선삭가공과 전삭가공은 무엇일까?

시제품제작 시 많이 사용하는 CNC가공과 3D프린팅.

그중에서도 예전부터 계속해서 사용해왔던 방식이 바로 기존가공방식입니다. 이 절삭가공은 크게 전삭 가공과 선삭 가공으로 나눠지는데요, 오늘은 선삭 가공은 무엇인지, 전삭 가공은 무엇인지와 이 두 가지 방식의 대표적인 가공방법은 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.

보통 공작기계를 이용해 절삭, 연삭 가공을 하려면 공구와 공작물이 서로 접촉하는 상태에서 일정 시간 동안 상대적인 운동을 한 후 진행되며 이때 기본이 되는 운동이 주가공 운동, 이송, 위치 결정 운동입니다.

그럼 지금부터 절삭가공의 종류의 특징에 대해 알아볼게요!

 

절삭 가공이란 금속 등의 공작물과 공구를 상대적으로 움직이면서 깎거나 구멍을 뚫는 등 원하는 형태로 만드는 기술을 말하며 크게 전삭과 선삭으로 나누어집니다.

1. 전삭가공이란?

가공하는 공작물은 고정하고 공구를 회전해서 가공하는 방법을 말하며 고정한 공작물에 공구를 단속적으로 접촉시켜 절삭하기 때문에 공작물 표면을 평면이나 곡면으로 가공할 수 있어 구멍뚫기, 홈 깎기 등 다양한 가공이 가능합니다.

 

2. 전삭 대표 가공 방식

대표적인 가공방식은 프레이즈 가공으로 회전축에 설치된 프레이즈반이라는 절삭공구를 회전시켜 가공하는 방법입니다.

프레이즈반에는 공구를 설치하는 주축의 방향에 따라서 수평형과 수직형이 있고 본체가 도어 형상인 도어형 등의 종류가 있으며 정면 프레이즈, 엔드밀, 홈 프레이즈 등의 공구를 이용해 원하는 형상으로 공작물을 가공하는데 프레이즈 가공에도 종류가 나눠집니다.

① 범용 프레이즈 – 작업자가 수동으로 조작하는 것으로 공구와 소재를 상대적으로 움직일 때 공구의 위치나 이송, 속도, 절삭량 등 가공 조건을 작업자가 판단해서 설정하고, 수동으로만 가능한 미세한 부분까지 가공이 가능하도록 한다.

② NC프레이즈 – 컴퓨터로 가공 조건을 제어하는 것을 말하며 자동 운전이기 때문에 공정 수가 줄고, 소프트웨어를 사용한 가공 프로그램으로 제어하기 때문에 더 복잡한 형상의 가공에도 이용된다.

③ 머시닝 센터 – NC제어 기능을 갖춘 공작 기계로 프레이즈 가공뿐만 아니라 다수의 주축에 개별 공구를 장착해 다축으로 구성한 복합기를 말하며 머시닝센터를 이용하면 직선운동이나 회전운동을 차례대로 조합해 구멍 뚫기나 곡면 가공 등 다른 종류의 절삭을 연속 실행 할 수 있어 복잡한 가공도 가능하다.

④ NC 기어 가공기 – 컴퓨터를 내장한 가공기로 시계부터 자동차까지 우리 주변에 있는 여러 가지 다양한 형상과 용도에 맞춘 기어 절삭 가공으로 기어를 제조한다.

3. 선삭가공이란?

선삭 가공은 바이트를 회전 절삭 운동과 직선이송 운동이 조합된 것으로 원통형의 형상을 깎는 가공법을 말하며 쉽게 말해 공작물 자체를 회전시켜 가공하는 것을 말하는데요, 대표적인 방식을 선반가공이라고 합니다.

이 방식은 금속 가공을 위한 가장 일반적인 공정이고, 매우 최적화된 공정이라고 할 수 있으며 선삭 응용프로그램의 다양한 요소를 철저히 고려해야 합니다.

 

선반을 이용한 선삭가공으로는 원통형의 내면을 깎을수도 있고, 단면절삭, 정면절삭이 가능한데요, 미리 드릴 같은 공구로 뚫은 구멍을 더 크게 하는 것으로 척 또는 면판에 공작물을 부착해서 가공하며 복잡한 형상을 다수 가공할 때 선반에 단 모방장치, 또는 모방선반에서 가공품과 같은 형상의 형틀에 따라 바이트를 자동적으로 이송해 필요한 형상을 가공하는 모방 절삭이 가능합니다.

선반가공에서 말하는 척(chuck)이란!?

선반의 주축 끝에 붙는 부속장치로 공작물을 유지하는 장치를 말하는데 쉽게 말해 선반이나 밀링 가공 시 공작물이 움직이지 않도록 잡아서 고정해주는 역할을 합니다.

척에는 3,4개의 조(jaw)가 부착돼 있으며 이것을 핸들로 조여주면서 가공품을 꽉 잡아주며 척에도 종류가 다양한데 단동척, 연동척, 양용척, 마그네틱척, 콜릿척, 공기척 등이 있습니다.

4. 선삭 대표 가공 방식

대표적인 가공방식은 선반 가공입니다.

선반을 이용해 원통 형상의 공작물 외주를 원형이나 테이퍼 형상으로 만들기도 하고, 구멍을 뚫거나 구멍을 확대하는 보링, 나사 내기, 홈을 깎으면서 끝까지 자르는 절단 등도 가능하며 선반가공 역시 종류를 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.

① 범용 선반 – 작업자가 이송 조작이나 공구 교환을 수동으로 실시하는 선반 가공을 말하며 척이라는 파지구로 고정한 공작물을 고속 회전시키면서 가공한다.

② NC 선반 – 컴퓨터로 제어하는 가공하는 것으로 초심자라고 해도 어느정도 괜찮은 품질로 가공할 수 있고, 여러 공구를 자동으로 교환하는 기기도 있기 때문에 작업효율이 좋다.

지금까지 절삭가공의 선삭과 전삭에 대해 알아보았는데요, 가공방법에도 종류가 너무 많아서 기본적인 것들만 알아도 시제품제작 시 많은 도움이 될 것 같습니다.

감사합니다.