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8 장 milling machine 가공(교과서 p.384)
milling machine은 회전하는 절삭공구에 공작물을 이송하여 소정의 형상으로 가공하는 공작기계이며, 이 기계에서의
가공을 milling machine 가공 또는 milling이라 하고, 이 때의 절삭공구를
☞ milling cutter라 한다.
아래 그림은 milling machine의 일종인 knee type 수평식 milling machine으로서 공작물은 table에 고정하고, 공작물은
table에 의하여 세로방향(左右; longitudinal direction), saddle에 의하여 가로방향(前後; crosswise direction),
knee에 의하여 상하방향(上下; vertical direction)으로 이동된다.
milling machine의 크기는 table의 최대 이동량(좌우거리×전후거리×상하거리)으로 표시한다.
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knee type 수평식 milling machine
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수평식 milling machine의 운동
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milling machine으로 할 수 있는 가공에는 평면가공, 홈가공, 곡면가공, 단면가공 등이 있다.
분할대(分割臺; index head)와 같은 부속장치를 사용하여 , gear의 치형(齒形),
특수나사, cam, drill, reamer, cutter 등도 제작할 수 있다.
[1] milling machine의 종류
주축의 구동은 belt, 단독전동기, 유압 등에 의하며, 공작물의 이송은 수동, 자동 및 유압에 의한다.
분류방식에 따라 다음 종류의 milling machine이 있다.
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- knee 또는 column type milling machine
- 동력전달 방식에 따라
- 단차식(段車式) milling machine(cone pulley type milling machine)
- gear 식 milling machine(all geared type milling machine)
- 주축의 방향에 따라
- 수평식 milling machine(horizontal type milling machine)
- 보통 milling machine(plain milling machine)
- 만능 milling machine(universal milling machine)
- 수직식 milling machine(vertical milling machine)
- 생산형 milling machine
- 절삭량에 따라
- 경력형(輕力形) milling machine(light duty type milling machine)
- 강력형(强力形) milling machine(heavy duty type milling machine)
- 주축의 방향에 따라
- 수평식 milling machine
- 단두식(單頭式) milling machine)
- 양두식(兩頭式) milling machine)
- 수직식 milling machine
- 주축고정식 milling machine)
- 주축경사식 milling machine)
- 특수형 milling machine
- planer 형 milling machine
- 모방 milling machine
- 공구 milling machine
- 나사 milling machine
- cam milling machine
- pantograph milling machine
- 유성(遊星) milling machine
[2] milling machine 기구
가장 많이 사용되는
☞ knee type 수평식 milling machine과
☞ knee type 수직식 milling machine
기구에 대하여 설명한다.
(1) 수평식 milling machine:
(1-1) column과 base:
column은 base에 견고하게 고정되어 있거나 일체로 된 지지대로서, column 전면(前面)의 안내에 따라 knee를
상하로 이송한다. base는 knee의 이송용 나사를 지지하며, 절삭유제의 tank로도 이용된다.
(1-2) knee, saddle 및 table:
knee는 column의 안내면에 따라 상하이송을 하는 부분으로서 saddle과 table을 지지하고 있으며,
saddle은 전후이송, 공작물을 고정하는 table은 좌우이송을 할 수 있게 되어 있다.
(1-3) 주축과 overarm:
주축은 column에 직각되게 taper roller bearing으로 지지되어 있다. 주축은 강성이 크고
flywheel 이 설치되어 있어 회전수와 절삭력의 변동 및 진동을 완화시키고 있다.
overarm은 column 상부에 주축과 평행하게 설치되어 있으며, cutter를 고정하는 arbor는
주축에 끼워 주축과 함께 회전하고 1개 또는 2개의 지지대(yoke, support)로 overarm에 지지한다.
arbor를 draw-in bar로 주축에 고정
예리한 cutter를 arbor에 착탈할 때에는 모포로 감싸서 취급한다.
(1-4) 구동기구(驅動機具; driving mechanism):
주축회전은 아래 그림(A)에서와 같이 3상교류전동기 → V-belt 차 → 변속 gear → 주축의 순으로 행해진다.
주축의 구동기구
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아래 그림(B)(a)에서 동력전달은 이송용 전동기(M) → 1 → 2 → 4 → 5 → 다판(多版) clutch → 6 → 7 → V-pulley → 9(worm)
→ 10(worm gear) (축 V)로 되고, V 축상의 sliding gear 11, 12, 13과 VII 축상의 sliding gear 20을 조합하여 6 단계의
회전수가 VIII 축에 전달된다. 6 종의 속도 사이에 다시 V-pulley를 조정하여 무단변속한다.
M → 1 → 2 → 3 → 23 → 다판 clutch A → B → VIII에 의하여 급속이송한다.
이상에서 변속된 속도로 그림(B)(b)와 그림(C)에서와 같이 3 방향의 이송을 한다.
그림(C)의 44와 44'는 공전(空轉)하여 clutch와 연결되었을 때 이송나사를 회전시킨다.
table이 수평면 내에서 회전하는 만능 milling machine에서는 그림(C)(b)와 같이 table을 회전시키기 위한 기구가
saddle의 중심에 일치하도록 장치되어 있다. 그림(C)(c)는 knee의 상하이송 나사기구의 예로서 D에는 내외나사가
있으며, D와 S를 함께 올리면 더욱 높게 할 수 있다.
수평 milling machine에서 side cutter로 가공한다.
 (6.9MB/2min)
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table의 이송속도를 조정한다.
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(2) 수직식 milling machine:
수평식 milling machine에 직립 milling 장치를 장착하여 수직식 milling machine의 대용으로
사용하는 동안에는 수평식 milling machine의 기능을 할 수 없으므로 대부분의 산업체에서는
수직식 milling machine을 별도로 사용한다.
수직식 milling machine은 주축이 수직인 것 외에는 수평식 milling machine과 같은 구조를 갖고 있다.
수직식 milling machine에는 표준형과
☞ ram 형이 있으며,
☞ end mill을
사용하여 홈가공 및 측면가공, drill을 사용하여 구멍뚫기를 하고
☞ 정면(正面) cutter(face cutter)을
사용하여 능률적인 평면가공을 할 수 있다.
수직식 milling machine
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arbor와 collar
arbor와 draw-in bar의 체결
