2. 보링, 리밍, 형삭, 평삭, 브로칭 가공

■ 보링공정? (보링, 리밍, 형삭, 평삭, 브로칭)

 보링은 선삭이나 드릴링에 의해서 이미 만들어진 구멍을 확장하거나 구멍 내부에 원형형상을 제작하는 공정이다.
이미 가공된 구멍 내부에서 공구 또는 공작물이 회전하면서 최종 정밀도를 요구하기 때문에
보링바나 보링 공구를 이용해 보링머신에서 가공한다.
주로 엔진의 실런더 블록이나 유압용 부품의 구멍 내부의 최종 가공을 수행하여 높은 정밀도가 요구되며
구멍의 깊이가 깊은 경우가 많아 가공 중에 발생하는 진동을 최소화하기 위한 기능을 보유한
보링바를 수용한다.

(대부분의 보링바와 보링머신은 고가임)
 

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1. 보링용 공구

 보링용 공구는 황삭용 / 정삭용이 있다.
 

1-1 황삭용

강력절삭 수행 시 발생하는 진동이나 소음을 최소화하도록 공구와 장비가 설계되어야 함
팔 길이 가 긴 보정바를 사용하는 경우 적은 처짐량과 진동의 최소화를 통해 우수한 면조를 얻을 수 있다.
대부분의 보링바는 강성이 큰 초경재료로 제작하거나(a), 공구 내부에 진동을 감쇄할 수 있는 특별한 구조(b)인
보링바를 사용한다.

 

 

1-2 정삭용

공구를 마이크로 미터에 장착함으로써 매우 미세한 구멍 내면 가공 수행이 가능하다.

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3. 보링머신

 주축의 보링공구를 회전시켜서 공작물이나 공구를 이송시켜 드릴가공이나 주조에 의해서
미리 뚤려있는 구멍을 높은 정밀도로 정삭 가공하는 기계이다.
주로 정밀치수가 필요한 엔진의 실린더 블록 구멍 등의 가공에 사용된다.
보링머신의 종류는 크게 수직형과 수평형이 있다.

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4. 리밍

드릴링 작업에 비해 기존 구멍의 치수정밀도를 더욱 정밀하게 할 수 있으며
표면조도를 개선하기 위한 작업으로 사용한다.
주로 기계 부품의 정밀 조립 시 사용되는 핀 홀의 가공에 사용된다.
 
※ 핀 홀 가공(예)
 -정밀한 핀 홀을 가공한다고 하였을때 가공 순서-

드릴링 후에 형성되 구멍의 위치정밀도는 감소는         위치정밀도 확보를 위해서 주어진 위치정밀도에서 구멍정밀도와 차이가 발생할 사 밖에 없다.

>>이 상태에서 리밍을 하면 구멍가공의 정밀도는                                              면 조도만을 향상시킴으로 원하는 핀 홀의
    확보되지만 홀의 위치정밀도는 보장할 수 없음                                               기능 수행이 가능
 

4-1. 리머의 형상

리머는 다중 절삭날이 있는 공구이며 직석 혹은 나선형의 날을 가지고 있으며
플루트부가 매우 작기 때문에 미소한 절삭만이 가능한 구조이다.
또한 날끝부의 챔버로 인한여 구멍가공 후 추가적인 구멍가공이 용이하다.

 

리밍의 가공여류량은 0.2mm~0.3mm 정도이며 공작물의 경도가 높을수록 가공량은 작아진다.
미소한 양의 가공이기 때문에 날끝이 매우 예리하며 마진부를 통하여
가공면과 접촉함으로써 면조도와 정밀도를 만족시킨다.
 

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5. 형삭

형삭작업은 평면이나 길이방향 홈이나 노치가공에 사용되며 공구가 이동하며 공작물의 크기가 작은경우 사용된다.
형삭기는 앞,뒤로 움직이는 램에 공구를 고정하고 수평이나 수직으로 직선운동하여 테이블에 고정되어있는
고정물의 구멍에 키 홈등을 가공한다. 종류는 수평형과 수직형이 있다.

-수평형-                                                                                                                   -수직형-

 

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6. 평삭

주로 대형공작물의 길이방향 홈이나 노치 가공에 사용한다.
평삭형 공작기계인 프레이너에서 공작물을 왕복운동하는 대형 작업대 위에 설치되며
공구대는 문형 타입이나 컬럼형 타입의 가로대에 설치되어 있는 안내면을 따라 설치되며
공구가 상하로 움직이며 절삭을 한다.
주로 단인공구가 사용되며 공작물의 진행방향에 따라 절삭과 귀환을 반복한다.
대표적인 평삭 작업으로는 대형 공작물에 홈 형상을 만드는 것이 있다.

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7. 브로칭

단면형상이 복잡한 구멍을 브로치를 사용하여 가공하는 작업이다.
공작물 구멍에 삽입된 브로치가 위에서 아래방향으로 내려가면서 아래 쪽의 거칠고
작은 날부터 위 쪽의 정밀하고 큰 날 순서로 조금씩 절삭하면서 원하는 형상으로 한꺼번에 가공한다.
브로칭 가공은 가공속도가 빠르고 고정밀 가공이 가능하며 생산성이 높아 대량생산용으로 사용된다.

각각의 형상에 맞는 공구 종류가 있다. (아래 브로칭 가공형상 종류 확인)

 

 
7-1 브로치 형상

브로치의 형상은 공가경사각과 여유각으로 나타낼 수 있으며 이 값은 공작물의 재료와 경도에 따라 결정된다.
절삭날의 높이차에 의해서 공구의 진행과 함께 각 날이 모두 동시에 절삭에 참여하여
매우 정밀한 형상을 단시간에 가공할 수 있다.

 

 

7-2 브로칭 머신

■ 방식에 따른 분류

-풀 브로칭 방식 : 브로치를 당기면서 가공
-푸쉬 브로칭 방식 : 브로치를 밀면서 가공

 

■ 방향에 따른 분류

-수평형 : 좀 더 긴 제품을 가공할 수 있다.
-수직형
 

※ 특징

브로칭 가공은 주로 열처리 이전에 실시한다.

(열처리 이후 변형이 불가피하기 때문)

열처리 이후 브로칭 가공시 절삭성이 좋은 황 등의 재질을 사용하며
대표적인 브로칭 가공에는 자동변속기의 애뉼러스 내경 스플라인 가공이 있다.