본문내용
1. 기계가공 기본 원리
1.1. 절삭 가공의 종류와 원리
1.1.1. 프레이즈 가공
프레이즈 가공은 회전축에 설치된 프레이즈반이라는 절삭 공구를 회전시켜 가공하는 방법이다. 고정한 공작물에 공구를 단속적으로 접촉시켜 절삭하기 때문에 공작물 표면을 평면이나 곡면으로 가공할 수 있으며 구멍 뚫기, 홈 깎기 등 다양한 가공이 가능하다. 프레이즈반에는 공구를 설치하는 주축의 방향에 따라 수평형과 수직형이 있고 본체가 도어 형상인 도어형 등의 종류가 있으며, 정면 프레이즈, 엔드밀, 홈 프레이즈 등의 공구를 이용해 원하는 형상으로 공작물을 가공한다.
범용 프레이즈는 작업자가 수동으로 조작하는 프레이즈 가공으로, 공구와 공작물을 상대적으로 움직일 때 공구의 위치나 이송, 속도, 절삭량 등의 가공 조건을 작업자가 판단해서 설정한다. 수동으로만 가능한 미세하면서도 품질 높은 마무리를 실현할 수 있다.
NC 프레이즈(CNC 프레이즈)는 컴퓨터로 가공 조건을 제어하여 실행하는 프레이즈 가공이다. NC(Numerical Control)는 수치 제어라는 의미로, 과거에는 펀치 카드 등을 이용했던 시대도 있었지만 현재는 기계에 내장된 컴퓨터로 NC 제어를 하는 CNC(Computerized Numerical Control)가 주류이다. CNC 프레이즈를 포함해 NC 프레이즈라 불리는 경우가 많아졌다. 자동 운전이기 때문에 공정 수가 줄어들며 3D CAD/CAM 소프트웨어를 사용한 가공 프로그램으로 제어하여 더 복잡한 형상의 가공에도 이용된다.
머시닝 센터는 NC 제어 기능을 갖춘 공작 기계로, 프레이즈 가공뿐 아니라 다수의 주축에 개별 공구를 장착하여 다축으로 구성한 복합기이다. 머시닝 센터를 이용하면 직선 운동이나 회전 운동을 차례 차례 조합하여 구멍 뚫기나 곡면 가공 등 다른 종류의 절삭을 연속 실행할 수 있기 때문에 더 복잡한 형상을 가공할 수 있다.
NC 기어 가공기는 컴퓨터를 내장한 NC 제어 기능을 갖춘 공작기계로, 시계부터 자동차까지 다양한 형상과 용도의 기어를 절삭 가공으로 제조한다.
1.1.2. 선반 가공
선반 가공은 원통 형상의 공작물을 회전시키면서 주축에 고정한 바이트라는 날붙이 형태의 공구에 접촉시켜 가공하는 기술이다. 선반을 이용하여 원통 형상의 공작물 외주를 원형이나 테이퍼 형상으로 만들기도 하고, 구멍을 뚫거나 구멍을 확대하는 보링, 나사 내기, 그리고 홈을 깎으면서 끝까지 자르는 절단 등을 실시한다.
선반 가공에는 수동으로 작업하는 "범용 선반"과 컴퓨터로 제어하는 "NC 선반(CNC 선반)"이 있다. 범용 선반은 작업자가 이송 조작이나 공구 교환을 수동으로 실시하는 방식이며, NC 선반은 가공 조건을 컴퓨터로 제어하여 자동으로 가공이 이루어진다. NC 선반은 초심자도 일정 수준 이상의 품질로 가공할 수 있고, 여러 공구를 자동으로 교환하는 기기도 있어 작업 효율성이 높다. 또한 긴 막대 형상의 재료로 동일한 형상의 공작물을 제조하기 위해 기존에는 캠 방식의 자동반이 사용되었지만, 최근에는 캠 대신 프로그램 제어로 가공하는 NC 자동 선반이 등장했다.
선반 가공에서는 원통 가공, 테이퍼 가공, 윤곽 가공, 홈 가공, 단면 가공, 단면 홈 가공, 나사 가공, 총형 가공 등 다양한 형상의 가공이 가능하다. 또한 선반 가공에는 초경 인서트, 보링 외경 바이트, 탭 홈 바이트, 나사 바이트, 드릴 등 여러 가지 절삭공구가 사용된다.
선반의 주요 구성요소로는 베드, 주축대, 심압대, 왕복대 등이 있다. 베드는 주축대, 심압대 및 왕복대 등 선반 각부를 총체적으로 지지하는 역할을 하며, 주축대에는 공작물을 회전시키는 주축과 주축 베어링, 회전수 변환장치 등이 내장되어 있다. 심압대는 공작물의 오른쪽 끝을 지지하며, 왕복대에는 공구대가 설치되어 공구의 이송 작업이 이루어진다.
선반 작업 시 안전수...
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