CNC 드릴-탭 머신: 정밀 드릴링 및 태핑 솔루션

CNC 드릴-탭 머신

CNC 드릴-탭 머신은 드릴링과 태핑 작업을 모두 수행할 수 있는 CNC 머시닝 센터입니다. CNC는 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)를 뜻합니다. 제조, 엔지니어링, 자동차, 항공우주, 일반 가전 산업에서 대량 생산과 정밀 가공 목적으로 자주 적용되는 제어 시스템입니다. CNC 시스템을 갖춘 CNC 드릴-탭 머신은 정밀하고 효율적으로 다양한 작업을 수행할 수 있는 다기능 머시닝 센터입니다. CNC 드릴-탭 머신으로 공작물을 한 스테이션에서 다른 스테이션으로 옮겨 다른 유형의 가공 공정을 할 필요가 없어 생산 리드타임을 개선할 수 있습니다.

드릴링

드릴링은 CNC 드릴-탭 머신이 보유한 주요 가공 능력 중 하나입니다. 회전하는 절삭 툴을 고속으로 회전시켜 공작물 내에 원형 구멍을 만드는 제조 공정 본질입니다. 드릴링은 다른 유형의 가공 공정이 파생되는 아주 기본적인 가공 공정입니다. 드릴링된 구멍이 주어지면 CNC 머시닝 센터는 리밍(reaming) 공정으로 기존 구멍을 확대하거나 스레딩(threading) 공정으로 구멍 내에 나사를 생성할 수 있습니다. 특정 직경, 깊이, 마감의 구멍을 만들려면 CNC 드릴-탭 머신에 적절한 절삭 툴만 교체하면 원하는 구성의 구멍을 만들 수 있습니다.

태핑

CNC 드릴-탭 머신의 다른 가공 능력은 태핑 공정 수행입니다. 태핑은 캡스크류, 볼트 또는 기타 패스너가 구멍에 나사 결합될 수 있도록 구멍 내부에 나사를 절삭하는 공정입니다. 태핑은 너트에 나사를 만드는 데도 쓰입니다. 일반적으로 태핑은 부품에 조립 포인트를 만들어 이 부품들을 더 복잡한 유닛으로 결합할 수 있게 하는 가공 공정입니다. 기존 태핑 공정에서는 공작물에 미리 드릴링된 구멍이 필요해 태핑 머신이 구멍 내에 나사를 만들 수 있습니다. 두 가공 공정으로 작업이 완료됩니다. 하지만 CNC 드릴-탭 머신으로는 공작물에 나사 구멍을 단일 작업 사이클로 절삭할 수 있습니다. 그 결과 생산성이 향상됩니다.

드릴 비트 및 탭

드릴 비트, 드릴, 탭은 드릴링 또는 태핑 공정에서 공작물 내 구멍을 절삭하는 데 쓰이는 절삭 툴입니다. 이 절삭 툴들이 어떤 유형과 구성을 가지든 실제 절삭 공정을 수행하는 부분입니다. 절삭 툴 한 조각은 한쪽 끝에 뾰족한 팁과 절삭날이 있고 다른 쪽 끝에 원형 단면 바닥이 있는 생크(shank)입니다. 드릴링 공정 수행 시 드릴 비트가 스핀들에 장착돼 비트를 회전시킵니다. 절삭 툴이 고속 회전하면 뾰족한 팁과 날카로운 절삭날이 툴과 공작물이 물리적으로 접촉할 때 공작물에서 소재를 제거합니다.

대부분 가공 공정이 금속 공작물에서 수행되므로 드릴 비트는 토크와 힘을 견디기에 충분히 강하면서 금속 소재에서 소재를 제거할 수 있어야 합니다. 가공 공정에 높은 소재 강도가 필요하므로 드릴 비트와 탭은 일반적으로 고속도강(HSS), 코발트, 기타 강성 합금으로 만듭니다. 드릴 비트와 탭이 다른 합금이나 연마재로 코팅 또는 도금돼 절삭 능력 향상과 툴 마모·손상 감소를 꾀하는 것도 매우 흔합니다.

다이스(Dies)

드릴 비트와 탭이 공작물 내 구멍과 나사를 만드는 데 쓰이는 반면, 다이스는 나사나 볼트 외부에 외부 나사를 만드는 절삭 툴 유형입니다. 드릴 비트, 탭, 다이스 및 기타 형태의 절삭 툴이 CNC 드릴-탭 머신에 장착돼 가공 공정을 수행하는 건 정상입니다. 다이스 사용법은 드릴 비트나 탭과 다릅니다. 공작물 내 내부 구멍과 나사 생성 시 공작물은 정지 상태이고 절삭 툴이 회전해 구멍을 절삭합니다. 반면 공작물에 외부 나사 생성 시 다이스는 보통 정지 상태이고 공작물이 회전합니다. 회전하는 공작물이 정지한 다이스와 접촉하면 소재가 제거되고 외부 나사가 생성됩니다.

터렛 헤드(Turret Head)

터렛 헤드(간단히 터렛)는 현대 CNC 머시닝 센터가 기계 기능 향상을 위해 광범위하게 채택했습니다. 머시닝 센터 크로스 슬라이드(cross-slide)에 절삭 툴이 한 줄로 앉게 합니다. 크로스 슬라이드에 툴을 고정하고 회전시켜 새 가공 툴을 위치에 가져옵니다. 툴 교체 시 터렛이 현재 툴을 Z축 운동이나 X·Z축 운동으로 공작물에서 당겨 뺍니다. 툴이 당겨지면 터렛이 새 툴이 위치할 때까지 회전합니다. 새 툴이 위치하면 터렛이 Z축 또는 X·Z축 운동으로 툴을 앞으로 밀어 절삭을 시작합니다. CNC 드릴-탭 머신은 보통 터렛이 있는 스핀들을 하나 이상 가져 한 사이클에 여러 공정을 동시에 수행할 수 있습니다.