테이퍼 선삭: 정밀 가공을 위한 완벽한 가이드

테이퍼의 기하학

테이퍼 터닝은 단순히 소재를 절삭하는 것만이 아닙니다. 공작물을 구체적이고 정확한 형태로 성형하는 것입니다. 이를 잘 수행하려면 모든 테이퍼의 기본 형상을 이해해야 합니다.

테이퍼 각도와 그 측정

테이퍼 각도는 테이퍼 표면과 공작물 축 사이의 각도입니다. 일반적으로 작으며 도 단위로 측정됩니다. 일반적인 측정 도구로는 사인바, 각도기 또는 테이퍼 게이지가 있습니다.

대부분의 테이퍼는 대칭형이므로 양쪽의 각도가 동일합니다. 예를 들어, 부품의 총 포함 각도가 10°인 경우 각 면은 축에서 5°가 됩니다.

테이퍼 비율 설명

테이퍼 비율은 주어진 길이에 따라 직경이 얼마나 변하는지를 나타냅니다. 1:20과 같이 비율로 표시됩니다. 즉, 길이가 20mm(또는 인치) 늘어날 때마다 직경이 1mm(또는 인치)씩 변한다는 뜻입니다.

이 비율은 테이퍼가 가파른지 점진적인지 결정하는 데 도움이 됩니다. 1:10과 같이 가파른 테이퍼는 빠른 조립이나 쉬운 해제를 위해 사용됩니다. 1:50과 같이 얕은 테이퍼는 정확한 정렬을 위해 더 좋습니다.

테이퍼 터닝의 수학 공식

테이퍼의 기본 공식은 다음과 같습니다:

테이퍼 = (D - d) / L

Where:

• D = 큰 직경
• d = 작은 지름
• L = 테이퍼의 길이

각도를 도 단위로 구합니다:

각도 = 직각[(D - d) / (2 × L)]

이러한 계산은 절단 설정과 완성된 부품 확인에 모두 유용합니다. 또한 CNC 기계를 높은 정확도로 프로그래밍하는 데에도 중요합니다.

테이퍼 터닝 방법의 유형

선반에서 테이퍼를 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 각 방법은 부품 길이, 각도 및 정확도 요구 사항에 따라 다릅니다. 각 방법의 작동 방식과 사용 시기는 다음과 같습니다.

양식 도구 방법

이 방법은 정확한 테이퍼 각도에 맞게 연삭된 절삭 공구를 사용합니다. 공구는 회전하는 공작물에 직선으로 직접 공급됩니다. 공구는 이미 테이퍼 모양을 가지고 있기 때문에 한 번에 각진 표면을 생성합니다.

장점:

• 작은 부품과 짧은 테이퍼에 매우 빠릅니다.
• 최소한의 조정으로 간단하게 설정할 수 있습니다.

제한사항:

• 전체 테이퍼를 한 번의 컷으로 형성해야 하므로 짧은 테이퍼에만 실용적입니다.
• 높은 절삭력을 생성하여 공작물이나 공구를 휘어지게 할 수 있습니다.
• 과부하로 인해 표면 마감 품질이 저하되고 공구 수명이 단축될 수 있습니다.

최상의 대상:

작은 원뿔형 섹션, 모따기, 짧은 테이퍼의 대량 생산.

피드 결합 방법

이 방법에서는 세로 이송(축을 따라)과 가로 이송(축을 향해)이 동시에 맞물립니다. 결합된 동작으로 공구가 대각선으로 이동하여 테이퍼가 생성됩니다.

장점:

• 짧은 길이와 중간 길이 테이퍼 모두에 사용할 수 있습니다.
• 이송 속도를 변경하여 테이퍼 각도를 유연하게 조정할 수 있습니다.

제한사항:

• 두 피드를 조정하는 것이 어렵기 때문에 수동으로 제어하기가 어렵습니다.
• 수동 선반에서는 일반적이지 않지만 다음 분야에서 널리 사용됩니다. CNC 터닝 도구 경로를 정확하게 프로그래밍할 수 있습니다.

최상의 대상:

소프트웨어가 공구의 대각선 움직임을 정밀하게 조정할 수 있는 CNC 선반 작업.

복합 휴식 방법

이것은 수동 선반에서 가장 일반적인 기술 중 하나입니다. 컴파운드 레스트를 원하는 테이퍼 각도로 회전(회전)합니다. 그런 다음 작업자는 공작물이 회전하는 동안 컴파운드 레스트 핸드휠을 사용하여 설정된 각도를 따라 공구를 이송합니다.

장점:

• 짧고 정밀한 테이퍼에 적합합니다.
• 각도를 쉽게 설정하고 조정할 수 있습니다.
• 표면 마감을 잘 제어할 수 있습니다.

제한사항:

• 컴파운드 레스트의 제한된 이동 거리로 인해 긴 테이퍼에는 적합하지 않습니다.
• 큰 부품의 경우 다른 방법보다 느립니다.

최상의 대상:

공구 생크, 센터 드릴, 작은 정렬 기능에 사용되는 짧은 테이퍼와 같은 짧은 테이퍼.

테이퍼 터닝 부착 방법

이 방법은 선반에 장착된 전용 테이퍼 선삭 어태치먼트를 사용합니다. 어태치먼트는 캐리지가 선반 베드를 따라 일직선으로 이동하는 동안 미리 설정된 각도로 공구 홀더를 안내합니다.

장점:

• 캐리지 이동이 제한되지 않으므로 긴 테이퍼에 이상적입니다.
• 심압대를 정상 위치로 유지하여 정렬 문제를 방지합니다.
• 설정 오류를 최소화하면서 높은 정확도를 제공합니다.

제한사항:

• 모든 선반에서 사용할 수 없는 특수 어태치먼트가 필요합니다.
• 복합 휴식 방식에 비해 설정에 약간 더 많은 시간이 소요됩니다.

최상의 대상:

특히 생산 작업이나 센터 간 설정을 사용할 때 길고 정밀하게 테이퍼링할 수 있습니다.

심압대 세트 오버 방법

이 방법에서는 심압대가 계산된 양만큼 옆으로 오프셋되어 공작물이 선반 축을 기준으로 약간 비스듬히 놓이게 됩니다. 그런 다음 캐리지를 따라 직선 이송하면 테이퍼가 생성됩니다.

장점:

• 어태치먼트 없이 기본 선반에 간단하게 설치할 수 있습니다.
• 얕고 긴 테이퍼에 적합합니다.

제한사항:

• 센터 사이의 외부 테이퍼에만 적합합니다.
• 내부 테이퍼에는 사용할 수 없습니다.
• 심압대를 오프셋하면 센터가 약간 정렬되지 않아 시간이 지남에 따라 센터가 고르지 않게 마모될 수 있습니다.

최상의 대상:

다른 테이퍼 터닝 장비를 사용할 수 없는 경우 샤프트 또는 스핀들에서 길고 점진적으로 테이퍼링할 수 있습니다.

테이퍼 선삭을 위한 공구 선택

올바른 공구를 사용하면 테이퍼 선삭을 더 부드럽고 빠르며 정확하게 할 수 있습니다. 공구를 잘못 선택하면 잡음, 거친 마감, 잘못된 각도로 이어집니다. 집중해야 할 사항은 다음과 같습니다.

올바른 커팅 도구 선택하기

대부분의 테이퍼 작업에는 원포인트 선삭 공구를 사용하세요. 절단과 각도를 더 잘 제어할 수 있습니다. 짧고 가파른 테이퍼의 경우 폼 공구도 사용할 수 있습니다.

도구가 단단하고 날카로운지 확인하세요. 테이퍼 각도와 설정 방법에 맞는 공구를 선택하세요. 카바이드 공구는 단단한 재료와 고속 절단에 적합하고, 고속강(HSS) 공구는 일반적인 사용과 저속 절단에 적합합니다.

도구 형상 및 간격

오른쪽과 뒤쪽 경사각이 있는 도구를 사용합니다. 이렇게 하면 표면을 문지르지 않고 부드럽게 자를 수 있습니다.

특히 테이퍼를 따라 마찰을 방지하기 위해 공구와 공작물 사이에 충분한 간격을 두십시오. 원하는 마감에 맞는 노우즈 반경을 사용합니다. 반경이 작으면 더 날카로운 포인트를 얻을 수 있지만 진동이 발생할 수 있습니다. 반경이 클수록 마감이 향상되지만 더 많은 제어가 필요합니다.

재료 고려 사항

공작물 재질은 공구 선택 및 절단 조건에 영향을 미칩니다.

• 알루미늄이나 황동과 같은 부드러운 금속의 경우 날카로운 도구와 더 빠른 속도를 사용하세요.
• 더 단단한 강철이나 스테인리스의 경우 속도가 느린 코팅 카바이드 공구를 사용하세요.
• 부품이 길거나 유연한 경우 중앙 또는 팔로우 레스트를 사용하여 처짐을 줄이세요.