선삭이란? - 정의 및 작업 유형

선삭이란?

선삭은 일반적으로 비회전 공구 비트인 절삭 공구가 공작물이 회전하는 동안 다소 선형으로 이동하여 나선 공구 경로를 설명하는 가공 프로세스입니다.

일반적으로 "선삭"이라는 용어는 이 절단 작업에 의한 외부 표면 생성을 위해 예약된 반면, 내부 표면에 적용될 때 이와 동일한 필수 절단 작업을 "보링"이라고 합니다.

따라서 "선삭 및 보링"이라는 문구는 선반으로 알려진 더 큰 공정 제품군을 분류합니다. 선삭 또는 보링 도구를 사용하여 공작물에서 면을 절단하는 것을 "페이싱"이라고 하며 두 범주 중 하나에 하위 집합으로 묶일 수 있습니다.

선삭은 종종 지속적인 작업자 감독이 필요한 기존 선반을 사용하거나 그렇지 않은 자동 선반을 사용하여 수동으로 수행할 수 있습니다. 오늘날 이 자동화의 가장 일반적인 유형은 CNC로 더 잘 알려진 컴퓨터 수치 제어입니다.

회전 시 공작물(예: 목재, 금속, 플라스틱 또는 석재)이 회전하고 절삭 공구를 1, 2 또는 3축으로 이동하여 정확한 직경과 깊이를 생성합니다. 선삭은 실린더 외부 또는 내부(드릴링이라고도 함)에서 수행하여 다양한 형상의 관형 구성요소를 생산할 수 있습니다.

오늘날에는 매우 드물지만 초기 선반은 복잡한 기하학적 도형, 심지어 플라톤의 입체도 만드는 데 사용할 수 있습니다. CNC가 등장한 이후로 이 목적을 위해 컴퓨터화되지 않은 공구 경로 제어를 사용하는 것은 드문 일이 되었습니다.

선삭 공정은 일반적으로 가장 오래된 공작 기계로 간주되는 선반에서 수행되며 직선 선삭, 테이퍼 선삭, 프로파일링 또는 외부 홈 가공과 같은 다양한 유형일 수 있습니다.

이 선삭 공정을 통해 직선, 원추형, 곡선형 또는 홈이 있는 공작물과 같은 다양한 재료 모양을 생산할 수 있습니다. 선삭할 때 일반적으로 단순 단일 지점 절단이 사용됩니다. 공작물 재료의 각 그룹에는 수년에 걸쳐 개발된 최적의 도구 각도 세트가 있습니다.

선삭 작업에서 나오는 폐금속 조각은 칩(북미) 또는 조각(영국)으로 알려져 있습니다. 일부 지역에서는 회전이라고 할 수 있습니다.

 

 

선삭공정

선삭은 가공의 한 형태인 재료 제거 프로세스로 원하지 않는 재료를 잘라 회전 부품을 만드는 데 사용됩니다. 선삭 프로세스에는 터닝 머신 또는 선반, 공작물, 고정 장치 및 절삭 공구가 필요합니다.

공작물은 고정 장치에 고정된 미리 성형된 재료 조각으로, 자체적으로 선삭 기계에 부착되어 고속으로 회전할 수 있습니다. 커터는 일반적으로 기계에 고정되는 단일 지점 절삭 공구이지만 일부 작업에서는 다점 공구를 사용합니다.

절삭 공구는 회전하는 공작물에 공급되어 원하는 모양을 만들기 위해 작은 칩 형태로 재료를 잘라냅니다.

선삭 가공은 구멍, 홈, 나사산, 테이퍼, 다양한 지름 단계 및 윤곽이 있는 표면과 같은 많은 기능을 가진 회전 부품, 일반적으로 축 대칭 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 선삭을 통해 완전히 제조되는 부품에는 맞춤형으로 설계된 샤프트 및 패스너와 같이 프로토타입용으로 제한된 수량으로 사용되는 부품이 포함되는 경우가 많습니다.

터닝은 일반적으로 다른 프로세스를 사용하여 제조된 부품에 기능을 추가하거나 개선하기 위한 2차 프로세스로 사용됩니다. 터닝이 제공할 수 있는 높은 공차와 표면 마감으로 인해 기본 모양이 이미 형성된 부품에 정밀 회전 기능을 추가하는 데 이상적입니다.

 

선삭 작업

선삭은 가장 일반적인 선반 가공 작업입니다. 선삭 공정 중에 절삭 공구는 회전하는 공작물의 외경에서 재료를 제거합니다. 선삭의 주요 목적은 공작물 직경을 원하는 치수로 줄이는 것입니다. 선삭 가공에는 황삭과 정삭의 두 가지 유형이 있습니다.

원하는 부품 모양을 얻기 위해 공정 주기 동안 공작물에 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 작업은 외부 또는 내부로 분류할 수 있습니다.

외부 작업은 부품의 외부 지름을 변경하는 반면 내부 작업은 내부 지름을 변경합니다. 다음 작업은 각각 사용된 커터 유형과 이 커터가 공작물에서 재료를 제거하는 데 사용하는 경로에 따라 정의됩니다.

 

특정 가공(외부) 선삭

선회
단일 포인트 선삭 공구는 공작물의 측면을 따라 축 방향으로 이동하여 재료를 제거하여 계단, 테이퍼, 모따기 및 윤곽을 포함한 다양한 형상을 형성합니다. 이러한 형상은 일반적으로 작은 반경 방향 절삭 깊이로 가공되며 끝 직경에 도달할 때까지 여러 번 통과합니다.

테이퍼 터닝
테이퍼 선삭은 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 직경이 점차 감소하는 원통형 모양을 생성합니다.

하드 터닝
하드 터닝은 로크웰 C 경도가 45보다 큰 재료에서 수행되는 터닝 유형입니다. 일반적으로 공작물이 열처리된 후에 수행됩니다. 이 공정은 기존 연삭 작업을 대체하거나 제한하기 위한 것입니다. 하드 터닝은 순전히 연삭 목적으로 적용될 때 황삭 연삭과 유리하게 경쟁합니다. 그러나 형상과 치수가 중요한 마무리에 적용할 경우 연삭성이 우수하다.

페이싱
단일 포인트 선삭 공구는 공작물의 끝을 따라 반경 방향으로 이동하여 얇은 재료 층을 제거하여 부드럽고 평평한 표면을 제공합니다. 일반적으로 매우 작은 면 깊이는 단일 패스로 가공되거나 더 작은 축 방향 절삭 깊이로 가공하고 다중 패스를 만들어 도달할 수 있습니다.

파팅
홈 가공과 유사하게 단일 지점 절단 도구는 반경 방향으로 공작물의 측면으로 이동하고 공작물의 중심 또는 내경에 도달할 때까지 계속되어 공작물의 일부를 절단하거나 절단합니다.

홈 가공
단일 지점 선삭 공구가 공작물의 측면으로 반경 방향으로 이동하여 절삭 공구와 동일한 너비의 홈을 절단합니다. 공구 폭보다 큰 홈을 형성하기 위해 여러 번 절단할 수 있으며 다양한 형상의 홈을 생성하기 위해 특수 형태 도구를 사용할 수 있습니다.

 

비특정 작업(내부)

보링
보링 공구는 축 방향으로 공작물에 들어가 내부 표면을 따라 절단하여 계단, 테이퍼, 모따기 및 윤곽과 같은 다양한 형상을 형성합니다. 보링 공구는 조정 가능한 보링 헤드를 사용하여 원하는 직경을 절단하도록 설정할 수 있는 단일 지점 절삭 공구입니다. 보링은 일반적으로 직경을 확대하거나 보다 정확한 치수를 얻기 위해 구멍을 뚫은 후 수행됩니다.

드릴링
가공물 내부의 재료를 제거할 때 사용합니다. 이 프로세스는 선반의 심압대 또는 공구 터렛에 고정된 표준 드릴 비트를 사용합니다. 이 공정은 별도로 제공되는 드릴링 머신으로 수행할 수 있습니다.

널링
특수 목적의 널링 도구를 사용하여 손잡이 또는 시각적 향상으로 사용하기 위해 부품 표면에 톱니 모양 패턴을 절단합니다.

리밍
이미 뚫린 구멍에서 소량의 금속을 제거하는 사이징 작업. 매우 정확한 직경의 내부 구멍을 만들기 위해 수행됩니다. 예를 들어, 5.98mm 드릴 비트로 드릴링하여 6mm 구멍을 만든 다음 정확한 치수로 리밍합니다.

스레딩
일반적으로 60도 뾰족한 노즈가 있는 단일 지점 나사산 도구는 공작물의 측면을 따라 축 방향으로 이동하여 나사산을 외부 표면으로 자릅니다. 나사산은 지정된 길이와 피치로 절단될 수 있으며 여러 패스를 형성해야 할 수 있습니다.

다각형 터닝
원재료의 회전을 방해하지 않고 비원형을 가공하는 것.

 

절단 파라미터

회전할 때 절삭 공구의 속도와 동작은 여러 매개변수에 의해 지정됩니다. 이러한 매개변수는 공작물 재질, 도구 재질, 도구 크기 등에 따라 각 작업에 대해 선택됩니다.

절단 피드
스핀들이 1회전하는 동안 절삭 공구 또는 공작물이 전진하는 거리로, 회전당 인치(IPR)로 측정됩니다. 일부 작업에서는 공구가 공작물로 이송되고 다른 작업에서는 공작물이 공구로 이송됩니다. 다점 공구의 경우 절삭 이송은 IPT(인치당 IPT)로 측정한 날당 이송에 절삭 공구의 날 수를 곱한 것과 같습니다.

절단 속도
절단 중 절삭 공구의 모서리를 기준으로 한 공작물 표면의 속도로, 분당 표면 피트(SFM)로 측정됩니다.

스핀들 속도
분당 회전수(RPM) 단위의 스핀들 및 공작물의 회전 속도입니다. 스핀들 속도는 절삭 속도를 절삭 중인 공작물의 둘레로 나눈 값과 같습니다. 일정한 절삭 속도를 유지하려면 절삭 직경에 따라 스핀들 속도가 달라야 합니다. 스핀들 속도가 일정하게 유지되면 절삭 속도가 달라집니다.

이송 속도
공구가 절단할 때 공작물에 대한 절삭 공구의 이동 속도입니다. 이송 속도는 분당 인치(IPM)로 측정되며 절삭 이송(IPR)과 스핀들 속도(RPM)의 곱입니다.

축 방향 절삭 깊이
페이싱 작업에서와 같이 절삭할 때 공작물의 축을 따른 공구의 깊이입니다. 큰 축 방향 절삭 깊이는 낮은 이송 속도를 필요로 합니다. 그렇지 않으면 공구에 높은 하중이 가해져 공구 수명이 단축됩니다. 따라서 형상은 일반적으로 공구가 각 패스에 대해 지정된 축 방향 절삭 깊이로 이동할 때 여러 패스로 가공됩니다.

반경 방향 절삭 깊이
선삭 또는 보링 작업에서와 같이 절삭할 때 공작물의 반경을 따른 공구의 깊이입니다. 큰 반경 방향 절입 깊이는 낮은 이송 속도를 필요로 합니다. 그렇지 않으면 공구에 높은 하중이 가해져 공구 수명이 단축됩니다. 따라서 공구가 반경 방향 절삭 깊이로 이동할 때 형상이 여러 단계로 가공되는 경우가 많습니다.

 

툴링

단일 포인트 절삭 공구의 다양한 각도, 모양 및 크기는 가공 작업 중 공작물의 결과 표면과 직접적인 관련이 있습니다. 경사각, 측면 경사각, 절삭날 각, 릴리프각, 노즈 반경과 같은 다양한 유형의 각도가 존재하며 공작물과 관련하여 다를 수 있습니다.

V 자형 및 사각형과 같은 여러 가지 모양의 단일 지점 절삭 공구가 있습니다. 특수 공구 홀더는 일반적으로 작동 중에 절삭 공구를 제자리에 고정하는 데 사용됩니다.