간단한 모따기 작업에는 효과적입니다. 하지만 용접 베벨이나 실링 테이퍼와 같은 기능성 부품에는 충분하지 않습니다. 수작업으로는 일관성을 보장할 수 없습니다. CNC 각도 밀링은 각도, 폭, 위치를 프로그램의 일부로 만듭니다. 이는 품질 공정에서 제어 가능한 부분이 됩니다.

각도 밀링은 실제로 어떻게 수행되나요?

경사면이나 각진 홈을 만드는 방법은 여러 가지가 있습니다. 제작에는 세 가지 주요 방법이 있으며, 이 세 가지 방법을 단독으로 또는 함께 사용할 수 있습니다.

1. 작업물 기울이기: 앵글 바이스나 회전 테이블과 같은 공구를 사용할 수 있습니다. 이러한 공구는 공작물을 목표 각도로 고정합니다. 그런 다음 표준 밀링 머신이 직선 경로를 따라 이동합니다. 이 방법은 유연하며, 단일 부품이나 테스트 작업에 적합합니다. 문제는 클램핑 단계가 더 많다는 것입니다. 설치가 덜 견고하고 위치 조정을 반복하기 어려울 수 있습니다. 얇거나 긴 부품에는 추가 지지대가 필요할 수 있습니다.
2. 기계 밀링 헤드를 조정하거나 각도 헤드를 사용하는 경우: 일부 머시닝 센터에는 회전식 밀링 헤드가 있습니다. 외부 앵글 헤드를 장착할 수도 있습니다. 이 헤드를 사용하면 스핀들이 특정 각도로 회전할 수 있습니다. 공작물은 테이블 위에 평평하게 고정됩니다. 이렇게 하면 클램핑이 더 간편해지고 강성이 향상됩니다. 동일한 각도로 여러 부품을 가공하는 데 적합합니다. 단점은 특정 기계가 필요하다는 것입니다. 각도 설정에 시간이 걸릴 수 있습니다. 정확한 보정과 잠금 또한 매우 중요합니다.
3. 각진 절삭 날이 있는 특수 밀링 커터 사용: 단일 각도 커터, 이중 각도 커터, 도브테일 커터 등이 그 예입니다. 이러한 커터를 사용하면 공작물이나 스핀들을 기울일 필요가 없습니다. 커터의 톱니 모양이 각도를 형성합니다. 이 방법은 동일한 모따기 또는 V 홈을 가진 대량의 부품 배치에 매우 효율적입니다. 또한 부품의 일관성을 유지하기도 쉽습니다. 하지만 공구 비용이 발생합니다. 고정 각도 커터가 모든 프로젝트에 유용한 것은 아닙니다.

Yonglihao에서는 먼저 도면, 배치 크기, 재료를 검토합니다. 그런 다음 어떤 방법을 사용할지 결정합니다. 일부 부품의 경우 여러 방법을 혼합하여 사용할 수도 있습니다. 예를 들어, 각도 고정 장치와 챔퍼 밀링 머신을 갖춘 3축 기계를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 정확도, 효율성, 그리고 비용의 균형을 맞출 수 있습니다.

일반 각도 밀링 커터

성공적인 각도 밀링의 핵심은 올바른 공구 선택입니다. 단일 각도 밀링 커터와 이중 각도 밀링 커터는 가장 일반적인 두 가지 유형입니다.

• 단일 각도 밀링 커터: 이 커터는 한쪽 면에만 테이퍼 절삭날이 있습니다. 일반적인 각도는 30°, 45°, 60°입니다. 단면 모따기나 경사면을 만드는 데 적합합니다. 부품의 한쪽 면에만 각도가 필요한 경우, 단일 각도 커터가 적합합니다. 경사면의 위치와 방향을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 다양한 요구 사항에 맞게 다양한 각도와 직경으로 제공되는 이 커터를 찾을 수 있습니다.
• 더블 앵글 밀링 커터: 이 커터는 양쪽에 테이퍼진 절삭날을 가지고 있습니다. 측면에서 보면 역V자 모양입니다. V자 홈과 대칭형 챔퍼 가공에 가장 적합합니다. 한 번의 패스로 대칭형 형상을 생성해야 할 때 매우 유용합니다. 이를 통해 툴패스 수가 줄어듭니다. 예를 들어, 구멍의 상단 및 하단 챔퍼를 한 번의 패스로 마무리할 수 있습니다. 따라서 공구 교체 시간을 절약할 수 있습니다.

각도 밀링에는 다른 공구도 사용됩니다. 챔퍼 밀링, 도브테일 커터, 카운터싱크 등이 있습니다. 이러한 공구의 절삭날은 고정된 각도를 갖습니다. 적절한 공구 경로를 선택하면 부품에 제어된 경사나 챔퍼를 생성할 수 있습니다. 이러한 공구를 효율적으로 조합하여 사용하는 것이 특수 고정 장치를 사용하는 것보다 더 저렴하고 쉬운 경우가 많습니다.

각도 밀링의 실행 방법

Yonglihao Machinery에서 각도 밀링은 단순한 단계가 아닌 완전한 공정입니다. 도면을 받는 순간부터 시작되며 다음 단계를 거칩니다.

1단계: 프로세스 계획 및 도면 분석

먼저 도면에서 모든 각도 피처를 식별합니다. 어떤 것이 단순 모따기인지 확인합니다. 또한 용접, 밀봉 또는 하중 전달에 영향을 미치는 피처도 확인합니다. 이러한 피처는 자체적인 공차 관리가 필요합니다. 그런 다음 이러한 피처를 가공하는 방법을 고려합니다. 한 번의 설정으로 가공할 수 있을까요? 몇 개의 좌표계가 필요할까요? 나중에 측정하는 데 가장 적합한 검사 도구는 무엇일까요?

2단계: 작업물 고정 및 기준 설정

부품의 모양에 따라 적절한 고정 장치를 선택합니다. 바이스, 앵글 플레이트, 인덱서 등이 있습니다. 클램핑 시에는 위치 결정면을 정확하게 사용해야 합니다. 이렇게 하면 부품이 단순히 고정되는 것이 아니라 정확하게 위치하게 됩니다. 그런 다음 다이얼 인디케이터나 앵글 게이지와 같은 도구를 사용합니다. 공작물을 기계의 좌표계에 정렬합니다. 이는 모든 각도 계산의 기준이 됩니다.

3단계: 도구 선택 및 절삭 매개변수 설정

소재와 각도 유형을 살펴봅니다. 고정 장치가 있는 스트레이트 엔드밀을 사용할지, 아니면 특수 각도 커터를 사용할지 결정합니다. 보통은 보수적인 매개변수로 시작합니다. 스핀들 속도와 절삭 깊이를 약간 낮춥니다. 이렇게 하면 첫 번째 부품이 원활하게 가공됩니다. 정상적인 절삭음을 듣고 칩 발생 여부를 확인합니다. 그런 다음 매개변수를 천천히 최적화합니다.

4단계: 시제품 제작, 조정 및 양산

고철이나 샘플에 대한 시제품 가공을 진행합니다. 각도, 폭, 표면 품질이 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 필요에 따라 공구 보정, 오프셋, 절삭 매개변수를 조정합니다. 모든 것이 정확해지면 일괄 가공을 시작합니다. 공구 마모, 기계 상태, 칩 제거 여부를 확인합니다.

5단계: 검사 및 품질 관리

간단한 모따기는 각도기, 각도 게이지, 캘리퍼스로 확인할 수 있습니다. 임계 각도에는 광학 비교기나 CMM과 같은 더 정밀한 도구가 필요합니다. 대량 생산의 경우, 명확한 전략을 사용합니다.

• 우리는 첫 번째 작품을 철저히 검사합니다.
• 우리는 그 과정에서 부품을 샘플링합니다.
• 마지막 부분도 확인해보겠습니다.

이를 통해 모든 배치의 각도가 허용 오차 내에 있도록 보장합니다.

각도 밀링 품질에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 무엇입니까?

각도 밀링을 안정적으로 유지하려면 세 가지 주요 요소를 제어해야 합니다. 매개변수, 강성, 그리고 냉각입니다.

절삭력은 플랫 밀링보다 매개변수 측면에서 더 복잡합니다. 특히 가파르고 긴 경사면에서 더욱 그렇습니다. 플랫 밀링에서 과도한 매개변수를 사용하면 문제가 발생할 수 있습니다. 심한 진동, 각도 오차, 그리고 치핑이 발생할 수 있습니다. 일반적인 전략은 한 번의 강한 절삭 대신 얕은 절삭을 여러 번 사용하는 것입니다. 절삭 속도가 느리면 절삭 안정성이 향상될 수도 있습니다.

강성을 확보하기 위해 경사면에서 절삭력이 작용하면 가공물이 옆으로 밀려나는 경우가 많습니다. 따라서 전체 시스템이 매우 안정적이어야 합니다. 측면 지지대 없이 일반 바이스에 부품을 고정하면 부품이 움직일 수 있습니다. 이러한 움직임은 각도 및 크기 오차로 이어질 수 있습니다. 얇거나 긴 부품의 경우, 강성을 높이기 위해 특수 지지대나 맞춤형 고정 장치를 사용하는 경우가 많습니다.

냉각 및 칩 배출을 위해, 다양한 밀링 재료 각기 다른 요구 사항이 있습니다. 강철과 주철은 열을 제거하기에 충분한 냉각수가 필요합니다. 이는 공구 날이 과열되는 것을 방지합니다. 스테인리스강과 티타늄 합금은 과열되면 더 단단해질 수 있습니다. 이로 인해 절삭이 훨씬 어려워집니다. 알루미늄과 구리는 칩을 제대로 제거하지 않으면 공구에 쌓일 수 있으며, 이로 인해 표면이 긁힐 수 있습니다. 경사진 부분 주변의 공간은 좁기 때문에 냉각수 노즐을 정확하게 조준해야 합니다.

각도 밀링의 장점 및 한계

각도 밀링에는 분명한 장점이 있지만 몇 가지 한계도 있습니다. 두 가지를 모두 이해하면 더 나은 공정 선택을 하는 데 도움이 됩니다.

간단한 분석은 다음과 같습니다.

제조업체에게 가장 큰 이점은 일관성과 전반적인 비용 절감입니다. 설계자에게는 한계를 아는 것이 중요합니다. 모든 복잡한 각도를 쉽게 가공할 수 있는 것은 아닙니다. 극단적인 각도의 경우, 다음과 같은 다른 공정이 필요합니다. 연마 아니면 EDM이 더 나을 수도 있습니다. 때로는 디자인을 바꾸는 것이 최선의 해결책일 수도 있습니다.

안전 고려 사항

각도 밀링은 일반 밀링에 비해 안전 위험이 더 큽니다. 칩이 날아가는 방향을 예측하기 어렵고, 공구에 가해지는 측면 힘도 더 큽니다.

경사면이나 V자 홈을 절삭할 때 칩이 경사진 표면에서 튀어 오르는 경우가 많습니다. 칩의 경로는 일정하지 않으며, 예상치 못한 방향으로 튀어 나올 수도 있습니다. 작업자는 보안경뿐만 아니라 전면 보호 장비를 착용해야 합니다. 이렇게 하면 고속 칩으로부터 작업자를 보호할 수 있습니다.

각도 절삭에서는 측면력이 더 큽니다. 공작물이 단단히 고정되지 않으면 움직이거나 기계에서 떨어질 수 있습니다. 공구가 깨지거나 파손될 수도 있습니다. 공작물이나 밀링 헤드를 기울인 후에는 모든 축을 제대로 고정해야 합니다. 절삭 중에 축이 움직이면 부품이 손상되고 안전 사고가 발생할 수 있습니다.

알루미늄처럼 긴 칩이 발생하는 소재의 경우, 적절한 보호가 필요합니다. 고압 냉각수와 칩 가드를 사용하십시오. 이렇게 하면 긴 칩이 공구나 고정구에 감겨 붙는 것을 방지할 수 있습니다.

일반적인 오류 및 권장 사항

많은 어려운 교훈을 피할 수 있습니다. 몇 가지 흔한 실수와 그 예방 방법은 다음과 같습니다.

오류 1: 플랫 밀링 매개변수를 직접 복사

• 문제: 심한 진동과 공구 자국이 바로 보입니다. 각도와 치수가 잘못되었습니다.
• 원인: 원래 매개변수는 각도 절단에 너무 공격적입니다.
• 추천: 첫 번째 단계에서는 속도, 절삭 깊이, 이송 속도를 30%~50%만큼 줄입니다. 그런 다음, 시험 절삭을 통해 천천히 최적화합니다.

오류 2: 정확한 각도 위치 없이 클램핑

• 문제: 각도는 괜찮아 보이지만, 측정 결과 0.5° 이상 차이가 있습니다. 한 배치에 포함된 부품의 각도가 서로 다릅니다.
• 원인: 경사는 정확한 기준 없이 눈으로 설정되었습니다.
• 추천: 중요한 각도의 경우 사인판이나 각도 블록과 같은 도구를 사용하세요. 각도 게이지나 CMM으로 첫 번째 부분을 검사하세요.

오류 3: 알루미늄 가공 시 냉각 불량

• 문제: 공구에 칩이 붙어 있습니다. 경사진 표면에 긁힌 자국이 있습니다. 표면 마감이 좋지 않습니다.
• 원인: 열이 잘 제거되지 않아 도구 가장자리에 알루미늄이 쌓입니다.
• 추천: 최소량 윤활유(MQL) 또는 알코올 기반 냉각수를 사용하십시오. 칩을 빠르게 불어내십시오. 스핀들 속도를 줄이는 것도 좋습니다.

오류 4: 진행 중 샘플링 없음

• 문제: 부품 전체에 각도 오류가 있습니다. 모두 재작업하거나 폐기해야 합니다.
• 추천: 간단한 점검을 실시하세요. 예를 들어, 5~10개 부품마다 각도 게이지로 샘플을 채취해 보세요. 오류가 발견되면 즉시 문제를 해결할 수 있습니다.

비용 요소

앵글 밀링의 가격은 일반적으로 플랫 밀링보다 20%~80% 정도 높습니다. 이는 고정 장치, 공구 및 검사가 더 복잡하기 때문입니다. 주요 비용 요인은 다음과 같습니다.

• 각도 허용 오차 요구 사항: 각도 공차가 매우 작으면(±0.1° 이하) 시제품 제작 및 검사 시간이 더 길어집니다. 이로 인해 비용이 30%~50%까지 증가할 수 있습니다.
• 장비 및 도구: 특수 커터, 앵글 헤드 또는 5축 기계가 필요한 경우 추가 비용이 발생합니다. 이 프리미엄은 일반적으로 기계 및 설치 비용을 충당하기 위해 20%~40%입니다.
• 재료의 난이도: 티타늄이나 스테인리스 스틸과 같은 소재의 경우 공구 및 냉각 요구량이 더 높습니다. 공구 사용 속도도 훨씬 빠릅니다. 이러한 소재의 경우, 작업장에서 50%~100%의 추가 요금이 부과되는 경우가 많습니다.
• 배치 크기: 소규모 배치(10개 미만)의 경우 고정 비용을 분산하기 어렵습니다. 부품당 가격이 두 배 이상인 경우가 많습니다. 대량 배치의 경우, 앵글 밀링이 수작업보다 저렴할 수 있습니다.

복잡한 각도를 설계할 때는 기능과 비용을 고려하세요. 제조 파트너와 상의하세요. 각도 허용 오차나 구조를 변경하면 요구 사항을 충족하면서도 비용을 절감할 수 있는지 문의하세요.

허용 오차 및 품질 보증

많은 분들이 "각도 밀링은 얼마나 정확할 수 있나요?"라고 질문합니다. 정답은 없지만, 참고 범위를 알려드릴 수는 있습니다.

• 표준 3축 기계에서는 ±0.3°~±0.5°를 달성하는 것이 좋은 결과입니다.
• 정밀 각도 고정 장치와 CMM을 사용하면 허용 오차를 ±0.1° 범위까지 늘릴 수 있습니다.
• 최첨단 5축 기계와 안정적인 공정을 통해 ±0.05° 이상의 각도를 유지하는 것이 가능합니다.

검사를 위해 일반적으로 다양한 도구를 결합합니다.

• 디지털 각도 게이지: 작업 현장에서 빠르게 점검하기에 좋습니다.
• 광학 비교기: 프로필과 지역적 관점을 살펴보기에 좋습니다.
• 좌표 측정기(CMM): 공식 보고서, 특히 중요한 각도에서 볼 때 사용됩니다.

Yonglihao에서는 각 부품에 적합한 검사 도구를 선택합니다. 품질 추적의 일환으로 중요 각도에 대한 CMM 기록을 제공할 수 있습니다. 맞춤형 CNC 밀링 특히 신속한 프로토타입 제작 회사의 프로젝트는 엄격한 QA로부터 이점을 얻는데, 이러한 부품에는 종종 다양한 각도나 고유한 기능이 포함되어 있기 때문입니다.

각도 밀링의 일반적인 응용 분야

앵글 밀링은 산업마다 역할이 다릅니다. 주요 목표는 항상 동일합니다. 비용과 신뢰성의 균형을 맞추면서 기하학적 요구 사항을 충족하는 것입니다.

항공우주 및 자동차 분야에서, 각도 밀링은 하중 및 유체 흐름과 관련된 세부 사항을 생성합니다. 예를 들어 날개 리브와 엔진 하우징의 경사면을 들 수 있습니다. 올바른 각도와 표면 품질은 응력을 감소시킵니다. 또한, 흐름을 개선하고 조립을 위한 좋은 기반을 제공합니다.

금형 산업에서, 앵글 밀링은 플라스틱 금형의 드래프트 각도와 스탬핑 다이의 챔퍼 가공에 사용됩니다. 적절한 경사는 금형에서 부품을 쉽게 분리할 수 있도록 도와줍니다. 또한 금형 수명을 늘리고 연마 작업을 용이하게 합니다.

의료 및 정밀 장비 분야에서, 앵글 밀링은 기능을 유지하면서 날카로운 모서리를 제거합니다. 본 플레이트와 수술 도구의 모따기는 연조직에 손상을 주어서는 안 됩니다. 또한 부품이 잘 맞고 부드럽게 움직일 수 있도록 해야 합니다. 일관성과 표면 마감에 대한 기준은 매우 높습니다.

결론

Yonglihao Machinery에서는 각도 밀링을 핵심 역량으로 보고 있습니다. 각도 밀링은 신중한 설계와 지속적인 개선이 필요합니다.

당사의 3축 및 다축 기계, 다양한 각도 커터 재고, 그리고 고정구 설계 경험을 바탕으로 다음과 같은 분야에서 도움을 드릴 수 있습니다.

• 프로토타입과 대량 생산을 위한 완벽한 각도 밀링 솔루션입니다.
• 알루미늄, 탄소강, 스테인리스강 등의 소재를 안정적으로 가공합니다.
• 용접 베벨이나 밀봉 테이퍼와 같은 중요한 각도 부품에 대한 공정 조언입니다.
• CMM 보고서를 포함한 품질 검사 방법으로 전체 추적이 가능합니다.
• 밀링, 터닝, 스탬핑 등을 결합한 통합 서비스를 통해 비용과 위험을 절감하세요.

각진 부품이 포함된 도면이 있으시면 저희에게 보내주세요. 실현 가능성, 비용 및 디자인 개선에 대한 조언을 제공해 드립니다. 저희는 각진 디자인이 기능성과 제작 용이성을 모두 갖출 수 있도록 도와드립니다. 신속한 프로토타입 제작 회사 프로젝트 또는 대량 생산 주문

자주 묻는 질문

각도 밀링은 "경사 밀링"과 같은가요?

네, 기본적으로 같은 개념입니다. 90도가 아닌 각도로 재료를 제거하여 경사면을 만드는 경우, 이를 앵글 밀링이라고 합니다.

스테인리스 스틸을 각도 밀링으로 가공할 수 있나요?

네, 가능합니다. 하지만 툴링과 냉각을 잘 관리해야 합니다. 저희는 일반적으로 고압 냉각수를 사용하는 코팅된 초경 공구를 사용합니다. 또한 문제 발생을 방지하기 위해 얕은 절삭을 여러 번 반복하는 전략을 사용합니다.

각도 밀링에는 5축 기계가 필요합니까?

아니요. 3축 기계는 각도 고정 장치나 각도 커터와 함께 사용하면 대부분의 각도 밀링 작업을 수행할 수 있습니다. 5축 기계는 여러 각도가 있는 복잡한 표면에 가장 적합하지만, 항상 필요한 것은 아닙니다.

각진 부품을 아웃소싱하려면 어떤 정보를 준비해야 합니까?

2D/3D 도면, 재료 종류, 임계각 공차, 표면 마감 요구 사항, 수량 및 납기일을 완벽하게 제공해 주시면 가장 좋습니다. 명확한 정보를 통해 엔지니어는 비용, 정확도 및 리드타임 측면에서 최적의 솔루션을 설계할 수 있습니다.