CNC 머시닝 센터에서의 3가지 검증된 나사 가공 기술

CNC 머시닝 센터에서의 3가지 나사 가공 방법

CNC 머시닝 센터를 이용한 공작물 가공의 이점에 대해서는 누구나 잘 알고 계실 것입니다. 오늘은 CNC 머시닝 센터를 활용한 나사 가공 방법 3가지, 즉 나사 밀링, 탭 가공, 피킹(선삭) 가공에 대해 자세히 설명해 드리겠습니다.

1. 나사 밀링 가공

나사 밀링은 나사 밀링 공구를 사용하여 대구경 나사나 난삭재의 나사 구멍을 가공하는 방식입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.

1. 초경 소재 공구를 사용하여 고속, 고정밀, 고효율 가공이 가능합니다.
2. 동일 피치라면 좌나사/우나사 구분 없이 공구 1개로 가공 가능하여 공구 비용을 절감할 수 있습니다.
3. 스테인리스강, 구리 등 난삭재 나사 가공에 특히 적합하며, 배출과 냉각이 용이해 가공 품질과 안전성을 확보할 수 있습니다.
4. 공구 전단 가이드가 없어 짧은 나사 바닥 구멍이나 언더컷이 없는 관통 구멍 가공에 유리합니다.

나사 밀링 공구는 기계 고정형 초경 인서트 밀링 커터와 일체형 초경 밀링 커터로 나뉩니다. 기계 고정형은 날 길이보다 깊거나 얕은 나사 구멍 모두 가공 가능하며, 일체형은 공구 길이보다 얕은 나사 구멍에 사용됩니다.

나사 밀링 CNC 프로그래밍 시 주의사항

공구 손상이나 가공 오류를 방지하기 위해 다음 사항을 준수해야 합니다.

1. 나사 바닥 구멍 가공 후 소구경은 드릴로, 대구경은 보링으로 가공하여 바닥 구멍 정밀도를 확보합니다.
2. 공구 진입/퇴출 시 1/2 원호 경로를 사용하여 나사 형상을 보장하고, 이때 공구 반경 보정값을 적용해야 합니다.

2. 탭 가공

소구경 나사 구멍이나 구멍 위치 정밀도 요구가 낮은 경우에 적합합니다. 나사 바닥 구멍 드릴 직경을 공차 상한에 가깝게 설정하면 탭 가공 여유량을 줄여 탭 부하를 감소시키고 수명을 연장할 수 있습니다.

피삭재에 맞는 탭을 선택해야 합니다. 밀링 커터나 보링 커터에 비해 탭은 피삭재 민감도가 매우 높습니다. 탭은 관통 구멍용과 막힌 구멍용으로 나뉘며, 관통 구멍용은 전단이 길어 전방 배출식입니다. 막힌 구멍 가공 시 나사 깊이를 보장할 수 없으므로 용도를 정확히 구분해야 합니다. 플렉시블 탭핑 척 사용 시 탭 생크 직경과 사각부 너비가 척과 일치해야 하며, 강성 탭핑용 탭은 생크 직경이 스프링 콜릿 직경과 같아야 합니다.

탭 가공 프로그래밍은 고정 사이클 방식이라 비교적 간단하며 파라미터 값만 추가하면 됩니다. 다만 CNC 시스템마다 서브루틴 형식과 파라미터 의미가 다르므로 주의해야 합니다.

3. 피킹(선삭) 가공

박스 부품의 대구경 나사 구멍 가공이나 탭, 나사 밀링 커터가 없을 때 비상 수단으로 사용합니다. 보링 바에 나사 선삭 공구를 장착하여 나사 보링을 수행합니다.

1. 스피들 정격 회전 도달까지 지연 시간을 두어야 합니다.
2. 수연마 나사 공구는 대칭 연마가 안 되므로 역회전 퇴각 불가하며, 스피들 오리엔테이션 후 반경 방향으로 공구 이동 후 퇴각해야 합니다.
3. 공구 홀더 위치가 공구 홈과 정확히 일치해야 하며, 그렇지 않으면 다중 공구 사용 시 랜덤 파손 발생합니다.
4. 한 번에 깊게 가공하지 말고 얇은 나사라도 여러 번 나누어 가공해야 결손과 조도 불량을 방지할 수 있습니다.
5. 단품, 소량, 특수 피치, 전용 공구 부재 시에만 적용하며 가공 효율이 낮습니다.

CNC 머시닝 센터의 피킹 가공은 임시 비상 수단일 뿐입니다. 전용 나사 가공 공구를 사용하여 효율과 품질을 높이고 비용을 절감하며 머시닝 센터의 생산성을 향상시키는 것을 권장합니다.