챕터 8. 드릴링머신과 보링머신
챕터 8. 드릴링머신과 보링머신
1. 드릴링머신
(1) 드릴링머신의 기본작업
드릴링머신은 주축에 드릴을 고정하여 회전시키면서 이송을 주어 공작물에 구멍을 뚫는 공작기계
1) 드릴링
드릴로 구멍을 뚫는 작업으로 드릴링머신의 주작업이다.
2) 리밍
드릴로 뚫은 구멍을 정확한 크기와 매끈한 면으로 가공하기 위하여 리머로 다듬는 작업이다.
3) 태핑
드릴로 뚫은 구멍에 탭을 사용해 암나사를 내는 작업
4) 보링
주조된 구멍이나 이미 뚫은 구멍을 정밀한 치수로 넓히는 작업
5) 스폿페이싱
볼트나 너트 등 머리가 닿는 부분의 자리를 만들기 위하여 깎아서 자리를 만드는 작업
6) 카운터보링
작은나사, 둥근머리볼트의 머리부를 공작물에 묻히게 하기 위해 단이 있는 구멍 뚫기작업
7) 카운터싱킹
접시머리나사의 머리부를 묻히게 하기 위해 원뿔자리를 만드는 작업
(2) 드릴링머신의 종류
1) 직립드릴링머신
대형공작물의 드릴가공에 사용되며 동력전달과 주축의 속도변환은 단차식 또는 기어식이 사용되며 주축 역회전장치가 있어 태핑 가능
2) 탁상드릴링머신
작업대위에 설치하여 사용하는 소형의 드릴링머신으로 드릴의 지름이 13mm이하
3) 레이디얼드릴링머신
대형 공작물의 구멍뚫기작업에 적합하고 드릴링헤드를 수평으로 이동하게하는 암과 암을 지지하는 직립컬럼으로 구성
4) 다축드릴링머신
1대의 기계에 많은 수의 스핀들이 있고 이 스핀들은 1개의 구동축에서 유니버설조인트 등르 이용하여 구동시킴
5) 다두드릴링머신
직립 드릴링머신의 상부기구를 같은 베드위에 여러개 나란히 장치한 것
2. 드릴
(1) 드릴의 구조 및 종류
1) 드릴의 구조
1. 드릴재료 : 합금공구강, 고속도강으로 만들며 절삭날 부분에는 초경합금
2. 드릴의 구조 : 날부분인 몸체와 자루부분으로 되어있고 드릴의 자루에는 곧은자루(지름13mm이하)와 테이퍼자루(지름75mm이하)
3. 드릴의 각부명칭
ㄱ. 드릴끝각(날끝각) : 양쪽날이 이루고 있는 각도로 드릴의 날끝각은 118º이며 경도가 클수록 나끝각을 크게 한다.
ㄴ. 여유각 : 드릴의 깎은 날 뒷면에 뚫린 구멍 끝의 원뿔면과 마찰하지 않도록 만든 여유각이고 12~15º
ㄷ. 비틀림각도 : 두줄의 나선형 홈을 가지고 있는데 이들이 드릴축과 이루는 각도로 35º이고, 단단한재료는 각도 작은 것을,
연한재료는 큰것을 사용
ㄹ. 웨브 : 좌우로 등을 대고 있는 2개의 홈사이의 얇은 벽으로 드릴 선단에서 자루쪽으로 갈수록 두껍다.
ㅁ. 마진 : 드릴의 홈을 따라 나타나는 좁은면
ㅂ. 시닝 : 드릴이 커지면 웨브도 두꺼워져 절삭성이 나빠진다. 따라서 치즐포인트를 연삭하면 절삭성이 좋아진다 이것을 시닝
ㅅ. 랜드 : 마진의 뒷부분
ㅇ. 탱(자루) ; 드릴 소켓이나 드릴 슬리브에 드릴을 고정할 대 사용하며 테이퍼 생크드릴 맨끝의 납작한 부분
2) 드릴의 종류
1. 트위스트드릴 : 홈이 2개인 것으로 가장 널리 쓰이며 홈이 비틀어져 있어 절삭성이 좋고 칩의 배출이 좋다.
2. 평드릴 : 구멍뚫기를 위한 가장 간단한 것
3. 직선홈드릴 : 홈이 직선으로 된 드릴
4. 유공드릴(기름홈드릴) : 깊은 구멍뚫기에서는 칩의 배출과 절삭유의 공급이 곤란하므로 이 드릴을 사용
5. 센터드릴 : 센터구멍을 뚫을 때 사용하는 드릴로 크기는 선단의 평행한 드릴의 지름으로 표시
(2) 드릴의 절삭조건
1) 절삭속도
드릴의 바깥둘레의 속도로 나타내며 드릴가공이 진행되어 구멍이 깊어지면 칩의 배출이 곤란하므로 절삭속도를 줄여야한다.
리머의 절삭속도는 드릴의 1/3~1/2로 하고, 탭핑의 절삭속도는 강일 때 15~20m/min정도, 주철의 절삭속도는 10~18m/min정도로
하지만 절삭액은 사용하지 않는다.
2) 구멍뚫기에 소요되는 시간(절삭시간)(T)
(3) 드릴지그와 고정구
1) 드릴지그
구멍의 위치에 드릴을 안내하는 지그, 지그는 공작물을 정확하고 확실하게 고정하는 동시에 절삭공구를 정확한 위치에 설치하며
공구의 절삭운동을 방해하지 않고 안내해야 한다.
1. 템플릿지그 : 공작물의 윗부분 또는 내부에 끼워서 작업을 하며 일반적으로 고정하지 않고 사용
2. 플레이트지그 : 템플릿에 클램프를 장치한 것
3. 테이블지그 : 플레이트지그에 다리를 붙여서 공작기계의 테이블로부터 높이 띄워놓고 작업을 하는 지그
4. 샌드위치지그 : 받침판이 있는 플레이트지그
5. 박스지그 : 복잡한 가공물에 구멍을 뚫을 때 이용
6. 채널지그 : 공작물을 지그의 2면 사이에 고정시켜 가공
7. 앵글플레이트지그 : 설치된 위치결정구에 대하여 직각이 되는 방향으로 공작물을 고정할 때 사용하는 지그
8. 리프지그 : 공작물의 착탈을 용이하게 한 지그
9. 분할지그 : 공작물을 정확한 간격으로 구멍을 뚫거나 다른 기계가공을 하는데 쓰임
10. 트러니언지그 : 대형공작물이나 불규칙한 형상의 공작물가공에 사용
11. 다단지그 : 모든 형태의 지그로 구성 가능하다.
2) 고정구
공작물을 지그에 고정할 때에는 공작물에 변형이 나타나거나 절삭력에 의해 공작물의 위치가 변하지 않도록 하는 것이 매우 중요함.
3. 리밍작업
드릴로 뚫어진 구멍이나 선삭각공품의 구멍의 형상과 치수를 리머를 사용하여 정밀하게 다듬질하는 작업
(1) 리머의 종류
1) 구멍의 형상에 따른 종류
1. 곧은리머
2. 테이퍼리머
2) 사용방법에 따른 종류
1. 손리머
2. 기계리머
3) 구조에 따른 종류
1. 단체리머
2. 중공리머
3. 팽창리머
4. 조절리머
(2) 리머의 형상
끝은 약간의 테이퍼로 되어 있고 날은 짝수로 여유각은 3~5º, 포준윗면경사각은 0º이다.
날의 간격은 두등으로 되어 있어 떨림을 방지한다.
(3) 리머의 작업조건
리머작업을 할 때에는 드릴에 비하여 저속에서 절삭하고 이송을 크게 하는 것이 일반적이다. 작업속도가 느리면 작업능률 저하된다
속도가 빠르면 랜드부가 빨리 파손되고 가공면이 불량하게 된다.
4. 보링머신
(1) 개요
1) 보링은 주조할 때 뚫린 구멍이나 드릴로 뚫은 구멍을 깎아서 크게하거나 정밀도를 높게 하기 위한 가공
2) 정면밀링커터를 사용하면 평면절삭도 할 수 있다.
(2) 보링머신의 종류
1) 수평보링머신
주축이 수평으로 설치된 보링머신으로 가장 많이 사용된다.
2) 정밀보링머신
고속경절삭으로 정밀한 보링을 하는 기계로서 직립식과 수평식이 있다. 주로 다이아몬드 또는 초경합금공구를 사용하며
가공한 구멍의 진원도, 진직도가 좋다.
3) 지그보링머신
지그 등으로 다수의 구멍을 매우 정확한 위치에 정밀하게 구멍뚫기 또는 보링가공을 하는 것
4) 직립보링머신
공작물은 수평면의 회전테이블에 고정되며 공구는 높이를 조절할 수 있는 크로스레일을 움직여 이송
5) 심공보링머신
구멍깊이가 구멍지름의 10~20배일 때 심공보링에 속한다.
(3) 보링공구
1) 보링바
보링바이트를 고정하고 주축에 끼워져 회전하여 공작물의 구멍을 다음질하는데 사용하는봉
2) 보링바이트
재질은 다이아몬드 또느 초경합금 등이 사용된다.
1. 외날바이트 : 거친 공작물절삭
2. 양날바이트 : 다듬질절삭
3) 보링헤드
지름이 큰 구멍을 보링할 때 직접 보링바에 바이트를 고정하면 작업이 곤란하므로 보링헤드를 보링바에 고정하고
여기에 바이트를 고정해서 공작물을 깎는다.
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