기계공작 선반

 제1절 선반의 개요

 1. 선반 가공의 종류

 선반(lathe)은 주축(spindle) 끝단에 부착된 척(chuck)에 가공물(work piece)을 고정하여 회전시키고, 공구대(tool post)에 설치된 바이트(bite)로 절삭 깊이(depth do cut)와 이송(feed)을 주어 가공물을 주로 원통형으로 절삭하는 공작기계로서 가장 많이 이용되고 있다.

 선반(旋盤)에서는 외경가공, 내경가공, 테이퍼(taper) 가공 나사가공, 곡면가공 등의 기본 가공법과 총형가공, 릴리빙 가공,

모방가공 등을 할 수 있다.

 2. 선반의 분류와 크기 표시 방법

 가. 선반의 종류

 (1) 보통선반(engine lath)

 보통선반은 각종 선반 중에서 기본이 되고, 가장 많이 사용하는 선반이다.

 초기에는 사람의 힘을 이용한 수족선반에서 발전하여, 증기기관을 이용한 엔진에서 동력을 이용하면서 engine lathe라는 이름으로 불리어졌다.

 현재는 주로 전동기를 이용하며, 절삭공구의 재료와 가공물의 재질, 생산성의 끊임없는 발전으로 고속화되고, 중 절삭에도 충분히 견딜 수 있는 구조로 발전하고 있다.

 가공범위가 넓은 공작기계의 기본적인 구조와 기능을 보유한 대표적인 공작기계이다

 

 (2) 탁상선번(bench lathe)

 작업대 위에 설치해야 할 만큼의 소형선반으로 베드(bed)의 길이 900㎜ 이하, 스윙(swing) 200㎜ 이하로서 시계 부품, 

재봉틀 부품 등의 소형 부품을 주로 가공하는 선반이다.

 

 (3) 정면선반(face lathe)

 기차바퀴처럼 지름이 크고, 길이가 짧은 가공물을 절삭하기에 편리한 선반이며, 베드의 길이가 짧고, 심압대가 없는 경우도 많다.

 가공물 지름의 차이가 크기 때문에 절삭속도를 어느 정도 일정하도록 하기 위한 무단 변속식 정면선반도 있다.

 

 (4) 수직선반(vertical lathe)

 대형의 공작물이나 불규칙한 가공물을 가공하기 편리하도록 척(chuck)을 지면 위에 수직으로 설치하여, 가공물의 장착(loading)이나 탈착(unloading)을 편리하게 하였다.

 주축은 수직으로 설치되어 있으며, 공구 이송방향이 보통선반과 다르다.

 

 (5) 터릿선반(turret lathe)

 터릿선반(turret lathe)은 보통선반의 심압대 대신에 터릿으로 불리는 회전공구대를 설치하여 여러 가지 절삭공구를 공정에 맞게 설치하여, 간단한 부품을 대량생산하는 선반이다.

 터릿선반은 공정에 맞추어 공구를 세팅(stting)할 때, 시간이 많이 걸리지만 세팅이 끝나면 측정이 필요 없어 숙련공 아니라도 쉽게 가공할 수 있다.

 터릿의 모양은 육각형 드럼형(drum)등으로 분류한다. 램형(ram type)과 새들 형(saddle type)이 있으며 램형은 소형에, 

새들형은 대형에 주로 사용한다.

 터릿선반에는 콜릿 척(collet chuck)을 사용하며, 긴 가공물을 고정하여 마지막 공정은 절단하여 부품을 완성하는 것이 일반적인 방법이다.

 최근에는 공작기계의 발달로 많이 사용되지 않으며, 터릿형 자동 선반을 나타낸다.

 

 (6) 공구선반(tool lathe)

 공구선반은 보통선반과 같은 구조이나 정밀한 형식으로 되어 있다. 주축은 기어 변속장치를 이용하여 여러 가지의 회전수로 변환을 할 수 있으며, 릴리빙(relieving) 장치와 테이퍼 절삭장치, 모방 절삭장치 등이 부속도어 있다.

 주로 밀링 커터(cutter), 탭(tap), 드릴(drill) 등의 공구를 가공한다.

 

 (7) 자동선반

 자동선반은 캠(cam)이나, 유압 기구 등을 이용하여 부품 가공을 자동화한 대량 생산용 선반이다.

 선반의 조작을 한번 조정해 놓으면 부품이 자동으로 가공되는 형식으로 CNC 선반의 전 단계(前 段階)로 볼 수 있다.

 자동선반은 부품이 자동으로 가공되기 때문에 한 사람이 여러 대의 선반을 조작할 수 있어서 능률적이고, 인건비를 절감할 수 있는 종은 점이 있다.

 작업방식에 따라 척 작업용과 바 작업용으로 나누며, 주축의 수에 따라 단축 자동선반 및 다축 자동선반으로 분류한다.

 가공물의 고정과 완성된 부품의 회수를 수동으로 하는 반자동식과 가공물의 고정과 완성된 부품의 회수를 자동으로 하는 전자동식이 있다.

 자동선반에서는 주로 핀(pin), 볼트(bolt), 시계 부품 또는 자동차 부품 등을 대량으로 생산할 수 있다.

 CNC 선반이 상용화된 후에는 많이 사용되지 않는 선반이다.

 

(8) 모방선반(copy lathe)

 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판(template) 외형에 크레이셔(tracer)가 설치되고 트레이셔가 움직이면, 바이트가 함께 움직여 모형이나 형판의 외형과 동일한 형상의 부품을 자동으로(계단모양. 테이퍼, 곡면) 가공하는 선반이다.

 자동모방장치로는 유압식, 전기식, 전기 유압식, 기계식 등이 있다.

 CNC 선반을 이용하면 정밀도가 높고, 빠르며, 대량생산이 가능하여 많이 사용되지 않는 선반이다.