가공에서 나사산(Threading) 이해: 유형, 기술, 응용

나사는 여전히 기계 산업에서 중요한 역할을 합니다. 나사를 다른 구성요소에 연결하려면 내부 나사산이 필요합니다. 가공 부품 외면에도 나사산 절삭 가능. 나사산은 부품을 저비용으로 쉽게 연결 가능하게 합니다. 제조업체는 수십 가지 다른 유형 패스너용 나사산 제조에 다양한 방법 사용.

이 글에서는 제조에서 나사산 정의, 나사산 유형, 나사 밀링 기술, 주의사항, 장점 소개.

엔지니어링 및 제조에서 나사산(Thread)이란?

나사산은 실린더 또는 원뿔 내면(너트) 또는 외면(나사 또는 볼트)에 형성된 균일 단면 연속 나선형 능선입니다. 나사산 프로파일은 크레스트(나사산 정상), 루트(나사산 바닥), 플랭크(크레스트와 루트 연결)로 구성.

나사산은 연속 나선형 능선 의미. 나선형 능선은 실린더 또는 원뿔 다른 표면에서 균일 단면 가짐. 너트 안쪽(내부) 또는 나사/볼트 바깥쪽(외부)에 형성 가능.

나사산 주기능은 두 메커니즘 간 커플링 역할. 물병 뚜껑 생각하면 나사산 그림 명확. 뚜껑과 캡 결합으로 단단한 물 밀봉 형성.

나사산 유형(Thread Type):

분류 기준에 따라 나사산 유형 많음. 기계 나사산과 간격 나사산이 패스너용으로 흔히 사용. UNF(세밀) 나사산과 UNC(조밀) 나사산이 통합 나사산 시스템 표준 시리즈.

UNC(조밀 나사산): 인치당 20산(tpi)

UNF(세밀 나사산): 28 tpi

UNEF(초세밀 나사산): 32 tpi

여기서 내부 나사산과 외부 나사산 이야기.

내부 나사산(Internal Thread)

내부 가공 나사산은 내면 또는 오목면에 있는 나사산. 단일 립 나사 절삭기로 가공. 일부 내부 나사산 전통 탭 사용. 탭은 CNC 가공 부품 내부 나사산 절삭용 금속 도구.

외부 나사산(External Thread)

외부 나사산은 나사산이라고도 하며 원뿔 또는 실린더 외부에 있는 나사산. 일반적인 외부 나사산: 나사, 플러그 게이지, 볼트, 스터드. 선삭 조건 충족 부품은 외부 나사산이 부품 길이 전체 연장 가능.

나사 밀링(Thread Milling)이란?

나사 밀링은 회전 공구 원운동으로 다양한 크기 내부/외부 나사산 생성 금속 가공 작업. 피치는 한 원 측면 이동으로 생성.

탭핑과 달리 나사 밀링 주로 큰 구멍용. 하지만 오늘날 초경 솔리드 나사 밀링 커터로 작은 나사 구멍 가공도 가능. 같은 공구로 다양한 나사산 좌/우 나사 가공 가능. 고정밀, 좋은 표면 마감.

나사 밀링용 공구 두 가지: 솔리드 초경 공구 또는 인서터블 공구. 솔리드 초경 공구 주로 작은 구멍 크기용. 인서터블 공구 일반적으로 직경 0.625인치 이하 구멍 부적합. 투자 측면에서 솔리드 초경 나사 밀링 커터 보통 인서터블 커터보다 비싸지만 요구 품질과 배치 크기에 따라 비용 효율적 가능. 하지만 인서터블 공구는 나사 밀링 커터 바디 구매 후 나사 생산 비용은 블레이드 교체만.

나사 밀링 주의사항

나사 밀링은 공작물 안팎으로 나사 밀링 커터 보간하여 공작물에 원하는 나사산 형태 생성. 밀링 중 다중 레이디얼 패스 좋은 칩 제어 제공. 하지만 나사 밀링은 X, Y, Z축 동시 이동 가능 기계에서 수행 필요 기억.

나사 밀링 장점

더 나은 나사 품질(Better Thread Quality):

나사 밀링은 탭핑보다 나은 나사 품질 제공. 칩 배출 더 우수하기 때문. 탭핑은 나사 크기 같은 공구로 칩을 나사 통해 강제 배출.

유연한 공구(Flexible Tool):

같은 공구로 내부/외부 나사산 생산 가능. 공구 홀더도 마찬가지. 또한 피치 같다면 다른 직경 나사산도 같은 공구로 제작 가능.

안전한 가공 작업(Safe Machining Operations):

짧은 칩과 낮은 절삭력으로 가공 중단 위험 최소화. 공구 고장 시 나사 밀링 커터 직경이 나사보다 작아 공구 걸리지 않아 공작물 손상 가능성 낮음.

난삭재 가공(Difficult-to-Machine Materials):

우수한 절삭 조건으로 HRC 65까지 경화강, 티타늄 등 가공 어려운 소재 나사 밀링 가능.

막힌 구멍 나사 가공(Blind Hole Thread Machining):

나사 밀링은 구멍 위아래에서 완전한 나사 프로파일 생성. 탭핑 시 더 깊게 드릴링 필요. 탭이 3번째 나사산부터 완전 나사 프로파일 형성 시작하기 때문.