기계선반 부속장치와 선반구조 교육자료

기계선반 부속장치와 선반구조 교육자료

기계선반 부속장치와 선반구조 교육자료

기계선반은 공구를 공구대에 고정하여 회전운동 시켜 절삭 깊이와 이송운동을 통해 원통형의 공작물을 가공하는 기계이다. 가장 많이 사용되는 기계로 단면 절단, 드릴링, 암나사, 수나사, 정면곡면, 널리 절삭 등을 할 때 사용된다. 기계 선반은 탁상선반, 보통선반, 정면선반, 수직선반, 터릿선반으로 분류해 볼 수 있다. 탁상선반은 정밀 소형 기계에 주로 쓰인다. 예를 들면 시계부품을 들 수 있다. 보통선반은 선반 중에서 가장 많이 사용되는 선반으로 고속화 및 중절삭이 가능하다는 특징을 지니고 있다. 정면선반은 직경이 크고 길이가 짧은 공작물을 가공할 때 쓰이는 선반이다. 수직선반은 중량이 큰 대형 공작물이나 직경이 크고 불균형한 공작물의 내면 절삭에 쓰이는 선반이다. 터릿선반은 터릿 선회 공구대를 설치한 선반으로 대량생산 할 때 쓰이는 선반이다.

기계선반의 부속장치

기계선반 부속장치로는 센터, 센터드릴, 돌림판, 면판, 맨드릴, 방진구, 척이 있다. 센터는 공작물을 지지하는 부속장치로, 고속도강, 특수 공구강으로 만들어져서 열처리에 유리하다. 센터의 종류로는 보통 센터, 하프 센터, 베어링 센터, 파이프 센터가 있다. 하프 센터는 공작물의 끝면 마무리 가공에 주로 사용된다. 센터의 각도는 공작물의 크기에 따라 달라진다. 중소형 공작물에는 60도를 적용하고, 중대형 공작물에는 75도와 90도를 적용한다. 센터드릴은 공작물에 센터의 끝이 들어가는 구멍을 뚫는 드릴을 말한다. 센터드릴의 크기는 공작물의 무게와 지름에 따라 달라진다. 돌림판은 센터 작업 시 주축의 회전을 일감에 전달하는 용도이다. 주축 끝 나사부에 고정하여, 공작물에 고정한 돌리개를 거쳐 주축의 회전이 공작물에 전달되는 원리이다. 면 판은 주축의 나사에 고정시키고 돌리개를 사용하여 공작물을 가공하는 보조판이다. 대형 공작물이나 복잡한 형상의 공작물의 경우에는 고정구를 사용하여 작업한다. 맨드릴은 구멍이 뚫린 일감의 바깥 원통면이나 옆면을 센터 작업으로 가공할 때 사용한다. 구멍에 맨드릴을 끼워 고정시킨 다음 맨드릴을 센터로 지지하는 방식으로 사용된다. 표준맨드릴은 100분의 1 정도의 테이퍼로 되어 있고, 팽창식 맨드릴은 지름 조정이 가능하며, 조립식 맨드릴은 파이프 등 속이 빈 원통의 가공에 사용된다. 방진구는 가늘고 긴 공작물을 가공할 때 진동과 휘는 것을 방지하기 위한 용도로 사용된다. 공작물이 직경의 20배에 해당한다면 반드시 방진구를 사용해야 공작물의 휨을 방지할 수 있다. 고정식 방진구는 선반의 베드에 고정하여 사용하며 공작물을 고정한다. 이동식 방진구는 선반의 왕복대에 장치하며 2개의 죠로 공작물을 고정한다. 척은 연동척과 단동척이 있다. 연동척은 스크롤척이라고도 하는데 3개의 죠가 동시에 이동하며 작동한다. 원형이나 육각형 등의 규칙적인 공작물의 고정에 사용된다. 이에 반해 단동척은 무거운 공작물이나 중절삭에 사용된다. 4개의 죠로 되어 있으며, 불규칙한 공작물의 고정에 사용된다.

기계선반의 구조 및 구성

기계선반은 베드, 주축대, 심압대, 왕복대로 구성되어 있다. 베드는 골격이 있는 상자형의 주물로, 이 베드 위에 심압대, 주축대, 왕복대, 공작물을 올려 사용하므로 충분히 강해야 한다. 베드는 미국식과 영국식이 있는데, 영국식은 중대형 선반에 많이 사용되고, 미국식은 소형 크기의 공작물의 선반에 주로 사용된다. 외력에 견딜 수 있고 변형과 진동이 적도록 설계되어야 하며, 관리를 위해 칩의 처리도 쉽도록 설계해야 한다. 주축대는 공작물을 지지하면서 회전을 주는 주축과 지지하는 베어링 및 속도변환장치로 구성되어 있다. 주축은 긴 재료를 가공할 수 있도록 중공축으로 되어 있으며, 오른쪽 끝에는 회전센터가 들어가는 구멍이 있다. 절삭 저항이나 진동에 견딜 수 있도록 합금강으로 제작하는 편이다. 심압대는 공작물을 주축과 심압대 사이에 고정하여 센터작업을 할 때 사용된다. 공작물을 지지하거나 리머, 탭, 드릴 등의 공구를 심압축의 테이퍼 구멍에 끼워 작업할 때 사용된다. 심압축의 중심은 주축의 회전 중심과 편의를 조정할 수 있어 테이퍼 절삭을 할 수 있게 도와준다. 왕복대는 베드의 안내면 상에 놓이고 바이트에 가로 이송 및 세로 이송을 주는 장치로 되어 있다. 주요 구성은 새들, 에이프런, 공구대로 구성되어 있다. 복식 공구대는 임의의 각도로 회전시킬 수 있으므로 비교적 큰 테이퍼 가공을 할 수 있다. 이송기구는 에이퍼른 안에 장치되어 있으며, 수동 이동을 위한 손잡이와 레버로 구성되어 있다.