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1. 개요
범용밀링 / Universal mill / Manual mill보통 밀링이라 하면 바로 이 범용밀링을 뜻한다. 그래서인지 컴퓨터응용밀링기능사 실기시험에서도 출제의도가 이쪽을 거의 중점적으로 본다 CNC 밀링과 달리 수동 조작이다.
2. 구조와 구성
범용 밀링의 생김새는 선반을 세운 것과 비슷하다. 흔히 선반과 함께 밀링머신을 설명할 때 많이 하는 말로, "선반은 공작물이 돌지만 밀링은 공구가 돈다"는 말이 있다.
테이블의 좌우 이송이 가능하고 새들의 전후 이송이 가능하며 니의 상하 이송이 가능하다. 한마디로 XYZ로 움직일 수 있다. 또한 퀼의 상하이동이 가능하여 약 150mm정도 드릴링이나 보링작업이 가능하다. 밀링 헤드의 좌우 틸팅이 가능하여 좌우 -45~45도 사이로 헤드를 회전시켜 가공이 가능하다. 밀링 램의 전후 이송이 가능하여 공작물 형태에 따라 유동적으로 대처하여 가공이 가능하다.[1] XYZ축은 핸들을 돌려 수동이동이 가능하고 자동이송 레버를 조작하면 자동이송이 가능하다. 급이송 같은 경우 급이송 레버나 버튼을 누르는 동안 최대속도로 이송을 시킨다.
일반적으로 2호기는 NT40번 테이퍼 규격을 사용한다. 공구를 구매할 때 40번 공구를 사야한다.
범용밀링중 복합식은 수평밀링 수직밀링이 합쳐진 형태이다. 현장에서는 범용밀링을 수직밀링이라 부르기도 하며 이는 학교에서 배우는 것과는 다르다. 학교에선 수직밀링, 만능밀링이 다른 종류라 가르치기 때문에 혼동이 될 수 있다. 학교에서 가르치는 수직밀링은 현장에서는 멍텅구리밀링이나 각치기밀링이라 부르고 학교에서 가르치는 만능밀링은 현장에서는 밀링, 수직밀링, 범용밀링이라 부른다.
멍텅구리밀링은 NT50번대 규격을 사용한다. 또한 주축 모터 마력도 5마력으로 힘이 범용밀링보다 세다. 하지만 여러가지 가공에는 부적합한 편이다.
주축은 75~3600rpm이 가능하며 복합식의 수평축(호라이즌탈)은 보통 1400rpm 까지 가능하다. 멍텅구리같은 경우는 2000rpm을 넘지않는다. 주축을 정지시키고 벨트를 풀어 rpm조정이 가능하고 그후 저속 고속 기어로 추가 변속이 가능하다.
밀링 작업은 선반과는 달리, 센터를 맞출 필요가 없다.[2] 그렇다고 대충 세팅해도 된다는 건 아니고, 테이블의 수평+테이블과 회전축의 수직을 맞춰야 한다. 권장 수치는 1m당 0.02mm 이하. 하지만 얇은 공작물의 경우 평행자에 물려서 가공을 한다. 센터를 맞출 필요가 없는 대신 직육면체의 직각이 굉장히 중요한데, 처음 밀링머신을 하는 경우에는 직각 맞추다가 시간도 다 가고 직각도 못 맞추는 경우가 많다. 앞에서 테이블의 수평과 회전축을 맞추는 이유가 바로 이것. 기계가 세팅이 잘되어있으면 나머지는 작업자의 숙련도 문제.
밀링에서의 공구는 평면을 치는 페이스 커터와, 홈을 가공하는 엔드밀 등이 있다.
3. 가공 노하우
밀링 작업을 할 때 선반 작업과 같이 장갑을 착용하면 안된다. 선반과 달리 브레이크가 없기에 높은 RPM에 장갑이 걸리게 된다면 손이 빨려들어가 심한 부상을 당할 수도 있다! [3] 사실 학교 등 교육기관의 정석적인 교육은 장갑류의 사용을 금하지만, 실무현장에서는 손에 꽉 맞는 가죽제 장갑이나 목장갑을 사용하기도 한다.이는 작업 환경의 차이다. 교육기관의 실습은 여러 공구를 교체, 확인 등 작업 외의 행동이 많아 공구 근처로 손의 동선이 지나갈 일이 많지만, 실무현장은 일정하고 반복적인 작업을 함으로 공구 근처로 손의 동선이 지나갈 일이 없으며 그렇게 하지도 않는다. 오히려 손에 묻는 기름과 핸들, 레버, 스위치 등 반복적인 기계사용으로 손에 피로가 가해져 작업의 능률 저하를 발생시키므로 장갑을 착용하는 것이다.
보통 밀링 작업시 디지털 카운터(디지털 스케일)를 필수적으로 사용해야한다. 해외에서는 디지털 리드아웃이라 한다. 기어자체가 백래시가 있으므로 마이크로칼라[4]로 가공하는건 정밀도가 떨어지며 절대적인 위치를 측정하는 디지털이 있어야 정밀한 가공이 가능해진다.[5]
범용 밀링은 칩이 많이 날아오기 때문에, Y축[6]을 잘 조정해서 가공해야 한다. [7]
밀링 엔드밀 작업을 할 때 상향 절삭과 하향 절삭을 주의해야 하는데 엔드밀을 가공할 때 하향 절삭으로 가공하게 되면 엔드밀 날이 쉽게 부러진다. 사실 엔드밀 작업 시 중요한 것은 상향/하향인가 하는 것보다 절삭량이다. 엔드밀 날 전체가 2mm 절삭하는 것과 엔드밀 끝만 5mm 절삭하는 건 후자가 엔드밀 부하가 훨씬 적다. 엔드밀 날이 수만 원에서 수십만 원 정도니 가공할 때 주의해야 한다.
4. 기타
국내에는 화천, 남선, 통일이 알아주는 메이커로 존재한다.[8] 이 외에도 기흥, 평화, 흥환, 청송, 대일 등의 밀링이 존재한다. 기흥같은 경우는 대형밀링으로 알아준다. 통일은 세일에서 S&T로 이름이 바뀌었다. 이들 중 화천을 공업고등학교에서도 교육용으로 사용할 만큼 제일 최고로 쳐준다.[1] 일반적으로 가장많이쓰이는 2호기의 경우 X로 약 700 Y로 약 300 z로 약 400 정도의 이송이 가능하다.[2] 선반은 공작물이 돌고 공구가 고정 상태에서 이송하여 절삭하는 방식인 반면, 밀링은 커터 날이 회전하며 공작물이 고정되어 있고, 테이블로 공작물을 이송시키는 방식이다. 한마디로 반대다.[3] 손만이 아니라 팔, 어깨 심지어 전신에 부상을 입거나 사망에 이를 수도 있다.[4] 이송핸들에 붙은 눈금[5] 디지털은 몇개의 축에 장착했냐에 따라 1축 2축 3축 등으로 불리고 퀼에도 디지털이 붙어있으면 4축이라 한다. 보통 3축은 필수로 본다.[6] 전후 이송[7] 선반처럼 칩이 뭉쳐 나오는 게 아니라 칩이 두껍고 작게 나와 안경을 끼더라도 칩이 눈에 들어갈 수 있으므로 보안경을 쓰는 게 좋다. 그리고 칩이 사방으로 흩어져서, 옷 안에 들어가는 경우도 허다하다. 게다가 묘하게 뜨거워서 목으로 들어가면 대참사.. 거기에 고가의 아웃도어 옷을 입었다면 바로 옷에 구멍이 뚫린다. 진짜 조심하자[8] 해외에서는 스토닉(stonic)이 유명하다.