December 22, 2025
CNC 가공의 정밀 세계에서는 페이스 밀링과 엔드 밀링 중 하나를 선택하는 것이 고품질 부품과 값비싼 합금의 낭비 블록 간의 차이를 결정하는 경우가 많습니다. 두 공정 모두 고정된 공작물에서 재료를 제거하는 회전 커터를 포함하지만 해당 메커니즘, 공구 형상 및 성능은 재료마다 크게 다릅니다. 올바른 도구를 선택하려면 알루미늄의 점착성 특성이나 티타늄의 높은 내열성을 다루는지 여부에 관계없이 이러한 프로세스가 가공물의 물리적 특성과 어떻게 상호 작용하는지 이해해야 합니다.
재료별 권장 사항을 살펴보기 전에 두 가지 프로세스를 구별하는 것이 중요합니다. 페이스 밀링은 주로 절삭 공구의 "페이스" 또는 바닥을 활용합니다. 커터는 일반적으로 직경이 더 크며 여러 개의 인덱서블 인서트를 갖추고 있습니다. 주요 목적은 높은 효율로 크고 평평한 표면을 만드는 것입니다. 절삭 작업은 공구 축에 수직으로 발생하므로 높은 재료 제거율(MRR)과 넓은 평면에서 우수한 표면 조도가 가능합니다.
반대로 엔드 밀링은 가공 세계의 "스위스 군용 칼"입니다. 공구의 가장자리(측면)와 끝부분을 사용하여 절단합니다. 엔드밀은 드릴 비트와 유사해 보이지만 측면 절단용으로 설계되었습니다. 슬롯, 포켓, 복잡한 3D 윤곽 및 수직 숄더를 생성하는 데 반드시 필요합니다. 엔드밀은 일반적으로 직경이 더 작기 때문에 대구경 페이스밀로는 도달할 수 없는 복잡한 형상에 필요한 정밀도를 제공합니다.
알루미늄은 중량 대비 강도가 높아 항공우주 및 자동차 산업에서 선호되는 소재입니다. 그러나 이는 절삭날에 달라붙는 경향이 있는 "부드럽고 끈적한" 소재로 구성인선(BUE)과 심각한 공구 파손을 초래합니다.
알루미늄의 경우 페이스 밀링은 대형 플레이트나 엔진 블록의 생산성 측면에서 확실한 챔피언입니다. 알루미늄은 절삭 속도가 매우 빠르기 때문에 연마된 초경 인서트가 있는 대구경 평면 밀링 커터를 사용하면 몇 초 만에 표면을 청소할 수 있습니다. 여기서 핵심은 재료를 "박리"하고 마찰로 인해 발생하는 열을 줄이는 데 도움이 되는 높은 포지티브 경사각을 사용하는 것입니다.
프로젝트가 내부 포켓이나 벽이 얇은 항공우주 브래킷으로 전환되면 엔드 밀링이 대신됩니다. 알루미늄 엔드밀 가공에서는 플루트 수가 매우 중요합니다. 일반적으로 2날 또는 3날 엔드밀이 선호됩니다. 플루트 사이의 공간이 더 크면 칩 배출이 더 잘되고 알루미늄 칩이 공구에 다시 용접되는 것을 방지할 수 있습니다. 마무리를 위해 고나선형 엔드밀은 전단 작용을 제공하여 거울과 같은 마무리를 제공합니다.
강철을 가공하려면 강성과 열 관리에 중점을 두어야 합니다. 알루미늄과 달리 강철은 상당한 절삭력을 생성하고 접촉 지점에서 강한 열을 발생시킵니다.
페이스 밀링은 강철 부품을 황삭 가공하는 데 매우 효과적입니다. 페이스 밀은 여러 인덱서블 인서트에 절삭 부하를 분산시키기 때문에 더욱 견고하고 AISI 1045와 같은 탄소강의 표면을 파괴하는 데 필요한 높은 압력을 견딜 수 있습니다. 강을 페이스 밀링할 때 열 충격으로부터 공구를 보호하려면 AlTiN(알루미늄 티타늄 질화물)과 같은 특수 코팅이 필수적입니다.
엔드밀링강은 더욱 섬세한 균형을 이루고 있습니다. 황삭의 경우 "옥수수 속대" 또는 황삭 엔드밀을 사용하여 칩을 작은 조각으로 나누어 기계 스핀들의 부하를 줄입니다. 마무리 작업에는 플루트 수가 4~6개인 엔드밀이 표준입니다. 플루트 수가 많을수록 공구의 강성이 증가하고 이송 속도가 미세해져서 정확하고 부드러운 수직 벽이 만들어지기 때문입니다. 경화강에서는 공구와 부품 모두를 손상시킬 수 있는 "채터링"을 방지하기 위해 엔드밀의 내진동성이 우선순위가 됩니다.
티타늄은 열전도율이 낮은 것으로 악명 높습니다. 열이 칩을 통해 빠져나가는 대신 절삭날에 집중되어 있습니다. 이로 인해 도구가 무뎌지거나 빠르게 녹을 수 있습니다.
티타늄 가공에서 페이스 밀링은 종종 블록의 초기 제곱으로 제한됩니다. 대구경 페이스밀은 더 넓은 영역에 걸쳐 열을 발산하는 데 도움이 되지만 속도는 낮게 유지되어야 합니다. 티타늄용 페이스밀에는 "원형 인서트"를 사용하는 것이 일반적입니다. 원형 형상은 칩을 얇게 만들어 열부하를 줄이고 공구 수명을 연장합니다.
엔드 밀링 티타늄에는 극도의 정밀도가 필요합니다. 기계 기술자들은 엔드밀과 함께 트로코이드 밀링 또는 "고효율 밀링"(HEM)이라는 기술을 사용하는 경우가 많습니다. 여기에는 작은 반경 방향 절삭 깊이와 높은 축 깊이를 사용하여 공구를 원형 경로로 이동시키는 것이 포함됩니다. 이 전략은 엔드밀이 보온재에 너무 오랫동안 묻혀 있지 않도록 보장합니다. 특수 가변 피치 엔드밀을 사용하여 고조파를 분해하고 절삭 공정 중 티타늄이 발생하기 쉬운 진동을 방지합니다.
스테인레스 스틸, 특히 304나 316과 같은 300 시리즈는 "가공 경화"되는 경향이 있습니다. 공구가 깨끗하게 절단되지 않고 표면에 마찰을 가하면 재료가 훨씬 더 단단해지고 다음 패스에서 가공하기가 더 어려워집니다.
페이스 밀링은 작업으로 경화된 스테인리스강 주물의 "표면"을 제거하는 데 선호되는 방법입니다. 페이스밀을 사용하여 깊은 절입 깊이를 사용하면 공구가 경화층 아래에 유지되어 보다 일관된 가공 공정이 보장됩니다.
스테인레스강의 복잡한 형상을 가공하려면 엔드밀을 날카롭게 유지해야 합니다. 무딘 엔드밀은 가공물이 즉시 경화되어 공구가 파손될 수 있습니다. 일정한 이송 속도를 사용하고 "드웰"(공구가 한 곳에서 회전하는 경우)을 피하는 것이 중요합니다. 과도한 열을 발생시키지 않고 공구가 재료를 효율적으로 절단할 수 있도록 플루트 수가 많은 코팅된 초경 엔드밀을 정삭 작업에 사용하는 경우가 많습니다.
재료 특성이 주요 요소이지만 최종 부품의 형상에 따라 선택이 결정되는 경우가 많습니다.
크고 평평한 표면:목표가 표면을 평탄화하거나 넓은 영역에 걸쳐 특정 두께에 도달하는 것이라면 페이스 밀링이 항상 더 효율적입니다. 넓은 범위에서 더 높은 MRR과 더 균일한 마감을 제공합니다.
복잡한 세부사항:부품에 슬롯, 홈, 내부 모서리 또는 3D 조각이 필요한 경우 엔드밀이 유일한 실행 가능한 옵션입니다.
하이브리드 접근 방식:전문 제조에서는 이러한 도구를 단독으로 사용하는 경우가 거의 없습니다. 가장 효율적인 작업 흐름은 일반적으로 원재료를 페이스 밀링하여 편평하고 응력이 완화된 참조 표면을 만든 다음 엔드 밀링하여 특정 특징과 최종 치수를 조각하는 것입니다.
페이스 밀링과 엔드 밀링 사이의 선택은 단순히 선호도의 문제가 아니라 재료의 경도, 열 전도성 및 원하는 형상을 기반으로 한 전략적 결정입니다. 알루미늄은 고속 배기가 필요하고, 강철은 엄격한 열 관리가 필요하며, 티타늄은 고급 냉각 및 절단 경로가 필요합니다. 공구의 장점을 재료의 약점과 일치시킴으로써 제조업체는 사이클 시간을 최적화하고 공구 수명을 연장하며 현대 엔지니어링에 필요한 정밀도를 달성할 수 있습니다.
