절삭 가공 커터의 종류와 특징

절삭 가공이란 금속 등의 재료에서 불필요한 부분을 깎아내는 기계 가공입니다. 자른다고 해도 근본이 되는 것을 2개로 나누듯이 자르는 것이 아니라 사과 껍질을 벗기는 것처럼 표면에서 조금씩 깎아내는 것을 상상하면 됩니다. 커터의 형상이나 사용 방법에 따라 가공이 가능한 형상이 다르므로 기계나 부품을 설계할 때에는 커터에 대해서 알아 두어야 합니다. 여기에서는 절삭 가공 커터의 종류에 대해 소개하겠습니다.

선반 가공에 사용하는 커터

선반 가공이란 기계에 장착한 재료를 고속으로 회전 시켜 그곳에 커터를 접촉해 절삭 가공을 합니다. 재료 그 자체가 회전하는 것이 포인트로 원통 모양의 부품 가공에 적합합니다. 선반 가공에 사용되는 커터를 바이트라 합니다. 바이트 선단에는 팁이라 불리는「날」이 장착되어 있습니다. 가공의 종류나 가공할 재료에 따라 바이트에는 여러 종류가 있습니다. 회전하는 재료에 바깥쪽에서 날을 누르는 가장 일반적인 바이트를 외주 원형 절삭용 바이트라 합니다. 가공해 나갈 방향이나 날의 선단 형상에 따라 가공에 적합한 바이트를 선택합니다. 마찬가지로 바깥쪽에서 날을 눌러 홈을 자르는 바이트를 홈 바이트라 합니다. 홈을 더 깊게 하고 재료를 절단할 목적으로 사용되는 것이 절단용 바이트입니다. 또한 바깥 둘레쪽에서 수나사를 생성하는 가공도 있습니다. 이때 사용하는 것은 나사 절삭 바이트입니다. 선반 가공에서는 원통 안쪽 가공도 가능합니다. 재료를 고정하지 않은 쪽에서 커터를 삽입해 홀 가공을 하거나 홀 안을 가공할 수도 있습니다. 드릴로 커다랗게 가공한 홀 내경을 갖춘 보링 바이트나 홀 내벽에 암나사 가공을 하는 암나사 절삭 바이트가 있습니다. 선반 가공에서는 1개의 날로 가공을 하기 때문에 다른 가공에 비해 강한 커터가 요구됩니다.

밀링 머신에서 사용하는 커터

밀링 머신은 선반과는 반대로 고정한 재료에 대하여 고속으로 회전하는 커터를 대는 절삭 가공입니다. 재료가 고정되어 있기 때문에 네모난 것 가공이나 평면 가공이 가능합니다. 밀링 머신에서는 정면 밀링, 엔드밀, 평밀링 등의 커터가 사용됩니다. 커터에 따라 가공이 가능한 형상이 다릅니다.

정면 밀링(페이스밀)은 재료의 면을 깎아낼 때 사용되는 커터입니다. 축보다 큰 원반 모양의 면에 여러 개의 날이 달려 있습니다.

엔드밀은 재료의 면을 깎거나 홈이나 단을 가공할 때 사용되는 절삭 가공의 대표적인 커터 중 하나입니다. 정면 밀링과 달리 축과 날 부분에서 외경이 그다지 바뀌지 않습니다. 드릴과도 비슷한 형상을 하고 있지만 드릴과 달리 선단이 뾰족하지 않습니다. 선단으로 작은 면을 가공하거나 측면에서 측면을 깎습니다. 엔드밀로 홈이나 단을 가공할 때에는 커터의 선단 R이 홈이나 단의 모서리 R이 됩니다. 평밀링은 기어와 같은 형상을 한 커터를 회전시켜 평면을 깎는 커터입니다. 핸들식 연필깎기를 상상하면 됩니다. 커터의 정밀도가 그대로 면의 정밀도가 되며 면의 정밀도가 비교적 낮기 때문에 정면 밀링을 사용하기 전 거친 절삭(황삭) 등에 사용됩니다.

드릴링 머신에서 사용하는 커터

드릴링 머신에서 홀을 가공할 때 사용하는 것이 드릴입니다. 드릴에서의 가공도 절삭 가공과 비슷합니다. 핸드 드릴 등도 있기 때문에 드릴 그 자체를 본 적이 있는 사람도 많을 겁니다. 마찬가지로 드릴링 머신에서 홀 내경을 넓히거나 홀 안쪽 면을 정리하기 위해 사용하는 것이 리머입니다. 일반적으로 드릴로 홀을 가공하면 다른 기계 가공에 비해 정밀도가 낮고 홀 내경 면도 거칠게 마감됩니다. 따라서 높은 정밀도는 필요하지 않지만 작은 홀을 두고 싶을 경우 등에는「리머」로 지정합니다. 또한 리머로 정리한 홀에 암나사를 내고자 할 때에는 탭을 사용합니다. 나사 산의 피치에 따라 회전 속도와 이송 속도를 조정해야 하므로 가공은 다소 어려워집니다.

정리

기계나 부품을 설계할 때에는 그것을 어떻게 가공할지에 대해서도 생각할 필요가 있습니다. 절삭 가공의 경우, 커터의 형상이나 특징을 이해하면 보다 수준 높은 설계가 가능하니 꼭 기억해 둡시다.