Yonglihao Machinery는 제조 공정에서 나사 가공의 중요한 역할을 잘 알고 있습니다. 나사 가공은 공작물의 내부 또는 외부 표면에 나사산이라고 하는 나선형 융기를 형성하는 과정입니다. 이 나사산은 견고하고 정밀한 연결을 만드는 데 필수적입니다. 다양한 기계 조립에 사용되며 항공우주, 자동차, 전자, 건설 등의 산업에서도 매우 중요합니다.
나사산은 암나사(내경) 또는 수나사(외경)로 나뉩니다. 나사산은 부품을 서로 고정하고 다양한 조건에서도 안전하게 연결되도록 하는 데 사용됩니다. 나사 가공 공정에는 태핑, 나사 밀링, 나사 선삭, 나사 연삭 등 여러 기술이 포함됩니다. 각 기술은 특정 소재 및 정밀도 요구 사항에 맞게 조정됩니다. 제조업체는 적절한 나사 가공 공정을 통해 고품질의 내구성 있는 나사산을 제작할 수 있습니다. 이러한 나사산은 특정 용도의 엄격한 요구 사항을 충족합니다.
이 가이드에서는 다양한 유형의 나사 가공 공정, 그 응용 분야, 그리고 모범 사례를 심층적으로 살펴보겠습니다. 이러한 요소들을 이해하면 제조 공정을 최적화하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 높은 품질 및 성능 기준을 충족하는 부품을 제작할 수 있습니다.
부품 제조에서 나사 가공이란 무엇인가?
나사 가공은 소재를 절삭하여 가공물에 나선형 융기부(나사산)를 형성하는 정밀 가공입니다. 이 나사산은 연결을 가능하게 하여 부품들이 서로 상대적으로 움직이면서도 안정적으로 고정될 수 있도록 합니다. 나사산은 볼트부터 터빈까지 모든 것에 사용됩니다. 제조 과정에서 나사 가공은 높은 정밀도와 반복성을 위해 CNC 기계와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 자동차 엔진에서 나사산은 실린더 블록과 나사를 연결하며 극한의 온도와 압력을 견뎌냅니다.
나사산은 고정, 밀봉, 그리고 운동 전달이라는 세 가지 주요 목적을 갖습니다. 밀링과 달리 나사 가공은 호환성을 보장하기 위해 나선형 형상에 중점을 둡니다.
스레드의 주요 매개변수
나사산 매개변수는 나사산 설계 및 가공에 매우 중요합니다. 강도, 호환성 및 성능에 영향을 미칩니다. 여기에는 CNC 프로그래밍 및 품질 검사 시 정밀하게 제어되어야 하는 치수와 각도가 포함됩니다. 이러한 매개변수를 최적화하면 응력이 감소하고 내구성이 향상되며 표준 나사산과의 호환성이 보장됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다.
나선 각도
나선각은 나사산 축과 나선선이 이루는 각도입니다. 직선 나사의 경우 5도에서 30도 사이입니다. 테이퍼 나사의 경우 원뿔 표면을 포함합니다. 이 각도는 자동 잠금 및 토크 전달에 영향을 미칩니다. 항공기 엔진과 같은 고부하 작업에서는 나선각이 클수록 진동 저항성은 향상되지만 가공이 더 어려워집니다. 공식은 다음과 같습니다. tan(α) = (π × d) / l, 어디 d 직경이고 l 선두입니다.
뿌리
루트는 원통이나 원뿔 근처에 위치한 나사산의 시작점입니다. 이는 나사산 강도의 기초를 형성합니다. 루트가 얕으면 응력 집중 및 파손이 발생할 수 있습니다. 전자 부품 가공 시, 루트 설계를 깊게 하면 20%를 통해 피로 수명이 향상되었습니다. 루트 직경(단경)은 핵심 측정값이며, 캘리퍼스나 좌표 측정기로 자주 확인됩니다.
문장
크레스트는 나사산의 윗부분으로, 바닥에서 가장 멀리 떨어져 있습니다. 양쪽 나사산 표면을 연결하여 원활한 조립을 보장합니다. 크레스트의 평탄도는 마찰과 밀봉에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 건설용 볼트의 경우, 거친 크레스트는 조립 저항을 증가시킵니다. 크레스트 직경(주직경)은 나사산의 외부 윤곽을 정의합니다.
측면
플랭크는 루트와 마루를 연결하는 직선 구간으로, 일반적으로 축 방향 평면과 평행합니다. 플랭크는 하중 지지력과 마모율에 영향을 미칩니다. 플랭크 각도를 최적화하면 마모를 15~25%까지 줄일 수 있습니다. 정밀 기기에서 정밀한 플랭크 각도는 응력 분포를 균일하게 합니다. 나사산 각도는 일반적으로 60도(ISO 기준)이며, 플랭크의 경사를 정의합니다.
정점
피치는 인접한 두 나사산 사이의 축 방향 거리로, 평행한 영역에서 측정됩니다. 미세 피치(1~2mm)는 전자 커넥터와 같은 고정밀 응용 분야에 적합합니다. 거친 피치는 건축 구조물과 같이 고강도가 요구되는 분야에 더 적합합니다. 피치는 나사산 수와 토크 제어에 영향을 미칩니다.
피치 직경
피치 직경은 장경과 단경의 평균값입니다. 이는 암나사와 수나사의 정밀한 맞물림을 보장합니다. 공식은 다음과 같습니다. 평균 직경 = (주직경 + 부직경) / 2. 항공우주 부품에서 정밀한 피치 직경은 진동을 5%만큼 줄여줍니다.
나사산 높이
나사산 높이는 나사산의 뿌리에서 꼭대기까지의 반경 방향 거리입니다. 강도와 재료 사용량에 영향을 미칩니다. 60도 나사산의 경우 표준 높이는 피치의 0.541배입니다. 대량 생산 시 나사산 높이가 짧을수록 가공이 간소화되고 재료가 절약됩니다.
나사 각도
나사산 각도는 플랭크 사이의 각도입니다. 일반적으로 60도(ISO/UTS 표준)이지만, 경우에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 특정 용도에서는 55도(휘트워스 표준)가 사용됩니다. 각도는 강도와 자체 잠금 특성에 영향을 미칩니다.
이러한 매개변수의 최적화는 재료에 따라 달라집니다. 예를 들어, 알루미늄 합금의 피치를 제어하면 변형을 방지할 수 있습니다. CAD 소프트웨어에서 매개변수를 시뮬레이션하면 가공 전에 성능 문제를 예측하여 효율적인 생산을 보장할 수 있습니다.
가공 나사의 종류
분류 체계에 따라 나사산의 종류에 따라 이름이 다릅니다. UNF 나사산은 더 얇고 UNC 나사산은 더 굵습니다. 두 나사산 모두 균일한 나사산 시스템의 표준입니다. 하지만 암나사와 수나사라는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
내부 스레드
싱글립 나사 절삭 공구는 암나사라고도 하는 암나사에 사용됩니다. 일반 나사 캡은 싱글립 공구와 함께 사용하여 CNC 암나사를 절삭할 수도 있습니다. 암나사 절삭은 오목한 표면에서만 가능합니다.
그렇다면 암나사는 언제 필요할까요? 공작물에 고정 나사가 필요한 경우 암나사가 필요합니다. 암나사를 가공하려면 핸드 탭이나 머신 탭을 사용할 수 있습니다.
외부 스레드
이 유형의 나사산은 나사, 볼트, 너트, 플러그 게이지에 사용됩니다. 외부 나사산이라고도 합니다. 외부 나사산을 만드는 가장 좋은 방법 중 하나는 선반을 사용하는 것입니다.
원형 다이를 사용하여 손으로 외부 나사산을 자를 수도 있습니다. 이 경우, 사용된 원형 다이는 금형 세트에 그대로 유지됩니다. 원형 다이 외에도 삼각형 다이와 사각형 다이를 함께 사용할 수 있습니다.
가공 나사를 절단하는 방법
나사산 부품을 만드는 가장 좋은 방법은 나사를 자르는 것입니다. 나사산을 자르는 방법을 아는 것이 유용합니다. 예를 들어, 이 정보를 활용하여 일체형 나사나 너트를 만들 수 있습니다. 또한, 나사나 너트가 부러졌을 때 수리할 수도 있습니다. 게다가 나사산 가공 도구가 쉽게 구할 수 없는 경우도 있습니다.
내부 나사산을 자르는 방법
기계 내부에서 암나사를 자르고 싶으신가요? 우선, 적절한 공구를 갖추는 것이 중요합니다. 기계 태핑 작업에는 보안경, 사각 기둥 드릴, 조절식 탭 렌치, 암나사 탭, 트위스트 드릴, 그리고 90도 카운터싱크가 필요합니다.
적절한 도구를 준비했다면 다음 단계는 나사산을 설치할 구멍의 크기를 결정하는 것입니다. 너비를 파악했다면 다음 단계는 자르려면 오른쪽 탭하세요. 탭 직경을 구하고 나사산 피치를 제거하여 코어 구멍 직경을 구합니다.
펀칭기로 부품의 중심을 맞춘 후 트위스트 드릴로 코어 구멍을 뚫습니다. 이것이 암나사산을 자르는 첫 단계입니다. 90도 카운터싱크를 사용하므로 암나사산 구멍에 모따기를 할 수 있습니다. 나사산을 자르려면 코어 구멍에 탭이 부착된 탭 렌치를 삽입합니다.
외부 나사산을 자르는 방법
수나사를 자르려면 줄, 다이, 플랫 다이, 원형 다이, 막대, 바이스(고정용), 그리고 커팅 스프레이가 필요합니다. 원형 막대를 45도 각도로 모따기하기 전에 막대 끝부분을 줄로 갈아주세요. 이렇게 하면 수나사를 자를 수 있습니다. 가장자리가 나사산 깊이보다 깊어야 합니다.
다음 단계는 원형 다이를 클램프로 고정하거나 잡아서 제자리에 단단히 고정하는 것입니다. 이렇게 하면 원치 않는 움직임을 방지할 수 있습니다. 원형 막대는 외부 나사산을 제대로 절단하려면 많은 힘이 필요하기 때문입니다. 작업물의 표면을 더 좋게 하려면 절단 스프레이를 사용할 수 있습니다.
CNC 공정에서의 일반적인 나사산 가공 방법
다양한 나사산 가공 공정을 이해하면 필요에 맞는 올바른 방법을 선택하는 데 도움이 됩니다. 또한 고품질의 안정적인 나사산 부품을 생산할 수 있습니다. 저희가 정리한 공정에 대한 설명은 다음과 같습니다.
태핑
태핑은 탭을 사용하여 내부 나사산을 절삭하는 방식으로, 내부 나사산을 만드는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 이 작업은 수동 탭앤탭 렌치를 사용하여 수동으로 수행하거나 태핑 머신을 사용하여 기계적으로 수행할 수 있습니다. 일반적인 절차는 트위스트 드릴을 사용하여 초기 구멍을 뚫은 후 탭을 사용하여 나사산을 절삭하는 것입니다. 수동 태핑에는 조절식 탭 렌치가 필요합니다. 기계식 태핑은 정밀한 나사산 가공을 위해 핸드 드릴이나 사각 기둥 드릴을 사용합니다.
탭핑 과정을 논의할 때, 다음 사항을 생각하지 않을 수 없습니다. CNC 가공 대 수동 가공CNC 가공은 높은 정밀도와 자동화의 장점 덕분에 여러 분야에서 기존의 수동 가공 방식을 점차 대체하고 있습니다. 그러나 수동 가공은 일부 특정 분야에서 여전히 대체할 수 없는 가치를 지니고 있습니다. 이러한 수동 가공의 장단점을 비교해 보면, 두 가지 가공 방법, 우리는 현대 제조업에서 그들의 역할과 중요성을 더 잘 이해할 수 있습니다.
스레드 밀링
나사 밀링은 회전 밀링 커터를 사용하여 나사산을 가공하는 방식으로, 정밀성과 다재다능함으로 잘 알려져 있습니다. 이 방식은 매우 정밀한 내경 및 외경 나사산을 생산합니다. 나사 밀링에는 여러 가지 장점이 있습니다. 하나의 공구로 다양한 크기의 나사산을 가공할 수 있습니다. 또한, 칩 제어가 뛰어나고 표면 조도가 우수합니다. 특히 나사산 크기에 대한 높은 정확도와 유연성이 요구되는 분야에 적합합니다.
나사 터닝
나사 선삭은 원통형 가공물에 대해 선반에서 외경 나사산을 가공하는 작업입니다. 이 방법은 단일 절삭 공구를 사용하며, 가공물을 따라 나사산을 절삭합니다. 대형 나사산이나 맞춤 크기의 나사산을 제작하는 데 적합합니다. 나사 선삭은 단일품 또는 소량 생산을 더욱 용이하게 합니다. 나사산을 일관되고 정확하게 가공하여 생산하기 때문입니다. 이러한 이유로 많은 제조업체에서 나사 선삭을 선호합니다.
나사 연삭
나사 연삭은 고정밀 공정입니다. 연마 휠을 사용하여 나사산을 가공합니다. 가는 나사산과 단단한 소재에 적합합니다. 이 방법은 매우 정밀한 나사산을 보장합니다. 나사산은 표면 조도가 우수합니다. 항공우주 및 고성능 기계 부품과 같이 높은 정밀도와 작은 공차가 필요한 분야에 적합합니다.
나사 가공 응용 분야
항공우주
항공우주 분야에서 나사 가공은 매우 중요합니다. 핵심 부품에 필요한 나사산을 만드는 작업입니다. 터빈 블레이드와 동체 부품에 흔히 사용되는 암나사는 정확도와 강도에 매우 중요합니다. 수나사는 볼트에 필수적이며, 구조 부품을 고정하여 항공기의 안전을 보장합니다.
자동차
태핑과 나사 전조는 자동차 산업에서 널리 사용되는 나사 가공 공정입니다. 태핑은 엔진 블록에 암나사를 형성하여 나사가 고압과 고온을 견딜 수 있도록 하는 데 사용됩니다. 나사 전조는 튼튼한 수나사를 만드는 데 사용됩니다. 이러한 가공은 볼트나 너트와 같은 자동차 패스너에 사용되며, 자동차 성능에 필요한 인성과 신뢰성을 제공합니다.
전자 산업
전자제품의 나사산 제작에는 높은 정밀도가 요구됩니다. 정밀 부품을 제작하기 위해서는 나사산 밀링이 필수적입니다. 나사산 밀링은 전자 부품의 나사산을 절삭하는 데 적합합니다. 정밀한 크기와 매끄러운 표면을 보장합니다. 저희는 정밀 나사산 제작을 위해 나사산 연삭을 사용합니다. 커넥터 및 기타 중요 하드웨어에 사용됩니다. 이러한 부품은 정밀성과 정밀한 공차가 요구되며, 이는 전자 기기의 기능에 매우 중요합니다.
가공된 실의 품질을 측정하는 방법
나사산 품질 측정은 기능성과 내구성을 보장합니다. 또한 조립 호환성, 하중 분산 및 밀봉에 영향을 미칩니다. 정확한 측정은 석유 산업의 누출과 같은 고장을 예방합니다. 주요 기술과 도구는 다음과 같습니다.
- 마이크로미터와 캘리퍼스: 이 공구는 나사산의 외경과 내경을 측정하여 공차 충족 여부를 확인합니다. 0.01mm의 정확도를 갖춘 디지털 캘리퍼스는 신속한 점검에 이상적입니다. 자동차 볼트 생산 시 주요 직경 편차를 검증하는 데에도 사용됩니다.
- 광학 비교기: 이 장치는 나사산 형상을 확대하여 승인된 설계와 비교합니다. 최대 50배 확대하여 형상의 불균일성을 감지합니다. 정밀 전자 장치에서는 플랭크 각도를 검증합니다.
- 나사 게이지: 고/노고 게이지는 나사산 치수가 한계 내에 있는지 빠르게 확인합니다. 고 게이지는 부드럽게 통과해야 하지만, 노고 게이지는 그렇지 않아야 합니다. 이 게이지는 대량 생산에 적합하며 부품당 몇 초밖에 걸리지 않습니다.
- 좌표측정기(CMM): CMM은 접촉식 프로브를 사용하여 미크론 수준의 정밀도로 복잡한 형상을 측정합니다. 자동 스캐닝을 통해 일관된 공차를 보장합니다. 항공우주 분야에서는 나사산 형상을 포괄적으로 평가합니다.
정밀한 나사산 측정의 이점
정확한 나사산 측정은 다음을 보장합니다.
- 호환성: 특히 모듈형 디자인의 경우 부품이 정확하게 맞습니다.
- 하중 분포: 적절한 결합은 마모를 줄이고 수명을 연장합니다.
- 밀봉 및 안전: 누출 방지 나사산은 석유 및 가스 산업과 같은 산업에서 환경적 위험과 폭발을 방지합니다.
이 버전은 모든 필수 정보를 그대로 유지하면서 중복된 텍스트를 제거합니다. 더 개선하고 싶으시면 알려주세요!
나사 가공 모범 사례
툴패스 최적화
효율적인 툴패스 설계는 공구 마모를 줄이고 나사산 품질을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 툴패스를 최적화하면 도움이 됩니다. 툴패스를 최적화하면 더욱 원활한 전환이 보장되고 불필요한 움직임이 줄어듭니다. 이를 통해 나사산 가공의 전반적인 효율성이 향상됩니다. 이는 나사산 가공 공구의 수명을 연장할 뿐만 아니라 더 높은 품질과 일관된 정확도의 나사산을 생성합니다.
냉각수 및 윤활
좋은 냉각수와 윤활은 매우 중요합니다. 공구 수명을 유지하고 고품질 나사산을 보장합니다. 냉각수는 나사산 가공 중 발생하는 열을 방출하는 데 도움이 됩니다. 과열을 방지하고 공구와 가공물의 열 변형을 줄입니다. 윤활은 마찰을 줄여 공구 마모를 줄이고, 나사산 가공을 더욱 매끄럽게 하며 나사산의 외관을 개선합니다.
도구 유지 관리
정기적인 점검과 유지 관리는 매우 중요합니다. 결함을 예방하고 나사산의 품질을 일정하게 유지합니다. 정기적인 점검은 마모를 조기에 감지하여 공구를 신속하게 교체하거나 수리하는 데 도움이 됩니다. 공구를 날카롭게 유지하고 정렬하면 나사산 불량 발생 가능성을 줄일 수 있습니다. 최종 제품이 필요한 사양과 기준을 충족하도록 보장합니다.
결론
나사 가공은 기계 부품의 기능과 신뢰성에 필수적인 안전하고 정확한 나사산 연결을 구현하는 중요한 제조 공정입니다. 항공우주부터 자동차 및 전자 산업에 이르기까지, 태핑, 나사 밀링, 나사 선삭, 나사 연삭과 같은 나사 가공 공정은 특정 용도에 맞는 고품질의 내구성 있는 나사산을 가공합니다.
최적의 나사 가공 방법을 선택하고 적절한 공구 관리를 유지하는 것은 최상의 결과를 얻는 데 필수적입니다. 공구 경로를 최적화하고, 적절한 냉각수와 윤활제를 사용하고, 정기적인 공구 관리를 통해 제조업체는 나사산 품질을 개선하고, 공구 수명을 연장하며, 전반적인 가공 효율을 높일 수 있습니다.
스레딩 프로세스 및 모범 사례에 대한 자세한 내용은 당사에 직접 문의하여 알아보십시오. Yonglihao Machinery 귀사의 제조 요구 사항을 지원할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
일반적인 나사 가공 공정은 무엇입니까?
일반적인 유형으로는 암나사 태핑이 있습니다. 또한, 다양한 암나사 및 수나사 밀링도 있습니다. 또한, 원통형 공작물 나사 선삭과 고정밀 나사 연삭도 있습니다.
내부 스레드와 외부 스레드의 차이점은 무엇입니까?
내부 나사산은 구멍 안쪽에, 외부 나사산은 원통 바깥쪽에 가공됩니다. 두 나사산이 서로 맞물려 견고한 결합을 형성합니다.
올바른 스레딩 방법을 선택하려면 어떻게 해야 하나요?
선택은 재질, 필요한 정확도 및 용도에 따라 달라집니다. 탭핑은 암나사, 나사 밀링은 정밀 나사, 나사 터닝은 원통형 나사, 연삭은 가는 나사를 가공하는 데 적합합니다.
나사산 가공에서 냉각수와 윤활이 중요한 이유는 무엇입니까?
냉각수는 열을 발산하고 공구와 가공물의 손상을 방지합니다. 윤활은 마찰을 줄이고 공구 수명과 나사산 품질을 향상시킵니다.
실 꿰기 도구를 관리하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
결함을 예방하기 위해 공구를 정기적으로 검사하고 유지관리하십시오. 나사산의 품질을 일정하게 유지하기 위해 필요에 따라 공구를 교체하거나 수리하십시오.
