CNC 공작기계 공구 완벽 가이드: 종류·기능·소재·코팅·선정 기준 총정리

CNC 공작기계는 다양한 공구 덕분에 최소 인력으로 다채로운 가공이 가능합니다. 공구는 터닝(선삭), 커팅(밀링), 드릴링, 그라인딩 4대 계열로 나뉘며, 그중 밀링 공구가 가장 널리 쓰입니다. 각 공구의 종류·기능·소재·코팅·선정 기준을 한눈에 정리했습니다.

CNC 선삭 공구 (Turning Tools)

이집트 시대부터 이어진 선삭은 선반에서 공작물 회전, 공구 고정 방식으로 형상 생성. 주요 공구:

• 보링 바(Boring Tool): 기공/주조 홀 확대(직선/테이퍼)
• 챔퍼링 공구(Chamfering Tool): 디버링, 예리 모서리 제거, 베벨링
• 너링 공구(Knurling Tool): 사선/직선/다이아몬드 패턴으로 그립 향상
• 파팅 공구(Parting Tool): 날 모양으로 재료 절단, 완제품 분리용

CNC 밀링 공구 (Cutting/Milling Tools)

'절삭 공구'라 부르지만 실제 공정은 '밀링'. 밀링머신에서 고정 공작물에 회전 공구로 재료 제거. 주요 공구:

• 엔드밀(End Mill): 드릴 비트 유사하나 더 다용도. 예비 홀 없이 홀 가공 가능. 볼노즈/불노즈/플랫 3종 노즈, 플루트 수 최소 2개(원문 8개는 오기, 통상 2~4플루트)
• 슬랩밀(Slab Mill): 평면 황삭용, 공작물 면을 테이블과 평행 배치
• 페이스밀(Face Mill): 카바이드 교체형 인서트 장착, 수평 방향 평면 정삭. 인서트 교체로 수명 연장
• 플라이커터(Fly Cutter): 바디+인서트 1~2개로 광폭·얕은 절삭. 페이스밀 대용 저가 옵션
• 홀로밀(Hollow Mill): 파이프 형상, 엔드밀 역형. R형상·풀포인트 생성용
• 기타: 리머, 사이드앤페이스커터, 스레드밀, 인벌류트 기어커터 등

드릴링 공구 (Drilling Tools)

트위스트 드릴·CNC 밀링기와 결합해 홀 가공. 플루트와 테이퍼 포인트로 절삭.

• 센터드릴(Center Drill): 정위치 홀 스타팅용
• 이젝터드릴(Ejector Drill): 센터드릴 후 대구경·심공 가공
• 트위스트드릴(Twist Drill): 범용 홀 가공, 정밀도 요구 낮을 때

※ 드릴링 공구를 밀링 공구 하위 분류로 보는 견해도 있음.

연삭 공구 (Grinding Tools)

연삭 숫돌과 결합, 공작물 면 고정밀 연마. 대표적으로 연마 숫돌(Abrasive Grinding Wheel) 단일 유형.

공구 소재별 특성

대원칙: 공구 경도 > 공작물 경도. 대표 소재:

주요 공구 코팅

수명·경도·내열성 강화:

• TiN(질화티타늄): 초기 대표 코팅, 경도·내열·내마모·중간 산화저항. 현재 변종 코팅에 밀려 비중 감소
• CrN(질화크롬): TiN 한계 극복, 내식성·내열강도 우수, 고열 용도 적합
• AlTiN/슈퍼라이프 TiN: Al 65% 함유(티알린 TiAlN은 Al 40%), 내열성 최강
• TiCN(탄질화티타늄): 탄소 첨가, 저온용, 경도·윤활성 향상
• 다이아몬드: 최고 경도·마찰계수 최소

공구 선정 5대 핵심 기준

1. 공작물 소재: 경도 파악 후 더 경한 공구 소재 매칭
2. 공구 본체 소재: 장수명·고내열 필요시 HSS, 초경도 절삭시 세라믹
3. 플루트 수: 많을수록 이송 빠르나 칩 배출 불량 위험 → 최적 플루트 수 선정
4. 가공 공정 유형: 공정별 전용 공구 1순위, 겸용 가능성 검토
5. 코팅 유무: TiN 등 코팅은 비용 상승, 저가 요건이면 비코팅 고려

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FAQ

• 모든 공정에 쓸 수 있는 만능 공구? 없음. 공정별 전용 공구 권장.
• 최고의 공구 소재? 용도 따라 다름. HSS가 가격·경도 균형 최적.
• 코팅 필수? 필수 아님. 비코팅도 사용 가능하나 수명 짧음.