스레드 머시닝이란 무엇인가요?
나사 가공은 다양한 크기의 외부 및 내부 나사산을 절단하는 데 사용되는 가장 중요한 감산 공정 중 하나입니다. 이 기술은 가장 섬세한 방식으로 공구의 회전 동작을 사용합니다. 공구는 실린더 또는 원뿔에 필요한 나사산을 생성하기 위해 눈금이 매겨져 있습니다. 나사와 같은 외부 부품에서 시작하거나 너트 내부에서 시작할 수 있습니다.
스레드는 주로 결합 용도로 사용됩니다. 다양한 부품을 튼튼하고 조밀하게 결합하는 데 도움이 됩니다. 이는 물병의 뚜껑이 닫히는 방식과 유사합니다. 이 커플링을 통해 동작을 전달할 수 있습니다. 기계적 이점을 제공하고 회전 운동을 직선 운동으로 변환합니다. 이는 리드 스크류와 잭 스크류에서 볼 수 있습니다. 나사산은 결합해야 하는 부품을 만드는 데 필수적입니다. 또한 나사산은 이동해야 하는 부품을 만드는 데도 중요합니다.
스레드의 주요 매개 변수
나사 가공의 주요 치수
주 직경과 보조 직경: 대경은 외부 스레드에서 가장 큰 직경입니다. 소경은 내부 스레드의 가장 작은 직경으로 기본 직경이라고도 합니다. 두 크기 모두 중요합니다. 이들은 스레드의 기본 형상을 정의하며 다른 구성 요소와 결합하는 데 필수적입니다.
피치 지름: 주 직경은 세 가지 중 가장 큰 직경입니다. 마이너 직경은 가장 작은 직경입니다. 스레드를 맞물리는 데 사용됩니다. 피치 직경은 메이저와 마이너 사이에 있습니다. 스레드를 가로지르는 폭과 스레드 사이의 간격이 동일한 직경입니다.
스레드의 기하학적 매개변수
피치: 피치는 인접한 두 스레드의 점 사이의 거리입니다. 나사의 축과 평행한 방향을 따라 측정됩니다. 피치는 나사산이 얼마나 조여져 있는지 또는 얼마나 떨어져 있는지를 결정하며, 나사산이 서로 맞물리는 방식을 정의합니다.
나선 각도: 나선 각도는 나사산 나선과 나사산의 축 사이의 각도입니다. 직선 스레드의 경우 스레드가 원통 또는 원뿔을 중심으로 회전하는 방향입니다.
스레드 각도: 스레드 유형에 대해 표시될 수 있는 스레드 각도는 두 스레드 측면 사이의 각도입니다. 모든 각도 중에서 이 각도는 스레드의 부하 지지력과 성능을 정의하는 데 매우 중요합니다.
스레드의 물리적 특성
Root: 루트는 스레드의 시작 부분으로, 스레드의 구조를 아래에서 위로 정의합니다. 스레드 자체의 필요한 강도와 내구성을 결정합니다.
Crest: 크레스트는 스레드의 마지막 부분이며 어셈블리 내에서 요소의 적절한 맞춤을 보장하기 위해 매우 중요합니다. 일반적으로 높은 정확도를 보장하기 위해 마무리 단계에서 가장 많은 주의를 기울입니다.
Flank: 옆면은 볏과 뿌리를 연결하는 실의 측면 표면입니다. 스레드 프로파일에 큰 영향을 미치며 스레드의 맞춤 및 밀봉 능력을 결정합니다.
가공 스레드 유형
통합 스레드 표준에 따라 스레드는 크게 두 가지 유형으로 분류됩니다. 이들은 통합 스레드 표준에 따라 분류됩니다: 유니파이드 파인과 유니파이드 코러스의 두 가지 유형인 UNF와 UNC가 있습니다. 이러한 표준은 ASME에서 발표했습니다. 이 표준은 가공을 위한 나사산 형상을 정의합니다. 이러한 표준은 더 미세한 나사산 피치와 더 거친 나사산 피치를 구분하는 데 도움이 됩니다. 이는 다양한 기계 부품에 적용됩니다.
내부 스레드
암나사라고도 합니다. 오목한 형태로 가공됩니다. 이 작업은 싱글 립 스레딩 도구 또는 스레드 헤드에 장착된 기존 스레딩 캡을 사용하여 수행됩니다. 이 스레드는 나사가 필요한 응용 분야에 매우 필수적입니다. 나사산은 수작업 또는 기계 탭으로 생산됩니다. 구성 요소에는 내부 나사산이 있습니다. 자동차나 비행기처럼 아주 가까이 있어야 합니다.
외부 스레드
수나사라고도 하는 외나사는 나사, 볼트, 스터드의 바깥쪽에 나사를 끼우는 것입니다. 외부 스레드는 대부분 선반 또는 원형 다이를 사용하여 만듭니다. 다이는 고정된 다이 스톡에 부착됩니다. 이는 부품과 애플리케이션에 필요한 나사산 결합 정도에 따라 다릅니다. 나사의 외부 표면에 있는 나사산은 고정 과정에서 매우 중요합니다. 내부 나사산에 나사를 조여 부품을 잘 고정하기 위한 것입니다.
나사 가공에는 많은 도구가 사용됩니다. 예를 들어 탭은 내부 나사산을 만드는 데 사용되며, 다이는 외부 나사산을 만드는 데 사용됩니다. 공구 선택은 나사산 유형과 부품에 사용되는 소재에 따라 결정됩니다. 이를 통해 조립 시 정확한 나사산과 올바른 핏을 얻을 수 있습니다.
가공 실을 자르는 방법?
<그림 class="wp-block-embed aligncenter is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio">우선 필요한 장비를 준비해야 합니다. 내부 나사 작업을 수행하려면 안전 고글과 같은 안전 조치가 필요합니다. 또한 기계 탭을 위한 박스 및 기둥 드릴이 필요합니다. 손 탭에 맞게 조정할 수 있는 탭 렌치가 필요합니다. 내부 탭, 트위스트 드릴, 90도 카운터싱크가 필요합니다. 파일, 다이 스톡, 일자 드라이버, 원형 다이, 공작물을 잡을 바이스, 외부 나사산용 커팅 스프레이를 준비합니다.
내부 스레드 절단 단계
- 실을 자를 구멍의 필요한 크기를 결정합니다.
- 코어 홀 직경을 얻으려면 탭 직경을 나사산 피치만큼 줄여야 합니다.
- 중앙을 힘으로 두드린 다음 트위스트 드릴을 사용하여 파일럿 구멍을 뚫습니다.
- 코어 구멍에 90도 카운터싱크로 모따기를 만듭니다.
- 탭 렌치를 사용하여 탭을 시계 방향으로 돌려 구멍에 끼워 나사산을 자릅니다.
외부 스레드 절단 단계:
- 둥근 막대의 가장자리를 다듬어야 합니다.
- 막대를 끼우고 모따기가 나사산보다 커지도록 45도 각도로 모따기를 합니다.
- 원형 다이를 다이 스톡에 놓고 움직이지 않도록 단단히 고정합니다.
- 실을 끼우고 자를 때 막대에 강한 압력을 가합니다.
- 커팅 스프레이를 사용하여 파트의 표면 마감을 향상시킵니다.
가공 실을 자르는 방법
태핑 방법
태핑은 내부 나사산 생산에 가장 자주 사용됩니다. 미리 뚫은 구멍과 같은 직경의 탭을 사용해야 합니다. 이 방법은 또한 빠르고 저렴합니다. 드릴링 공정에 비해 정확도가 낮고 직경이 작은 구멍에 적합합니다. 탭은 설계에 기본적으로 사용되므로 시간 낭비를 최소화하고 생산성을 향상시킵니다. 유연한 탭핑 죠를 사용한 유연한 탭핑 기술을 사용합니다. 이는 공작물 소재와 특성에 따라 발생할 수 있는 이송 및 스핀들 속도 변화의 균형을 맞춥니다. 이를 통해 정밀도가 향상됩니다.
스레드 밀링
나사산 밀링은 내부 및 외부 나사산에 사용할 수 있습니다. 이 유형의 가공은 나선형 패턴으로 X, Y 및 Z 축을 따라 안내해야 하는 밀링 커터를 사용합니다. 이 방법을 사용하면 다양한 나사산 크기를 가공할 수 있으며 특히 정밀 부품에 적합합니다. 나사산 밀링은 고속, 고정밀, 효율적인 절삭이 특징이므로 큰 나사산에 적합합니다. 밀링 공구는 여러 기능을 수행할 수 있는 경질 합금으로 만들어진 복잡한 절삭 날을 가질 수 있으므로 다른 공구가 필요하지 않습니다. 또한 표면이 매끄럽고 날카로운 모서리나 버가 없는 나사산을 만들 수 있습니다. 벽이 얇은 구조물, 막힌 구멍, 비회전식 부품에 적합합니다.
선반의 CNC 스레딩
CNC 선반은 스레딩에 적합하며 사용을 권장합니다. 다양한 나사 유형과 피치를 정확하게 생산할 수 있습니다. 이러한 기술에는 단일 포인트 스레딩 및 리지드 태핑이 포함됩니다. 특정 특성이나 매개 변수가 있는 도구를 사용합니다. 이러한 프로파일은 공작물의 나사산 디자인에 해당합니다. 반면 리지드 태핑은 스프링 척으로 탭을 조이는 방식입니다. 공작 기계에는 표준화를 위해 스핀들 이송 및 속도를 제어할 수 있는 기능도 있습니다. 이 방법은 생산성을 높이는 동시에 제조 비용을 절감하는 데 매우 효과적입니다.
스레드 연삭
이 방법은 최종 제품에 높은 정밀도가 필요한 경화 가공품에 적합합니다. 연삭은 휠을 사용합니다. 다양한 나사 크기를 수용할 수 있는 방식으로 고정할 수 있습니다. 나사, 게이지 및 높은 수준의 정확도가 필요한 기타 섬세한 나사산 부품을 만드는 데 이상적입니다. 나사산 연삭은 매우 우수한 표면 마감과 정밀한 공차를 제공할 수 있습니다. 당사는 단일 라인 및 다중 라인 연삭 휠을 적용합니다. 멀티 라인 연삭은 컷인 타입과 종방향 타입으로 분류됩니다. 종방향 방식은 연삭 휠이 좁습니다. 나사산보다 크기가 작고 일반적으로 나사산의 두께보다 작습니다. 원하는 크기의 제품을 얻으려면 몇 번의 사이클이 필요합니다.
스레드 다이 커팅
다이 커팅은 외부 스레드를 절단하는 또 다른 인기 있는 방법입니다. 대량 생산에 적합한 경제적이고 빠른 공정으로 적당한 정확도를 제공합니다. 스레딩 다이에는 하단 또는 원형 분할 다이와 조정 가능한 다이 등 다양한 형태가 있습니다. 하단 다이는 스레드를 시작하는 데 사용되며, 조절식 다이는 다양한 정도의 맞춤을 허용합니다.
스레드 가공 준비 및 계산
준비가 핵심입니다. 스레딩을 시작하기 전에 내부 스레드의 작은 직경을 찾습니다. 외부 스레드의 실린더 직경을 구합니다. 공식은 D = N – S이며, 여기서 N은 공칭 직경이고 S는 나사산 피치입니다. 정확한 직경을 결정하는 것은 정확한 스레딩을 보장하는 데 필수적입니다.
드릴링의 회전 속도와 구멍 깊이를 계산하는 것도 중요합니다. V로 표시되는 절삭 속도는 가공되는 소재에 따라 달라집니다. 절삭 속도를 계산하는 공식은 V=π×D×n1000V = \frac{{\pi \times D \times n}}{1000}V=1000π×D×n이며, 여기서 D는 직경이고 스핀들 속도(RPM)입니다. 강철의 경우 절삭유를, 알루미늄 합금의 경우 스피릿을, 크롬-니켈 합금의 경우 석유 또는 콜자오일을 사용합니다. 드릴링 후에는 압축 공기 또는 부드러운 브러시를 사용하여 칩과 여분의 재료를 제거합니다.
스레드 가공을 위한 팁
표준화 및 호환성
- 표준 스레드 크기 사용: 비용 효율적이고 제작하기 쉬우며 공급업체와 폭넓게 호환됩니다.
- 표준 치수 구현: 생산 및 호환성이 용이하고 생산 지연과 혼란을 피하기 위해 표준 나사산 치수 및 모양을 구현합니다.
나사 가공 기술
- 모따기 및 카운터싱크: 조립을 용이하게 하고 응력 집중을 분산시키기 위해 외부 나사산 끝 부분에 모따기를 포함시킵니다. 응력 집중을 줄이기 위해 내부 스레드 끝 부분을 카운터싱크로 마감합니다.
- 평평한 표면 및 정렬: 정확한 정렬을 위해 스레드의 시작 끝이 중심 축과 정렬되는 평평한 표면을 갖도록 합니다.
- 벽 두께 증가: 성형 또는 절단 시 압력을 견디고 강도와 내구성을 높이기 위해 관형 부품의 벽 두께를 늘립니다.
- 높이가 낮은 스레드 선호: 견고성을 높이고 벗겨질 가능성을 줄이기 위해 특정 스레드 요구 사항이 지정되지 않은 경우 높이가 낮은 스레드를 선호합니다.
- 실 릴리프 제공: 스레드 릴리프를 제공하여 외부 스레드가 인접한 스레드 숄더와 일치하지 않도록 합니다.
디자인 고려 사항
- 더 짧은 나사산 길이: 나사산 길이가 짧을수록 기능 및 부품 결합력이 향상됩니다.
- 베벨 포함: 특히 자주 조립 및 분해하는 부품의 경우 조립을 쉽게 하기 위해 외부 나사산 끝에 베벨을 포함시킵니다.
- 블라인드 홀의 나사산 깊이 지정: 블라인드 홀의 경우 제조 문제를 방지하고 정확한 생산을 보장하기 위해 항상 나사산 깊이를 지정합니다.
결론
스레드 가공 기술을 숙달하면 기계 조립에 필수적인 고품질의 내구성 있는 스레드를 보장할 수 있습니다. 제조업체는 제품의 신뢰성과 성능을 향상시킬 수 있습니다. 설명된 방법을 이해하고 활용하면 이를 달성할 수 있습니다.
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자주 묻는 질문
나사 밀링과 탭핑의 속도 차이는 무엇인가요?
탭핑은 일반적으로 나사산 밀링보다 빠릅니다. 그러나 나사산 밀링 머신에는 추가 모서리가 있습니다. 이는 감소된 속도를 보완합니다. 나사산 밀링과 태핑의 가장 큰 차이점은 절삭의 부드러움입니다. 나사 밀링은 더 매끄럽고 고른 절단을 만드는 반면, 태핑으로 만든 절단은 거칠고 들쭉날쭉합니다.
스레드는 어디에 배치해야 하나요?
스레드는 최종 조립의 요구 사항을 충족하는 한 부품의 거의 모든 위치에 배치할 수 있습니다. 설계에 장애물이 있는 경우 DFM 도구에 플래그가 표시되며 스레드 배치를 수정해야 할 수도 있습니다.
스레드 디자인의 공통 요구 사항:
구멍 직경의 0.5배보다 긴 나사산은 강도를 크게 증가시키지 못합니다. 따라서 스레드의 최대 길이는 구멍 직경의 최대 3배로 설계해야 합니다.
세 가지 기본 스레드 유형은 무엇인가요?
세 가지 기본 유형의 스레드는 평행(또는 직선) 스레드, 테이퍼 스레드 및 건식 밀봉 스레드입니다. 평행 스레드는 유니파이드 굵은 스레드와 같이 길이에 따라 직경이 동일합니다. 테이퍼 스레드는 길이에 따라 직경이 변하며 파이프 피팅에 자주 사용됩니다. 드라이씰 스레드는 테이퍼형입니다. 실링 컴파운드 없이 조인트를 단단히 밀봉하도록 설계되었습니다.
일반적인 머신 스레드는 무엇인가요?
머신 스레드는 일반적으로 두 가지 유형으로 분류됩니다. UNC(통일 내셔널 코러스)와 UNF(통일 내셔널 파인)입니다. UNC 스레드는 볼트, 너트 및 기타 패스너에 가장 일반적으로 사용됩니다.
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