정보 공작기계의 종류

[￡아테나]

기계를 만들 수 있는 기계를 공작기계(工作機械; machine tool)라 한다.

   1) 절삭 공작기계 : chip을 발생시키며 소재의 부피를 줄여 가공하는 공작기계

   2) 비 절삭 공작기계 : chip을 발생시키지 않고 부피를 유지하며 소재의 소성을 이용하여 가공하는 공작기계

   MACHINING STATION에서는 절삭가공에 국한하여 알아 보기로 한다. 근래에는 한가지의 기능을 전문화하고 심화하는 측면과 하나의 장비에 다양한 기능을 부여한 종합 장비로의 양면으로 개발되어 가고 있다.

선반(lathe)





공작물의 회전과 공구의 직선운동에 의하여 절삭하는 공작기계를 선반(lathe)이라 하고 사용공구는 Bite라는 인선이 하나인 공구를 사용한다.

원형제품의 외경 또는 내경 가공을 하며 드릴링 및 탭핑, 리밍 작업이 가능하며 주축대의 변형에 따라 다양한 형태의 추가 작업이 가능하다.

최근에는 선반의 공구대에 밀링헤드를 장착한 Turn-mill장비가 사용되고 있다.

선반은 주축의 방향에 따라 수직선반 및 수평선반으로 분류 할 수 있고 제어방식에 따라 CNC 선반과 Manual 선반으로 분류 할 수 있다.

 위의 좌측 그림은 CNC 수직 선반이며 주축대에 연마석을 장착하여 공작물의 외경을 연마하는 모습을 보여주고 있으며 우측 그림은 범용 선반이다.

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드릴링 머신(Drilling machine)



공작물에 구멍을 뚫는 공작기계로서 드릴링, 탭핑, 리이밍 작업에 사용된다.

수동장비와 cnc 장비가 있다.

●업 라이트 드릴 : 주축의 방향이 수직이동만 되는 단순한 형태의 장비로서 공작물을 이동시키면서 가공해야한다.

●레이디알 드릴링 머신: 주축의 방향은 상하 이동만되는 칼럼을 중심으로 선회가 가능하며 암을 따라 주축대가 수평 이동을 할 수 있어 공작물을 이동 하지 않고 여러곳에 구멍 작업을 할 수 있다.(사진 좌)

●유니버샬 레이디알 드릴링 머신 : 레이디알 드릴링 머신에서 주축의 방향을 선회 할 수 있도록하여 경사진 구멍 가공을 할 수 있도록 만든 장비

●포트블 드릴링 머신 : 장비를 이동하면서 가공 할 수 있도록 만든 장비이며 대형 공작물 가공사용된다.

●GUN 드릴링 머신 : 총신이나 포신과 같이 깊고 높은 정도를 요구하는 구멍가공에 사용되는 장비(사진 우)

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밀링 머신(Milling machine)



공작물에 평면가공, 홈 가공 등의 면삭 가공을 하는 장비로서 소형 머시닝센터의 보급 증가로 소요 빈도가 줄어들고 있는 공작기계이다.

수동장비 및 CNC장비가 있다.

수직 밀링 머신 : 주축의 방향이 수직으로 만들어진 장비
• 수평 밀링 머신 ㅣ 주축이 수평으로 만들어진 장비
• 포트블 밀링 머신 : 장비를 이동시킬 수 있도록 만들어진 장비이며 대형 공작물 가공에 사용됨.

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  보링 머신(Boring machine)

  
  
  drilling 또는 주조 등에서 이미 뚫린 구멍을 확대하는 가공인 boring을 주로하는 전문 공작기계를 boring machine이라 하며, boring은 선반에서도 할 수 있으나 가공물이 크고 복잡한 형상을 갖고 있는 경우에는 공구를 회전시켜 가공하는 boring machine에서 가공한다

  기본적으로 drilling 머신 또는 milling 머신에서 가공하는 대부분의 가공작업을 할 수 있다.

  이송은 장비의 주축이 전후 이동 및 상하 운동을 하고 table이 전후, 좌우, 회전운동을 한다. 
  

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  연마기(grinder)

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• 연삭숫돌 입자(粒子; abrasive grain)의 절삭작용으로 가공물에서 미소한 chip을 발생하면서 가공하는 공작기계로서 정밀가공에 적용되며 선반이나 밀링등에서 황삭가공한 공작물을 최종가공치수 또는 표면조도 향상을 위하여 사용한다.

  수직 평면 연삭기

  수평 평면 연삭기

  외경연삭기

  내경 연삭기

  공구 연삭기 등이 있다.

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오면 가공기(plano miller / portal machining center)



수직형 문형 머신 센트로서 milling, boring, drilling, tapping등 종합 가공 장비이다.

공작물을 장착한 table이 길이 방향 이송을 하고 기타 축 방향은 주축 해드가 이송하게하여 대형장비에서도 구조적으로 안정적이어서 높은 정도를 요구하는 특성의 제품가공에 사용되고 table에 접촉된 바닥면을 제외한 5면을 한번의 장착으로 가공이 가능하여 능율적이다.

  그러나 공작물을 이송시켜야하는 중량제한의 문제점과 공작물이 문형의 구조물 사이로 통과해야 하므로 공작물 크기에 제약을 받는 단점이 있다.

좌측사진의 장비는 부속장치로

A.A.C(automatic attachment changer), A.T.C(automatic tool changer), A.P.C(automatic pallet changer)등을 구비하여 자동화율을 높인 장비이다.

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겐트리 머신(gantry type vertical machining center)





오면 가공기와 같이 한번의 공작물 장착에 5면을 가공할 수 있도록 설계되어 있어 매우 유사하다. 그러나 장축방향의 이송(X축)을 공작물을 이송하는 것이 아니고 문형의 gantry가 이송하면서 가공을 수행한다.

바닥에 고정된 table에 공작물을 장착하므로 중량에 구애받지 않고 수직선반과 같이 turning table을 장착하여 turning작업을 할 수 있도록 기능향상을 하고 있으나 문형의 구조물이 두 개의 bed를 타고 이송하므로 구조적으로 안정적이지 못하고 동기화에 문제를 일으킬 우려가 있다.

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플로어 머신(floor horizontal machining center)





대형 가공장비에 적용되며 공작물을 고정시켜두고 장비전체가 바닥에 설치되어 있는 bed를 타고 이동하는 구조이며 open된 table에 공작물을 장착하게되므로 공작물의 외형에 제약을 들받으며 indexing table을 장착하여 5면가공기와 같이 다면을 한번의 장착(set up)으로 가공이 가능한 잇점이 있다.

부속장치로

A.T.C(automatic tool changer),

A.A.C(automatic attachment changer),

indexing(rotary)table등이 있다.