밀링머신에 대하여 공부하기

왼쪽부터 그림1, 그림2

 

밀링머신에 대하여 알아보려고 한다. 먼저 수동 밀링머신에 대하여 공부해 보자.

수동 밀링머신

가장 간단한 밀링머신은 수동이다. 칼럼과 니 구조를 가지고 가지거나 고정베드 위에 설치한 테이블을 갖고 있다. 수동으로 작업하는 기계는 주로 홈파기, 짧은 키홈가공 및 슬로팅작업과 같은 가볍고 간단한 밀링을 위한 생산작업에 사용된다. 이 기계는 커터를 설치하는 수평아버를 갖고, 작업테이블은 보통 3방향 운동이 주어진다. 공작물은 레버의 수동운동 또는 수동나사이송에 의하여 회전하는 공구에 이송된다.

밀링머신

밀링머신은 여러 가지 형태와 크기로 만들어 진다. 구동은 원추형 풀리와 벨트 구동식 또는 개별 전동기로 한다. 공작물의 이송은 수동, 기계적, 전기적 또는 유압식으로 한다. 테이블의 운동에는 여러 가지 방식이 있다.

플레인 밀링머신

플레인 밀링머신은 수동 밀링머신보다 더욱 견고한 구조이며 테이블의 운동을 조절하는 동력이송기구를 보유한 것 이외에는 수동 밀링머신과 흡사하다. 니형 플레인 밀링머신은 가로방향, 세로방향 및 수직방향의 3축 운동을 한다. 그림 1A는 니형 플레인 밀링머신을 나타낸다. 이것은 범용기계이나 다량생산작업에도 사용된다. 이 기계는 수평아버를 사용하고 중심구멍이 있는 커터가 이 아버에 설치된다. 다른 형식으로는 만능밀링머신 또는 수직밀링머신의 특징을 가진 것이 있다. 이 기계는 이송대의 운동을 제어하기 위한 정지구를 사용하며, 테이블의 이송을 자동으로 수행할 수 있다. 커터는 수평아버에 설치되고, 수평아버는 오버암에 의하여 견고하게 지지된다.

수직 밀링머신

그림1 B에 나타낸 대표적인 수직 밀링머신은 커터스핀들이 수직 위치에 있으므로 이 명칭이 붙여진다. 테이블의 운동은 플레인 밀링머신과 같다. 보통 커터는 회전운동 이외의 다른 운동은 하지 않는다. 그러나 스핀들 헤드는 선회할 수 있으며 시핀들을 수직에서 수평방향까지의 임의의 각도로 수직면상에서 조정할 수 있다. 이 밀링머신은 스핀들이 축방향으로 짧게 이동할 수 있어서 단 밀링을 할 수 있다. 어떤 형식의 수직밀링머신에는 회전장치 또는 회전테이블이 있어서 원형 홈 또는 작은 부품의 연속밀링을 하도록 되어 있다. 엔드밀 커터가 많이 사용된다.

플레이너형 밀링머신

이 밀링머신은 플레이너와 닮은 구조이고, 공작물은 길이 방향향 운동만을 하는 긴 테이블에 고정하여 이동되며 적절한 속도로 회전하는 커터에 이송된다. 이 기계가 플레이너와 다른 점은 테이블 이송운동은 가변이고 공구가 회전하는 것이다. 커터스핀들에는 가로방향 및 수직운동이 주어진다. 이 밀링머신은 절삭량이 많은 대형공작물을 밀링 하도록 설계되고, 윤곽과 곡선의 정확한 모방제어를 하도록 설계된다. 그림 2에 유압구동식 기계를 나타낸다. 과거에 플레이너에서 가공되던 작업이 이 기계에서 시행되고 있다.

머시닝센터

이 수치제어(NC) 공작기계는 소, 중 로트 크기의 생산을 위하여 설계된다. 머시닝센터라는 명칭은 다 목적 기계가공 능력을 갖춘 한 대 이상의 수치제어 기계를 뜻할 수도 있다. 이 기계가 밀링만 하는 것으로 생각하는 것은 잘못이다. 머시닝센터는 한번 공작물을 설치하여 밀링, 드릴링, 보링, 리밍, 태핑, 윤곽가공 등 모든 가공을 한다. 기계에 따라서 머시닝센터는 작업의 시작과 정지, 공구의 선택과 교환, 직선보간 또는 기타의 보간을 사용한 2차원, 3차원 윤곽가공을 하며, 임의의 2축이나 3축에서 대략 0.1 내지 99in/min으로 이송을 하고, 400in/min의 급속이송으로 임의의 축을 위치시킬 수 있으며, 프로그램된 속도와 회전방향으로 시핀들을 시동 또는 정지시키며, 프로그램된 위치에 테이블을 분할 회전시키고, 냉각액을 개폐한다. 이 공작기계는 다양한 기능을 가지는 데 많은 특징들은 기계의 가격에 의존하는 임의선택 사양이다.

 

이 기계의 가격은 고가이나 여려 대의 다른 기계를 대체할 수 있다. NC는 실제의 기계가공에서 큰게 개량되지는 않았지만, 보조기능 및 지지기능에 따라서 가공비 절감의 기여도가 다르다. 이 다기능생산 공작기계에서 모든 실용적인 절감액을 최고로 하기 위해서는 부품을 한번 고정하면 여러 기계로 옮기기 않고 기계가공을 완료할 수 있어야 한다.

 

공구교환장치는 4초 정도 이내에 자동적으로 공구를 교환하고, 한 절삭을 완료한 후 공구를 교확하여 다음 절삭을 시작하기까지의 시간은 8에서 10초이다. 공구교환매거진은 8에서 90개 또는 그 이상의 공구를 영구적으로 또는 반영구적으로 저장한다. 스핀들 핸들로 공작물 표면에 공구 끝을 정확하게 접촉하게 함으로써 정확한 공구의 깊이설정이 가능하다. 이 정보는 기계의 제어장치 안에 기록된다. NC머시닝센터는 인치와 미터 프래그램을 변환할 수 있다.