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 기계공구 용어설명 |
 관리자 |
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| .공구 호울더
1) 생크 형태에 따른 구분
① 내셔널 테이퍼[NT] 생크, ② BT 생크, ③ 모오스 테이퍼 [MT]생크,
④ 쟈콥스 테이퍼 생크, ⑤ 곧은 생크, ⑥ 고속용 테이퍼 생크
2) 용도 및 형태에 따른 구분
① 밀링 커터 아버, ② 사이드 록 호울더, ③ 테이퍼 호울더,
④ 쟈콥스 테이퍼 아버, ⑤ 태퍼 척, ⑥ 드릴척
⑦ 밀링 척, ⑧ 보링 호울더, ⑨ 콜릿 척, ⑩ 기타
2. 부속품
1) 스프링 콜릿 및 고정 너트 , 2) 스트레이트 콜릿 ,
3) MT 슬리이브, 4) MT 생크 소켓, 5) 풀 스터드 보울트
생크 형태에 따른 구분
① 내셔널 테이퍼[NT] 생크
- ISO (국제 표준 협회) 규격
- NT40 / NT50 등
- Self-Release Taper : 외력 없이 고정할 수 없는 테이퍼 (일반적으로 판 스프링 사용 고정
② BT 생크
- MAS (일본 공작기계 공업회) 규격
- BT30 / BT35 / BT40 / BT45 / BT50 등
테이퍼 규격은 내셔널 테이퍼와 동일하고, 테이퍼 뒷부분에 자동 공구 교환 장치를 위한 Bottle Grip이 추가로 설치되어 있는 생크를 말한다.
현재 국내에서 제작되는 머시닝 센터는 대부분 BT 생크(Bottle Grip National Taper Shank : MAS 규격)을 채택하고 있다.
③ 모오스 테이퍼 생크 (MT Shank)
- Self-holding Taper : 외력 없이 고정 가능 (사용후 빼내기 위한 수단 필요)
주로 가공중 축방향 추력(Thrust Force)으로 체결력이 강화될 수 있는 드릴, 리머 등의 생크에 직접 적용되며, 엔드밀 등에도 일부 적용하는 경우가 있지만 많지는 않다.
기계 주축이 모오스 테이퍼로 되어 있을 경우 바로 사용하지만, 일반적으로 모오스 테이퍼 호울더에 결합해 사용한다.
④ 쟈콥스 테이퍼 생크
- JT #1 / #2 쇼트 / #2 / #33 / #6 / #3 등
일반적으로 드릴 척에 적용되며, 쟈콥스 테이퍼 아버(JTA)에 결합해 사용한다.
⑤ 곧은 생크
테이퍼 생크에 비해 만들기 쉽고 제조비도 저렴해, 파손이 많아 수명이 짧은 인서트 엔드밀의 생크 또는 특수 주문 제작 공구 등에 주로 적용한다.
기계 주축이 대부분 테이퍼로 되어 있으므로, 보통 사이드 록 호울더 (Side Lock Holder)나 밀링 척에 결합해 사용한다.
⑥ 2면 구속 방식 고속용 테이퍼 생크
일반 테이퍼 생크의 경우 주축 고속 회전시 원심력으로 주축 선단이 벌어져 공구가 안으로 밀려 들어가는 현상이나 진동이 발생할 우려가 있다.
주축 구조 등 상황에 따라 차이가 있지만 BT50을 채택한 대형 주축에서는 아주 고속이라고는 할 수 없는 6000 rpm 수준에서도 공구가 밀려 들어가는 현상이 나타난다.
이의 방지를 위해 고속 주축용으로는 테이퍼 면과 주축 선단을 동시에 구속하는 2면 구속 방식이 많이 사용된다.
- HSK (독일 hollow shaft tool shank)
: 1991년 8월 개발
: 내부가 비어 있는 중공 생크
- KM (미국 Kennametal 사)
: 1987년 개발
: 내부가 비어 있는 중공 생크
- BIG 플러스 시스템 (일본 다이쇼와 사)
: 1990년대 개발
: 일반 BT 호울더에 주축 선단 구속 기능만 추가한 형태
중공 생크를 적용한 공구 호울더는 질량이 가볍고, 고속 회전시 생크도 같이 팽창해 주축 내경 테이퍼면과의 접촉이 유지되므로 정도와 강성 면에서 유리하다고 할 수 있다.
다만, 주로 소형으로 제작되므로 사용할 수 있는 공구 크기에 한계가 있어, 대형 장비에 적용하기는 약간 무리가 있다고 할 수 있다.
2) 용도 및 형태에 따른 구분
① 밀링 커터 아버 (KS B 4017)
- 정면밀링커터 아버(FMA) / 셸 엔드밀 아버(SMA) / 사이드 커터 아버(SCA) 등
일반적으로 축에 커터를 끼우고 앞에서 보울트로 고정하는 구조로 되어 있으며, 축의 외경은 일반적으로 아래의 칫수가 적용된다.
: 인치 규격 : 0.5 / 0.625 / 0.875 / 1 / 1.25 / 1.5 / 2 inch
: 미터 규격 : 27, 32, 40, 60 mm
규격은 일반적으로 생크 규격, 명칭, 축 외경, 길이로 표시한다.
② 사이드 록 호울더 (Side Lock Holder)
홀더 측면의 탭 구멍을 이용해 세트 스크류로 공구를 고정하는 구조로 되어 있으며, 공구를 직접 설치하거나 MT 및 JT 어댑터를 연결해 사용한다.
사용 공구는 생크 부분에 축 방향 평행(Weldon Flat) 또는 역방향 테이퍼 평면부가 있어야 된다.
강력 절삭용의 콤비네이션 생크 타입이나, 호울더 내부에 세트 스크류를 설치해 로케이터로 이용할 수 있도록 한 호울더도 많이 사용된다.
규격은 일반적으로 생크 규격, 명칭, 내경, 길이로 표시한다.
③ 테이퍼 호울더 (KS B 3240)
- 탱식 MT 생크용(A형) / 잡아 빼는 나사식(B형) / 7/24 테이퍼 #40 생크용 등
일반적으로 MT 생크 드릴, 리머, 엔드밀 등에 사용되며 테이퍼 규격이 맞지 않을 경우 MT 슬리이브를 사용한다.
잡아 빼는 나사식(Draw Bolt 식: B형)은 일반적으로 MT #4 까지만 적용된다.
규격은 일반적으로 생크 규격, 명칭, 테이퍼 번호, 길이로 표시한다.
④ 쟈콥스 테이퍼 아버(JTA)
- JT #1 / #2 쇼트 / #2 / #33 / #6 / #3
일반적으로 드릴 척, 태퍼 등을 연결해 사용하며, 쟈콥스 테이퍼 규격에 따라 구분된다.
규격은 일반적으로 생크 규격, 명칭, 테이퍼 번호, 길이로 표시한다.
⑤ 태퍼 척 (Tapper Chuck)
- 표준형 / 토크 조정 내장형 / 나사 깊이 제한 장치형 / 리버서블형
태퍼 척은 보통 탭 콜릿(Tap Collet)을 연결해 사용하며, 안정적인 가공을 위한 여러가지 기능들이 보강된 제품들이 개발되어 있다.
예) Floating 기능, 자동 깊이 조정 기능, 자동 역회전 기능 등
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탭을 이용한 나사 가공은 안정적인 무인화 기계가공 적용이 어려운 공정이며, 무인화 공정에 적용시 사전 칩 제거 등 주의가 필요하다.
규격은 생크 규격, 명칭, 가공 가능 나사 규격, 길이로 표시한다.
⑥ 드릴척 (KS B 4008 / 3997)
드릴용 호울더는 일반 드릴척, 키이리스(Keyless) 드릴척, 콜릿 척 등의 종류가 있으며, 정밀도에 차이가 많으므로 용도에 따라 선정한다.
◆ 일반 드릴 척
보통 쟈콥스 테이퍼 아버에 연결해 사용한다.
KS 규격에는 호칭 칫수 5 / 6.5 / 10 / 13 / 16 mm의 일반 드릴척 5종이 규정되어 있다.
척킹 범위가 넓은 장점이 있으나 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.
일반적으로 13mm 드릴 척이 주로 사용된다 (처킹 범위 : 1.2~13 mm).
◆ 키이리스 (Keyless) 드릴척
내부에 다수의 볼을 사용해, 별도의 공구 없이 손으로만 조여서 사용할 수 있도록 되어 있으며 정밀도가 높다.
예) 진동 정밀도 : 초정밀급은 0.03mm, 정밀급은 0.06mm 수준까지 가능
◆ 콜릿 척
진동 정밀도가 5~10 ㎛로 우수하고, 파악력이 강하다.
초경 드릴을 이용한 기계가공은 진동 정밀도, 파악력 등의 문제로 키이리스 척을 적용하기 어려우며, 콜릿 척을 사용해야 된다.
또한, 가늘게 제작이 가능한 장점이 있다.
예) 13mm 척의 외형 칫수 (특정 업체 규격이므로 경우에 따라 다를 수 있음)
구분
선단부 외경
키이리스 척
53 mm
콜릿 척
20 mm
단, 콜릿 척은 주로 직경이 작은 엔드밀에 사용되므로, 밀링 척에 포함시키는 것이 더 적합하다고 할 수 있다.
규격은 호칭 칫수(물릴 수 있는 최대 직경)와 테이퍼 번호로 표시한다.
⑦ 밀링 척
롤 로크 (Roll Lock) 방식으로 곧은 생크 공구의 생크를 처킹하는 구조로 되어 있는 공구를 말한다.
주로 엔드밀에 적용되지만, 드릴, 탭, 밀링 커터, 보링 바 등 다른 공구에도 광범위하게 적용된다.
규격은 16, 20, 25, 32, 42 mm의 5종이 주로 사용된다.
생크 직경이 16mm보다 작은 칫수의 곧은 생크 공구에는 콜릿 척을 사용하거나 밀링척에 스트레이트 콜릿을 연결해 사용한다.
단, 밀링 척은 외형 칫수가 커서 가공물과의 간섭이 문제가 될 수 있다.
예) 16mm 밀링척의 외형 칫수: 보통 50 mm 이상
규격은 생크 규격(BT50 등), 명칭, 호칭 칫수, 길이로 표시한다.
⑧ 보링 호울더
- 각 바이트식 / 카트리지 식 / 보링 헤드 등
보링 호울더는 구멍 가공 공구에서 설명이 되었으므로 여기서는 생략한다.
⑨ 콜릿 척
테이퍼가 있는 스프링 콜릿으로 공구 생크부를 고정하는 구조로 되어 있으며, 주로 가는 직경 엔드밀, 드릴 등에 적용된다.
공구 생크 직경에 따라 콜릿만 교환해 사용할 수 있다.
보통 가늘고 길게 제작이 되며 아주 길 경우 내부에 초경 심봉을 넣어 강성을 보강한 제품으로 가공성을 개선할 수 있다.
생크부가 BT인 호울더가 주로 사용되지만, 일반 밀링척에 물려 사용할 수 있도록 생크부를 스트레이트로 한 제품도 많이 사용된다.
가는 밀링척 내부에 세트 스크류를 설치해 로케이터로 이용할 수 있도록 한 제품도 많다.
규격은 생크 규격, 명칭, 호칭 칫수, 길이로 표시한다.
⑩ 기타
기타 리세싱 툴(Recessing Tool), 지그 그라인더, 증속 스핀들, 앵귤러 어태치먼트 등 여러가지 형태의 공구 호울더가 있다.
◆ 앵귤러 어태치먼트
직각으로 고정된 형태나 각도를 변경할 수 있는 제품 등이 있다.
수직형 장비에서 측면 구멍이나 홈 가공을 하거나, 수평형 장비에서 상면 구멍 가공 등을 할 수 있는 장점이 있다.
기계 가공 공정수를 줄여, 설치(Set-up) 시간을 단축시킬 수 있고, 소요 치공구(Milling Fixture) 수도 줄일 수 있어 기계 가공 효율을 향상시킬 수 있다.
다만, 기존 장비 주축에 어태치먼트 고정을 위한 구멍을 가공해야 하는 등의 불편한 점이 있고, 강성이 약해 강력 절삭은 어렵지만, 잘 활용하면 생산성을 많이 향상시킬 수 있다.
2.7.2 부속품
1) 스프링 콜릿 및 고정 너트 (KS B 4084)
KS 규격에서는 스프링 콜릿을 S형(30도 테이퍼 및 앞에 단이 있는 형)과 D형 2종으로 구분하고 있으나, 업체마다 형상이나 규격이 달라 거의 호환성이 없고, 표준화도 어렵다.
호칭 칫수는 제일 바깥 외경과 내경 칫수로 한다.
규격은 업체 규격, 업체명, 명칭, 호칭 칫수로 표시한다.
예) SK16-10 콜릿 (NIKKEN)
콜릿 고정 너트나 콜릿 빼기 공구 (Collet Remover)는 콜릿척 규격에 따라 각각 다르므로 업체 규격에 따라 선정 사용해야 된다
2) 스트레이트 콜릿
밀링척에 더 작은 규격 생크 공구를 사용할 수 있도록 하기 위해 사용하는 콜릿으로 일반형과 조절나사 부착형으로 구분된다.
밀링척의 외형 칫수가 커 간섭 문제가 생길 수 있으므로 사용시 주의할 필요가 있다.
규격은 업체 규격, 업체명, 명칭, 외경 및 내경 칫수로 표시한다.
3) MT 슬리이브 (Reduction Sleeves for Tools with MT Shanks: KS B 3350)
MT 호울더에 더 작은 규격의 MT 생크 공구를 사용할 수 있도록 하기 위해 사용하는 슬리이브로 KS 규격에는 아래의 종류가 규정되어 있다.
- MT1x2 / MT1x3 / MT2x3 / MT2x4 / MT3x4 / MT3x5 / MT4x5 / MT3x6 / MT4x6 / MT5x6
4) MT 생크 소켓 (Extension Sockets for Tools with MT Shanks: KS B 3350)
간섭을 피하기 위한 목적 등으로 돌출 길이를 연장시킬 수 있도록 한 길이 연장용 테이퍼 소켓을 말하며, KS 규격에는 아래의 종류가 규정되어 있다.
: MT1x1 / MT1x2 / MT2x2 / MT1x3 / MT2x3 / MT3x3 / MT2x4 / MT3x4 / MT4x4 /
MT3x5 / MT4x5 / MT5x5 / MT4x6 / MT5x6
5) 풀 스터드 보울트 (Pull Stud Bolt)
풀 스터드 보울트의 규격은 기계의 주축 형태에 따라 정해진다.
풀 스터드 보울트는 공구 호울더를 주축에 고정하기 위해 당기는 역할을 하며, 일반적으로 당길 때는 스프링, 풀 때는 유압이 사용된다.
현재 국내에서 제작되고 있는 주요 대형 장비 주축은 대부분 일본 공작 기계 공업회 규격(MAS 403)을 따르고 있다.
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