엔드밀

1. 엔드밀이란

   

    - 절삭 가공에 이용하는 공구인 회전식 커터의 일종으로

 

      둘레와 끝 면에 날이 있어 좁은 평면을 다듬거나
       
      홈을 파는데 쓰는 커터로 밀링 가공에서 많이 쓰이는

      절삭 공구. 엔드 밀링 커터라고도 한다.
      

2. 엔드밀의 종류 및 특징

 

     - 플랫 앤드밀은 일반적으로 2차원 가공

 

     - 볼 엔드밀은 3차원 형상의 가공

 

     - Radius형 엔드밀은 플랫 엔드밀과 볼 엔드밀의 중간 형태로 3차원 가공 시 황삭에서 플랫 엔드밀과

    

        함께 사용하기도 함

 

 

             이것은 볼 엔드밀은 피삭재와 점 접촉으로 절삭하는데 비해 플랫 엔드밀은 면 접촉으로

 

             절삭하기 때문에 한번의 움직임으로 절삭량이 많아 가공 시간을 단축할 수 있기 때문이다.

    - 볼 엔드밀로 절삭하는 경우, 경로의 피치를 아무리 작게 해도 잔재가 나오는데 이를 Scallop이라고

 

        한다.

      

                        

 

 

   1) 플랫 엔드밀

 

      날 끝이 평평한 엔드밀로 공구 중에 가장 많이 쓰이는 공구.

 

      ex) 홀 가공 또는 면 가공 등

        - 정삭용에 주로 사용.

 

        - 한번에 바닥면과 외주를 가공할 수 있다는 장점.

 

    2) 볼 엔드밀

 

        날 끝이 동그런 볼 형식의 엔드밀.

 

        곡면 형상 가공 시 사용

         - 3차원 가공과 R가공용에 주로 사용

 

         - 칼날의 마모가 심하다는 단점

 

 

3. 엔드밀의 절삭 조건

 

   * 회전수(N)

 

     - 적절한 회전수와 이송속도는 공구수명, 가공면 정도, 가공능률에 중대한 영향을 미치며 엔드밀이

 

        충분한 성능을 발휘할 수 있게 함

 

     - 공구의 파손 및 급격한 마모로 인한 수명단축, 가공능률 저하, 가공면 조도가 불량시 절삭조건을

 

        적절하게 변경하여 적용

        건식 절삭의 경우 계산치의 70%로 하향 조정하여 적용한다.

 

    * 이송속도

 

     - 가공능력에 절대적 영향을 미치는 이송속도는 잇날 한 개당 이송량에 의하여 결정된다.

 

    * 절입량

 

     - 엔드밀의 절삭 깊이는 축 방향의 절삭 깊이를 d,

 

     - 직경 방향의 절삭 폭은 W,

 

     - 엔드밀의 직경은 D,

 

     - 축 방향의 깊이는 홈 절삭의 경우 d=0.15D 이하,

 

     - 측면 절삭의 경우는 d=0.15D^2로 한다.

    * 절삭유

 

           절삭유제는 윤활성, 냉각성, 반 용착성 등을 향상시켜 공구 수명의 연장, 가공면의 향상,

 

           절삭열의 제거, 소요 동력의 감소, 미세한 칩의 세정 효과등 생산성 향상을 부여 함.

    * 상향 절삭과 하향 절삭의 차이점

           

 

4. 엔드밀의 마모

 

    - 절삭 속도가 너무 빠를 경우

 

    - 이송 속도가 너무 느릴 경우

 

    - 엔드밀의 비틀림각이 부적합할 경우

 

    - 상향 절삭일 경우

 

    - 공작물의 경도가 높을 경우

 

    - 칩배출이 원활하지 않을 경우

 

    - 열전도율이 낮은 피삭재일 경우

 

   대책

   

     - 절삭 속도를 낮춘다.

 

     - 이송 속도를 빠르게 한다.

 

     - 비틀림 각이 큰 엔드밀을 사용한다.

 

     - 하향 절삭으로 전환한다.

 

     - 고경도용 엔드밀로 바꾼다.

 

     - 절삭점에 고압 공기나 절삭유를 공급한다.

 

     - 칩 포켓이 넓은 엔드밀로 변경한다.

 

     - 기공 경화층 제거를 위하여 절입량을 증대한다. ( 인선이 예리한 엔드밀 사용)

 

5. 엔드밀과 코팅

 

     - 각종 공구의 다양한 재질의 특성에 의한 단점들을 보완하기 위해서 공구의 표면에 고경도 및

 

       인성이 우수한 표면 처리층을 형성

 

     - 피복할  금속입자를 이온화하고 플러스의 전하를 주어서 가속시키며 모재의 표면에 꽂히듯이

 

       밀착시키기 때문에 정착강도가 크고 내박리성이 우수함.

   * 코팅의 효과
  

     - 고속도강에 비해 3배 가까이 단단함

 

     - 마찰계수는 반 정도

 

     - 또 다른 물질과 반응하기 어렵기 때문에 이것을 1~2㎛ 코팅한 공구는 내마모성, 내용착성이

 

        우수하고 절삭속도를 고속 측으로 선정할 수 있으며 긴 수명이 얻어짐.

 

   * 코팅의 종류와 특성

 

      - 절삭 효과를 높이고 공구 수명 향상과 생산성 향상

 

         1) TiN 코팅

        

             : 코팅 효과를 높이기 위해 공구의 표면에 Titanium Nitride 코팅 처리를 한다.

 

         2) TiCN 코팅

 

             : 절삭날에 역학적응력이 증가하는 고강도나 또는 연강의 절삭 시 우수한 효과를 나타내며

 

               공구의 표면에 Titanium Carbon Nitride 코팅 처리를 한다.

 

         3) TiAIN 코팅

 

             : 연속적인 고속 절삭이나 건식 절삭의 경우와 같이 공구 날이 높은 열 응력을 받는 경우 탁월한

 

               효과를 발휘하며 공구의 표면에 Titanium Aluminum Nitride 코팅 처리한다.
       
         비교

6. 엔드밀의 소재

 

      (1) 하이스 엔드밀 : 범용의 공구재질로 널리 사용됨

  

         ① 용해 하이스 엔드밀 (코발트 하이스 엔드밀) 
     
              : 내열성이 우수한 코발트 8~10% 함유
  

         ② CPM 엔드밀 : 내마모성을 향상시킨 엔드밀
  

         ③ XPM 엔드밀 : 난삭재의 가공에 유리하며 하이스 엔드밀중 경도가 가장 높음

 

      (2) 초경 엔드밀 : 경도가 높아 내마모성이 좋고, 고온경도도 높아 내열성도 우수

      (3) 써멧 엔드밀 : 인성은 약하지만 내용착성, 내마모성이 우수하여 고속 경절삭에 유리

      (4) CBN 엔드밀 : 내마모성과 내열성이 우수한 CBN 팁을 브레이징 한 것

      (5) 다이아몬드 엔드밀 : 비철금속이나 알루미늄 합금, 동합금, 수지류에 적용