개념 한 쪽
선반은 일감에 회전운동을 주어 회전체 형상을 가공하는 공작기계임을 구별해야 한다. 다양한 목적에 맞춰 전용 선반과 여러 척, 면판 같은 부속품이 존재하며, 선반의 크기는 주로 스윙과 센터 간 거리로 표시한다.
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출제기준 단원 「선반의 분류 및 크기 표시방법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 척의 종류와 적용 판단 | 1 | 조오 특성 또는 운전 중 고정 가능 여부로 척 종류를 가리기 |
| 전용 선반 식별 | 1 | 특정 형상(철도차량 바퀴) 가공에 적합한 전용 장비를 고르기 |
| 선반 크기 표시 구별 | 1 | 스윙 및 센터 간 거리로 선반 크기를 표시함을 판정하기 |
선반은 일감을 주축에 고정해 회전시키고 공구를 이동시켜 원통이나 테이퍼 형상 등을 가공하는 기계임을 이해해야 한다. 일감이 회전하는 특성으로 선반을 다른 공작기계와 구별할 수 있으며, 밀링이나 드릴링은 공구가 회전하는 기계임을 대비해서 기억해야 한다.
선반의 종류에는 목적에 따라 특수화된 장비가 포함된다. 예를 들어 철도차량의 바퀴 같이 테이퍼진 특수 형상을 가공할 때는 차륜선반이라는 전용 기계를 사용해야 한다. 형판을 따라 동일 형상을 반복 생산하는 모방 선반은 대량 복제에 적합한 장비임을 구별해야 한다.
선반의 척과 부속품은 고정 방식과 조작 방식에 따라 구분한다. 면판은 불규칙 형상의 공작물을 볼트나 클램프로 고정하는 판형 부속품이며, 맨드릴은 구멍이 있는 공작물의 중심 정렬에 사용되므로 용도가 다르다. 척의 종류로는 단동척(조오가 독립 이동)과 연동척(조오가 동시 이동), 압축 공기척(공압으로 운전 중 고정·분리 가능) 등이 있어 작업 목적에 따라 선택해야 한다.
선반의 크기를 나타내는 표준 지표는 베드 위의 스윙 또는 왕복대의 스윙 그리고 양 센터 사이의 최대 거리이다. 이들 지표는 선반이 처리할 수 있는 최대 직경과 길이를 나타내는 주요 수치이므로 규격 판단 시 우선적으로 확인해야 한다. 반면 선반의 높이는 작업 편의성과 관련되지만 크기를 규정하는 표준 방법으로 사용되지는 않는다.
문제에서 '일감 회전'이라는 조건이 주어지면 선반을 정답으로 연결해야 한다. 예를 들어 "일감에 회전운동을 주는 공작기계"를 묻는 문항에서는 선반을 선택해야 한다. 또한 '차륜' 또는 '철도차량 바퀴'라는 키워드가 보이면 차륜선반을 떠올려 전용 장비를 고르는 것이 정답 근거가 된다.
척 관련 문제에서는 '운전 중 고정·분리 가능'이라는 문구가 있으면 압축 공기척을 선택해야 하고, '불규칙 형상 고정'과 '구멍 없음'이라는 조건이 있으면 면판을 답으로 표시해야 한다. 스윙과 센터 간 거리가 크기 표시인지 묻는 문제에서는 이 두 항목을 크기 지표로 취급하고 '높이'를 제외하는 방식으로 정답을 도출해야 한다.
선반작업에서 조오가 단독으로 움직여서, 불규칙한 모양의 봉재(棒材)를 고정할 때 정확히 센터를 낼 수 있는 척은?
정답 ② · 단동척(independent chuck)은 4개의 조오가 각각 독립적으로 움직이기 때문에, 정밀한 센터 맞춤이 필요하거나 불규칙한 모양의 사각, 팔각 봉재 등을 고정할 때 사용합니다. 반면 연동척은 조오가 함께 움직이므로 원형 가공에 적합합니다.
각 조오가 독립적으로 움직이는 단동척은 불규칙 형상이나 정밀 센터 맞춤이 필요한 작업에 적합하다.
철도차량용 바퀴만 가공하는 전용 선반은?
정답 ④ · 철도차량의 차륜(바퀴)은 단순한 원통형이 아니라 테이퍼진 형상과 레일과 접촉하는 답면을 가지고 있어 일반 선반으로 가공하기 어렵습니다. 이를 위해 특수 설계된 전용 선반이 바로 차륜선반입니다.
철도차량 바퀴는 테이퍼진 형상으로 일반 선반으로 가공이 어려우므로 전용 차륜선반을 사용해야 합니다.
공작기계에서 일감을 회전운동시켜서 가공하는 것은?
정답 ① · 선반(Lathe)은 공작물을 주축에 물려 회전시키고, 공구는 이동시켜 원통형이나 원뿔형 등의 회전체 대칭 형상을 가진 제품을 절삭 가공하는 공작기계입니다. 드릴링은 공구가 회전하고, 플레이너와 밀링은 주로 공구가 회전하거나 왕복 운동하며 가공하므로 문제의 조건에 부합하는 것은 선반입니다.
선반은 공작물을 회전시키고 공구를 이동시켜 회전체 형상을 가공하는 기계로, 일감의 회전운동이 핵심 원리이다.
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