오늘날의 제조업에서는CNC 밀링 머신높은 정밀도, 고효율, 높은 자동화 수준 등 뛰어난 장점으로 인해 CNC 밀링 머신은 널리 사용되어 왔습니다. 그러나 CNC 밀링 머신의 성능을 최대한 활용하고 고품질의 효율적인 가공을 달성하기 위해서는 절삭 공구의 선택이 매우 중요합니다. 절삭에 직접적으로 관여하는 핵심 요소인 절삭 공구의 합리적인 선택은 최종 제품의 품질과 생산 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 이를 바탕으로 본 논문에서는 공구 선택의 관련 사항을 자세히 살펴보겠습니다.CNC 밀링 머신.

1. CNC 밀링 머신 가공 시 절삭 공구에 대한 요구 사항
높은 정밀도, 빠른 속도, 높은 수준의 자동화로 인해CNC 밀링 머신사용 공구에 대한 더욱 엄격한 요건이 제시되었습니다. 가공 품질을 보장하고 생산 효율을 향상시키기 위해 CNC 밀링 머신은 다음과 같은 특성을 갖춰야 합니다.
（1） 신뢰성 및 내구성
첫째, 절삭 공구는 높은 신뢰성과 내구성을 가져야 합니다. 연속 가공 공정에서CNC 밀링 머신공구는 고강도 절삭력과 열 부하를 장시간 견뎌야 합니다. 공구의 신뢰성이 부족하거나 내구성이 낮으면 조기 마모 및 절삭날 파손과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 이는 가공 품질에 영향을 미칠 뿐만 아니라 공구 교체 횟수를 늘리고 생산 가동 중단 시간을 늘리며 생산 효율을 저하시킵니다. 따라서 내마모성, 내충격성, 열 안정성이 우수한 공구 재료를 선택하고 적절한 공구 구조 설계를 적용하는 것이 공구의 신뢰성과 내구성을 향상시키는 핵심 요소입니다.
（2）강성과 강도
황삭 가공 시 큰 절삭 깊이와 빠른 이송 요건을 충족하려면 공구의 강성과 강도가 우수해야 합니다. 큰 절삭 깊이와 빠른 이송은 공구가 엄청난 절삭력을 견딜 수 있도록 합니다. 공구 강성이 부족하면 변형이 발생하기 쉽고, 이는 가공 정밀도에 영향을 미칩니다. 강도가 부족하면 공구 파손 및 안전 사고로 이어질 수 있습니다. 따라서 공구 설계 및 제조 과정에서 공구의 형상 최적화, 고강도 소재 선택 등의 조치를 통해 공구의 강성과 강도를 충분히 확보해야 합니다.
（3）칩 브레이킹 및 제거 성능
우수한 칩 브레이킹 및 제거 성능은 공작 기계의 정상적인 작동을 보장하는 중요한 조건입니다.CNC 밀링칩의 지속적인 생성 및 축적. 공구가 칩을 효과적으로 분쇄하고 제거하지 못하면 칩이 공구나 공작물을 감싸 절삭 공정의 안정성에 영향을 미치고 공구와 공작 기계를 손상시킬 수 있습니다. 칩 제거 효율을 높이려면 공구의 절삭날 형상, 전방각, 후방각 등의 매개변수를 신중하게 설계해야 합니다. 동시에 절삭 매개변수를 합리적으로 선택하고 절삭유를 사용하는 것도 칩 제거 효과를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.
（4）간편한 설치 및 조정
공구 설치 및 조정의 편의성은 생산 효율 향상과 가공 정밀도 확보에 매우 중요합니다. CNC 밀링 머신 가공에서는 공구 교체 및 위치 조정이 빈번하게 발생하기 때문에 공구 설치 및 조정 과정이 복잡하고 번거로울 경우 많은 시간 낭비가 발생합니다. 따라서 구조가 간단하고 설치 및 위치 조정이 안정적이며 조정이 편리한 절삭 공구 및 툴 홀더를 선택하여 공구 교체 및 조정 시간을 단축하고 공작 기계의 가동률을 높여야 합니다.
（5） 고품질 절삭공구 소재
고품질 공구 재료를 선택하는 것은 공구 성능 향상의 기본입니다. 현재 일반적으로 사용되는 공구 재료는 다음과 같습니다.CNC 밀링 머신고속도강, 경질 합금, 코팅 합금, 세라믹, 입방정 질화붕소, 다이아몬드 등이 있습니다. 공구 재료에 따라 성능 특성이 다르므로, 가공물 재질, 가공 기술, 절삭 조건 등의 요인을 고려하여 적합한 공구 재료를 선택해야 합니다. 예를 들어, 고속도강 절삭 공구는 인성과 연삭성이 우수하여 복잡한 형상의 부품 가공 및 저속 절삭에 적합합니다. 경질 합금 절삭 공구는 경도가 높고 내마모성이 우수하여 고속 절삭 및 황삭에 적합합니다. 코팅 절삭 공구는 표면에 내마모성 및 고온 내성 코팅을 입혀 성능을 더욱 향상시켜 다양한 절삭 조건에 적합합니다.

2. CNC 밀링 머신 도구의 분류
다양한 유형이 있습니다CNC 밀링 머신도구는 다양한 분류 기준에 따라 여러 유형으로 분류될 수 있습니다. 일반적인 분류 방법은 다음과 같습니다.
（1）공구구조에 따른 분류
통합 절삭 도구
일체형 절삭 공구는 엔드밀, 드릴 등과 같이 가공부와 섕크가 일체형으로 제작된 공구를 말합니다. 일체형 절삭 공구는 구조가 간단하고 강도가 높지만, 제작이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 형상이 단순하고 정밀성이 요구되는 부품 가공에 적합합니다.
상감 절삭 공구
인레이 절삭 공구는 인레이 엔드밀, 터닝 공구 등과 같이 절삭 본체에 칼날이나 이빨을 내장한 공구입니다. 내장 절삭 공구의 칼날이나 이빨은 다양한 가공 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 재료와 기하학적 모양으로 제작될 수 있으며, 다용성과 경제성이 뛰어납니다.
특수 유형의 절삭 공구
특수형 절삭 공구는 성형 공구, 복합 공구 등과 같이 특정한 특수 가공 요구 사항을 충족하도록 설계된 공구를 말합니다. 성형 절삭 공구는 기어 밀링 커터, 스플라인 밀링 커터 등과 같이 특정 모양의 부품 표면을 가공할 수 있습니다. 복합 절삭 공구는 드릴링 및 밀링 복합 절삭 공구, 보링 및 밀링 복합 절삭 공구 등과 같이 하나의 절삭 공정에서 여러 가공 단계를 완료할 수 있습니다.
（2）공구재료에 따른 분류
고속강 절삭 공구
고속도강은 텅스텐, 크롬, 바나듐과 같은 합금 원소를 다량 함유한 고합금강입니다. 고속도강 절삭 공구는 인성과 연삭성이 우수하며 큰 충격 하중을 견딜 수 있습니다. 드릴, 탭, 밀링 커터 등과 같이 복잡한 형상과 높은 정밀도가 요구되는 부품을 가공하는 데 일반적으로 사용됩니다. 고속도강 절삭 공구는 성능에 따라 일반 고속도강과 고성능 고속도강으로 구분할 수 있습니다.
범용 고속도강: 경도는 62~69HRC이며, 일정한 내마모성과 높은 강도, 인성을 갖추고 있으며, 절삭속도는 일반적으로 45~60m/min을 넘지 않아 고속 절삭에는 적합하지 않습니다.
고성능 고속도강: 고속도강을 기반으로 탄소와 바나듐 함량을 높여 내열성과 내마모성이 향상된 강종입니다. 고성능 고속도강은 우수한 적색 경도를 가지며, 620~660℃에서 60HRC의 경도를 유지할 수 있습니다. 내구성은 일반 고속도강의 2~3.5배입니다. 고성능 고속도강은 고온 합금 및 티타늄 합금과 같이 가공이 어려운 소재의 가공에 일반적으로 사용됩니다.
경합금 절삭 공구
경합금은 고경도, 고융점 금속 탄화물(예: 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드 등) 분말과 결합제(예: 코발트, 니켈 등)를 사용하는 분말 야금 공정으로 제조됩니다. 경합금 절삭 공구는 높은 경도, 우수한 내마모성, 높은 내열성을 특징으로 하며, 절삭 속도는 100~300m/min으로 고속 절삭 및 황삭 가공에 적합합니다. 경합금 절삭 공구는 조성과 성능에 따라 텅스텐-코발트(YG), 텅스텐-티타늄-코발트(YT), 텅스텐-티타늄-탄탈륨(니오븀)-코발트(YW)로 분류할 수 있습니다.
텅스텐 코발트(YG) 경질 합금: YG 경질 합금은 코발트 함량이 높고 인성이 우수하여 주철 및 비철 금속과 같은 취성 재료를 가공하는 데 적합합니다.
텅스텐 티타늄 코발트(YT) 경질 합금: YT 경질 합금은 티타늄 함량이 높고 경도와 내마모성이 좋으며 강철과 같은 플라스틱 소재를 가공하는 데 적합합니다.
텅스텐 티타늄 탄탈륨(니오븀) 코발트(YW) 경질 합금: YW 경질 합금은 YG 및 YT 경질 합금의 장점을 결합하여 경도, 내마모성, 내열성 및 인성이 높아 다양한 재료를 가공하는 데 적합하며, 특히 스테인리스강 및 내열강과 같이 기계 가공이 어려운 재료를 가공하는 데 적합합니다.
코팅된 절삭 공구
코팅 절삭 공구는 경질 합금 또는 고속도강 절삭 공구 표면에 TiC, TiN, Al2O3 등의 내마모성 및 고온 내성 코팅재를 코팅한 공구입니다. 코팅 절삭 공구는 절삭 공구의 표면 경도, 내마모성, 내열성을 크게 향상시키고 수명을 연장할 수 있습니다. 코팅 절삭 공구는 다양한 절삭 조건, 특히 고속 절삭 및 건식 절삭에 적합합니다.
세라믹 절단 도구
세라믹 절삭 공구는 주로 알루미나(Al₂O₃)와 질화규소(Si₃N₃)와 같은 세라믹 소재로 구성되어 있으며, 고온에서 소결됩니다. 세라믹 절삭 공구는 높은 경도, 우수한 내마모성, 높은 내열성, 그리고 우수한 화학적 안정성과 같은 장점을 가지고 있습니다. 절삭 속도는 분당 500~1000m에 달할 수 있어 고속 절삭 및 정밀 가공에 적합합니다. 그러나 세라믹 절삭 공구는 취성이 높고 내충격성이 낮습니다. 따라서 사용 시 충격 하중을 피하는 데 주의해야 합니다.
입방정 질화붕소 절삭 공구
입방정 질화붕소(CBN)는 인공적으로 합성된 초경 소재로, 다이아몬드에 버금가는 경도를 자랑합니다. 입방정 질화붕소 절삭 공구는 높은 경도, 우수한 내마모성, 높은 내열성, 그리고 우수한 화학적 안정성과 같은 장점을 가지고 있습니다. 절삭 속도는 1000~2000m/min에 달할 수 있어 담금질강이나 냉간 주철과 같은 고경도 소재의 고속 절삭 및 정밀 가공에 적합합니다.
다이아몬드 절삭 공구
다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 물질이며, 다이아몬드 절삭 공구는 매우 높은 경도, 내마모성, 그리고 열전도도를 가지고 있습니다. 절삭 속도는 분당 2,000~5,000m에 달하여 비철 및 비금속 재료의 고속 절삭 및 정밀 가공에 적합합니다. 그러나 다이아몬드 절삭 공구는 가격이 비싸고, 고온에서 철과 화학 반응을 일으키기 때문에 철 기반 금속 재료 가공에는 적합하지 않습니다.

3、CNC 밀링 머신용 절삭 공구 소재 선정
CNC 가공에는 다양한 종류의 공구 소재가 사용되며, 각 소재는 고유한 성능 특성과 적용 가능성을 가지고 있습니다. 공구 소재를 선택할 때는 공작물의 재질, 가공 기술, 절삭 조건 등의 요소를 종합적으로 고려하여 가장 적합한 공구 소재를 선택해야 합니다.
（1）금속 절삭용 절삭공구 소재의 성능지표
금속을 절단하는 절삭공구 소재는 일반적으로 일련의 성능 지표를 가져야 하며, 그 중에서도 경도, 강도, 적경도, 열전도도 등이 더 중요합니다.
경도는 공구 재료가 마모에 저항하는 능력이며, 경도가 높을수록 공구의 내마모성이 높아집니다. 강도는 공구 재료가 파괴와 변형에 저항하는 능력이며, 고강도 공구는 높은 절삭력을 견딜 수 있습니다. 적색 경도는 공구 재료가 고온에서 경도를 유지하는 능력을 나타내며, 적색 경도가 좋은 공구는 고속 절삭에 적합합니다. 열전도도는 절삭 공구의 방열 효과에 영향을 미칩니다. 열전도도가 좋은 공구는 절삭 열을 빠르게 전달하여 공구의 열 마모를 줄일 수 있습니다.
（2） 이상적인 공구재료
이상적인 공구 소재는 경도와 강도를 모두 갖추고, 우수한 적색 경도, 열전도도, 내마모성, 그리고 인성을 갖춰야 합니다. 그러나 실제 적용에서는 모든 요건을 완벽하게 충족하는 공구 소재를 찾기가 어렵기 때문에, 특정 가공 조건에 맞춰 신중하게 선택해야 합니다.
（3） 실제 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 절삭 공구 재료
실제 가공에서는 경질 합금과 코팅 경질 합금 절삭 공구가 종합적인 성능이 뛰어나 가장 널리 사용됩니다.
경질 합금 절삭 공구는 높은 경도와 내마모성을 갖추고 있어 고속 절삭 및 황삭 가공 요건에 적합합니다. 코팅 경질 합금 절삭 공구는 경질 합금 절삭 공구를 기반으로 내마모성 및 고온 내성 코팅층을 코팅하여 성능을 더욱 향상시키고 수명을 연장합니다.
고온 합금, 티타늄 합금 등 가공이 어려운 일부 소재의 경우, 입방정 질화붕소 절삭 공구와 다이아몬드 절삭 공구는 고유한 장점을 제공합니다. 입방정 질화붕소 절삭 공구는 높은 경도와 우수한 적색 경도를 가지고 있어 고경도 소재를 효과적으로 절삭할 수 있습니다. 다이아몬드 절삭 공구는 매우 높은 경도와 열전도도를 가지고 있어 비철 및 비금속 소재의 정밀 가공에 적합합니다.
고속강 절삭 공구는 경질 합금 절삭 공구만큼 단단하고 내마모성이 뛰어나지는 않지만, 우수한 인성과 연삭성 덕분에 복잡한 모양의 부품을 가공하거나 저속 절삭하는 데 특정 용도로 사용됩니다.
세라믹 절삭 공구는 경도가 높고 내마모성이 뛰어나지만, 취성이 있어 고속 절삭과 정밀 가공에 적합합니다.
4. CNC 밀링 머신의 공구 선택에 영향을 미치는 요인
CNC 밀링 머신 도구를 선택할 때 다음 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.
（1）공작기계 성능
CNC 밀링 머신은 종류와 사양에 따라 스핀들 속도, 이송 속도, 출력, 토크 등 성능 특성이 다릅니다. 절삭 공구는 공작 기계의 성능에 맞춰 선택해야 그 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다. 예를 들어, 고속 밀링 머신의 경우, 코팅 경질 합금 공구, 세라믹 공구 등 고속 절삭에 적합한 절삭 공구를 선택해야 합니다. 고출력 밀링 머신의 경우, 일체형 경질 합금 절삭 공구와 같이 강도와 강성이 더 높은 절삭 공구를 선택할 수 있습니다.
（2） 가공물 재질
공작물 소재의 성능은 공구 선택에 상당한 영향을 미칩니다. 공작물 소재에 따라 경도, 강도, 인성, 열전도도 등이 다릅니다. 예를 들어, 주철과 같은 취성 소재를 가공할 때는 YG형 경합금 절삭 공구를 선택할 수 있습니다. 강철과 같은 플라스틱 소재를 가공할 때는 YT형 경합금 절삭 공구 또는 코팅 절삭 공구를 선택하는 것이 좋습니다. 고온 합금이나 티타늄 합금과 같이 가공이 어려운 소재를 가공할 때는 입방정 질화붕소 절삭 공구 또는 다이아몬드 절삭 공구를 선택해야 합니다.
（3）처리 프로그램
가공 프로그램 유형(황삭, 반정밀 가공, 정밀 가공 등)과 절삭 매개변수(절삭 속도, 이송률, 절삭 깊이 등)도 절삭 공구 선택에 영향을 미칩니다. 황삭 시에는 높은 절삭 부하를 견딜 수 있는 고강도 및 강성을 가진 절삭 공구(예: 솔리드 경합금 절삭 공구)를 선택해야 합니다. 정밀 가공 시에는 코팅 경합금 공구 또는 세라믹 공구와 같이 높은 정밀도와 우수한 표면 조도를 가진 공구를 선택해야 합니다.
（4）절삭량
절삭량의 크기는 공구가 받는 절삭력과 절삭열에 직접적인 영향을 미칩니다. 절삭량이 많은 가공 시에는 강도가 높고 내열성이 우수한 절삭 공구를 선택해야 합니다. 절삭량이 적은 가공 시에는 경도가 높고 내마모성이 우수한 절삭 공구를 선택할 수 있습니다.
5. CNC 밀링 머신용 절삭 공구 선택을 위한 단계 및 방법
CNC 밀링 머신 도구를 선택할 때 다음 단계를 따르세요.
（1） 처리요건 결정
첫째, 가공부품의 형상, 크기, 정밀도 요구 사항, 표면 품질 요구 사항, 가공 기술(예: 거친 가공, 반정밀 가공, 정밀 가공) 등을 명확히 해야 합니다.
（2） 가공물의 재질 분석
경도, 강도, 인성, 열전도도 등을 포함한 공작물 소재의 성능을 분석하여 적합한 공구 소재를 결정합니다.
（3）공구 종류 선택
가공 요구 사항과 가공물 소재에 따라 엔드밀, 드릴, 보링 커터 등 적절한 유형의 도구를 선택하세요.
（4） 공구 매개변수 결정
절삭 매개변수와 기계 성능에 따라 절삭 공구의 직경, 길이, 날의 수, 나선 각도, 선행 각도, 후행 각도 및 기타 매개변수를 결정합니다.
（5） 절삭공구 브랜드 및 공급업체 선택
절삭 공구의 종류와 매개변수를 결정한 후, 잘 알려진 브랜드와 신뢰할 수 있는 공급업체를 선택하여 공구의 품질과 애프터서비스를 보장하세요.

6. CNC 밀링 머신 도구의 사용 및 유지 관리
적절한 도구를 선택하는 것은 단지 첫 단계일 뿐이며, 도구의 적절한 사용 및 유지 관리도 가공 품질을 보장하고 도구 수명을 연장하는 데 똑같이 중요합니다.
（1） 절삭공구의 설치
공구를 설치할 때는 공구와 공구 홀더 사이의 정확한 맞춤을 보장하여 공구가 견고하고 정확하게 설치되도록 하는 것이 중요합니다. 동시에, 가공 오류나 공구 손상을 유발할 수 있는 설치 오류를 방지하기 위해 공구의 설치 방향과 위치에도 주의를 기울여야 합니다.
（2） 절삭공구의 절삭인자 선정
절삭 매개변수의 합리적인 선택은 정상적인 절삭을 보장하고 공구 수명을 연장하는 데 핵심입니다. 절삭 매개변수에는 절삭 속도, 이송률, 절삭 깊이 등이 포함되며, 공구 재질, 피삭재 재질, 가공 공정 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 일반적으로 절삭 공구의 허용 범위 내에서 가공 효율과 표면 조도를 향상시키려면 절삭 속도는 높이고 이송률은 낮추는 것이 좋습니다.
（3） 절삭공구의 냉각 및 윤활
절삭 공정에서는 절삭 온도를 낮추고, 공구 마모를 줄이며, 가공 표면의 품질을 향상시키기 위해 적절한 냉각 및 윤활 방법을 사용해야 합니다. 일반적인 냉각 및 윤활 방법에는 절삭유 냉각, 공랭, 오일 미스트 윤활 등이 있습니다.
（4） 절삭공구의 유지관리
가공 후에는 절삭 공구의 칩과 기름 얼룩을 적시에 청소하고, 공구의 마모 상태를 점검해야 합니다. 마모가 있는 경우, 적시에 날을 갈거나 교체해야 합니다. 또한, 녹 방지 오일을 도포하고, 공구 손잡이의 정밀도를 점검하는 등 절삭 공구에 대한 정기적인 유지 관리를 통해 절삭 공구의 성능과 수명을 보장해야 합니다.

7. 결론
CNC 밀링 머신용 절삭 공구 선정은 기계 성능, 공작물 재질, 가공 프로그램, 절삭량 등 여러 요소를 종합적으로 고려해야 하는 복잡하고 중요한 작업입니다. 절삭 공구를 올바르게 선택하고 사용하면 가공 품질과 생산 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 생산 비용을 절감하고 공작 기계의 수명을 연장할 수 있습니다. 따라서 실제 생산에서는 구체적인 가공 상황과 공구의 성능 특성을 고려하여 가장 적합한 공구를 선택하고, 공구의 사용 및 유지보수 관리를 강화하여 CNC 밀링 머신의 장점을 최대한 활용하고 제조업 발전을 강력히 뒷받침해야 합니다.