드릴링&텝핑 머신

[한찬희]

드릴링머신 (drilling machine)

공작물에 구멍을 뚫는 기계
보르반(네덜란드어 boor bank에서 유래한 말)이라고도 한다. 회전하는 주축에 드릴 등 절삭공구를 장치하고, 이것을 회전시킴과 동시에 상하운동을 시켜 공작물에 구멍을 뚫는다. 핸드드릴링머신 ·직립드릴링머신 ·레이디얼드릴링머신 ·탁상드릴링머신 ·평드릴링머신 ·다축(多軸)드릴링머신 등 종류가 많다. 이 기계로 할 수 있는 중요한 작업은 드릴로 구멍을 뚫는 드릴링, 드릴로 뚫은 구멍을 리머로 정밀하게 다듬질하는 리밍, 구멍을 넓히는 보링, 암나사를 기계탭으로 절삭하는 나사내기, 구멍에 볼트나 작은 나사를 넣을 경우 머리를 묻히게 하거나 바르게 자리면을 마련하기 위해 더 절삭해 내려가는 스폿페이싱(spot facing) ·카운터싱킹(counter sinking) ·카운터보링(counter boring) 등 많은 종류가 있다.
손쉽게 구멍을 뚫을 수 있는 수동이송 드릴링머신이 널리 사용되며, 테이블 위에 가공물을 놓고 주축 끝에 드릴을 장치하여 회전시키면서 레버로 상하운동을 시켜 구멍을 뚫는다. 기어식(式)과 풀리(pulley)식이 있으며, 소형 모터를 장치한 기어식이 많이 사용된다. 이것을 소형으로 한 것이 탁상 드릴링머신으로, 지름 12mm 이하 구멍뚫기에 사용되며, 회전수는 대단히 높다. 큰 구멍을 뚫는 데는 레이디얼 드릴링머신이 사용된다. 이것은 공작물을 움직이지 않고 절삭공구를 장치하는 스핀들을 이동하도록 한 것으로, 기둥에 따라 오르내리고 회전도 할 수 있도록 한 암(arm)이 있고, 스핀들 헤드는 이 암을 따라 수평이동할 수 있게 되어 있으므로, 주축을 공작물의 임의의 위치로 가져갈 수 있다. 스핀들을 암에 대하여 임의의 각도로 기울일 수 있도록 한 것도 있는데, 이것을 만능(萬能) 레이디얼 드릴링머신이라고 한다.

드릴링(Drilling)

드릴링은 구멍뚫기 입니다. 이 가공에 사용되는 기계를 드릴링머신이라 하지요. 드릴링으로 할 수 있는 작업은 다음과 같은 것들이 있습니다. 그림을 참조하시면 이해가 금방 갑니다.

(1)drilling: 공작물에 drill을 회전시키면서 이송을 주어 구멍을 뚫는 작업이다.
(2)reaming: reamer라는 절삭공구를 사용하여 drilling된 구멍의 치수를 정확히 하는 가공으로서, 가공여유는 0.4mm를 초과하지 않는다.
(3)boring: drilling에 의하여 뚫린 구멍을 확대하는 것이 주이고, 구멍의 형상을 바로잡기도 한다.
(4)counterboring: 구멍에 나사의 납작머리가 들어갈 부분을 가공하는 것으로, end mill과 같은 공구를 사용하여 drilling에 의한 구멍과 동심(同心)으로 구멍의 한쪽을 확대하며 밑은 평탄하다.
(5)countersinking: 구멍에 나사의 접시머리가 들어갈 부분을 가공하는 것으로 원추형으로 확대는 가공이다.
(6)spot facing: nut 또는 cap screw 머리가 밀착하도록 구멍축에 직각인 평탄면으로 가공하는 것이다.
(7)tapping: tap 공구를 사용하여 구멍의 내면에 나사를 내는 작업이다.

드릴링 머쉰(drilling machine)의 구조는 참조 그림과 같이 베이스(base), 컬럼(column), 테이블(table), 헤드(head) 및 주축(spindle)으로 되어있다.

드릴링머쉰의 종류를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

(1) 직립 드릴링머쉰
기본적으로는 수직으로 설치된 주축과 그것을 구동시키는 전동기, 그리고 변속기구 등이 조합되어 있는 주축두(主軸頭)와 주축두를 지탱하고 있는 칼럼, 칼럼·주축과 수직으로 설치되어 상하로 이동할 수 있게 되어 있는 테이블, 그리고 칼럼을 지지하고 있는 베이스로 이루어진다

(2) 래디얼 드릴링머쉰
공작물을 고정시킨 채 여러 개의 구멍을 뚫을 수 있도록 칼럼에 큰 암(arm)이 돌출되어 있으며, 이 암이 칼럼을 중심으로 선회할 수 있을 뿐만 아니라 주축두가 암 위를 반지름 방향으로 이동할 수 있게 되어있다.

(3) 다축(多軸) 드릴링머쉰
생산성을 향상시키기 위해 여러 개의 축으로 동시에 많은 구멍을 뚫을 수 있게 한 것이다.

(4) 기타 특수 드릴링머쉰
하나의 테이블에 직립 드릴링머신의 주축두를 다수 늘어놓고 구멍뚫기·자리파기·나사내기 등의 가공이 순차적으로 이루어지도록 한 다두(多頭) 드릴링머신, 공작물을 고정시켜두고 터릿(수종의 공구가 부착되어 있는 선반으로 회전할 수 있게 되어 있다)에 의해 공구를 순차적으로 바꿔 가는 터릿 드릴링머신, 지름 10μm 크기의 특히 작은 구멍을 뚫을 수 있는 특수한 드릴링머신 등이 있다.