기계공작 공구에 의한 절삭

지난 시간에는 가공의 의미와 가공 기술의 종류에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 산업에서 쓰이는 다양한 가공 종류를 기계공작 관점으로 알아보겠습니다. 그중, 절삭 가공에 대해 심도 있게 다뤄보겠습니다.

 

기계공작

기계공작이란 말 그대로 기계를 사용하여 재료의 형태를 바꾸는 과정을 말합니다. 재료가 가진 성질을 바꾸거나, 압력을 가해 모양을 바꿀 수 있습니다. 기계공작은 크게 절삭 가공과 비절삭 가공으로 나뉩니다.

절삭 가공: 공구에 의한 절삭과 입자에 의한 절삭
비절삭 가공: 주조, 소성가공, 용접, 특수비절삭

상기의 절삭 및 비절삭 가공도 여러 가공으로 나뉘어 지기에 대표적인 가공 8개를 알아보고자 합니다. 대표적인 가공 8개는 절삭, 주조, 단조, 압연, 압출, 인발, 전조, 프레스로 구성됩니다. 각 가공에 대해서 글을 적으면 방대한 양이되기에 게시글 하나당 한 개의 공정을 다뤄보겠습니다.

 

절삭 가공

절삭이라 함은 말 그대로 깎는 것입니다. 구체적으로는, 금속을 깎아내어 원하는 형상의 금속을 만드는 과정을 뜻합니다. 가공 방법에 따라 공구에 의한 절삭과 입자에 의한 절삭으로 나누어집니다.

밀링공구에 의한 절삭

공구에 의한 절삭 

1. 가공 방법에 따른 분류
1) 고정 공구(선반)
선반 가공, 또는 선삭 가공이라 불립니다.
가장 큰 특징은 공구는 고정되어 있고, 공작물이 회전하는 것을 기본으로 합니다. 공작물이 회전하면서 금속 공구를 사용하여 원하는 형태로 재료를 깎아냅니다. 선반은 주로 X 또는 Y축으로만 움직일 수 있어 형상을 만드는 데 제한적일 수 있습니다. 그러나 X 또는 Y축으로만 움직이는 가공이라는 조건에서, 선반 가공은 다양한 형태의 부품을 제작할 수 있습니다. 
2) 회전 공구(밀링)
선반과는 반대로 공작물을 고정시키고 공구를 회전시켜 공작물을 가공합니다. 선반에서는 X, Y축만 있었지만, 밀링가공에서는 Z 축을 포함시킨 총 3축이기에 형상 구현을 더 수월히 할 수 있습니다. 주로 밀링머신과 MCT(머시닝센터)로 가공을 진행합니다.
2. 가공 기계에 따른 분류
1) CNC
Computerized Numerical Control의 약자로, 컴퓨터 수치 제어 시스템을 의미합니다. 컴퓨터를 활용하기에 사람이 가공을 진행하는 것보다 공작물을 정밀하고 대량으로 깎아낼 수 있습니다. 
2) NC
 Numerical Control의 약자로, CNC에서 컴퓨터의 약자를 뺀 작업입니다. 컴퓨터에서 할 수 있는 작업은 불가능하기에 CNC보다는 정밀하지 않습니다. 또한, 컴퓨터가 아닌 사람이 작동시키기에 작동자의 숙련도에 따라 가공 품질이 달라질 수 있습니다. 하지만, 컴퓨터보다는 작업의 범용성이 넓고 가격이 덜 든다는 장점이 있어 종종 사용됩니다. 
3) MCT(머시닝센터)
다양한 공구를 자동으로 교환하며, 공작물을 가공하는 공작기계입니다. 공구 교환 기능은 자동공구교환장치에 의해 이루어지며, 이를 통해 구멍을 뚫거나, 면을 깎거나 하는 등 다양한 가공 작업을 수행할 수 있습니다. 머시닝 센터는 주로 X, Y, Z 이렇게 3개의 축을 중심으로 제품을 가공합니다. 

이번 시간은 기계공작을 시작으로 하여 절삭 가공 중 공구에 의한 절삭을 알아보았습니다. 다양한 공정이 있기에 공정의 분류부터 파악하는 게 중요하다고 생각됩니다. 다음 시간에는 입자에 의한 절삭을 알아보는 시간을 가지겠습니다.