터닝 선반이란? 터닝과 보링 기초 이해하기

터닝 선반에 대해 알아야 할 것

일반적으로 '터닝(turning)'은 이 절삭 작용으로 외부 표면을 생성하는 데 쓰는 용어이며, 같은 기본 절삭 작용이 내부 표면(홀 등)에 적용되면 '보링(boring)'이라고 부릅니다. 따라서 '터닝과 보링'이라는 문구는 터닝으로 알려진 더 큰 공정 군을 나눕니다. 터닝이나 보링 공구로 공작물 표면을 절삭하는 것을 '페이싱(facing)'이라 하며, 어느 쪽 범주에도 부분 집합으로 포함될 수 있습니다.

터닝은 전통적인 선반에서 수동으로 수행되며, 이는 종종 지속적인 작업자 감독을 필요로 합니다. 또는 자동 선반으로 작업자 없이도 가능합니다. 현재 가장 대중적인 자동화 유형은 컴퓨터 수치 제어, 즉 CNC입니다. (CNC는 터닝 외 많은 다른 가공 유형에도 널리 쓰입니다.)

터닝 시 공작물(목재, 금속, 플라스틱, 석재 등 비교적 단단한 소재)이 회전하고 절삭 공구가 제1, 2, 3 축을 따라 이동해 정밀한 직경과 깊이를 얻습니다. 터닝은 실린더 외부 또는 내부(보링이라고도 함)에서 이루어져 다양한 형상의 관형 요소를 생산합니다. 지금은 드물지만 초기 선반으로는 복잡한 기하학적 형상, 심지어 정다면체도 만들 수 있었습니다. 다만 CNC 등장 이후 비컴퓨터화 공구 경로 제어로 이 목적을 달성하는 것은 놀랍습니다.

터닝 공정은 보통 공작기계 중 가장 오래된 선반에서 수행되며, 직선 터닝, 원추 터닝, 프로파일링, 외부 홈 가공 등 다양한 유형이 있습니다. 이러한 터닝 공정으로 직선, 테이퍼, 곡선, 홈 가공된 공작물 등 다양한 형상을 생산할 수 있습니다. 기본적으로 단일 포인트 절삭 공구가 터닝에 사용됩니다. 각 공작물 그룹마다 수년간 개발된 최적의 공구 각도 세트가 있습니다.

터닝 작업에서 발생하는 금속 폐기물은 칩(북미) 또는 스와프(영국)로 불립니다. 일부 지역에서는 칩이라 부르기도 합니다. 공구 움직임 축은 문자 그대로 직선이거나 특정 곡선이나 각도를 따라갈 수 있지만, 본질적으로 선형입니다(비수학적 의미). 터닝 작업 대상 부품은 '터닝 파트' 또는 '머시닝 파트'라 부릅니다. 터닝은 수동 또는 CNC로 조작되는 선반에서 이루어집니다.

→ 제품 보기: CNC 선반

가능한 특정 작업

• 터닝(Turning): 일반적인 터닝 공정은 단일 포인트 절삭 공구를 회전 축과 평행하게 이동시키며 부품을 터닝하는 것입니다. 터닝은 부품 외면과 내면(보링 공정) 모두에서 수행 가능합니다. 시작 소재는 주조, 단조, 압출, 인발 등 다른 공정으로 생성된 공작물입니다.
• 원추 터닝(Conical Turning): 한 끝에서 다른 끝으로 직경이 점차 줄어드는 원통 형상을 만듭니다. 이는 a) 복합 슬라이드 b) 원추 터닝 공구 c) 유압 복사 공구 d) CNC 선반 e) 성형 공구 f) 테일스톡 이동(얕은 수축에 더 적합) 등으로 달성 가능합니다.
• 구면 생성(Spherical Generation): 고정된 회전 축을 중심으로 금형을 회전시켜 구면 마감 표면을 생성합니다. 방법: a) 유압 복사 장치 b) CNC 선반 c) 성형 공구(대략적 방법) d) 베드 포지셔닝 공구(도면 참조).
• 난삭 터닝(Hard Turning): 록웰 C 경도 45 초과 소재에서 수행되는 터닝 유형. 보통 공작물 열처리 후 수행. 이 공정은 기존 연삭 작업을 대체하거나 줄이기 위함. 난삭 터닝은 재료 제거용으로만 쓸 때 황삭 연삭과 경쟁하지만, 형상과 치수가 중요한 정삭에서는 연삭이 더 우수. 연삭은 원통도와 원형도에서 더 높은 치수 정밀도 제공. 또한 연마 표면 조도 Rz=0.3~0.8μm는 난삭 터닝만으로는 달성 불가. 난삭 터닝은 0.5~12μm 원형도 정밀도 및/또는 0.8~7.0μm 표면 조도 요구 부품에 적합. 기어, 인젝션 펌프 부품, 유압 부품 등에 사용.
• 페이싱(Facing): 터닝 맥락에서 페이싱은 회전하는 공작물의 회전 축에 직각으로 절삭 공구를 이동시키는 것. 크로스 슬라이드가 장착된 경우 이를 통해 수행하며, 종방향 이동(터닝)과 대비됨. 주로 물체 생산의 첫 작업이며, 종종 마지막 작업이기도 함. 그래서 '마무리'라는 표현이 나옴.
• 파팅(Parting): 파팅 오프(cutting off)라고도 하며, 완성 또는 부분 완성 부품을 모재에서 분리하기 위해 깊은 홈을 만드는 공정.
• 외부 홈 가공/페이스 홈 가공(External Grooving/Face Grooving): 홈 가공은 파팅과 유사하지만, 완성/부분 요소를 모재에서 잘라내는 대신 특정 깊이까지 홈을 팜. 홈 가공은 내부/외부 표면뿐만 아니라 부품 표면(표면 홈 가공 또는 트레파닝)에서도 가능.

비특정 작업

• 보링(Boring): 드릴링, 성형 등으로 생성된 기존 홀 확대 또는 매끄럽게 다듬기. 내부 원통 형상 가공(생성): a) 척 또는 페이스 플레이트로 공작물을 스핀들에 고정 b) 공작물을 크로스 슬라이드에 장착하고 절삭 공구를 척에 배치. 이 작업은 페이스 플레이트 장착이 불편한 주물에 적합. 롱 베드 선반에서는 대형 공작물을 베드 척에 나사로 고정하고 샤프트가 공작물 두 돌출부 사이를 통과하게 한 후 이 러그를 절삭해 크기 맞춤. 제한적 용도지만 자격 있는 터너/기계공에게 가능.
• 드릴링(Drilling): 공작물 내부 소재 제거용. 표준 드릴을 선반 테일스톡의 툴 헤드에 고정해 사용. 별도 구매 드릴로도 수행 가능.
• 놀링(Knurling): 특수 놀링 공구로 부품 표면에 톱니 무늬 패턴을 깎아 핸드 그립이나 시각적 개선용으로 만듦.
• 리밍(Reaming): 이미 드릴링된 홀에서 소량 금속을 제거해 크기 조정. 매우 정확한 직경의 내부 홀 제작용. 예: 6mm 구멍을 5.98mm 드릴로 뚫고 리밍으로 정확한 치수로 마무리.