밀링 가공은 커터의 회전과 공작물의 이송 관계에 따라 상향절삭과 하향절삭으로 구분되며, 절삭 시작과 끝에서 칩 두께가 어떻게 변하는지가 핵심 요인이다 밀링 가공에서 회전수와 날수, 한 날당 이송을 활용해 테이블 이송속도나 이송량을 계산하는 공식적 접근이 빈번히 출제된다는 점을 숙지한다 또한 평기어 가공처럼 기계 유형을 묻는 문제가 등장하므로 기계별 용도 구분을 숙지한다
출제기준 단원 「밀링에 의한 가공방법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
절삭방식 판별
1
상향절삭과 하향절삭의 방향 및 칩 변화 특징을 가려내기
이송속도 계산
1
절삭속도와 지름으로 회전수를 구하고 테이블 이송량을 계산하기
기본 이송 공식 적용
1
날수·회전수·한날이송을 곱해 이송속도를 구하기
뜻
밀링의 절삭 방식은 커터의 회전 방향과 공작물 이송 방향의 상대적 관계로 구분한다 상향절삭은 커터 회전 방향과 이송 방향이 반대이며, 칩 두께는 절삭 시작에서 얇다가 끝으로 갈수록 두꺼워지는 특징을 가진다 한다 하향절삭은 회전 방향과 이송 방향이 같아 칩 두께가 두껍다가 얇아지는 특징을 가진다 한다
상향절삭은 절삭력이 공작물을 들어 올리는 성질이 적어 백래시 제거장치가 필요하지 않은 안정적 가공이 가능하다는 점이 있고, 하향절삭은 공작물을 테이블에 눌러 고정력이 좋아 표면 품질이 우수하고 날 마모가 적다는 장점이 있다 따라서 두 방식의 장단점을 상황에 맞게 판단하는 능력을 기른다 한다
밀링의 회전수 및 이송속도 계산은 표준식으로 정리한다 회전수 N은 절삭속도 Vc와 공구 지름 D를 이용해 유도하며, 테이블 이송속도(또는 이송량)는 회전수 N에 날수 Z와 1날당 이송 fz를 곱한 값으로 산출한다 단위 변환 시 지름의 단위와 1000 계수 사용에 유의한다
밀링 가공의 공정은 거친 절삭과 마무리 절삭으로 나뉜다 한다 거친 절삭은 절삭 깊이를 크게 하여 많은 재료를 제거하고 절삭 속도와 이송 속도는 상대적으로 느리게 설정하는 점이 기본 원리이다 마무리 절삭은 얕은 절삭 깊이에 빠른 속도와 이송을 적용하여 정밀도를 확보한다
평기어 가공은 회전하는 커터를 사용해 이를 깎는 작업이므로 밀링 머신이 적합하다는 점을 명확히 한다 선반이나 보링 머신은 주로 회전체 가공이나 내경 가공에 사용된다는 점을 구분해 둔다 한다
예제
상향절삭 관련 문제에서는 '상향=반대'라는 단순 매칭이 출제 패턴으로 등장한다 예컨대 상향절삭을 묻는 문항에서 회전과 이송이 같은 경우를 고르면 하향절삭을 선택하게 되어 오답이 된다 계산 문제에서는 절삭속도에서 회전수를 유도한 뒤 회전수에 날수와 1날당 이송을 곱해 테이블 이송속도를 구하는 두 단계 절차를 반드시 지킨다 한다 거친 절삭 조건 문제는 '깊게, 느리게' 대 '얕게, 빠르게'로 구분하여 소거법으로 풀이한다
대표 기출 3문항
하향 밀링 절삭의 장점이 아닌 것은?
가공면이 깨끗해서 다듬질 절삭에 좋다.
일감의 고정이 간편하다.
날의 마멸이 적고 수명이 길다.
백래시가 자연히 제거된다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 하향 밀링은 절삭 두께가 두껍게 시작하여 얇게 끝나므로 날의 마멸이 적고 수명이 길며, 가공면이 깨끗하여 정밀 가공에 유리하고 일감이 테이블에 눌리며 고정이 간편합니다. 반면 상향 밀링은 백래시를 제거하는 효과가 있으므로, 하향 밀링의 장점이 아닌 것은 백래시 제거입니다.
하향 밀링은 절삭 두께가 두껍게 시작해 날 마멸이 적고, 백래시 제거는 상향 밀링의 특징이다.
밀링에서 날1개당의 이송을 fz = 0.01[㎜], 날수 z = 6, 회전수 n = 500[rpm]일 때, 이송속도 f [㎜/min] 는?
3000 ㎜/min
1200 ㎜/min
120 ㎜/min
30 ㎜/min
정답과 해설 보기
정답 ④ · 밀링 가공에서 이송속도는 '날 하나당 이송량(fz) × 날 수(z) × 회전수' 공식을 통해 계산된다. 주어진 수치를 대입하면 0.01 × 6 × 500 = 30이 되어, 분당 이송속도는 30㎜/min이다.
밀링 이송속도는 '날당이송×날수×회전수' 공식으로 계산하며, 단위는 분당 밀리미터(mm/min)이다.
절삭속도 30m/min, 밀링커터날수 10, 지름 150mm, 1날당 이송 0.2mm로 밀링가공할 때, 테이블 이송량은?
약 636.9mm/min
약 31.8mm/min
약 62.8mm/min
약 127.3mm/min
정답과 해설 보기
정답 ④ · 축용 한계게이지(Shaft limit gauge)인 '링 게이지'는 축(Shaft)의 바깥지름을 검사하는 데 사용되는 공구입니다. 구멍용 한계게이지는 홀의 내경을, 사인바와 탄젠트바는 주로 값도나 정밀 위치 설정에 사용되므로 바깥지름 측정에는 축용 한계게이지가 적합합니다.
테이블 이송량(Nf)은 회전수(N)×날수(Z)×1날당이송(f) 공식을 적용하여 계산합니다.