CNC 선삭과 밀링으로 둥근 부품을 만들 때, 출발 소재가 중요한 이유
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둥근 부품은 밀링 장비에서도 만들 수 있다. 그런데 축이나 피스톤처럼 길게 뻗은 부품이라면 출발 소재부터 살펴보는 게 좋다. Protolabs의 기술 자료에 따르면 원통형 봉재를 돌려 깎는 CNC 선삭이 이런 형상에 잘 맞는다.
AI 개념 이미지: CNC 선반이 원통형 축을 깎고 라이브 툴이 측면 구멍을 가공하는 모습을 나타낸다. 실제 장비를 촬영한 사진은 아니다.
CNC 선삭은 원통형 봉재를 어떻게 깎나
선삭에서는 소재가 긴 중심축을 따라 돌고 공구가 겉면을 조금씩 깎는다. 회전하는 통나무를 깎아 둥근 막대를 만드는 모습을 떠올리면 쉽다. CNC 가공은 컴퓨터로 만든 CAD 모델을 바탕으로 금속이나 플라스틱 소재에서 재료를 제거하는 방식이며, 점검한 모델은 장비의 가공 지시인 G코드로 바뀐다.
축과 피스톤은 원통형 소재에서 시작한다. 반면 매니폴드나 밸브 커버처럼 밀링하는 부품은 보통 사각 블록에서 출발한다. 소재의 모양이 완성할 부품과 얼마나 가까운지가 공정을 비교할 때 중요한 단서다.
바깥쪽이나 안쪽 형상이 복잡해도 중심축을 기준으로 둥근 구조라면 선삭에 맞을 수 있다. Protolabs가 든 스풀 밸브 피스톤과 유압 피팅이 그런 사례다. 겉면의 굴곡만 보고 밀링 부품으로 분류하기보다, 부품 전체의 대칭성을 먼저 읽어야 한다.
사각 블록을 둥글게 밀링하면 무엇이 달라지나
사각 블록에서 원통형 부품을 만들려면 네 모서리부터 없애야 한다. Protolabs는 봉재를 선삭할 때보다 가공 시간이 길고 버리는 재료도 많다고 설명한다. 긴 축이라면 두 장비가 모두 둥근 형상을 만들 수 있다는 사실만으로 공정을 고르기 어렵다.
작은 형상에서도 사용하는 공구가 달라진다. 호스 바브의 V자 홈은 머시닝센터에서 특수 공구가 필요하지만 선반에서는 일반 선삭 공구로 깎을 수 있다. ‘가공 가능한가’와 ‘어떤 공구로 가공하는가’를 나눠 볼 사례다.
두 장비 모두 가능한 부품이라면 시간과 재료 사용량도 비교할 만하다. 동심원 돌기와 곡면이 있는 작은 찻잔 받침은 적절한 공구와 정확한 가공 지시가 있으면 선삭과 밀링으로 모두 만들 수 있다. Protolabs는 이 사례에서 선삭이 거의 확실히 더 빠르고 재료도 훨씬 효율적으로 쓸 것으로 본다.
둥근 몸체에 구멍이나 평면이 더해졌다면
원통형 부품의 중심에서 벗어난 구멍, 슬롯, 평면을 긴 축과 나란하거나 수직인 방향으로 가공할 수 있다. 반대로 큰 평면과 세부 포켓, 교차하는 구멍이 몸체의 주된 형상이라면 사각 밸브 몸체처럼 밀링이 맞는다.
형상에 맞는 공정을 찾았어도 실제 서비스 범위는 따로 봐야 한다. 자료에 제시된 Protolabs의 선삭 서비스는 알루미늄과 황동, 스테인리스강 등을 취급하지만 플라스틱은 선삭하지 않는다. 이 업체의 표준 시제품·양산 가공 공차는 ±0.13mm로, 완성된 형상의 치수나 위치가 설계 기준값에서 벗어나도 되는 범위를 뜻한다.
아이컨택은 긴 축에 측면 구멍이 함께 있다면 원통형 봉재를 선삭하고 라이브 툴로 구멍을 가공할 수 있는 형상인지 살펴볼 만하다고 본다. 공정을 정할 때는 맡길 장비가 소재와 부품 크기, 요구 공차를 받아들이는지도 함께 확인해야 한다.
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