엔드밀가공이란 무엇일까?

밀링머신과 밀접한 관련이 있는 엔드밀가공. 오늘은 엔드밀가공이 무엇인지 알아보려고 합니다.

최근 자동차, 전자제품 등 디자인을 다양하게 하면서 금형에 있어 자유곡면을 사용하는 경우가 많이 늘어나고 있는데요, 보통 자유곡면 가공에 가장 많이 사용되는 공구가 엔드밀입니다. 지금부터 엔드밀이란 무엇인지, 어떤 종류들이 있는지 알아볼게요~

1. 엔드밀이란 ?

밀링머신에 사용하는 공구를 밀(Mill)이라고 하는데 끝 부분에도 날이 있어서 엔드밀(Endmill)이라고 부르게 되었습니다.

일본공업규격에서의 엔드밀의 정의는 [외주면 및 단면에 절삭날을 갖는 샹크 타입의 밀링커터의 총칭]으로 정의하고 독일어로는 샤프트 프레이저 라고 부릅니다.

정면 밀링커터를 가늘고 길게해서 샹크를 붙인 것과 같은 것이라고 할 수 있으며 즉 회전해서 외주날로 가공물의 측면을 깎고 단면의 절삭날로 가공물의 윗면을 깎을 수 있는 밀링커터를 말합니다.

 

쉽게 말해 밀링에서 절삭을 위해 사용되는 공구. 겉으로 보면 드릴과 비슷한 형태지만 엔드밀의 커터날은 밑면과 옆면 모두가 커팅날로 이루어져 있어서 가공할 공작물을 평면, 옆면을 가공할 수 있습니다.

보통 밀링머신, 머시닝센터, 터닝센터 등 공작기계에 사용되며 앞날과 외주날을 이용해서 홈깎기, 단깎기, 윤곽깎기, 곡면깎기, 구멍가공, 모방가공 등 다양한 부분에서 사용되고 있습니다.

 

2. 용도

용도는 형태와 모양에 따라 다양하게 분류하는데 크게는 황삭을 위한 것과 정삭을 위한 것으로 구분 할 수 있습니다.

황삭은 절삭가공에 있어 공작물의 흑피를 없앨 때 또는 가공 여유가 클 때 행해지는 절삭 방법을 말하고, 정삭은 제품에 딱 맞게 정밀하게 가공하는 방법을 말하며 주로 전기, 전자, 자동차 부품, 정밀가공에 사용된다고 합니다.

 

엔드밀의 날끝 각도는 절삭력에 큰 영향을 주는데 비틀림각에 따라 공작물에 전달되는 절삭력이나 충격에 큰 차이가 있습니다.

비틀림각이 클수록 절삭성이 높으며 절삭 저항이나 충격도 낮고, 너무 높을 경우 칩의 배출이 안 좋습니다.

3. 가공형태

엔드밀은 2개날~6개날 이상까지 종류가 다양하지만 가장 널리 사용되는 날은 2날과 4날인데요, 이는 주로 중삭과 정삭에 사용됩니다.

[* 중삭 : 황삭 다음으로 들어가는 2차 가공을 말하며 1차 가공을 거칠게 하고 나면 다음에 들어가는 가공을 말한다.]

1) 2날 엔드밀

- 주로 홈가공과 측면가공에서 사용하며 가공할 공작물의 칩 포켓이 차지하는 비중이 크기 때문에 칩 배출이 양호한 편이며 홈의 절단 가공이나 보링 가공에서 축 방향으로 엔드밀을 이송할 경우 날의 개수가 많은 것보다 가공성이 높으며 절삭날의 재연삭이 편리하고, 칩포켓이 클 경우 엔드밀의 단면적이 낮기 때문에 강도는 떨어집니다.

 

2) 4날 엔드밀

- 얕은 홈 가공, 측면 가공, 다듬질 가공 등의 사용에 적합한 것으로 2날과 비교하면 단면적이 크고 강성이 높기 때문에 엔드밀의 이송을 높게 할 수 있고, 공구의 수명이 긴 편입니다.

칩 포켓이 작기 때문에 깊은 홈의 절삭이나 축방향 이송가공과 같은 침의 배출을 중요하게 하는 절삭에는 적합하지 않습니다.

 

① 표면가공

② 측면가공

③ 포켓가공

④ 헤리컬 가공

⑤ R shoulder가공

⑥ 램핑가공

 

4. 종류

① 라핑엔드밀 – 황삭에 적합한 것으로 절삭날의 모양은 파상 형태이며 침이 작게 끊어지고 절삭 시 저항이 적어 거친 가공에 사용한다. 가공물의 면이 거칠기 때문에 정삭 가공용으로는 사용할 수 없고 라핑 엔드밀 가공 후 정삭을 위한 가공을 진행해야 한다.

파형의 날을 가지고 있어서 칩을 부수어 배출, 내마모성과 내융착성이 우수하고 연속운동과 고속 절삭이 가능하며 고능률, 긴수명 가공에 뛰어나다는 특징이 있다.

 

② 평엔드밀 – 가공시 가장 널리 사용되는 것으로 홀, 측면, 면 등의 가공을 모두 할 수 있고, 정삭, 중삭, 황삭 등 다양한 용도로 사용하며 종류가 가장 많다.

 

③ 볼엔드밀 – 둘레와 끝면에 날이 있어서 머시닝 센터에서 금형의 모방가공이나 곡면을 가공하는 경우에 사용하며 중심부 칩 포켓이 낮아 절삭성이 낮다.

④ 테이퍼볼엔드밀 – 끝 부분이 갈수록 얇아지는 형태와 볼 형태가 결합된 형태의 공구이다.

 

⑤ 코너라디우스엔드밀 – 코너 라디우스 엔드밀은 날끝 부분에 작은 R을 만든 엔드밀로 주로 가공물의 구석부분 R가공이 필요한 경우에 사용되며 가공에 필요한 R크기가 작더라도 큰 지름의 엔드밀을 사용할 수 있어 가공 능률을 높일 수 있다.

⑥ 3날 알루미늄 엔드밀 – 알루미늄, 비철합금 전용 황삭 가공용 엔드밀이며 뛰어난 칩배출 능력으로 가공시간을 단축 시키고, 고속가공으로 작업 효율성을 극대화할 수 있다.

 

⑦ 다기능 챔퍼링 엔드밀 – 모서리 면취와 측면 절삭을 동시에 가공할 수 있는 다기능 엔드밀로 건축, 기둥, 판재, 뚜껑 등의 모서리를 깎아 변화를 주며 깎는 방법에는 여러 가지가 있다.

(1) 환면 : 모서리를 둥글게 한 것

(2) 당호면 : 모서리를 약간만 둥글게 한 것

(3) 궤장면 : 당호면의 원호부분이 직각 또는 뾰족한 것

(4) 결면 : 갑판의 네변을 깎은 것

(5) 표단면

(6) 뉴면

 

⑧ NC드릴 - NC기에 의한 고속, 고정도 센터 구멍가공이나 면치가공에 적합하며 특히 경사면의 센터가공, 중심내기가공, 면취가공 및 중심내기와 면취 동시가공에 적합하다.

 

⑨ 6날 고속가공용 스퀘어 엔드밀 – 신규형상 및 소재 그리고 신규코팅을 적용하여 가공성 및 내마모성이 우수하고, 측면 가공시 고속절삭 및 고이송, 마무리 가공에 효과적이다.

 

⑩ 카운터싱크 – 접시 머리 리벳의 머리가 금속 표면에 잘 맞게 하기 위해 구멍의 테두리를 크게 하는데 사용하는 절단 공구이다.

금속, 플라스틱, 알루미늄 등에 사용하고, 피삭재 면조도가 우수하다.

지금까지 엔드밀 가공이란 무엇인지 알아보았는데요, 또 다른 가공 기계인줄 알았는데 밀링머신에 사용되는 공구라니! 가공할 때 부속품들의 종류가 많다는 것을 이번 포스팅을 통해 새롭게 알게 되었네요!

모형제작 시 어떤 모형이든 제작을 해야하기 때문에 다양한 방법을 활용해 제작하는게 좋은데 3d프린터와 NC가공에 대한 지식을 조금이라도 인지하고 있다면 많은 도움이 될 것 같습니다.