머시닝 센터(MC)는 무엇인가?

머시닝 센터(machining center, MC)는 금형 제작 및 금속 부품의 제작에 사용되는 공작 기계입니다. 이번에는 머시닝 센터가 무엇인지 소개하겠습니다.

머시닝 센터란

머시닝 센터는 자동 공구 교환 기능이 있는 공작 기계로 절삭 및 연삭 등의 기계 가공이 가능한 기계입니다. 범용 선반과 같은 오래된 공작 기계에서는 가공 내용에 맞춰 작업자가 커터를 교환해야 합니다. 예를 들어 원통에 나사 홀을 절삭할 때 먼저 드릴로 홀을 가공하고 다음으로 커터를 탭으로 교환하여 나사산을 형성합니다. 게다가 커터 진행 양이나 가공 축의 회전수 등도 수동으로 컨트롤해야 합니다. 그러나 머시닝 센터를 이용하면 드릴에서 탭으로의 커터 교환이나 절삭량 등의 컨트롤도 모두 자동으로 실행됩니다. 따라서 복잡한 형상이라도 작업자의 공정 수가 줄어들거나 연속 가공이 가능하게 되는 등 다양한 장점이 있습니다. 머시닝 센터는 수지의 사출 성형이나 프레스 가공, 고무 가공에 사용하는 금형을 깎아내거나 다양한 형상의 기계 부품을 깎아내는데 사용됩니다. 또한 최근에는 3D CAD 데이터를 직접 로딩하여 자동으로 가공할 수 있는 기종도 증가하고 있습니다. 일반적으로 머시닝 센터에 커터를 세팅할 때는 상당히 고도로 숙련된 기술이 필요합니다. 그러나 최근에는 커터의 세팅을 보조하는 툴도 많이 나와 있어 보다 간단하게 사용할 수 있도록 계속 발전되고 있습니다.

수직형 머시닝 센터와 수평형 머시닝 센터

머시닝 센터에는 다양한 종류가 있는데 크게 수직형 머시닝 센터와 수평형 머시닝 센터의 2종류로 나눌 수 있습니다.

수직형 머시닝 센터는 기준 상태에서 커터나 공구가 수직 방향으로 셋팅됩니다. 워크를 올린 테이블이 수평 방향(X축, Y축)으로 움직이고 커터가 수직(Z축) 방향으로 움직여 가공합니다. 머시닝 센터로는 컴팩트한 제품이 많아 소량 다품종 생산에 적합합니다.

수평형 머시닝 센터는 기준 상태에서 커터나 공구가 수평으로 셋팅됩니다. 기본적으로 커터는 이동하지 않고 워크가 이동하면서 가공합니다. 수평으로 워크를 고정하므로 크고 무거운 워크인 경우 워크 자체의 중량으로 휘어짐이 발생할 수 있습니다. 소형으로 정밀도 높고 대량 생산하는 품종에 적합합니다.

한층 고도로 가공하는 5축 머시닝 센터란

수직형 머시닝 센터에서는 XYZ 3축 방향을 제어하여 3차원 형상을 절삭할 수 있습니다. 수평형 머시닝 센터에서는 XYZ 3축 방향에 더해 워크를 고정한 테이블을 회전시키는 4축을 제어할 수 있는 제품도 있습니다. 한층 고도로 가공할 수 있는 머시닝 센터로 5축 가공할 수 있는 것이 있습니다. 5축 가공에서는 워크나 커터를 기울여 비스듬히 가공할 수 있는 등 매우 복잡한 3차원 형상을 가공할 수 있습니다. 5축 가공을 가능하게 하는 테이블이나 커터 이동 방법에는 여러 방식이 있고 기종에 따라 방법이 다릅니다. 5축 가공이 가능한 머시닝 센터에서는 제트 엔진의 터빈처럼 복잡한 형상을 절삭할 수 있습니다.

정리

머시닝 센터는 자동으로 커터를 교환하고 절삭이나 연삭 등의 기계 가공으로 다양한 형상을 깎아내는 공작 기계입니다. 크기와 정밀도, 제어 가능 축 수에 따라 다양한 라인업이 있습니다.