선삭 가공(Turning) 완벽 가이드: 정의·공정·작업 종류·절삭 조건

선삭(Turning)이란?

선삭은 회전하는 공작물에 대해 (주로 비회전) 절삭 공구가 직선적으로 이동하며 나선형 공구 경로를 그리는 가공 공정입니다.

일반적으로 '선삭'은 이 절삭 작용으로 외부 면을 생성하는 경우를 말하며, 같은 절삭 작용을 내부 면에 적용하면 '보링(boring)'이라 부릅니다. 따라서 '선삭과 보링'은 선반 가공(lathing)이라 불리는 큰 공정군을 이룹니다. 공작물 단면 절삭(선삭/보링 공구 모두)은 '페이싱(facing)'이라 하며, 어느 범주에든 포함될 수 있습니다.

선삭은 수동(기존 선반, 작업자 지속 감독 필요) 또는 자동(CNC 선반)으로 수행. 오늘날 가장 보편적 자동화는 CNC(Computer Numerical Control).

선삭 시 공작물(목재, 금속, 플라스틱, 석재 등)이 회전하고 절삭 공구가 1~3축 운동으로 정밀 직경·깊이 생성. 외경·내경(드릴링) 모두 가능→관형 부품 다양한 형상 제작.

초기 선반으론 복잡 기하 형상(플라톤 입체 등)도 가공 가능했으나, CNC 등장 이후 비컴퓨터 제어는 드묾. CNC 선삭 부품 찾으신다면 이진 하드웨어(YIJIN Hardware)가 중국 최고 공급업체.

선삭 공정은 선반에서 수행, 가장 오래된 공작기계로 직선 선삭, 테이퍼 선삭, 프로파일링, 외부 그루빙 등 다양한 유형 존재.

이 공정으로 직선, 원추, 곡선, 홈 등 다양한 형상 공작물 제작. 단일 점 절삭 공구 일반적. 공작물 재료군별 최적 공구 각도 세트 오랜 기간 개발돼 옴.

선삭 시 발생 폐금속 칩은 북미서 '칩스(chips)', 영국서 '스와프(swarf)', 지역 따라 '터닝스(turnings)'라 부름.

선삭 공정

선삭은 소재 제거 가공인 머시닝의 한 형태로, 불필요 재료 깎아내 회전 대칭 부품 제작.

선반, 공작물, 고정구, 절삭 공구 필요. 공작물은 고정구에 고정→선반에 장착→고속 회전. 절삭 공구는 통상 단일 점 공구로 머신에 고정, 일부 작업은 다점 공구 사용.

절삭 공구가 회전 공작물에 이송되며 미세 칩 형태로 재료 제거, 목표 형상 생성.

선삭으로 회전 대칭 부품(구멍, 홈, 나사, 테이퍼, 계단 직경, 곡면 등) 제작. 선삭만으로 완전 제작되는 부품은 시제품용 커스텀 샤프트·패스너 등 소량 생산품 많음.

타 공정으로 만든 부품에 정밀 회전 피처 추가·정제하는 2차 공정으로도 흔함. 높은 공차·표면 조도로 기본 형상 갖춘 부품에 정밀 피처 추가에 이상적.

선삭 작업 종류

선삭은 선반 최다 가공 작업. 회전 공작물 외경에서 재료 제거. 주목적: 공작물 직경 목표 치수로 축소. 러핑(rough)·피니싱(finish) 두 종류.

공정 사이클 중 다양한 작업으로 목표 형상 구현. 외부/내부 작업으로 분류.

외부 작업=외경 변경, 내부 작업=내경 변경. 각 작업은 커터 종류와 이동 경로로 정의.

외부 작업 (External Operations)

• 선삭(Turning): 단일 점 공구가 공작물 측면 따라 축 방향 이동→계단, 테이퍼, 챔퍼, 윤곽 등 피처 생성. 보통 작은 반경 절삭 깊이로 다중 패스 반복해 최종 직경 도달.
• 테이퍼 선삭(Tapered Turning): 한쪽 끝에서 다른 쪽으로 직경 점차 감소하는 원통 형상 생성.
• 하드 터닝(Hard Turning): 록웰 C 경도 45 초과 소재 선삭. 보통 열처리 후 수행. 연삭 공정 대체·축소 목적. 단순 소재 제거용이면 조연삭과 대등, 형상·치수 중요 피니싱이면 연삭 우위.
• 페이싱(Facing): 단일 점 공구가 공작물 단면 따라 반경 방향 이동→얇은 층 제거→매끄러운 평면. 깊이 작아 단일/다중 패스.
• 파팅(Parting): 그루빙과 유사, 컷오프 공구가 공작물 측면으로 반경 방향 진입→중심 또는 내경 도달→공작물 절단/분리.
• 그루빙(Grooving): 단일 점 공구가 공작물 측면으로 반경 방향 진입→공구 폭=홈 폭. 다중 컷으로 공구 폭 초과 홈, 특수 성형 공구로 다양한 형상 홈 생성.

내부 작업 (Internal Operations)

• 보링(Boring): 보링 툴이 공작물 축 방향 진입·내면 절삭→계단, 테이퍼, 챔퍼, 윤곽 등. 단일 점 공구, 조정 가능 보링 헤드로 직경 설정. 드릴링 후 직경 확대·정밀 치수 확보용으로 흔함.
• 드릴링(Drilling): 공작물 내부 재료 제거. 표준 드릴 비트 테일스톡/터렛에 고정. 별도 드릴링 머신으로도 수행.
• 널링(Knurling): 특수 널링 툴로 부품 표면에 톱니 무늬 가공→손잡이 또는 시각적 향상.
• 리밍(Reaming): 드릴링된 구멍 소량 재료 제거→정밀 내부 직경. 예: 6mm 구멍→5.98mm 드릴 후 리밍으로 정밀 가공.
• 나사 가공(Threading): 60° 포인트 노즈 단일 점 나사 공구가 공작물 측면 따라 축 방향 이동→외부 나사 가공. 길이·피치 지정, 다중 패스 필요.
• 폴리곤 터닝(Polygonal Turning): 원재료 회전 중단 없이 비원형 형상 가공.

절삭 조건(Cutting Parameters)

선삭 시 절삭 공구 속도·운동은 여러 파라미터로 지정. 공작물 재료, 공구 재료, 공구 크기 등에 따라 작업별 선정.

• 절삭 이송(Cutting Feed): 스핀들 1회전당 공구/공작물 전진 거리, 단위: 인치/회전(IPR). 다점 공구면 치당 이송(IPT)×치수.
• 절삭 속도(Cutting Speed): 공작물 표면이 절삭날 상대 속도, 단위: 피트/분(SFM).
• 스핀들 속도(Spindle Speed): 스핀들·공작물 회전수, 단위: RPM. 절삭 속도 ÷ 절삭 위치 공작물 둘레. 일정 절삭 속도 유지 위해 직경 따라 스핀들 속도 가변. 스핀들 속도 고정이면 절삭 속도 변동.
• 이송 속도(Feed Rate): 공구 공작물 상대 이동 속도, 단위: 인치/분(IPM). 절삭 이송(IPR)×스핀들 속도(RPM).
• 축 방향 절삭 깊이(Axial Depth of Cut): 공작물 축 방향 공구 절삭 깊이(페이싱 등). 깊으면 저이송 필수, Else 공구 부하↑ 수명↓. 보통 다중 패스로 목표 깊이 도달.
• 반경 방향 절삭 깊이(Radial Depth of Cut): 공작물 반경 방향 공구 절삭 깊이(선삭/보링 등). 깊으면 저이송 필수, Else 공구 부하↑ 수명↓. 보통 다단계로 목표 깊이 도달.

공구(Tooling)

단일 점 절삭 공구의 각종 각도·형상·크기는 공작물 결과 표면과 직결. 경사각, 측면 경사각, 절삭날 각도, 클리어런스 각, 노즈 반경 등 다양, 공작물 관계서 달라짐.

V형, 사각형 등 다양한 단일 점 공구 형상 존재. 특수 공구 홀더로 공구 고정.

자주 묻는 질문

선삭은 비회전 절삭 공구가 직선 이동하며 회전 공작물에 나선형 공구 경로 그리는 가공 공정.

선삭은 머시닝의 한 형태, 소재 제거 공정으로 회전 부품 제작 위해 불필요 재료 깎아냄. 선반/선삭 머신, 공작물, 고정구, 절삭 공구 필요.