보통선반에 대하여 공부하기

왼쪽 : 선삭과 밀링커터, 오른쪽 : 그림1

보통선반(Engine Lathe)에 대하여 알아보려고 한다. 영어명칭의 engine은 18세기와 19세기에 증기기관으로 직접 연결되거나 천장의 축에서 풀리를 통하여 연결된 형태로 사용되던 것에서 이름이 유래된다. 

 

보통선반

현대 선반의 주요 부품을 그림 1에 나타내었다. 주축대 앞면의 조절장치는 기하급수적으로 배열된 여러 속도 중의 하나를 선택하도록 한다. 공작물 회전의 시동, 정지, 저속회전을 위하여 전기식 척과 브레이크를 조합한다.

 

심압대는 여러 가지 길이의 소재에 적합하도록 선반 베드를 따라 이동할 수 있다. 핸드휠을 조정하여 안과 밖으로 움직일 수 있는 경화된 볼베어링센터가 갖추어지는 것이 보통이다. 심압대는 베드의 중심선에 대하여 앞뒤로 움직일 수 있어서 중심선 정렬이나 테이퍼 절삭할 수 있다.

 

리드 스크루는 길고 정밀하게 나사가공된 축이며 주축대에서 심압대까지 베드 안내면 바로 밑에 평행하게 설치되어 있다. 이것은 주축대와 치차로 연결되어 있으며 역전이 가능하다. 왕복대 장치와 연결되고 절삭작업 중에 연결 또는 분리된다. 리드 스크루는 나사절삭에 사용되며, 사용하지 않을 때에는 정밀도를 유지하기 위하여 연결상태를 분리한다. 리드 스크루 아래 있는 이송봉은 변환기어박스로부터 동력을 전달받아 가로 및 길이방향 자동이송을 위한 에이프런기구를 구동한다. 리드 스쿠루 또는 이송봉의 속도변환은 주축대 아래에 위치하는 이송기어박스에서 행한다.

 

왕복대는 복식공구대, 공구새들과 에이프런으로 구성된다. 이것은 절삭공구를 지지하고 안내하므로 견고하고 정밀하게 제작되어야 한다. 두 개의 손이송장치가 가로방향이송에서 공구를 안내하기 위하여 준비되어 있다. 위의 핸들 또는 크랭크는 복식공구대의 운동을 조절한다. 또한 이 공구대는 선회조절용 각도기가 있으므로 짧은 테이퍼 절삭을 하기 위하여 임의의 각도 위치로 조정할 수 있다. 제3의 핸들은 베드를 따라 왕복대를 이동시키는 데 사용하며, 일반적으로 리드스크루가 왕복대를 이동시킨 후에 처음 위치로 되돌려 놓는 데 쓰인다.

 

선반 전면에서 아래로 연장된 왕복대 부위를 에이프런이라 한다. 이것은 주물상자이며, 그 안에는 수동과 자동으로 왕복대와 가로이송대를 이송하기 위한 조작장치, 치차 및 그 밖의 기구가 내장되어 있다. 에이프런 앞면에는 여러 가지 핸들과 레버가 장착되어 있다.

 

선반의 크기는 설치된 공작물이 스윙할 수 있는 최대지름으로 표시한다. 16in. 선반은 베드 레일 위에 16in. 지름의 공작물을 취급할 수 있는 충분한 여유를 갖는다. 2차 치수는 공작물 길이로 용량을 정의하기 위하여 필요하다. 제조자에 따라서 양센터 사이의 공작물의 최대 길이로 정의하거나 베드의 길이로 나타낸다. 센터 사이에서 선삭될 수 있는 공작물의 지름은 왕복대의 이동여유로 인하여 스윙보다 작다.

 

선반에는 여러 가지가 있으며, 생산 형식 또는 공작물의 종류에 따라 다르다. 속도선반은 선번 중 가장 간단한 구조로 베드, 주축대, 심압대 및 공구를 지지하기 위한 조절 가능한 슬라이드로 구성된다. 벨트와 단차로 구동될 수 있지만 일반적으로 주축대 내부에 설치된 변속보터로 구동시킨다. 이 선반에서는 수공구를 사용하고 또한 경절삭을 하므로 선반은 고속으로 회전된다. 공작물은 센터 사이에 지지하거나 주축 위의 면판에 장착한다. 이 속도선반은 목재의 선삭, 금속 원통의 센터내기 및 금속 스피닝에 사용된다.

 

보통선반이 속도선반과 다른 점은 주축의 회전속도를 조절하고, 절삭공구의 이송을 유지 및 조절하는 추가적인 특징이 있다. 동력을 기계에 공급하는 주축대 설계에는 여러가지 방식이 있다. 경절삭작업 또는 중간작업 선반은 모터로부터 짧은 벨트를 통하여, 또는 모터로 구동되는 원추 풀리 중간축으로부터 동력을 받는다. 그림 1은 치차구동식 보통선반이다.

 

주축의 회전속도는 치차변속에 의하여 변하며, 주축대의 속도변환레버의 조절로써 여러 가지 속도를 얻을 수 있다. 이 선반은 선반에 설치된 정속모터에 의하여 구동되는 것이 보통이나, 때로는 변속모터를 사용하기도 한다. 치차구동 선반은 강제구동의 장점을 가지고 있으며 단차구동 선반에서보다 훨씬 많은 수의 주축속도단을 가질 수 있다.

 

벤치선반은 작업대 위에 설치하는 소형선반이다. 이것은 보통선반과 같은 특징을 가지고 있으며, 다만 크기와 설치가 다르다. 이것은 소형 공작물, 즉 최대 스윙용량이 면판에서 10in. 의 것에 적당하도록 되어 있다.