금속가공방법 (펌)

주조 금속을 가열해서 용해한 뒤 주형에 주입해서 소요의 형상으로 제품을 만드는 작업.주조에는 철,구리합금,알루미늄합금등이 주로 사용된다. 일반적으로 인장에 약하다. 그래서 인장이 강한 주물로서 주강,고급주철,가단주철등이 있다. 주조법으로서는 보통주조 외에 원심주조,다이캐스트가 있다. 또 근래 기술발달에 따라서 투하정밀주조가 등장하게 되었다. 용접 같은 종류 또는 다른 종류의 2가지 고체 재료 사이에 직접 원자간 결합이 되도록 접합시키는 방법. 접착제로 접착하거나 보일 및 리벳으로 연결하는 것과는 다르다. 금속재료를 용접하려면 접합면을 청결하게 하고 두 재료의 금속원자가 서로 금속 결합을 할 수 있는 거리 이내에 두 재료를 접근시켜야 한다. 이를 위해서는 접합부를 가열·용융시켜 그 부분의 금속원자를 재배열(융접법이라 한다)시키든가, 접합부에 바깥힘을 가해서 소성변형(압접법이라 한다)을 일으키는 여러 가지 방법이 고안·실용화되고 있다. 용융법의 일종인 용융금속납에 의한 용접법(납땜법)은 BC 2500년 이전 메소포타미아·이집트문명에서 이미 쓰이고 있었다. 철을 가열하여 단련하면 접합할 수 있다는 것도 제철의 시작(BC 1500)과 함께 알려져 있었다. 그러나 용접법이 주조법이나 단조법(鍛造法)과 더불어 금속가공법의 하나로 선박·교량 건조, 자동차 제조 등 공업적으로 실용화된 것은 1881년 아크용접의 발명 뒤이며, 특히 제 2 차세계대전중 용접기술이 비약적으로 발달한 뒤의 일이다. 용접법의 종류 금속 재료의 용접법을, 사용되는 에너지에 따라 분류해보면 〔표〕와 같다. 공업적으로 가장 대규모로 실용화되고 있는 용접법은 전기에너지를 사용하는 것으로 그 중에서도 아크용접이 차지하는 비율이 크다. 아크용접 아크열에 의해 접합부를 용융하여 용접하는 방법이다. 최근까지 그 대표적인 것은 피복아크용접법의 손용접이었으나 제 2 차세계대전중에 자동화된 서브머지아크용접법, 불활성 가스를 이용한 미그용접법·티그용접법이 발달하였다. 서브머지용접법은 선박·교량 등 대형 강제 구조물의 건조에, 뒤의 2가지 방법은 알루미늄이나 스테인리스강의 용접에 실용화되고 있다. 제 2 차세계대전 후에는 피복아크용접법의 반자동화법인 그라비티용접이나 횡치식용접도 발달하여 탄산가스아크용접법이 강재의 고능률용접법으로서 피복아크용접법과 함께 널리 보급되었다. 일렉트로슬래그용접 러시아에서 개발된 수직용접법인데, 특히 두꺼운 판 용접에 적합하고 1m 정도 강판의 연속용접도 가능하다. 이 방법은 용접한 슬래그 속에 전극와이어를 노즐에서 송급하고, 슬래그 내에 흐르는 전류의 줄열(Joule's heat)에 의해 전극와이어 및 모재(금속판)를 용융시키는 것이다. 용융금속 및 슬래그가 이음 간격에서 흘러나가지 않도록 모재 양측에 수냉동판(水冷銅板)을 설치해 용접 진행에 따라 이것을 노즐과 함께 서서히 위쪽으로 끌어올린다. 노즐 대신 용제를 피복한 강관을 사용하여 용접 진행과 함께 용융시켜 용접능률을 높인 소모노즐식 일렉트로슬래그용접과 동일한 메커니즘인데, 용제 대신 탄산가스를 피포(被包)가스로 이용하여 아크로 용융지(熔融池)를 형성하면서 용접금속을 수냉동판으로 냉각하는 용접법으로서 일렉트로가스용접이 있다. 이들 용접법은 두꺼운 강판을 사용한 대형 구조물 제작에 이용되고 있다. 저항용접 용접 이음의 접합부에 전류를 흐르게 하고 여기서 발생하는 저항열로 가열하여 압력을 가해 용접하는 방법인데, 스폿용접·심용접·프로젝션용접·플래시배트용접 등이 있다. 최근 자동차 차체조립에서는 스폿용접만 하고 있으며, 차 1대당 3000개소 이상의 스폿용접이 다점 용접기 및 로봇에 의해 이루어지고 있다. 심용접·프로젝션용접은 항공기 기체나 차체 제조에 이용되고 있다. 고주파용접은 고주파전류에 의한 전도전류의 저항 발열을 이용한 방법인데 강관 제조에 쓰인다. 전자빔용접 높은 진공 속에서 텅스텐필라멘트를 가열하여 열전자를 방출시키고, 높은 전압에서 전자를 가속시켜 피용접물을 충돌하게 하여 그 발열에 의해 용접하는 방법이다. 이 방법에서는 전자렌즈로 1㎟ 이하로 초점을 줄이는 일이 가능하므로, 폭이 좁고 용접이 매우 강한 접합을 얻을 수 있다. 또한 진공 속에서 용접하기 때문에 지르코늄·텅스텐·몰리브덴 등과 같은 대기와 반응하기 쉬운 높은 녹는점을 지닌 금속도 쉽게 용접할 수 있다. 플라스마용접 수냉구속(水冷拘束) 노즐에 의해 아크를 긴축시켜 1만∼2만K의 고온플라스마흐름을 형성시켜 이것을 열원으로 이용하여 용접하는 방법이다. 고온플라스마는 처음에 알루미늄·구리·스테인리스강 등의 강판절단에 이용되었는데, 그 뒤 용접에도 응용되기에 이르렀다. 고온플라스마 발생방법에는 3가지 방식이 있으며, 플라스마 분출을 위한 작동가스로는 보통 아르곤이 쓰인다. ① 플라스마제트방식(非移行式이라고도 한다):전극과 노즐 사이에 발생시킨 플라스마를 노즐에서 분출시킨다. 비금속재료의 용접 및 절단에 적용할 수 있다. ② 플라스마아크방식(이행식이라고도 한다):전극과 모재 사이에 플라스마아크를 형성한다. 열효율이 높고 일반 금속재료 용접에 사용된다. ③ 중간식:플라스마제트와 아크를 동시에 발생시킨다. 안정된 작은 전류의 플라스마아크를 얻을 수 있으므로 얇은 판 용접에 적합하다. 가스용접 연료가스와 산소의 혼합가스 연소열을 이용하여 용접하는 방법인데, 금속 용접에는 산소-아세틸렌용접이 널리 쓰이고 있다. 그러나 가스용접은 아크용접과 비교하면 용접속도가 느리고 용접접합의 성질도 떨어지므로 지금은 이 방법의 이용이 점점 줄어들고 있다. 테르밋용접 알루미늄분말과 산화철분말의 혼합물에 점화할 때 생기는 맹렬한 발열반응(테르밋반응)을 이용하여, 그 반응의 생성물인 용융철을 용접 이음의 주위에 미리 설치한 주형(鑄型) 속에 주입하여 용접하는 방법이다. 이 방법은 차축(車軸)·레일 등 단면적이 큰 부재(部材)의 접합 용접에 쓰인다. 폭압용접 화약이 폭발할 때 생기는 충격파를 이용하여 금속끼리 고속도로 압접하는 용접법이다. 티탄·탄탈·구리·알루미늄·스테인리스강 등의 접합이 가능하다. 특히 연강(軟鋼)과 이들 금속과의 복합강 제조에 이용된다. 납땜 재료의 접합부에 납이라고 하는, 모재보다 녹는점이 낮은 합금을 흘려 넣어 접합하는 방법이다. 이 경우 녹는점이 45℃ 이상인 납을 경랍이라 하고, 이것에 의한 납땜을 경랍땜 또는 브레이징이라 한다. 녹는점이 45℃ 이하의 연랍을 사용하는 경우를 연랍땜이라 한다. 경랍으로는 은합금·구리합금·알루미늄합금 등이 쓰인다. 연랍으로는 납·주석·납-주석합금이 쓰인다. 마찰용접 접합하려는 재료를 상대적으로 운동시키면서 일정한 가압력으로 접합면을 맞추어, 그때 발생하는 마찰열을 열원으로 이용하여 용접하는 방법이다. 접합 끝 부분이 마찰열에 의해 연화되어 압접 온도에 이르렀을 때 상대운동을 정지하면서 축방향에 가압하여 접합을 끝낸다. 압접 합재를 강하게 가압하여 국부적으로큰 소성(塑性) 변형을 주어 접합시키는 방법인데, 예로부터 사용된 방법이다. 가스압접이나 단접(鍛接)처럼 가압과 동시에 가열하는 방법을 가열압접 또는 고온압접이라 한다. 알루미늄·구리 등 연성(延性)이 높은 재료의 압접은 가열하지 않고 상온에서 가압하는 것만으로 용접이 가능하다. 이것을 냉간압접이라고 한다. 확산접합 접합 면을 가압·밀착시켜 재결정 온도부근으로 가열하여 금속원자를 확산시킴으로써 접합하는 방법이다. 일반적으로 공중에서 하므로 텅스텐·몰리브덴·지르코늄 등 활성이 높은 고융점금속의 접합도 가능하다. 이 방법은 접합부의 형상을 변화시키지 않고 접합할 수 있어서 정밀접합이 가능하다. 또한 용융응고조직이 생기지 않고 접합온도가 낮기 때문에 복합재료·소결합금(燒結合金)·이종(異種) 금속 간의 접합이 가능하다. 초음파용접 압접법의 일종인데, 피용접물을 겹쳐서 용접칩과 수압대(受壓臺) 사이에 끼운 뒤 가벼운 정압력(靜壓力)을 가하면서 용접칩에서 초음파진동을 가하여 용접하는 방법이다. 이 방법에서는 진동에 수반되는 접합면의 마찰에 의해 표면산화물의 파괴 및 국부적 소성변형에 의해 새로 노출된 금속면끼리의 밀착이 이루어지고, 나아가 마찰열에 의한 국부적 온도 상승에 의해 원자의 확산 및 재결정이 촉진되어 견고한 압접부가 형성된다. 이 방법은 집적회로, 반도체의 리드선 등 금속박(金屬箔)이나 세선(細線) 접합에 이용된다. 레이저용접 원자 또는 분자의 에너지준위(準位) 사이의 유도방사로 생긴 강력한 에너지를 지닌 광선을 이용하여 용접하는 방법이다. 레이저광선은 높은 에너지 밀도의 집중열원 성격이 강하므로 재료에 미치는 열 영향이 적고 열변형도 적어서 정밀한 용접 및 절단 등에 이용된다. 대기 중에서 작업이 가능하고 레이저 발생장치에서 떨어진 곳까지 빔을 간단히 유도할 수 있기 때문에 조작이 쉽다. 그 밖에 태양광선을 열원으로 하는 용접법을 생각할 수 있으나 실용화 단계는 아니다. 용접의 장·단점 용접의 일반적 특징으로는 자재의 절약, 공정(工程)의 감소, 성능과 수명의 향상을 들 수 있다. 용접이음은 종래 구조물 조립에 잘 사용되었던 리벳이음보다도 접합강도가 높고, 가볍고 강한 구조물을 단기간에 건조할 수 있다. 또한 수밀성(水密性)·기밀성(氣密性)이 뛰어난 장점을 가지고 있어, 용접기술은 조선·건축·원자력 산업을 비롯하여 여러 분야에서 널리 이용되고 있다. 그러나 단점으로는 용접이 단시간 내에 높은 열을 가해 접합하는 방법이므로 재질의 변화, 잔류응력, 변형 또는 용접 결함이 생기기 쉽고 또한 품질검사가 곤란하며, 용접구조물은 응력집중에 민감한 데다 저온에서는 취성파괴(脆性破壞)의 위험이 생기기 쉬운 결점이 있다. 그 때문에 용접기술을 이용할 때는 용접설계에 충분한 주의를 할 필요가 있다. 단조 鍛造 forging 금속 가공의 일종. 금형공구로 소재(素材)에 압축하중(壓縮荷重)을 가하여 소재의 높이(두께)나 지름을 단축하고, 또한 압축 방향에 직각 방향으로 늘임으로써 정해진 모양·치수의 물품을 만드는 작업을 말한다. 그 역사는 인류가 금속으로 무기나 장신구를 만들기 시작한 청동기시대(BC 4000∼BC 2000)로 거슬러 올라간다. 옛날 사람들은 단조를 ＜대장일＞이라 하여 주로 도검류(刀劍類), 괭이·가래 등의 경작용 농기구, 말의 편자 등 금속제 용구를 제조하는 수단으로 활용했는데, 당시의 단조 방법은 해머를 손으로 쥐고 치는 등 수동식 작업의 범위에서 벗어나지 못했다. 그러나 현대에는 에어해머라든가 프레스 등의 기계력을 이용해서, 큰 것은 수 백t이나 되는 선박용 또는 원자력발전기용 회전축(回轉軸)에서부터 작은 것은 못 등의 1g 정도밖에 안 되는 제품에 이르기까지, 또 자동차용의 여러 가지 복잡한 부분품까지도 단조를 이용해서 만들게 되었다. 단조는 적열온도(赤熱溫度)와 같은 고온에서부터 실온(室溫)에 이르기까지의 여러 온도에서 가능하다. 〔열간(熱間)단조〕 재료를 적열상태까지 가열하여 실시하는 단조로, 성형(成型)과 동시에 단련에 의해 재료의 기계적 성질을 향상시키는 것이다. 용융금속(溶融金屬)을 주형(鑄型)에 주입하여 굳힌 주괴(鑄塊)나 연속주조로 만든 주편(鑄片)은 그대로는 무르고 강도도 낮다. 그러나 이것을 열간단조하면 내부조직이 개선되어 점성을 지니게 되므로 충격력에 대해서도 강하게 된다. 단 재료에 따라서는 가령 연강(軟鋼)의 경우, 열간취성(熱間脆性)이라 하여 900∼1200℃의 범위에서 아주 무르게 되는 성질이 있으므로, 주괴·주편 단조의 초기공정에서는 가공도(加工度)를 작게 하는 일이 중요하다. 단련으로 내부조직이 개선된 금속은 고온에서 연하고 또한 잘 전연(展延)되는 성질을 지니므로 큰 가공도로 복잡한 모양을 만들 수 있다. 〔냉간(冷間)단조〕 한편 실온 부근에서 실시하는 단조는 냉간단조라 하여 복잡한 모양으로 된 제품을 만드는 데는 맞지 않으나, 변형에 따라 일어나는 가공경화(加工硬化) 때문에 고강도의 것을 얻을 수 있으며, 표면이 깨끗하고 치수의 정밀도가 높은 제품을 만들 수 있다. 〔온간(溫間)단조〕 온간단조는 열간단조와 냉간단조의 중간 온도에서 양쪽의 장점을 살리는 것을 겨냥한 작업이다. 단조는 또한 사용하는 금형공구의 종류에 따라 자유단조와 형(型)단조로 대별된다. 〔자유단조〕 자유단조에서는 단순한 형상의 공구, 즉 가압면이 평면 또는 원주면(圓柱面) 같은 단순한 곡면공구를 사용하며, 소재의 일부분씩을 압축하는 국부압축을 반복하여 최종 모양의 치수로 완성해 간다. 따라서 작업시간은 많이 걸리지만 같은 공구를 사용하여 여러 가지 모양의 제품을 만들 수 있어서 여러 품목의 소량생산에 적합하다. 그러나 작업자의 고도 기술이 요구된다. 또 사용공구의 모양에 따라서는 구멍뚫기나 절단도 자유단조에 포함된다. 〔형(型)단조〕 한편 형단조는 최종 또는 중간제품의 외형에 맞추어 오목하게 패인 상하 1쌍의 금형을 사용하는 단조이다. 형단조용 금형의 제작비는 비싸지만 작업속도가 빨라 자동차부품같이 모양이나 치수가 일정한 단조품의 대량생산에 적합하다. 〔새로운 단조기술〕 단조기술의 발달은 보다 정밀하고 복잡하며, 고기능을 필요로 하는 제품의 경제적 생산을 지향하고 있다. 그 때문에 기계의 자동화·고속화를 도모하여 여러 가지 특수단조기가 개발되어 있다. 다램(多ram)단조기는 왕복운동을 하는 램을 여러 개 사용하여 이것을 수직 및 수평방향으로 배치하고 각각의 램에 금형공구를 부착하여 소재의 여러 곳을 동시에 가압함으로써 작업속도의 신속화를 도모하고 있다. 또 램의 작동에서 공구 교환을 포함한 모든 것을 계산기로 제어하여 작업속도와 제품 정밀도를 향상시킨 열간자유단조기도 있다. 원판형 제품의 소량생산용으로는 회전단조기〔그림 1〕가 있다. 이 기계는 상부에 상형(上型;원뿔 모양의 加壓面을 지님)을 부착한 홀더(holder)가 있고 그 축(軸)은 수직선에서 약간 기울어져 있다. 그리고 홀더는 자전하면서 수직축 주위를 공전한다. 한편 하형(下型)은 제품 모양에 맞추어 요철(凹凸)이 조각되어 있고, 하부의 유압램에 부착되어 유압에 의해 들어 올려지게 되어 있다. 이런 소재는 상형의 원뿔 모양의 가압면에서 일부분씩 연속적으로 가압되어 하형의 오목 부분에 충만해 간다. 국부가압 등에서 성형에 필요한 하중은 전체를 동시에 압축하는 보통의 형단조보다 훨씬 작은 하중으로 충분하며 기계도 소형으로 충분하다. 회전단조는 압연(壓延)과 단조의 복합가공이라 할 수 있으며, 재료에 타격을 주지 않으므로 진동·소음이 적다. 톱니바퀴의 성형에도 응용되고 있다. 다른 가공법과의 복합가공의 발전은 최근의 경향이며 그 일례로 용탕(溶湯)단조〔그림 2〕는 금형 안에 주입된 용융금속(용탕)에 펀치 공구를 삽입함으로써 용탕에 고압을 가하여 성형과 응고를 동시에 실시하는 작업이며, 주조와 단조의 복합가공이다. 주조품 특유의 결함을 지니지 않고 강도가 높은 균질의 성형품을 얻을 수 있다. 또 분말단조는 분말야금과 열간단조를 복합시켜 비교적 저렴한 가격으로 고정밀도·고강도의 제품을 생산하는 가공법이며 티탄합금 및 기타의 내열(耐熱)재료, 텅스텐 등 난가공성(難加工性)재료의 가공법으로 주목된다. 압연 회전하고 있는 한 쌍의 원기둥체인 롤 사이의 틈에 금속소재를 넣고 롤의 압력으로 소재의 길이를 늘려 단면적을 축소시키는 금속가공법. 금속재료에 적당한 힘을 가하면 파괴되지 않고 영구변형을 일으키는 성질(소성)이 있음을 이용한 것으로, 단조(鍛造) 등과 함께 금속 소성가공법의 일종이다. 후강판(厚鋼板)·박강판(薄鋼板)·봉강(俸鋼)·형강(形鋼) 및 이음매 없는 강관(鋼管) 등 강재(鋼材)를 비롯하여 각종 금속이나 합금의 박(箔)·판(板)·봉(棒)·관(管) 등이 이 방법으로 제조된다. 압연할 때의 소재의 온도에 따라 열간압연(熱間壓延)과 냉간압연(冷間壓延)으로 크게 나뉜다. 철강공장에서 주괴(鑄塊)를 반제품인 강편(鋼片)으로 압연하는 분괴압연(分塊壓延)은 열간압연의 대표적인 예이다. 열간압연에서는 금속이 가공에 의한 경화(硬化)를 일으키지 않는 재결정온도 이상의 온도에서 압연이 행해지기 때문에 비교적 작은 롤 압력으로 큰 변형가공이 가능하다. 분괴압연에서는 주괴 속에 있는 기포와 조대결정조직(粗大結晶組織)을 없애 균질 조직의 강편으로 만들 수 있다. 다만 열간압연에서는 압연 중에 고온의 소재 표면이 대기중의 산소와 화합하여 산화막을 형성하기 때문에, 제품의 표면이 거칠고 금속광택이 없으며 치수정밀도도 나쁘다. 냉간압연은 실온에서 소재를 압연하는 방식으로, 제품의 표면이 평활(平滑)하고 금속광택이 있으며 치수정밀도도 좋다. 박강판 제조용의 냉간 스트립밀이 대표적인 예이다. 냉간압연과 열처리를 적절히 조합함으로써 압연제품의 결정조직을 개선시켜 뛰어난 기계적·물리적 성질을 갖게 할 수 있다. 압연의 원리 단면이 직사각형인 소재를 압연하는 경우, 압연 전후의 소재의 두께와 나비를 각각 및 라고 하자. 이때 ()를 압하량(壓下量), ()/를 압하율(壓下率), ()를 나비연신량이라고 한다. 압연 중에 소재와 롤이 접촉하는 넓이는 롤 지름 및 압하량이 클수록 크다. 이 접촉면적과 롤, 소재 사이의 마찰계수 및 소재의 변형저항(항복응력) 등이 클수록 큰 압연압력이 필요하다. 따라서 굳어서 잘 변형되지 않는 재료나 박판의 압연에는 지름이 작은 롤을 사용하면 좋다. 그러나 지름이 작은 롤은 압연 도중에 구부러져 제품판의 치수정밀도가 나빠지기도 하고(판이 양 끝보다 중앙에서 두꺼워진다), 롤이 부서지기도 한다. 그래서 소재에 직접 접촉하는 롤(작업롤)을 보강하기 위해, 소재와 반대 쪽에 지지롤을 배치하는 각종 다단식압연기가 고안되었다. 압연기의 입구 쪽에서는 소재가 롤의 표면보다 느리게 이동하고 출구 쪽에서는 그 반대이다. 이때 소재와 롤 표면의 이동속도가 일치하는 점을 중립점이라 한다. 롤 및 소재에 가해지는 압력은 중립점에서 최대이다. 압연 도중에 소재의 앞쪽이나 뒤쪽, 또는 양쪽에서 장력(張力)을 가하면 중립점의 위치가 이동하여 압력이 감소하는 효과가 있다. 띠모양 박판의 냉간압연에서는 이러한 장력부가압연이 적용된다. 판금 板金加工 sheet metal working 금속판을 소정형태로 성형하는 작업. 프레스를 쓰는 판금가공은 판금프레스가공이라고 한다. 프레스 외의 기계를 사용하는 판금가공에는 롤성형·스피닝·인장(引張)변형가공·폭발성형·방전선형 등이 있다. ① 롤성형:가느다란 금속판자를 가로방향으로 구부리어 원판·형재·새시류와 같은 단면이 똑같은 제품을 만드는 방법이다. 2개 1조인 성형롤을 여러 조 배치하고 판재를 앞에서부터 차례로 롤 사이를 통과시켜 조금씩 구부려 최종 단면형으로 완성하는 작업이다. 코일모양으로 감은 소재를 사용하면 매우 긴 제품을 능률적으로 만들 수 있다. 이러한 방법으로 판자를 굽히고 이음매를 전기용접하여 만든 둥근관을 전봉관(電縫管)이라 하고, 널리 쓰인다. ② 스피닝(spinning):원판(成板)으로 회전대칭형 용기를 만드는 작업이다. 녹로대에서 진흙으로 단지를 성형하는 것과 같은 원리이다. 가공할 용기의 안쪽 모양에 맞춘 성형틀에 소재를 붙이어 함께 돌리면서 바깥쪽에서 롤을 눌러서 소재를 조금씩 소성(塑性) 변형시켜 성형틀과 같은 모양으로 만드는 방법이다. 롤 대신 철인두를 사용하면 주둥이가 오므라진 물통과 같은 용기를 만들 수 있다. 판금프레스가공과 롤성형가공은 틀공구 비용이 많이 들지만 작업속도가 빠르므로 동일한 제품의 대량 생산에 적합하다. 용기류를 여러 품종으로 소량생산할 때 암·수 1쌍의 틀공구의 어느 하나만으로 할 수 있는 방법이 스피닝 이외에도 여러 가지로 고안되고 있다. ③ 인장변형가공:넓은 철판 양쪽을 잡아당기면서 수틀을 판면에 눌러서 그 외형 형상에 맞추는 가공이므로 비교적 얕은 대형 용기제조에 적합하고 안장모양 성형도 이 방법으로 할 수 있다. ④ 폭발성형과 수중방전성형:암틀만을 쓰는 성형법이다. 이 방법은 물 속에서 화약을 폭발시키거나 전극 사이에서 방전할 때 순간적으로 발생하는 큰 가스압력과 팽창에너지를 물의 운동으로 바꾸어 소재면에 압력을 걸어 암틀에 맞추는 방법이다. 이상은 성형가공이지만 그 밖에 접합방법 판금가공이 있다. 함석을 이을 때처럼 박판(薄板) 끝을 접어서 서로 걸어 당기며 접합하는 작업이다. 시밍(shimming)가공법은 깡통에 뚜껑을 닫는 작업에서 먼저 프레스로 깡통 입구 1㎜ 가량을 밖으로 직각으로 굽혀 두었다가 가장자리를 둥그스름이 접힌 뚜껑을 덮을 때 이 접힌 부분을 안고 죄는 스피닝작업의 일종이다. 압출 壓出加工 extruding 봉(俸)·관(管) 등과 같이 길고 단면이 일정한 제품을 만드는 금속가공법의 하나. 1797년 영국에서 J. 브라마가 강철제의 포트 속에서 납을 녹이고 이것을 수동펌프로 끌어 올려 냉각응고시키면서 관으로 뽑아낸 것이 시초라고 한다. 그 뒤 1820년 수압프레스기가 발명되기까지 납관의 압출가공은 공업적으로는 이루어지지 않았다. 일반적으로 압출가공에서는 우선 소재를 콘테이너에 넣고 램(ram)으로 이것에 압력을 가하여 다이스구멍으로 소재보다도 단면적이 작은 제품을 유출시킨다. 다이스구멍의 형상을 바꿈으로써 관·각봉 등 임의의 단면형상을 갖는 제품을 만들 수가 있다. 또 압연으로는 만들지 못하는 단면형, 즉 핀붙이방열관(finned tube radiator)이나 알루미늄섀시 등과 같은 복잡한 단면형의 제품을 만들 수도 있다. 압출가공에는 크게 나누어 2가지 방법이 있는데, 하나는 직접압출법 또는 전방압출법이라고 하는 것으로 소재에 가하는 압력의 방향과 제품이 다이스구멍으로 나가는 방향이 같은 경우이다. 또 한 가지는 이 방향이 반대인 경우이며 간접압출법 또는 후방압출법이라고 한다. 어느 경우든 소재를 밀폐용기 속에 집어넣고 그 일부에 뚫은 다이스구멍에서 재료를 유출해 내는 것이므로 가공시에는 대단히 높은 압력과 대형기계의 설비를 필요로 한다는 결점이 있다. 반면 재료에는 인장력이 걸리지 않으므로 파괴되거나 절단되는 일이 없고, 1회 가공으로 소재의 단면적을 대폭 감소시킬 수 있다. 소재를 재결정온도 이상으로 가열하여 실시하는 방법을 열간압출, 실온에서 하는 방법을 냉간압출이라 한다. 알루미늄의 경우 열간압출에서는 소재단면적의 1/300의 단면적을 갖는 제품을 1회 압출하여 만들 수 있다. 냉간압출에서는 열간압출만큼 큰 가공도는 내지 못하지만 치수정밀도가 높은 제품을 효율적으로 생산할 수 있다는 이점이 있다. 철강의 냉간압출은 제 2 차 세계대전 직전에 독일에서 화성피막(化成皮幕)을 이용하는 윤활법이 개발되어 처음으로 가능해진 기술로 전후에 눈부시게 발전·보급되었으며, 자동차부품과 기타 생산합리화에 큰 공헌을 해 왔다. 또한 냉간압출에서의 가공도는 사용하는 공구재료의 강도상 너무 크게 잡을 수 없는데, 철강의 경우는 단면적 감소율을 감안할 때 60∼80％ 정도이다. 인발(와이어드로잉) 끝부분이 좁은 ＜다이스(dies)＞에 금속선(wire) 또는 금속관을 끼우고, 이 끝부분을 끌어당겨 다이스의 구멍을 통해 뽑아냄으로써 금속선·금속관의 지름, 관벽두께를 감소시켜 조절하는 가공법. ＜인발가공(引拔加工)＞ 또는 ＜연신(延伸;드로잉)＞이라고도 한다. 이 가공법은 단조(鍛造)에 버금갈 만큼 오래된 금속 가공 기술로, 처음에는 연철(軟鐵) 블록에 뚫은 구멍을 통해 비교적 무른 금속선이 드로잉되었으며, 동력으로는 사람 또는 말 등의 견인력이 활용되었다. 와이어드로잉은 금속선(또는 금속봉)의 드로잉〔그림 1〕뿐만 아니라, 플러그(plug) 없이 금속관의 겉지름만을 줄이는 공드로잉(空延伸), 플러그를 끼우고 금속관의 겉지름과 관벽두께를 동시에 줄이는 심금드로잉(心金延伸), 심금봉드로잉(心金俸延伸)에도 활용된다〔그림 2〕. 와이어드로잉 장치에는, ＜드로잉벤치(drawing bench)＞라 불리는 단두(單頭)의 드로잉장치로 비교적 느린 속도로 운전되는 것과〔그림 4〕 복수의 다이스가 장치되어 있어 5∼6패스의 드로잉가공을 1대의 드로잉 장치로 할 수 있는 ＜연속드로잉기(連續延伸機)＞가 있다〔그림 5〕. 연속드로잉시스템은 전동기로 구동되는 드럼으로 금속선을 감아 올리는 기술이 개발됨으로써 크게 발전되었다. 연속드로잉기의 전형적인 공정은, 다이스에서 나오는 금속선을 드럼의 아래편짝에서 감아 위편짝으로 올려보내고 드럼의 위끝에서 풀어 주면 이 금속선은 다음 다이스에서 다시 드로잉되는 반복방식으로 되어 있다〔그림 4〕. 다이스의 삽입부 쪽에는 원칙적으로 장력이 작용하지 않는다. 후방장력(後方張力)이 부가되면 다이스와 재료 사이의 압력과, 마찰·마모에 관련된 트러블 및 에너지손실이 감소된다. 그러나 후방장력에 의해 일어나는 일은 효과적으로 회수될 수 없다는 것, 장치가 복잡해진다는 것, 또 재료에 작용하는 장력의 레벨이 전체적으로 상승되어 재료의 인장에 의한 절단이 증가한다는 것 등의 난점 때문에 후방장력 부가방식은 그다지 널리 보급되지 않았다. 와이어드로잉은 공구인 다이스는 정지해 있고 재료만 이동하는 공정이므로 드로잉의 속도가 클수록 미끄럼 속도도 커져 마찰에 의한 재료 표면의 결함 발생빈도가 높아진다. 이 재료 표면의 결함 발생을 방지하기 위해서 피아노선 등의 경강선(硬鋼線) 드로잉을 하는 경우에는 충분히 윤활(潤滑)처리를 해야 하며, 또 다이스는 공구강으로 제조한 것이 아니라, 텅스텐탄화물과 코발트를 소결(燒結)시킨 초경합금(超硬合金)으로 제조한 것을 사용해야 한다. 그리고 표면결함 발생 등의 문제점 해결을 위해 압연(壓延)의 경우와 마찬가지로 롤을 사용하는 ＜롤러다이스드로잉＞이 개발되었다. 이것은 1단 또는 2단에 걸쳐 원형 단면의 감면(減面)을 하는 드로잉법이며, 재료와 공구의 마찰을 두드러지게 감소시키므로 가공재의 조직이나 잔류응력(殘留應力) 분포상 양호한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러나 이 방식도 후방장력부가방식과 마찬가지로 널리 이용되지는 않고 있다. 와이어드로잉은 보통 상온에서 하는 냉간가공(冷間加工)으로 처리된다. 그러나 녹는점이 매우 높은 재료인 텅스텐·몰리브덴 등을 소성변형(塑成變形)으로 드로잉시키는 경우에는 상온으로는 불가능하므로, 사전에 재료를 1000℃로 가열하고 300℃ 정도로 내리는 동안에 연속와이어드로잉 공정을 진행시킨다. 상온보다도 높은 온도에서 와이어드로잉하는 방법으로는 탄소강을 300∼500℃로 가열해서 와이어드로잉하고 풀림(annealing)도 아울러 진행시키는 온간가공 방식도 개발되었다. 한편, 와이어드로잉에 있어서는 다이스와 재료의 상대미끄럼속도가 빨라서 마찰과 관련된 난점이 발생하기 쉬우므로 윤활처리를 하여 가공해야 한다. 가령 피아노선 등의 경도가 큰 금속선을 드로잉하는 경우에는, 재료 표면을 미리 인산염 피막처리를 하거나 재료 표면에 석회를 바르거나 하여 금속비누가 잘 부착되도록 하면 연화·용융된 금속비누 유체윤활(流體潤滑)에 의한 윤활효과가 잘 나타난다. 인산염 피막처리와 금속비누를 함께 이용하는 윤활방식은 특히 철 계통 재료의 와이어드로잉에서 우수한 윤활효과를 나타낸다. 윤활제로서는 이상과 같은 것 이외에 점착력이 크고 점성이 높은 여러 가지 물질이 활용된다. 예컨대 천연물질로는 라놀린 등이 많이 이용되며, 또 드로잉시스템의 냉각을 겸해서 비교적 점성도가 낮은 광유(鑛油)에 유성향상제(油性向上劑) 등을 첨가해서 사용하는 경우도 있다. 역학적으로 윤활제를 다이스 안으로 공급하는 방법으로서는 다이스의 삽입부(揷入部)에 두겁 같은 것을 장치하여, 재료가 삽입되어 감에 따라 공급되는 윤활제의 압력이 커짐으로써 윤활제가 밀려들어가게 되는 시스템도 개발되었다. 선반 旋盤 lathe 선삭가공(旋削加工)을 하는 공작기계의 하나. 공작기계 중 가장 기본적이며 중요한 것으로서 용도도 다양하다. 주축에 공작물을 고정시키고 주축을 회전시켜 공작물을 돌리면서, 공구대에 장치된 공구(바이트)에 절삭깊이와 이송을 주어 공구를 적당한 방향으로 이동시켜가며 공작물을 주로 원기둥모양으로 깎는 공작기계이다. 일반적으로 선반이라고 하면 보통선반(engine lathe)을 가리키나, 그 밖에도 〔표〕와 같이 많은 기종이 사용되고 있다. 선반의 크기는 베드 위의 스윙(베드에 닿지 않고 회전할 수 있는 공작물의 최대지름), 주축과 심압축의 센터 사이의 최대거리(양 센터 사이에 수용할 수 있는 공작물의 최대길이), 왕복대 위의 스윙(왕복대에 닿지 않고 회전할 수 있는 공작물의 최대지름), 베드의 길이 등을 사용해서 표시한다. 〔주축대〕 주축대는 주축과 이것을 지지하는 베어링 및 전동기의 동력을 주축에 전달하는 구동장치로 이루어진다. 특히 주축과 그 베어링은 선반의 성능을 크게 지배하는 중요한 부분이며, 높은 회전정밀도, 강성(剛性), 열적(熱的) 안전성 등이 요구된다. 최근 베어링에는 넓은 절삭속도역(切削速度城)에 대응 가능하고 회전정밀도가 비교적 양호하며 보수와 조립이 용이하다는 이유에서 구름베어링이 많이 이용된다. 주축용 구름베어링은 그 목적에 따라 각종의 것이 사용되고 있는데, 대표적인 것으로 복렬원통롤러베어링과 원뿔롤러베어링이 있다. 복렬원통롤러베어링은 외형 치수에 비해서 레이디얼강성(剛性)이 높고 모양이 단순하기 때문에 롤러의 상호 차이를 적게 할 수 있어, 높은 정밀도를 얻을 수 있다. 또 조정을 쉽게 할 수 있도록 내륜(內輪)의 안지름에 테이퍼를 설치하여 많이 사용한다. 그러나 이 베어링은 스러스트 하중을 감당할 수 없기 때문에 고속회전에도 사용 가능한 앵귤러볼베어링을 병용한다. 한편 원뿔구름베어링은 레이디얼과 스러스트의 양방향의 하중을 동시에 받을 수 있고 강성도 높으며 베어링 주변의 장착구조가 간단하여 예압(豫壓)의 조정을 쉽게 할 수 있다는 장점이 있다. 이 베어링에 의해 지지되는 수축에서는 강성을 증대시키기 위하여 베어링의 등쪽 면을 맞대게 하고 예압을 주어 맞추어 넣는 방법을 쓰고 있다. 이와 같이 수축은 여러 종류의 베어링으로 지지되는데, 그 지지 방법에는 2점지지와 3점지지가 있다. 두 방법을 비교해 보면 그 효율은 제작 방식에 크게 좌우되므로 일률적으로 판단할 수 없지만, 대체로 3점지지는 동강성(動剛性)의 면에서 볼 때 3베어링 중 주요 베어링을 제외한 한 베어링의 정강성(靜剛性)을 낮게 해둠으로써 감쇠성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다. 또 주축은 속이 빈 중공구조(中空構造)로 되어 있어 봉재(俸材) 작업을 할 수 있도록 하였다. 주축대의 구동장치는 여러 절삭조건의 변화에 따라서 경제적인 절삭속도를 선택할 수 있도륵 된 속도열(速度列)을 필요로 한다. 절삭속도역은 나사깎기에서부터 최근 서멧·세라믹·CBN(6방결정계 질화붕소) 공구를 사용하는 고속절삭으로 확대되고 있다. 이 범위 내에서 임의의 속도 설정을 할 수 있는 것이 이상적이지만 실제로는 한정된 단수(段數)의 회전속도를 얻을 수 있는 변속메커니즘을 채택하고 있는 경우가 많다. 속도열은 속도의 강하율이 공작물의 지름과 관계없이 일정하며, 더구나 변속메커니즘이 단순한 등비급수속도열을 사용하고 있다. 또한 최근의 수치제어선반(numerical control lathe;NC선반) 등에서는 무단변속이 채택되기 시작하고, NC프로그램으로 주축 회전속도를 지정할 수 있다. 〔심압대〕 심압대는 베드 위에서 주축과 마주 보는 위치에 있으며, 베드 위를 이동할 수 있도록 되어 있다. 그 주요 부분은 심압대본체·심압대베이스·심압축·정지센터 등이다. 심압대본체는심압대베이스 위를 축심과 직각방향으로 약간이동할 수 있으며, 주축의 회전센터와 정지센터와의 끝맞추기를 할 수 있게 되어 있다. 또 심압축은 심압대본체의 구멍으로 왔다갔다 할 수 있는 축이며, 주로 센터를 부착시켜서 공작물의 한쪽 끝을 지지하는 기능을 한다. 또한 심압대에는 센터 이외에 드릴·리머·드릴척 등을 끼워 천공(穿孔) 작업을 할 수 있다. 이 때문에 심압대는 충분한 강성을 가져야 하고, 또 센터의 중심위치가 정확해야 한다. 〔왕복대〕 베드 위를 왕복하며 바이트를 이송운동시키는 부분의 총칭이며, 새들·에이프런·가로이송대·회전대·세로이송대·공구대 등으로 구성되어 있다. 새들은 베드 위를 왕복하고 바이트에 세로이송을 주는 부분으로 그 위에 가로이송대가 있다. 가로이송대는 새들 위를 주축과 직각방향으로 이동한다. 회전대는 가로이송대 위에서 약 ±60˚ 회전시킬 수 있으며, 이 범위내에서 임의의 각도로 테이퍼깎기를 할 수 있도록 되어 있다. 회전대 위에 부착된 세로이송대는 주축에 대해서 평행이동을 하며, 공구대에 장착된 바이트를 미세하게 이송시킬 수 있다. 공구대는 45˚ 또는 90˚씩 회전시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 왕복대에서는 이상과 같은 복합운동을 할 수 있어, 바이트를 임의의 위치까지 이동시켜 정지시킬 수 있다. 이송축 및 리드스크루는 주축의 회전속도에 비례하여 왕복대에 이송속도를 전달한다. 이 결과 에이프런 내의 속도변환장치를 거쳐 전달된 동력에 의해 왕복대는 세로이송되고, 또 왕복대 위의 가로이송대는 가로이송된다. 리드스크루는 선반으로 나사깎기를 할 때 사용되며, 왕복대와의 결합에는 반으로 분할된 너트를 사용한다. 나사깎기의 정밀도에 영향을 주는 것은 리드스크루의 비틀림 및 그 가공정밀도이다. 이 때문에 리드스크루는 이송축과 함께 정밀도가 높은 가공에 적당하며, 강성이 높온 설계에 이용된다. 〔베드〕 베드는 각 구조 부분의 자중(自重)에 의한 변형 및 절삭가공 중의 떨림진동으로 인한 가공정밀도의 저하를 억제하기 위하여 강도뿐만 아니라 충분한 강성을 가진 구조로 설계할 필요가 있다. 이 때문에 베드의 단면을 상자형구조로 하여 강성을 높이거나 리브에 의한 보강을 하고 있다. 또 주철성 베드인 경우에 수사(鑄砂)를 남겨서 흡진성(吸振性)을 향상시키거나, 베드 일부에 콘크리트 구조를 채용하는 등의 방법이 강구되고 있다. 베드 재료는 강도와 내마멸성이 좋은 미하나이트계의 주철을 많이 사용하고 있다. 이 밖에 베드는 왕복대의 안내면(案內面)을 설치하기 위하여 진직성(眞直性)을 유지하고, 칩(chip)과 절삭유제의 처리가 쉬워야 하고 또한 작업과 보수하기 쉬워야 한다. 최근의 NC선반에서는 절삭자동처리장치와 공구대의 복수화(複數化) 등을 고려해서 베드구조에 변화가 일어나고 있다. 또 베드의 안내면은 가공과 수리를 용이하게 하기 위해 단순한 모양으로 만들고, 모멘트부하에 대한 안정성, 내마멸성, 낮은 마찰저항 및 안내면 상호간격조정의 용이성 등의 조건을 만족시키도록 설계되어 있다. 안내면의 단면모양에는 삼각형의 산형(山形)과 평탄한 평형(平形)이 있고, 더브테일(dovetail)형 및 이들 모양을 조합한 것 등이 있다. 베드와 볼트로 결합시킨 다리는 선반 전체를 일정한 높이로 지지하는 것인데, 최근에는 베드와 일체구조(一體構造)로 하여 강성을 높인 것이 많다. 밀링머신 milling machine 테이블 위에 일감을 고정시키고, 많은 절삭날을 가진 밀링커터(milling cutter;밀링머신에서 사용하는 회전식 절삭공구)를 회전시켜 일감에 이송을 주면서 절삭하는 공작기계. 프라이스반(盤)이라고도 한다. 밀링머신에서는 밀링커터나 부속품과 부속장치를 사용하는 방법에 따라 여러 가지 가공을 할 수 있다. 평면은 물론 불규칙하고 복잡한 면을 깎거나, 드릴의 홈, 기어의 치형을 깎기도 한다. 여러 가지 모양의 일감을 깎으려면 이에 해당되는 밀링커터도 일감의 모양·치수·재질 등에 따라 여러 가지가 필요하다. 밀링머신은 범용성이 풍부하고 가공정밀도도 높기 때문에 선반·드릴링머신과 함께 현재 가장 널리 사용되고 있는 공작기계의 하나이다. 또 그 크기·가공능력에 따라 많은 종류로 나뉘는데, 특히 공구와 공작물에 상하 상대운동을 위한 구조상의 차이에 의해 니형(무릎형)과 베드형으로 구분된다. 공작물을 위·아래로 움직이도록 하는 것이 니형이고, 가공공구를 위·아래로 움직이도록 하는 것이 베드형이다. 니형 밀링머신은 주축이 수직인 직립형과 수평형으로 나뉘고, 다시 수평형 밀링머신 중에서 테이블이나 주축헤드 등이 회전하는 것을 만능밀링머신이라 한다. 또 램형 밀링머신이라 해서 기둥 위의 램에 주축헤드가 붙어서 그 램이 앞뒤로 왔다갔다 하는 것도 있는데, 주축헤드가 좌우로 기울어진 것, 램이 평면내에서 회전하는 것 등이 있다. 베드형 밀링머신에도 니형과 같이 주축의 방향에 의해 직립형과 수평형이 있다. 베드형 중에서 주축의 상하운동 및 가공물의 전후운동을 반고정으로 하고, 테이블의 좌우운동을 주체로 하는, 대량 생산에 적당한 것을 생산밀링머신이라 한다. 니형 밀링머신은 기둥·니·새들·테이블의 기본구조 요소로 이루어지며, 테이블과 새들을 위에 얹은 니가 상하로 움직이고, 니 위의 새들은 전후로 움직이고, 새들 위의 테이블은 좌우로 움직여서 공작물의 3차원운동을 가능하게 하고 있다. 주축은 기둥 속에 장치되어 있다. 이 밀링머신의 특징은 조작성이 좋은 것이며, 각종 부속장치를 설치하여 광범위한 가공을 할 수가 있어서 가장 많이 사용되고 있다. 일반적으로는 작은 부품의 가공을 대상으로 하며, 제작 개수는 중량생산 이하이며 복잡한 절삭면이나 많은 절삭면을 가지는 경우에 알맞다. 베드형 밀링머신은 니형에서처럼 니의 상하운동을 하지 않고 주축헤드에 의해 상하운동을 하며, 테이블은 마루 위에 고정시킨 베드 위를 왕복운동하는 구조이다. 중량물의 가공에 알맞고 정밀도도 안정되어 있다. 이 밖에 특수한 밀링머신으로는 플레이너의 바이트 대신에 주축헤드를 장치한 종류가 있다. 드릴링머신 공구 중 주로 드릴을 사용하여 구멍을 뚫는 공작기계. 구멍을 뚫는 가공 외에 뚫린 구멍을 정밀하게 다듬는 리밍, 구멍을 넓히는 보링, 탭에 의한 나사내기, 구멍 입구부의 가공(자리파기) 등도 가능하다. 오늘날 사용하고 있는 것과 같은 드릴링머신의 원형이 제작된 것은 1850년대라고 한다. 종류 ⑴ 직립 드릴링머신: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(그림). 드릴이나 리머 등의 공구는 주축 끝에 뚫려 있는 모르스테이퍼 구멍에 직접 부착하거나 모르스테이퍼 구멍에 부착된 드릴체크에 부착하여 사용한다. 주축의 회전은 정전(正轉)과 역전의 두 방향 모두 가능하며, 그 회전축 방향으로 자동 또는 수동으로 움직일 수 있다. 공작물은 일반적으로 테이블 위에 고정시켜 가공한다. 지름 13㎜ 이하의 구멍을 뚫는 소형의 직립 드릴링머신을 탁상 드릴링머신 또는 수가감(手加減) 드릴링머신이라 한다. ⑵ 레이디얼 드릴링머신: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. 주된 종류로 베이스형·만능형·벽걸이형·이동형이 있다. ① 베이스형:베이스 위에 테이블을 설치하여 직립 드릴링머신으로 다룰 수 있는 조그마한 부품의 가공이 가능하며, 암 끝에 보조칼럼을 부착하면 수직방향으로 구멍을 넓힐 수 있는 가공도 가능하다. ② 만능형:수직방향의 구멍뚫기뿐만 아니라 보일러와 같은 큰 공작물의 측면에도 수평방향의 구멍을 뚫을 수 있도록 주축이 임의의 방향으로 움직이도록 되어 있다. ③ 벽걸이형:칼럼이 공장의 벽이나 기둥에 부착된 구조로 되어 있다. ④ 이동형:기계 전체가 수평안내면상(水平案內面上)을 이동할 수 있게 되어 있다. ⑶ 다축(多軸) 드릴링머신:생산성을 향상시키기 위해 여러 개의 축으로 동시에 많은 구멍을 뚫을 수 있게 한 것이다. ⑷ 기타: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. 용융가공 물체를 녹여 가공하는 기술 소성가공 소성을 이용하여 재료를 소정의 형상·치수의 제품으로 성형하는 방법. 일반적으로 고체 물질에 힘을 가해 변형시킬 경우 힘이 작은 동안은 그 힘을 제거하면 물체의 형상은 본래의 형상으로 되돌아가는데, 이 성질을 탄성이라 한다. 힘을 점차 크게 가하면 마침내 힘을 제거해도 물체의 형상은 원래대로 되돌아가지 않게 되는데, 이것이 소성변형이다. 또 고체가 갖는 이 성질을 소성이라 한다. 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 금속제품의 대부분이 소성가공의 공정을 거쳐 제품화되며 이 가공은 금속가공의 중요 분야를 차지한다. 소성가공에는 압연·압출·단조(鍛造)·전단(剪斷)·인발(引拔)·프레스가공·교정(矯正) 등의 각종 가공법이 있으며 각각의 가공명을 붙인 기계장치에 의해 가공된다. 압연·압출 및 단조는 고온으로 가열한 상태나 실온에서 가공되지만 나머지는 주로 실온에서 가공된다. 금속재료는 소성가공에 의해 강도나 그 밖의 성질이 개선된다. 가공열처리라 하여 가열온도와 소성가공을 잘 조합함으로써 더욱 제품강도를 높이는 방법도 개발되어 있다. 소성가공은 동일한 형상·치수의 물건을 다량 생산하는 데 적합한 수단으로서, 기계장치 및 사용공구의 고정밀도화에 따라 고정밀도제품을 효율적으로 생산하는 방향으로 발전하였으며, 특히 압연가공에서는 자동제어기술의 도입이 눈에 띄는 성과를 거두었다. 제품의 형상에 따라서는 절삭가공으로 만드는 것도 있는데, 소성가공은 찌꺼기가 나오지 않는 가공이므로 재료의 유효이용면에서 절삭가공보다 유리하나 제품정밀도 면에서는 절삭에 미치지 못한다. 한편, 판·관·선재와 같이 소성가공이 아니면 만들 수 없는 것도 있는데, 예를 들면 관을 압연이나 압출로도 만들 수 있는 것과 같이, 같은 물건을 다른 종류의 소성가공으로 만드는 경우도 많다. 최근 용도의 다양화로 다품종·소량생산의 요구가 소성가공 분야에서도 높아지고 있어, 이에 적응할 수 있게 컴퓨터를 도입하여 로봇을 활용하는 자동화기술이 압연 이외의 분야에도 도입되어 성과를 거두고 있으며 에너지 절약에도 기여하고 있다. 한편, 소성가공은 금속만이 아닌 플라스틱이나 금속과 비금속의 복합재료에도 실시된다. 또 흙이나 암석의 변형은 학문적으로는 소성변형으로 취급되나, 점토·도토(陶土)의 성형은 소성가공이라 하지 않는다. 절삭가공 가공할 재료를 손다듬질방법 공작기계를 사용하여 원하는 모양과 치수의 물품을 기계가공하는 방법의 총칭. 넓은뜻으로는 금속을 비롯하여 목재·석재·플라스틱·유리·보석류와 그 밖에 여러 가지 재료의 가공을 모두 포함하나, 일반적으로는 금속재료의 가공만을 뜻한다.