[공구 노트] 절삭가공(선삭가공, 밀링가공, 타공가공)의 종류와 특징 주요 강재의 경도와 대응 공구

[공구 노트] 절삭가공(선삭가공, 밀링가공, 타공가공)의 종류와 특징

안녕하세요. YoungH입니다.

 

오늘은 절삭가공의 종류와 특징에 대해 알아보겠습니다.

 

원통형이나 튜브 모양, 판 모양 금속도 생각대로 성형하는 것이 금속 절삭 가공이다. 복잡한 형상을 보면 「이것은 어떻게 깎아야 하나?」라고 의문을 느낄 수도 있다고 생각하지만, 아래 3 패턴의 기술을 구사하면 어떤 형태의 성형도 생각하는 대로 가능하다.

 

절삭가공을 크게 구분하면 1. 선삭가공(터닝가공), 2. 밀링가공, 3. 타공가공(드릴링가공) 3가지로 분류할 수 있다.

 

선삭가공(터닝가공)이란?

출처 : 한국미스미

선삭가공(터닝가공)이란 회전하는 공작물(Work piece)에 팁(tip)이 달린 공구를 갖다 대고 이송시켜 원하는 형상이나 치수로 가공하는 방법이다. 기본적으로 원형봉의 재료를 가지고 볼트나 축 등의 원형 부품을 제작할 목적으로 사용한다.

피삭제를 회전시켜 절삭 날을 눌러가면서 표면을 깎고 형상을 만드는 것이다. 핵심은 피삭제가 회전하는 것이다.

 

밀링가공이란?

출처 : 한국미스미

밀링가공은 선삭가공과는 반대로 가공물을 고정(클램핑)하여 공구, 즉 툴을 회전시켜 가공하는 방법이다. 선삭 가공이 환봉과 같은 둥근 소재를 주로 가공하는 반면, 밀링 가공은 사각형 소재의 절삭가공을 주로 한다. 소재 및 재료가 견고하게 고정된 선반에 커터를 이송시켜 절삭한다. 평면 또는 곡면으로 가공 가능하다. 

 

피삭재를 고정시켜 회전하는 절삭 날로 표면을 깎고 형상을 만드는 것이다. 정면 절삭에 사용되는 밀링 커터를 페이스 밀링커터, 사이드 커팅에 사용되는 밀링 커터를 사이드 밀링 커터로 분류하기도 한다.

 

타공가공(드릴링가공)이란?

출처 : 한국미스미

타공가공(드릴링가공)은 피삭제를 고정시켜 회전하는 드릴로 홀을 뚫거나 홀을 가공하는 것으로 드릴이나 리머, 탭과 같은 공구를 회전시켜 소재에 구멍을 뚫거나 나사를 내는 가공이다. 테이블의 역할을 하는 드릴링 머신, 구멍을 뚫기 위한 드릴, 홀을 뚫은 후에 구멍의 정밀도를 높이거나 표면을 다듬는 리머라고 하는 공구가 사용된다.

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절삭가공 시 주의점(출처 : 해시넷)

 

▶절삭가공과 저항

가공을 실시할 때는 공구와 가공물이 접촉하면서 마찰이 발생하고 저항이 생긴다. 저항력의 크기는 가공물의 재질이나 공구와의 접지 면적, 절삭 회전속도나 공구의 종류 등에 따라 달라진다. 특히 절삭면적은 저항력에 크게 관련되므로 세심한 주의가 필요하다. SUS(STS, 스테인리스강) 등의 난삭재(가공이 어려운 재질)라고 불리는 것은 이 저항력이 너무 강하고, 절삭하기도 어려울 뿐만 아니라 공구의 마모도 심한 금속이다. 공구에도 가격이 비싼 것이 많기 때문에 가공 시에는 적절한 조건이 되도록 조정할 필요가 있다.

 

▶절삭가공과 속도

가공 현장에서는 모든 제품에 대해 고객이 요구하는 납기를 지키기 위해서라도 작업 효율이 매우 중요한 과제이다. 기계 가공에서는 공구의 속도를 올리는 것으로 작업 속도가 올라가고 효율이 향상된다. 그러나 속도가 증가하면 공작물과 공구 사이의 저항이 더욱 강해지고 열 변형이 발생할 가능성도 있다. 재질이나 공구, 가공 내용에 따라 적절한 권장 속도가 있기 때문에 그것을 고려하면서 절삭속도를 올릴 필요가 있다.

 

▶절삭가공과 온도

절삭가공에서는 가공시에 가공물과 공구와의 마찰로 인해 고온의 열이 발생한다. 이 열에 의해 가공물이 변형하는 등 가공 정밀도에 영향을 줄 수도 있다. 가공 속도가 빠를수록 열이 많이 발생하고, 가공 면적이 클수록 마찰이 더욱 커지기 쉽기 때문에, 이런 절삭 조건에 적용될 때에는 온도가 너무 높아지지 않도록 주의할 필요가 있다. 그렇기 때문에 절삭가공을 할 때 절삭유를 사용하게 되는 것이. 절삭유는 공작물과 공구 사이의 마찰을 줄이고 열, 절삭시 발생하는 칩(chip) 제거 역할도 한다.

 

주요 강재의 경도와 대응 공구

가공 방법기계명사용 공구절삭 가공측면 바닥면 홀홀 가공원통 내외 가공연삭 가공방전 가공

가공방법		기계명	사용공구
절삭가공	측면 바닥면 홀	범용 밀링 NC 밀링 머시닝 센터	드릴 리머 엔드밀 바이트
	홀 가공	드릴링 머신 드릴 프레스 보링 머신 지그 볼러	드릴 탭 리머 바이트
	원통 내외 가공	범용 선반 NC 선반 터닝 센터	드릴 리머 탭 바이트
연삭가공		평면 연삭반 원통 연삭반 지그 연삭반 프로파일 연삭반 성형 연삭반	숫돌
방전가공		EDM	전극 마스터
		WEDM	와이어