I. 절삭가공이란?
각종 재료를 바이트 등의 절삭공구를 사용해서 가공하여 소정의 치수로 깎는 일을 말한다. 기계가공법의 하나이다.절삭의 특징은 재료를 깎을 때 필요없는 부분을 칩(chip)으로서 잘라내는 것인데 가공할 때 칩, 즉 파쇄(破碎) 조각이 생긴다. 절삭가공의 방법은 여러 가지가 있으며, 톱으로 목재나 금속을 절단하는 것도 일종의 절삭이며, 기계를 제작하는 데 있어 매우 중요한 위치를 차지하는 공작기계에 의한 가공의 대부분도 절삭이다. 선반에 의한 절삭가공을 비롯하여 그 밖의 공작기계에 의한 절삭, 즉 평삭(平削)·셰이핑(形削)·슬로팅(slotting)·보링·드릴링·브로치(broach)가공·밀링(milling)가공·호브(hob)절삭·리머다듬질·줄다듬질·태핑(tapping) 등 모두 절삭가공이다. 이들 기계가공에 사용되는 공구, 즉 바이트·송곳·끌·줄·브로치·밀링커터·호브 등을 절삭공구라 한다. 또, 이런 절삭공구에 의한 가공뿐만 아니라 숫돌에 의한 연삭가공(硏削加工)도 절삭의 하나이며, 호닝·슈퍼피니싱·초연삭(超硏削) 등이 포함된다. 래핑(lapping)·버프다듬질(buffing)·샌드블래스팅(sand blasting)·액체호닝·텀블러다듬질 등 가공용 미립자를 이용하는 가공도 절삭으로 볼 수 있다. 절삭가공 때 공구의 날끝과 피가공물 사이에 부어 넣어 발열 등에 의한 장애를 방지하고, 가공능률이나 정밀도를 좋게 하며, 공구의 수명을 연장시키기 위해 사용하는 기름을 절삭유(切削油)라고 한다. 동식물유지·광물유 등을 혼합한 것이 사용되며, 불수용성(不水溶性) 절삭유와 물에 유화(乳化)시켜서 사용하는 수용성 절삭유가 있다. 피삭성(被削性)이 나쁜 강재(鋼材)의 기어절삭·나사깎기 작업 등에 사용되는 불수용성 절삭유에는 황·염소·인 등의 첨가제가 광유(鑛油)에 첨가된다.
절삭가공의 종류
(1) 선삭가공(turning) : 선반의 주축에 공작물을 고정하고, 전후 또는 좌우로 이송하는 공구를 회전하는 공작물에 닿게 하여 공작물에서 재료를 절삭하는 공작기계를 말한다. 이 공작기계에서는 drilling, boring, reaming, 나사가공, taper 가공, 밀링가공, 연삭가공 등도 할 수 있다.
(2) 드릴링 : 구멍을 뚫는 드릴에 회전운동을 주는 스핀들, 공작물에 공구를 이송하는 기구, 공작물을 올려 넣거나 또는 고정하는 table 및 frame으로 구성된다. 이것은 구멍을 뚫기 위한 단일작업기계이나 적당한 공구를 사용하므로 reaming, boring, counter boring, counter sinking, spot facing, taping 등을 할 수 있다.
(3) boring : 뚫린 구멍을 깎아 넓히는 것으로, 원리는 선삭과 같으며, 다만 공작물이 상대적인 이송운동을 하는 것이다. 이것이 발달하여 드릴링, 리이밍, facing, 선삭, taping, milling 등 보오링, 드릴링, 밀링 머시인의 작업을 같은 기계에서 할 수 있도록 제작 된 기계도 있다.
(4) shaping and Planing : 선반용 바이트와 유사한 공구를 세이퍼의 ram에 고정하여 이 ram이 직선운동을 하여 기계가공을 하는 것을 말하며, 이것으로 평면가공, 홈파기, 등을 할 수 있다.
(5) 밀링가공 (milling) : 회전하는 공구에 공작물을 이송하여 금속을 절삭하는 공작기계이다. 사용범위가 넓어 평면 윤곽가공을 정확히 가공하고, 각, 홈, 치차의 치형 등도 절삭한다.
(6) 연삭가공 (Grinding) : 고속 회전하는 연삭숫돌의 입자의 절삭작용으로서 금속 공작물의 표면 정밀도를 높이고, 연삭가공을 하는 공작기계이다.
(7) 정밀입자 가공 (Lapping) : 공작물에 lap을 눌러대고 사이에 정밀입자를 넣어 상대 운동으로 가공면을 가공하는 lapping이 있다.
(8) Broaching : broach라고 하는 공구를 공작물에 통과 시켜 공작물을 깎아내는 가공을 말한다.
(9) 전해가공 등이 있다.