CNC 밀링 작업의 15가지 유형과 작동 방식

현대의 감산 제조 영역에서 밀링은 복잡한 기하학적 형상과 정밀한 치수 제어를 실현하는 핵심 축으로 남아 있습니다. 공작 기계 기술의 급속한 발전과 절삭 이론의 지속적인 발전으로 밀링은 기본적인 표면 정삭에서 대량 스톡 제거부터 미크론 수준의 프로파일 정삭에 이르는 다양한 공정 시스템으로 변모했습니다.

다양한 밀링 작업의 고유한 로직에 대한 깊은 이해는 가공 효율성을 최적화하기 위한 전제 조건일 뿐만 아니라 구조적 무결성과 서비스 신뢰성을 향상시키는 데 필수적입니다. 이 문서에서는 15가지 주요 밀링 방법의 물리적 본질과 일반적인 적용 시나리오를 체계적으로 설명하여 공정 계획 및 공구 선택 시 엔지니어에게 명확한 참고 자료를 제공합니다.

밀링이란 무엇인가요?

본질적으로 밀링은 회전하는 멀티포인트 커터를 사용하여 공작물에서 여분의 재료를 제거하는 감산 제조 공정입니다. 공작물이 고정된 공구에 대해 회전하는 선삭과 달리 밀링의 핵심은 여러 축을 따라 공작물 또는 공구의 고속 공구 회전(1차 동작)과 이송 동작(2차 동작)의 정밀한 조합에 있습니다.

이 프로세스의 물리적 논리는 "중단된 절단"으로 정의됩니다. 커터의 각 톱니는 회전하는 동안 재료와 교대로 결합 및 분리되어 개별 칩을 생성합니다. 이러한 상호 작용 빈도, 절삭 깊이 및 공구 경로를 제어함으로써 밀링은 단순한 평면부터 매우 복잡한 공간 형상에 이르기까지 모든 것을 높은 정밀도로 제작할 수 있습니다. 3차원 공간에 대한 이러한 강력한 제어 기능 덕분에 밀링은 산업계에서 가장 다재다능하고 널리 활용되는 제조 방법입니다.

15가지 일반적인 밀링 유형

실제 생산에서는 올바른 밀링 방식을 선택하는 것이 효율성과 정밀도를 모두 보장하기 위한 전제 조건입니다.

다양한 공정의 절삭 메커니즘과 적용 시나리오를 심층 분석하여 가장 일반적으로 사용되는 15가지 밀링 유형을 요약했습니다. 이러한 작업은 기본적인 표면 가공부터 복잡한 기능적 특징의 형성에 이르기까지 전체 스펙트럼을 포괄하며, 공정 계획 중 엔지니어에게 필수적인 도구 역할을 합니다.

15가지 밀링 작업 유형 개요

	밀링 유형	기능 설명	주요 기술적 특징	기본 애플리케이션
1	페이스 밀링	대면적 표면 레벨링은 기본 정밀도 기준점을 설정하는 데 사용됩니다.	큰 직경, 스핀들 축이 작업 표면에 수직입니다.	넓은 평평한 면, 엔진 블록 결합 표면.
2	주변기기 밀링	긴 스팬을 따라 직진성을 보장하기 위해 원주 가장자리를 활용합니다.	스핀들 축이 작업 표면과 평행한 경우 주변부 절단.	플레이트 가장자리 트리밍, 긴 구성 요소의 측면 벽.
3	사이드 밀링	수직 벽을 정밀하게 마감하여 엄격한 수직성을 보장합니다.	방사형 도구 결합, 측면 가장자리 트래버스.	정밀한 측면 벽, 보스 기능.
4	엔드 밀링	축 방향 절입과 수평 횡단 가공을 결합한 다목적 가공.	다축 이동, 하단 및 측면 가장자리가 함께 작동합니다.	닫힌 포켓, 불규칙한 2D/3D 모양.
5	어깨 밀링	표준 90° 스텝 또는 수직 숄더의 원패스 가공.	하단 및 측면 가장자리로 동시에 자릅니다.	마운팅 시트, 공작 기계 가이드 레일 숄더.
6	슬롯 밀링	평행한 측벽으로 연속적인 선형 채널 만들기.	선형 경로, 전폭 봉투 절단.	키홈, T-슬롯, 유압 흐름 채널.
7	포켓 밀링	닫힌 경계 내에서 레이어 재질 제거 및 모서리 지우기.	닫힌 경계, 중앙 진입 후 바깥쪽으로 확장.	무게 감소 포켓, 내부 기능성 오목한 공간.
8	멀티 툴 빗.	한 번의 스트로크로 여러 표면을 통합 가공합니다.	다양한 크기의 여러 커터를 하나의 아버에 장착할 수 있습니다.	대량 생산, 엔진 실린더 헤드, 긴 가이드 레일.
9	양식 밀링	특수 도구 프로파일을 사용하여 복잡한 단면을 직접 복제합니다.	부품에 복제된 비표준 커팅 엣지 형상.	반원형 홈, 특정 기어 톱니 간격.
10	챔퍼 밀링	조립을 위해 날카로운 모서리를 제거하고 리드인 베벨을 가공합니다.	공작물 주변을 따라 각진 절삭 날을 청소합니다.	디버링, 어셈블리 리드인, 가장자리 보호.
11	프로파일 밀링	복잡한 2D/3D 궤적을 추적하여 최종 외부 지오메트리를 정의합니다.	다축 동기화, 경로 추종 스캔.	몰드 코어, 항공우주 구조용 리브, 하우징.
12	스레드 밀링	나선형 보간을 통한 내부/외부 스레드의 정밀 가공.	3축 동기화, 헬리컬 클라이밍 피드.	고가 부품, 까다로운 재료, 큰 직경.
13	치아 프로파일 밀링	기계식 변속기 톱니를 위한 특수 인덱싱 기반 가공.	인덱싱 메커니즘과 동기화된 양식 커터.	기어, 스플라인 샤프트, 스프로킷.
14	CAM에 최적화된 HEM	일정한 도구 결합 각도를 통한 알고리즘 기반 고속 제거.	CAM 제어 경로, 얕은 절삭 깊이로 높은 이송 속도.	강력한 황삭, 고효율 재료 제거.
15	플런지 밀링	깊은 피처를 위해 세로 강성을 활용한 수직 피드 제거.	축 방향 힘 집중, 방사형 진동 억제.	깊은 캐비티, 불안정한 설정에서 심한 러프닝.

1. 페이스 밀링

벌크 스톡 제거는 일반적으로 공작물 표면을 페이스 밀링 커터로 쓸어내리는 방식으로 이루어집니다. 절삭날이 스핀들에 수직인 평면에서 회전하면서 이 횡단 경로가 원재료의 수평을 빠르게 맞추고 평탄도 오차를 보정합니다.

이 방법은 정밀 데이텀을 설정하는 데 선호되는 방법입니다. 결과적인 평탄도는 이후의 모든 조립 및 가공 작업의 위치 정확도를 직접적으로 결정합니다.

2. 주변기기 밀링

롤링 이송을 위해 공구의 바깥쪽 원주 모서리를 활용하는 것은 주변부 밀링을 구별하는 핵심 기능입니다. 이 과정에서 스핀들은 가공 표면과 평행하게 유지되고 커터의 측면은 롤러처럼 작동하므로 긴 스팬의 부품 모서리를 트리밍하는 데 매우 적합합니다.

이 접근 방식은 두께 일관성과 측면 직진도를 유지하는 데 탁월하며, 고강도 황삭 또는 판재 윤곽의 최종 성형에 자주 사용됩니다.

3. 엔드 밀링

엔드 밀링은 축 방향 절입과 수평 방향 횡단을 조화롭게 조합하여 공구가 재료 내에서 '걸어 다닐 수 있는' 기능을 제공합니다. 바닥면과 측면 모서리의 동기화된 동작으로 솔리드 기판에서 직접 포켓, 닫힌 슬롯 또는 복잡한 불규칙한 경계를 조각할 수 있습니다.

이러한 유연성으로 인해 경량화 구멍, 깊은 홈, 와인딩 컨투어 가공을 위한 표준 솔루션으로 부품 내부의 다양한 공간 요구 사항을 쉽게 수용할 수 있습니다.

4. 측면 밀링

측면 밀링은 측면 공구 결합을 통해 수직 표면을 정밀하게 다듬는 데 중점을 둡니다. 커터의 측면 모서리는 공작물 벽을 따라 횡단하며 방사형 절단 깊이를 조정하여 보스, 숄더 또는 좁은 슬롯과 같은 피처를 목표 치수와 표면 마감으로 가져옵니다.

이 프로세스는 페이스 밀링으로 접근할 수 없는 측면 영역을 처리하여 수직 피처와 베이스가 만나는 지점에서 엄격한 수직성과 정밀한 전환을 보장합니다.

5. 어깨 밀링

숄더 밀링은 한 번의 패스로 하단 및 측면 가장자리를 동기화하여 절단하는 방식으로 재료 가장자리를 따라 표준 90° 스텝을 생성합니다. 이 통합 설계는 수평과 수직을 따로 처리해야 하는 번거로움을 없애고, 두 개의 수직면을 동시에 제작할 수 있습니다.

일반적으로 마운팅 시트, 클리어런스 홈 또는 다층 서포트 표면 가공에 적용되는 이 방법은 모서리에서 기하학적 일관성을 보장하면서 성형 효율성을 크게 향상시킵니다.

6. 슬롯 밀링 작업

이 도구는 측면과 하단 가장자리의 감싸는 동작을 활용하여 재료 깊숙이 선형으로 진행하여 연속적인 채널을 엽니다. 세로 공간의 결과 폭은 커터 직경에 의해 직접 결정되고 깊이는 축 방향 이송에 의해 정밀하게 제어됩니다.

키홈, T-슬롯 및 유압 흐름 채널을 만들기 위한 표준 수단으로 사용됩니다. 재료를 효율적으로 스트리핑하는 동시에 슬롯의 반대쪽 측벽 사이에 엄격한 평행성을 보장합니다.

7. 포켓 밀링

미리 정의된 닫힌 경계 내에서 커터는 다층 왕복 경로를 통해 내부 스톡을 한 층씩 제거합니다. 이 프로세스는 일반적으로 중앙 축 방향 입구에서 시작하여 오목한 공간의 특정 깊이와 바닥 프로파일이 완전히 구현될 때까지 바깥쪽으로 확장됩니다.

이 방법은 구조적 경량화와 기능적인 내부 홈을 구현하는 데 매우 중요합니다. 바닥 평탄도를 관리할 뿐만 아니라 미세 조정된 경로 제어를 통해 정밀한 코너 클리어링 또는 필렛 가공을 보장합니다.

8. 프로파일 밀링

커터는 부품의 내부 또는 외부 경계를 따라 연속 궤적을 따라가며 다축 동기화를 활용하여 복잡한 기하학적 윤곽을 추적합니다. 2D 커브 또는 볼 엔드 밀을 사용한 3D 표면 스캔에 관계없이 프로파일 밀링은 전체 절단 경로에서 매끄럽고 유동적인 전환을 보장합니다.

이는 공작물의 최종 외관을 직접 정의하며 금형 코어, 항공우주 구조용 리브 및 유선형 하우징 가공에 필수적인 성형 공정으로 자리 잡았습니다.

9. 폼 밀링

특수 폼 커터는 간단한 이송 동작을 통해 복잡한 모서리 프로파일을 공작물 표면에 직접 복제합니다. 이 접근 방식은 복잡한 경로 보간이 필요하지 않으므로 단 한 번의 패스만으로 툴의 지오메트리와 완벽하게 일치하는 단면 피처를 얻을 수 있습니다.

폼 밀링은 반원형 홈, 기어 톱니 구조 또는 특정 방사형 표면의 생산 효율성을 크게 향상시켜 대량 생산 배치에서 높은 일관성을 보장합니다.

10. 모따기 밀링

특정 경사각을 가진 모따기 도구가 공작물 모서리를 따라 스윕하여 날카로운 모서리를 제어된 경사 전환으로 변환합니다. 이 작업은 선형 가장자리를 따라 실행하거나 구멍 둘레와 복잡한 윤곽 모서리 주변을 부드럽게 안내할 수 있습니다.

디버링을 통해 부품 안전성을 개선하는 것 외에도 후속 조립에 필수적인 리드인 경사를 제공하고 사용 수명 동안 충격에 대한 에지의 내구성을 향상시킵니다.

11. 스레드 밀링

이 공구는 나선형 경로를 따라 정밀하게 오르면서 회전하며 측면 톱니를 사용하여 구멍 벽이나 원통형 표면에 표준 나사 궤적을 새깁니다. 회전과 나선형 이송의 동기화를 통해 직경이 크거나 가공하기 어려운 소재의 나사 가공을 훨씬 더 쉽게 제어할 수 있습니다.

프로그래밍을 통해 치수를 조정할 수 있고 공구 파손의 위험이 최소화되어 고가의 금형 또는 정밀 부품의 내부 및 외부 나사산 가공에 신뢰할 수 있는 선택이 되었습니다.

12. 치아 프로파일 밀링

인덱싱 메커니즘과 폼 커터의 조정을 통해 특정 치아 공간을 원통형 블랭크에 하나씩 가공하여 기계적 요구 사항을 충족합니다. 정밀도 요구 사항에 따라 개별 치아 절단 또는 연속 호빙을 통해 각 치아 프로파일이 정확한 기하학적 파라미터를 갖도록 할 수 있습니다.

이는 기어, 스플라인 샤프트 및 스프라켓을 제조하는 핵심 공정입니다. 기어의 품질은 기계식 변속기 시스템의 작동 부드러움과 하중 지지력을 직접적으로 결정합니다.

13. 멀티 툴 조합 밀링

다양한 직경 또는 모양의 여러 커터가 단일 아버에 직렬로 장착되어 있어 한 번의 패스로 여러 가공 표면을 동시에 처리할 수 있습니다. 이 통합 커팅 전략은 여러 작업을 한 번에 통합하여 전체 생산 주기를 대폭 단축합니다.

이 방법은 주로 대량 생산되는 엔진 블록이나 공작 기계 가이드 레일을 대상으로 합니다. 반복 클램핑 빈도를 줄임으로써 서로 다른 가공 피처 간의 위치 오류를 크게 최소화합니다.

14. CAM에 최적화된 고효율 밀링 가공

이러한 방법은 다음을 활용합니다. 최적화된 CAM 알고리즘 를 사용하여 일정한 공구 맞물림 각도를 유지하면서 높은 이송 속도와 얕은 절삭 깊이의 빠른 사이클을 달성할 수 있습니다. 이 경로 전략은 절삭력을 안정적으로 유지하고 국부적인 영역에서 과도한 열 축적을 방지하도록 설계되었습니다.

현대 제조업의 생산성을 높이는 최첨단 수단인 이 방법은 방대한 양의 재고를 효율적으로 정리합니다. 가공 시간을 단축하는 동시에 공구 수명을 크게 연장하는 첨단 솔루션입니다.

15. 플런지 밀링

플런지 밀링은 스핀들 축을 따라 공구를 수직으로 전진시켜 드릴링과 유사한 일련의 중첩된 원형 절삭으로 소재를 벗겨내는 방식으로 재료를 제거합니다. 이 방법은 기계의 가장 강한 세로 방향으로 절삭력을 집중시켜 깊은 캐비티나 가공하기 어려운 재료를 다룰 때 흔히 발생하는 방사형 진동을 효과적으로 제거합니다.

CAM 환경에서 이 '드릴 스타일' 전략은 고강도 황삭을 위한 강력한 도구입니다. 특히 매우 깊은 포켓을 비우거나, 큰 스톡이 있는 모서리를 청소하거나, 불안정한 클램핑 조건에서 엄청난 재료 제거율을 달성하는 데 적합하며, 항공 우주 및 대형 금형 제조의 심층 가공 문제에 대한 고급 솔루션으로 사용됩니다.

올바른 밀링 프로세스를 선택하는 방법은?

복잡한 가공 작업에서 최적의 솔루션을 선택하려면 일반적으로 다음 세 가지 측면을 종합적으로 평가해야 합니다:

1. 기하학적 특징과 정밀도: 부품의 핵심 기능적 특징을 파악합니다. 넓은 면적의 표면은 데이텀을 설정하기 위해 페이스 밀링을 우선시하고, 밀폐된 캐비티는 포켓 또는 엔드 밀링에 의존해야 합니다. 고정밀 수직 벽의 경우 측면 및 숄더 밀링의 동기화된 이점이 선호되는 선택입니다.
2. 효율성 및 재료 제거: 대량 재고 제거의 경우, 주변 밀링 또는 고효율 밀링 방법(예: 트로코이드 밀링)의 적합성을 평가합니다. 대량 생산에서는 폼 밀링 또는 멀티 툴 조합 밀링을 채택하면 사이클 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
3. 경제 및 위험 관리: 특수 커터의 조달 비용과 범용 공구의 사이클 타임을 비교해 보십시오. 고부가가치 부품의 경우, 위험성이 낮고 유연성이 높은 나사 밀링을 선택하는 것이 기존 방식보다 경제적으로 더 안전하다는 것이 입증되는 경우가 많습니다.

결론

밀링 공정의 진화는 현대 제조업의 끊임없는 정밀도와 효율성 추구가 반영된 결과입니다. 기본적인 페이스 밀링부터 복잡한 5축 프로파일 추적까지, 모든 작업은 부품의 구조 설계를 실현하는 데 있어 대체할 수 없는 중요한 역할을 합니다. 공정 선택은 개별적인 결정이 아니라 기하학적 정확도, 표면 품질, 생산 비용의 균형을 맞추는 예술입니다.

각 밀링 방법의 물리적 본질과 적용 범위에 대한 깊은 이해는 부품이 기계적 성능과 신뢰성 요건을 충족하도록 보장하는 토대가 됩니다. 고효율 알고리즘과 멀티태스킹 가공 기술이 널리 보급됨에 따라 밀링의 미래는 더욱 지능화되고 통합되는 방향으로 나아갈 것입니다.

다음 가공 프로젝트를 계획하고 있다면 이러한 공정 조합을 재평가하여 생산 잠재력을 극대화할 수 있는 최적의 경로를 모색해 보시기 바랍니다. 특정 기술 과제에 대해 엔지니어링 팀에 문의하세요. 를 통해 맞춤형 지원을 받을 수 있습니다.