마이크로 밀링과 선삭의 최소 형상 크기, 공구, 공차

Micropartz 편집팀 · 게시일 2026년 10월 26일

마이크로 부품을 설계한다는 것은 일반적인 크기에는 없는 한계와 함께 작업한다는 뜻입니다. 0.2 mm 엔드밀은 휘고, 5 μm의 스핀들 런아웃은 무시할 수 없으며, 버가 형상만큼 클 수도 있습니다. 이 가이드는 마이크로 밀링과 마이크로 선삭의 일반적인 최소 형상 크기, 공구 크기, 공차와 부품을 가공 가능하게 유지하는 설계 규칙을 제시합니다. 이 분야가 처음이라면 마이크로 가공 구매 가이드가 더 좋은 출발점입니다.

1 mm 미만에서 규칙이 달라지는 이유

마이크로 가공의 한계를 정하는 것은 세 가지 물리적 효과입니다.

공구 강성. 엔드밀의 강성은 지름의 약 4제곱에 비례하여 떨어집니다. 지름이 절반이 되면 공구는 약 16배 덜 단단합니다. 0.2 mm 공구는 2 mm 공구라면 알아채지도 못할 힘에 휘며, 이는 벽의 테이퍼와 형상의 치수 미달로 나타납니다.

최소 칩 두께. 모든 절삭날에는 작은 반경이 있습니다. 날당 칩 부하가 그 날끝 반경과 비슷한 수준, 보통 몇 미크론이 되면 공구는 깔끔하게 절삭하지 못하고 밀어 누르며 문지르기 시작합니다. 이는 마무리 패스를 얼마나 가늘게 할 수 있는지를 제한하고 버를 만듭니다.

런아웃과 열팽창. 6 mm 공구에서 5 μm 런아웃은 사소합니다. 0.2 mm 공구에서는 한쪽 날이 절삭의 대부분을 맡아 일찍 마모되거나 부러진다는 뜻입니다. 스핀들도 예열되면서 몇 미크론 늘어납니다. 마이크로 가공 업체는 정밀 수축 끼움 홀더나 콜릿 홀더를 쓰고, 공구마다 런아웃을 확인하며, 중요한 작업 전에 워밍업 사이클을 돌립니다.

일반적인 최소 형상 크기

아래 표는 마이크로 가공 업체의 일반적인 양산 한계입니다. 전문 업체는 더 나아갈 수 있지만 대개 비용이 더 듭니다.

형상	양산에서 일반적인 최솟값	전문 업체의 한계	주된 제약
밀링 홈 폭	0.3 mm	약 0.05 mm	공구 지름과 깊이
내측 모서리 반경	0.1 ~ 0.15 mm	약 0.025 mm	공구 반경
드릴 구멍	⌀0.2 mm	약 ⌀0.05 mm	드릴 강도, 칩 배출
벽 두께(금속)	0.15 mm	약 0.05 mm	처짐, 진동
벽 두께(플라스틱)	0.3 mm	약 0.15 mm	열과 클램핑
선삭 지름	⌀0.3 mm	짧은 길이에서 약 ⌀0.1 mm	처짐, 바 소재 지지
나사	M0.8 / 0-80 UNF	M0.3	공구 형상, 게이지 확보
부품 전체 외형	1 mm	1 mm 미만	취급과 공작물 고정

별도 표시가 없으면 금속에서의 일반적인 값이며 보증이 아닙니다. 가장 작은 형상 0.3 mm, ⌀0.2 mm 이상의 구멍, 0.15 mm 이상의 벽이 대부분의 RFQ에서 실용적인 계획 수치입니다.

마이크로 공구, 깊이, 종횡비

지름만이 문제는 아닙니다. 깊이가 그 형상이 현실적인지를 결정합니다.

공구 지름	표준 공구의 일반적인 최대 깊이	일반적인 스핀들 회전수
1.0 mm	3 mm	20,000 ~ 40,000 rpm
0.5 mm	1.5 mm	30,000 ~ 50,000 rpm
0.3 mm	0.6 ~ 0.9 mm	40,000 ~ 60,000 rpm
0.2 mm	0.3 ~ 0.6 mm	40,000 ~ 80,000 rpm
0.1 mm	0.15 ~ 0.3 mm	60,000 rpm 이상

금속에서의 일반적인 값입니다. 롱넥 공구와 특수한 전략으로 이송을 낮추면 깊이를 늘릴 수 있습니다.

드릴링에서 이에 해당하는 기준은 깊이 대 지름 비입니다. 지름의 약 5배까지는 일상적이고, 10배는 펙 드릴링으로 가능하며, 그 이상에서는 특수 드릴, 건 드릴 방식, 방전가공을 씁니다. ⌀0.2 mm에 깊이 2 mm인 구멍은 일반 양산의 경계에 있습니다. 같은 구멍이 깊이 5 mm가 되면 전문 작업입니다.

마이크로 밀링과 선삭의 공차

마이크로 가공의 공차는 세 단계로 읽는 것이 가장 좋습니다.

단계	치수 공차	적용 위치	비용에 미치는 영향
일반	±0.02 ~ ±0.05 mm	기능과 무관한 형상	기준
양산 정밀	±0.01 mm	치수를 지정한 대부분의 형상	중간
일부 형상	±0.005 mm	끼워맞춤, 기준면, 광학 및 유체 형상	추가 패스와 전수 측정
전문	±0.002 mm 이하	보어, 페룰, 게이지 부품	연삭, 래핑 또는 항온 환경 작업

수치는 일반적인 값이며 보증이 아닙니다.

선삭은 밀링이 위치를 유지하는 것보다 지름을 더 엄격하게 유지합니다. 선삭 지름은 스핀들의 회전으로 생성되기 때문입니다. 스위스형 가공에서는 지름 ±0.005 mm와 축 끼워맞춤 h5가 일상적이며, 이는 스위스형 선반 가공 가이드에서 설명한 바와 같습니다. 밀링에서는 위치 공차가 기계 정밀도, 온도, 셋업에 좌우되므로 구멍 위치의 ±0.005 mm는 일부 형상에 한정된 공차입니다.

표면 마감도 같은 논리를 따릅니다. 마이크로 밀링한 면에서는 Ra 1.6 μm가 일반적이고, 마무리 패스로 Ra 0.8 μm를 달성할 수 있으며, 그 이하는 대개 연마, 래핑, 전해 연마를 추가합니다.

ISO 286에서 3 mm 초과 6 mm 이하 치수의 표준 공차는 IT5에서 5 μm, IT6에서 8 μm, IT7에서 12 μm입니다. 이는 유용한 기준점이 됩니다. 밀링 형상에 IT5를 요구한다면 전문 작업을 요구하는 것입니다.

마이크로 부품을 가공 가능하게 유지하는 설계 규칙

마이크로 부품의 비용 대부분은 도면에서 결정됩니다. 다음 규칙은 DFM 피드백에서 계속 나오는 것들입니다.

• 내측 모서리에 반경을 준다. 포켓 깊이까지 닿을 수 있는 공구의 반경 이상으로 하고 여유를 더합니다. 날카로운 내측 모서리에는 방전가공이 필요합니다.
• 포켓 깊이는 가장 작은 공구 지름의 약 3배 이내로 한다. 더 깊은 포켓에는 롱넥 공구, 느린 이송, 더 큰 폐기 위험이 따릅니다.
• 얇은 벽을 지지한다. 0.15 mm 벽은 짧게 하거나 가공 중 재료로 받쳐야 합니다. 높고 얇은 벽은 떨립니다.
• 엄격한 공차는 기능이 필요한 곳에만 둔다. 나머지에는 ISO 2768이나 일반 공차 블록을 사용합니다.
• 모서리 상태를 정의한다. 모서리를 버 없이 할지, 지정한 크기로 모따기할지, 날카롭게 둘지, 그리고 어떻게 검사할지 명시합니다.
• 측정할 수 있는 기준면을 고른다. 마이크로 부품은 일반 부품이라면 프로브가 닿을 곳에 닿지 못하는 경우가 많습니다. 삼차원 측정기나 비전 시스템이 닿을 수 있는 선삭 지름이나 면에 기준을 두면 나중의 분쟁을 줄일 수 있습니다.
• 구멍 공차는 기능에 따라 정한다. 통과 구멍에는 도웰 핀 끼워맞춤과 같은 공차가 필요하지 않습니다.

가상의 예를 들어 보겠습니다. 6061 소재의 8 x 8 x 6 mm 광학 마운트에 위치 공차 ±0.005 mm의 ⌀0.4 mm 구멍 4개, 폭 0.2 mm에 깊이 1 mm의 홈, 날카로운 내측 모서리가 있습니다. DFM 피드백에서는 보통 홈을 0.3 mm로 넓히거나 깊이를 줄이고, 0.1 mm 모서리 반경을 추가하며, 4개 구멍 중 2개의 위치를 ±0.01 mm로 완화하자고 제안합니다. 각 변경은 기능 손실 없이 사이클 타임과 검사를 줄여 줍니다.

마이크로 크기에서의 공작물 고정과 취급

형상의 정확도는 절삭 중 부품을 어떻게 잡고 있느냐에 달려 있습니다. 마이크로 크기에서는 클램핑이 설계상의 제약이 됩니다.

• 클램핑 변형. 벽이 얇은 5 mm 하우징을 바이스에 물리면 공차보다 크게 변형되었다가 풀면 되돌아올 수 있습니다. 업체는 소프트 조, 맞춤 지그, 진공, 저융점 접착제 등으로 부품을 부드럽게 잡습니다.
• 큰 소재에서 가공. 많은 마이크로 밀링 부품은 더 큰 소재에 붙은 채로 가공되고, 마지막 공정에서 분리됩니다. 부품의 강성은 유지되지만 분리 지점에 자국이 남습니다. 자국이 허용되는 위치를 업체에 알려 주십시오.
• 탭과 프레임. 한 장의 판에서 여러 개의 작은 부품을 밀링하고, 프라모델의 러너처럼 작은 탭으로 붙잡아 둘 수 있습니다. 탭은 제거하고 그 자리를 마감해야 하므로 취급이 늘어납니다.
• 부품 회수. 스위스형 선반에서는 완성된 부품이 받이통에 떨어집니다. 받이통이 없으면 작은 부품은 칩 컨베이어에서 사라지거나 낙하로 손상됩니다.

고정 방법	적합한 부품	주의할 점
정밀 콜릿	선삭 부품과 둥근 부품	클램핑된 지름의 자국
맞춤 소프트 조	작은 각형 부품	셋업 비용, 과도하게 조일 때의 변형
진공 지그	얇고 평평한 부품	고정력 제한, 소형 공구만 가능
모재에 붙여서 고정	복잡한 5축 마이크로 부품	분리 지점의 자국
판에 탭으로 고정	같은 평판 부품 다수	탭 제거와 마감

이해를 돕기 위한 일반적인 방식입니다.

구매자에게는 두 가지 의미가 있습니다. 클램프 자국, 분리 자국, 탭 잔여물이 허용되지 않는 면을 표시하십시오. 그리고 업체가 부품을 잡기 위해 평면이나 보스 같은 작은 형상의 추가를 요청할 수 있음을 받아들이십시오. 그것이 나머지 공차를 맞추기 쉽게 해 주는 경우가 많습니다.

지정한 것을 측정하기

측정할 수 없는 형상은 인수할 수 없습니다. 약 0.5 mm 미만의 형상에서는 표준 삼차원 측정기 스타일러스가 들어가지 않을 수 있고, 접촉력이 얇은 벽을 휘게 할 수도 있습니다. 그 경우 비전 시스템, 측정 현미경, 핀 게이지가 대신합니다. 마이크로 부품을 어떻게 측정하는지는 별도의 가이드에서 자세히 다룹니다. 여기서는 규칙이 단순합니다. 양산 전에 모든 핵심 형상의 측정 방법에 합의하십시오.

다음 단계

공차 및 재료 레퍼런스로 도면을 일반적인 값과 비교해 보십시오. 준비가 되면 가장 작은 형상과 가장 엄격한 공차를 명시하여 RFQ를 보내 주십시오. Micropartz는 조건에 맞는 최대 3개의 마이크로 가공 업체와 연결하고 영업시간 기준 24시간 이내에 회신드립니다.

자주 묻는 질문

참고한 규격 및 자료

• ISO 286-1:2010, ISO code system for tolerances on linear sizes
• ASME Y14.5-2018, Dimensioning and Tolerancing
• Wikipedia: Engineering tolerance

이 가이드의 수치는 이해를 돕기 위한 일반적인 값입니다. 실제 값은 도면, 재료 성적서, 매칭된 업체가 결정합니다.

계속 읽기

• 마이크로 가공: 초소형 정밀 부품 구매 가이드
• 스위스형 선반 마이크로 부품 가공: 주축대 이동형 선반이 적합한 경우
• 마이크로 부품은 어떻게 측정하는가: 삼차원 측정기, 광학 및 비전 검사