CNC 플러그 밀링 가공으로 절삭 효율과 공구 수명 대폭 향상

금속 절삭 효율을 높이는 데 있어서 얻은 많은 중대한 진전은 모두 공구 제조업체, 선반 제조업체와 소프트웨어 개발상들이 공동으로 노력한 결과이다.플러그 밀링 (Z축 밀링) 머시닝이 좋은 예입니다.밀링을 삽입할 때 회전된 공구는 Z축 방향을 따라 가공소재를 직접 아래로 잘라낸 다음 Z축을 따라 위로 리트랙트한 다음 X축 또는 Y축 방향에서 거리를 가로로 이동한 다음 이전 가공 부분과 중첩되는 수직 컷을 수행하여 가공소재 재료를 더 많이 잘라냅니다.플러그 밀링 가공에는 많은 이점이 있습니다.특히 딥 캐비티 밀링과 같은 긴 스트레치 가공에서는 가공소재의 한쪽에서 다른 쪽으로 밀링하는 전통적인 평면 밀링 방식을 사용하여 진동을 일으키는 측면 힘을 최소화하기 위해 컷 속도를 줄여야 합니다.그러나 밀링을 삽입할 때 가공력은 선반 주 축과 작업대에 직접 전달되므로 기존 밀링 방식보다 훨씬 높은 금속 제거율을 얻을 수 있습니다.AMT 소프트웨어 회사에 따르면, 이 회사가 개발한 Prospector CAM 패키지에는 플러그 밀링 기능이 포함되어 있으며, 플러그 밀링의 금속 제거율은 버튼형 면 밀링을 사용하는 기존 평면 밀링에 비해 최소 50% 향상될 수 있다.플러그 밀링은 공작기계 부품에 작용하는 가로 하중을 최소화할 수 있기 때문에 강성이 부족한 구식 공작기계나 경형 공작기계에 사용할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.두산공작기계의 존 로스 마케팅 매니저는 플러그 밀링이 저성능 공작기계에 작용하는 절삭력을 줄일 수 있다는 주장에는 공감하면서도 플러그 밀링 가공에 유리한 구조로 설계된 신형 공작기계에서 이 공정의 장점을 최대한 살릴 수 있다고 덧붙였다.그는 플러그 밀링 절삭력이 선반 주축과 작업대에 직접 전달되기 때문에 가공소재 협착 부실로 인한 각종 문제를 최소화할 수 있다고 지적했다.잉거솔 (Ingersoll) 공구 회사의 몰드 생산 라인 제품 관리자인 빌 피오렌자 (Bill Fiorenza) 는 플러그 밀링이 공구와 가공소재에 들어오는 절삭 열을 줄이는 데 도움이 된다고 말했다.그는"플러그 밀링 가공 시 들어오는 가공소재의 열은 많지 않다. 공구가 회전할 때 가공소재를 잘라내고 잘라내는 속도가 빠르기 때문이다. 스텝을 이동하는 아주 작은 부분만 공구와 접촉한다.스테인리스강, 고온합금, 티타늄합금 등 가공하기 어려운 재료를 절삭할 때 특히 장점이 있다.피오렌자는 플러그 프레이즈 시연에서"보통 금속 부스러기의 온도가 높아 부스러기 더미에서 샌드위치를 구울 수도 있다.그러나 플러그 프레이즈 가공이 끝나면 바로 자신의 손을 가공소재에 올려놓을 수 있고 만져보면 차가운 느낌이 든다"고 설명했다. 절삭열을 줄이면 칼의 수명을 연장할 수 있을 뿐 아니라 가공소재의 변형도 최소화할 수 있다.

"해볼 만한 플러그 밀링 가공"플러그 밀링은 고급, 복잡한 부품의 생산 리듬을 크게 가속화할 수 있다.산고 (Seco) 공구 회사의 밀링 제품 매니저 Gary Meyers는"플러그 밀링 공정이 가장 많이 적용되는 분야는 몰드 제조 및 항공 산업이다. 왜냐하면 이러한 산업의 부품 유형은 플러그 밀링 가공에 매우 적합하기 때문이다."몰드 제조업체는 몰드 캐비티를 형성하기 위해 전체 가공 부품에서 다양한 복잡한 모양을 밀링해야하며 많은 항공 부품도 전체 몰드로 가공됩니다.그는"이 가공소재들은 가공량이 놀라울 정도로 많아 어떤 경우에는 반제품에서 50~60% 심지어 더 많은 가공소재를 잘라내야 한다"고 말했다. ESPRIT CAM 소프트웨어의 개발사인 DP 테크놀로지의 Kenyon Whetsell 제품 매니저는 복잡한 부품 제조업체 외에도 일반 기계 가공 작업장도 플러그 밀링 기술을 적용함으로써 이득을 볼 수 있다고 지적했다.금속가공 위챗, 내용이 좋아 주목할 만하다.그는"일부 작업장은 아직 2.5축 가공 기술을 사용하고 있다. 그들의 선반 형태는 비교적 낡고 강성이 떨어지며 집게의 협착력도 부족하지만 여전히 생산성을 높일 수 있기를 희망한다.이 작업장들은 2.5축 플러그 밀링 기술을 이용하여 이 목적을 달성할 수 있다.Kenna의 로터리 밀링 글로벌 제품 매니저 Juan Seculi는"플러그 밀링 공정은 큰 사이즈와 중간 사이즈 부품의 관진 칼 가공에 널리 적용되며, 이 매우 복잡한 축의 밀링 전략은 Z 밀링 전략보다 더 긴 축과 바이트 밀링 전략을 재구성한다"고 말했다. 증가하는 사용자의 요구를 충족하는 영업 플랫폼"시간은 이미 Z축 플러그 밀링의 판매량이 끊임없이 증가하고 있으며, 연간 성장률이 40% 에 달한다는 것을 증명했다."

[플러그 밀링의 디자인 특징] 공구 제조업체는 이미 플러그 밀링 기술의 장점을 충분히 발휘할 수 있는 각종 플러그 밀링을 개발했다.산고 공구의 Meyers는 이러한 공구의 절삭력이 기본적으로 Z축으로 직접 전달된다고 말했다.플러그 밀링의 기하학적 형태는 90스퀘어 숄더 밀링과 매우 유사합니다.다른 점은 플러그 밀링 블레이드의 전면 각도가 수직면과 몇 도 떨어져 90이 아닌 87이 될 수 있다는 것입니다."90 밀링을 사용하여 측면 벽을 아래로 꽂으면 블레이드의 전체 가공 날이 측면 벽과 마찰됩니다. 공구 전면 모서리가 87이면 가공 면과 가공소재 측면 벽 사이에 간격이 남습니다.""플러그 밀링은 블레이드 하단의 가공 날을 사용하여 절삭해야 합니다. 하단에서 측면으로의 전환 부위가 블레이드의 가장 약한 부분이고 블레이드 측면으로 가공하면 절삭 면이 진동을 일으킬 수 있기 때문에 블레이드 측면으로 절삭하지 마십시오."블레이드 측면으로 절삭하는 경우는 흔치 않지만,'위쪽 (또는 아래로) 시뮬레이션 밀링'이라고 불리는 일부 가공에서는 위쪽 및 아래쪽 스트로크에 밀링을 삽입하여 복잡한 모양을 만들 수 있다고 Meyers는 덧붙였다.간단한 예는 아래쪽 루트 컷팅 방식을 이용하여 직측 벽을 밀링 가공하는 것이다."먼저 아래로 밀링한 다음 안쪽으로 이동하여 가공소재의 루트를 밀링할 수 있다."메이어스는 밀링 기술의 한계는 공구의 실제 컷 지름과 공구 지름 사이의 차이에 있다고 생각한다.절삭 날에 가능한 한 큰 지지를 제공하기 위해 표준 평면 밀링의 공구는 가능한 한 공구의 전체 절삭 지름에 가깝도록 커져야 합니다.시뮬레이션 밀링에 사용되는 플러그 밀링의 경우 블레이드의 가공 지름이 공구 지름을 초과합니다.금속가공 위챗, 내용이 좋아 주목할 만하다.그는"그러나 플러그 블레이드의 돌출이 너무 클 수 없기 때문에 초과 양에는 제한이 있다."라고 Meyers는 플러그 밀링이 전형적인 굵은 밀링 가공이지만 그 기술과 공구는 반정밀 가공과 정밀 가공에도 똑같이 적용된다고 밝혔다.그는 더 나은 가공 표면 마무리를 얻기 위해서는 볼헤드 립 밀링으로 3D 밀링을 할 때 사용하는 스텝 밀링 방식과 같은 지름 방향 나이프의 패스 스텝 거리를 줄여야 한다고 제안했다.Meyers는 본질적으로 패스 스텝 거리는 블레이드 폭과 가공 날이 가공소재 재료에 대한 절입량에 따라 결정된다고 설명합니다.공구 제품 샘플에서 권장하는 스텝 치수는 특정 플러그 밀링의 가공 표면 조잡도를 결정하는 일정한 잔류 높이를 생성합니다.

Kenna Metal Corporation의 Seculi는 플러그 밀링의 디자인이 지속적으로 개선되고 개선되고 있다고 밝혔다.예를 들어, Kenna Z축 플러그 밀링의 새로운 특징은 칼체에 설계된 톱니 모양의 구조는 부스러기와 부스러기 배출 성능을 향상시킬 수 있고, 냉각액 출구의 설계는 절삭열의 제어와 부스러기 배출 성능을 향상시킬 수 있다는 것이다.그는"칼과 일체화된 이러한 구조 설계는 큰 양의 앞쪽 모서리를 채용한 앞쪽 칼면과 결합하여 절삭력을 줄이고 선반 출력에 대한 요구를 낮출 수 있어 칼의 수명을 연장하고 가공 신뢰성을 높일 수 있다"고 말했다."

"CAM 플러그 밀링 프로그래밍이 고려해야 할 요소"Fiorenza는 플러그 밀링 기술의 응용이 최소 15년의 역사를 가지고 있지만, 최근 몇 년 동안 가공 작업장은 플러그 밀링이 더 높은 재료 제거율을 얻을 수 있다는 것을 점점 더 분명히 인식하고 있으며, 패스 프로그래밍과 검증이 더 쉬워졌기 때문에 플러그 밀링 가공의 응용도 과거보다 더 쉬워졌다고 지적했다.점점 더 많은 CAM 시스템이 플러그 밀링 가공에 특화된 알고리즘을 가지고 있습니다.또한 절삭 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 가공 작업장에서 플러그 밀링 루프 프로그램을 실행하기 전에 신뢰성을 검증할 수 있습니다.Fiorenza는"전용 플러그 밀링은 보통 중심 공구가 아니기 때문에 패스 경로를 따라 공구의 움직임을 검증해야 한다."라고 말했다. 비중심 공구를 사용할 때 선택한 패스 스텝 거리가 적합하지 않거나 가공소재의 가공 여유를 잘 모르면 모두 나이프로 만들 수 있다.Meyers에 따르면 일부 작업장은 디지털 제어 가공의 G81 드릴링 사이클 프로그램을 사용하여 플러그 밀링 가공을 수행합니다.그러나 이 머시닝에서는 밀링이 아래쪽 삽입에서 반환될 때 가공소재 측면 벽에 면도가 발생할 수 있습니다.이 문제를 해결하기 위해 특별히 작성된 CAM 플러그 밀링 루프 프로그램은 공구가 하단 플러그 하단에 도달하여 엑시트가 스트로크 교점으로 돌아가기 전에 X축 또는 Y축 방향으로 0.025-0.050mm를 이동합니다.공구를 뒤로 이동하면 리트랙트할 때 가공된 서피스에서 블레이드가 긁히지 않습니다.Meyers는"플러그 밀링 루프를 수동으로 작성할 수도 있습니다.어떤 경우에는 플러그 깊이가 같은 단순 플러그 밀링의 경우 X축이나 Y축에서 공구의 움직임을 확인하는 하위 프로그램만 작성할 수 있습니다.그러나 수동 프로그래밍은 가공 코드를 작성할 필요가 있거나 작성할 필요가 없는 경우에만 사용할 수 있는 작업량이 많습니다. DP 기술 회사의 Whetsell은"우리는 가능한 한 많은 절삭 공구 매개변수를 사용하여 절삭 공구를 프로그래밍하고, 절삭할 수 있는 절삭 매개변수를 최대한 적게 절삭하고, 절삭 할 수 있습니다. 의 축방향 먹는칼의 양을 동적으로 계산하는데 그 목적은 매번 밀링칼을 꽂을 때마다 칼날의 절삭능력을 최대한 리용하기 위해서이다.이를 위해서는 가공소재 반제품과 가공 후 완제품 부품의 크기를 알아야 한다"고 말했다.부품의 최종 크기만 알면 밀링의 플러그 깊이를 확인할 수 있고, 가공소재 벽돌의 크기를 알면 어디서부터 플러그를 시작할지 결정할 수 있다.금속가공 위챗, 내용이 좋아 주목할 만하다.Whetsell은"이것은 기본적으로 현재 단계에서 이전에 플러그 밀링 가공을 했던 가공소재 스톡에 대한 프로그래밍 정보이다.DP사의 ESPRIT CAM 소프트웨어에서'스톡 자동 프로그래밍'이라고 부른다."Whetsell은"X축이나 Y축 방향 절삭 후퇴 칼의 프로그래밍이 다소 까다로워졌다. 왜냐하면 공구가 바로 후퇴각한 가공 소프트웨어에 남아 있는 가공 재료를 삽입할 수 없기 때문이다."라고 말했다.Whetsell은"예를 들어, 패스 스텝 거리나 레이디얼 컷 폭을 정의하지 않을 수 있고, 잔류 높이 (예: 0.25mm) 를 정의할 수 있으며, CAM 소프트웨어는 잔류 높이를 구현하는 플러그 앤 밀링 횟수를 계산할 수 있다."DP 기술 회사는 ESPRIT 소프트웨어를 위한 전용 플러그 앤 밀링 루프를 개발하고 있으며, 일부 사용자들은 이미 이 패키지의 첨단 프로그래밍 인터페이스를 통해 플러그 앤 밀링 가공 프로그램을 작성하고 있다.플러그 밀링은 다른 밀링 방법과는 다른 절삭 매개변수와 전문 용어를 사용한다고 Kenna의 Seculi는 설명합니다.예를 들어, 진동을 방지하기 위해 플러그 밀링 스트레치가 긴 경우 낮은 컷 속도를 사용합니다.플러그 밀링 프로세스를 설명할 때 평면 밀링에서 축 탄젠트 깊이를 나타내는 데 사용되는 Ap의 의미도 수직 축 방향이 아닌 플러그 밀링의 레이디얼 방향에 배치되므로 변경됩니다.Z축 플러그 밀링에서는 축 컷 깊이 치수가 없고 레이디얼 컷 깊이 (즉, 패스 스텝 거리) 와 레이디얼 패스 치수만 있습니다.절삭 깊이는 일반적으로 블레이드 크기와 관련이 있습니다.케너는 플러그 밀링 가공 시 항상 절삭 깊이가 블레이드 절삭 길이의 15% 보다 커야 한다고 조언했다.가공 깊이가 블레이드의 팁 호 반지름 값에 가깝거나 작아지면 레이디얼 컷 힘이 커져 플러그 밀링 기술의 이점이 사라집니다.

[플러그 및 대진급 밀링] 플러그 밀링은 생산성이 높은 금속 절삭 전략입니다.기술 또는 기타 밀링 정책을 선택하는 것은 여러 가지 요인에 따라 달라집니다.플러그 밀링의 이점을 극대화하려면 전용 플러그 밀링과 CAM 프로그래밍이 필요합니다.많은 상황에서 대진급밀링은 더욱 간편하고 쉽게 할수 있는 삽입밀링대안으로 될수 있으며 대진급밀링은 기본적으로 모두 큰 전치각을 가진 직인밀링이다.큰 전치각은 부스러기를 얇게 하기 때문에 충분한 부스러기 두께를 유지하기 위해서는 공급률을 높여야 한다.큰 이송 밀링은 큰 이송률, 작은 절단 깊이로 금속 재료를 빠르게 제거하는 동시에 작업셀과 공구에 작용하는 가로 하중을 최소화합니다.잉거솔 공구 회사의 MAXline 제품 매니저 Tom Noble은 부품의 피쳐 크기와 구조가 가공 작업장에서 플러그 밀링을 채택해야 할지 아니면 대진급 밀링을 채택해야 할지 결정하는 데 도움이 될 수 있다고 생각한다.그는"작은 오목 캐비티를 가공해야 할 경우 플러그 밀링이 적합할 수 있다.레이디얼 이동 거리가 짧기 때문에 많은 재료를 레이디얼 밀링할 필요가 없다.그러나 밀링이 필요한 면적이 상당히 크면 큰 이송 밀링이 더 효율적일 수 있다.큰 이송 밀링은 가로 하중이 있는 것은 사실이지만 작은 절단 깊이, 빠른 이송 및 여러 번 패스를 사용하여 최소화할 수 있다.이 회사의 Fiorenza는 직경 50mm 이상의 플러그 밀링으로 긴 스트레칭 플러그 밀링을 하는 것이 매우 효과적일 수 있다고 지적했다.큰 이송 밀링은 작은 지름 밀링의 긴 밀어내기 밀링에 더 적합할 수 있습니다.그는"공구의 스트레치 길이가 지름의 4배 또는 6배로 커지면 어떤 종류의 떨림이 시작되기 시작한다.큰 진입 밀링과 0.38-0.50mm의 작은 절단 깊이로 이러한 가공에 대처할 수 있다.또한 전체 경질 합금 손잡이와 모듈식 헤드와 같은 내진 공구 구조를 사용해야 할 수도 있다.Noble은 밀링 방법을 선택하는 데 있어서 중요한 고려 요소는 작업장에 많은 3D 밀링을 할 수 있고 큰 밀링을 할 수 있다고 생각합니다. 그러나 캐비티 밀링, 직벽 및 도랑 밀링 및 대량 가공의 경우 전용 플러그 밀링에 투자해야 한다"고 말했다.

[적합한 플러그 밀링 선반 선택] 범용 선반은"1기 다용도"의 장점을 가지고 있지만, 생산성 극대화 (변형 감소) 를 위해 전용 선반을 사용하는 것이 더 좋은 선택인 경우가 많다.수직가공센터(VMC), 수평식 보어 밀링 머신 등을 생산하는 두산공작기계는 경량 탭센터부터 금형 재적재 절삭을 위한 고속 5축 가공센터까지 다양한 공작기계를 제공할 수 있다.금속가공 위챗, 내용이 좋아 주목할 만하다.마케팅 매니저 John Ross는 이 회사가 서로 다른 가공 (더 나아가서는 서로 다른 지역) 을 위해 선반을 맞춤형으로 제작할 수 있다고 밝혔다.예를 들어, 일부 작업셀은 직선 레일을 사용하고 다른 작업셀은 더 견고한 하드 레일을 사용합니다."우리가 미국 캘리포니아의 일부 지역에서 주로 절삭하는 경량 재료의 시장에 진입했을 때, 직선 레일 선반은 마침 도로에 맞섰다.그러나 우리가 중서부 지역의 일부 가공 항공 재료와 고온 합금 시장에 진입했을 때, 사용자는 비교적 큰 절삭력을 견딜 수 있고 더욱 견고하고 내구성이 강한 하드 레일 선반이 필요하다."직선 레일을 사용하는 고속 금형 가공 선반은 소량의 공작물 재료를 빠르게 절제할 때 성능이 우수하며, 플러그 굵은 가공 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.그러나 이런 선반은 부스러기 절단 부하를 견디는 능력은 하드 레일 선반에 미치지 못한다.두산의 Mynx 시리즈 입식 가공센터는 플러그 밀링의 장점을 최대한 살릴 수 있는 가공 플랫폼으로 그 강성이 두산 VMC 중 가장 높다고 로스는 지적했다.이 선반의 받침대는 전체 주조를 사용하며, 1500mm750mm 작업대는 대형 금형이나 항공 주물을 가공할 수 있다.두산의 스티브 시그(Steve Sigg) 애플리케이션 엔지니어는 "공작기계 스핀들이 굵을수록 밀링 능력이 뛰어나다"고 지적했다. 플러그 밀링 기술은 절삭을 다시 로드할 때 인코넬합금이나 스테인리스강과 같은 가공하기 어려운 재료들을 효율적으로 굵게 밀링할 수 있도록 도와주며, 면 밀링으로 이 재료들을 레이디얼로 가공하면 효율이 낮다.공구의 현신량이 비교적 클 때 가로밀링력은 과도한 진동을 일으키며 삽입밀링가공도 이 난제를 잘 해결할수 있다.그는 또한 제조업체들이 플러그 밀링 가공에 관심을 갖기 시작한 또 다른 이유는 미국 제조업의 부흥에 따라 일부 금형 가공 임무가 중국에서 미국으로 끊임없이 환류되고 있기 때문이라고 언급했다.