금속을 깎는 기술, 어떻게 다를까?
제조업에서 금속 가공은 제품의 정밀도와 내구성을 좌우하는 핵심 공정입니다. 특히 절삭가공은 금속재를 기계적 방식으로 깎아내 원하는 형상을 만드는 방법으로, 그 종류와 원리가 매우 다양합니다. 대표적으로 밀링, 선반, 드릴링, 보링 등의 방식이 있으며 각각의 장단점과 적용 부위가 다릅니다. 이 글에서는 금속 절삭 가공의 주요 방식들을 비교하고, 어떤 작업에 어떤 방식이 적합한지 쉽게 이해할 수 있도록 정리해봅니다.
1. 금속 절삭 가공이란?
절삭 가공(Machining)은 공구(tool)를 이용해 금속 등의 공작물에서 불필요한 부분을 제거하여 원하는 형상이나 치수로 가공하는 방법입니다. 가장 흔하게는 공작기계를 사용하여 칩(절삭편)을 만들어내는 방식으로 진행되며, 정밀도와 반복성이 높습니다.
2. 대표적인 절삭 가공 방식 4가지 비교
| 가공 방식 | 특징 | 공정 예시 |
| 선반(Lathe) | 회전하는 공작물을 고정된 공구로 절삭 | 축, 원통, 볼트 제작 등 |
| 밀링(Milling) | 회전하는 공구가 고정된 공작물을 절삭 | 평면, 홈, 슬롯, 곡면 가공 |
| 드릴링(Drilling) | 회전하는 드릴로 구멍을 뚫는 방식 | 나사 구멍, 볼트홀 생성 |
| 보링(Boring) | 기존 구멍을 넓히거나 정밀하게 가공 | 실린더 내부 연마 등 |
3. 선반(Lathe) 가공 방식
선반은 금속 가공의 가장 기본적인 기계로, 공작물을 회전시키고 고정된 공구가 접촉하면서 재료를 깎아냅니다.
- 주로 원형 또는 대칭 구조의 가공에 사용
- 샤프트, 베어링 하우징, 볼트, 피스톤 등 원통형 제품 제작
- 공작물 고정 → 센터 드릴링 → 황삭 → 정삭 → 마무리 가공 순서로 진행
- 종류: 범용선반, CNC선반, 수직선반 등
장점
- 원형 제품 가공에 특화
- 표면 정밀도 우수 (Ra 1.6~0.8 수준까지 가능)
- 단순 구조물의 고속 가공 가능
4. 밀링(Milling) 가공 방식
밀링은 회전하는 커터(절삭 공구)를 사용하여 공작물의 평면, 홈, 곡면을 절삭하는 방식입니다.
- 3축, 4축, 5축 가공기로 다양한 각도와 형상 구현 가능
- 평면, 경사면, 기어 이, 슬롯 등 복잡한 형상에 유리
- 대표 기계: 범용 밀링 머신, CNC 머시닝센터(MCT)
장점
- 입체적이고 비대칭 구조 가공에 강함
- 다양한 공구 활용으로 복합 가공 가능
- CAM 소프트웨어와 연계하여 자동화 가능
5. 드릴링 vs 보링: 구멍 가공의 차이
두 방식 모두 구멍을 가공하지만, 목적과 정밀도에 따라 선택해야 합니다.
| 구분 | 설명 | 사용 목적 |
| 드릴링 | 새로운 구멍을 뚫는 가공 | 기본 구멍 생성, 탭 가공 전처리 |
| 보링 | 기존 구멍을 확대·정밀하게 가공 | 내경 정밀도 향상, 조립 허용차 확보 |
보링은 드릴링 후 후공정으로 진행되는 경우가 많으며, 특히 자동차 실린더 내벽, 유압 실린더 등에 적용됩니다.
6. CNC가공과 절삭의 자동화
최근 절삭 가공은 대부분 CNC (Computer Numerical Control) 방식으로 이루어집니다. CNC 기계는 설계 데이터를 입력하면 자동으로 공정이 진행되므로 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 치수 정밀도 ±0.01mm 이내 가능
- 다품종 소량 생산에 유리
- 숙련 기술자 없이도 일정 품질 유지 가능
- 공정 시간 단축 및 불량률 감소
CNC 선반, CNC 밀링기, 복합가공기(터닝센터) 등이 대표적이며, CAD/CAM 프로그램과 연계하여 자동화 수준이 높아지고 있습니다.
7. 어떤 가공 방식이 적합할까?
작업 목적에 따라 가공 방식을 선택해야 효율적입니다.
| 작업 내용 | 적합한 가공 방식 |
| 원통형 샤프트 제작 | 선반 |
| 평면 + 홈 동시에 가공 | 밀링 (혹은 복합기) |
| 단순 구멍 가공 | 드릴링 |
| 정밀 구멍 내경 가공 | 보링 |
| 비대칭 기계 부품 가공 | CNC 밀링 또는 5축 가공 |
요약 정리
- 금속 절삭 가공은 회전과 절삭 방식에 따라 선반, 밀링, 드릴링, 보링 등으로 나뉜다
- 선반은 원형 구조물에 적합하고, 밀링은 평면이나 복잡 형상에 강하다
- 드릴링은 구멍 생성, 보링은 정밀 구멍 가공용
- CNC 기술의 발전으로 자동화·정밀도 향상된 절삭 가공이 보편화됨