스텝 터닝이란 무엇인가요? 초보자를 위한 종합 가이드

스텝 터닝이란?

스텝 터닝은 다음과 같은 유형입니다. 선삭 작업 ~에 완료됨 선반 기계이 공정에서는 원통형 공작물을 여러 개의 서로 다른 직경을 가진 단면으로 가공합니다. 각 단면은 날카로운 90° 각도를 이루며, 샤프트가 계단처럼 보이게 합니다.

이 선반 작업은 금속에서 흔히 볼 수 있습니다. 가공 부품을 특정 지점에서 조립품에 맞춰야 할 때 사용됩니다. 단일 직경을 생성하는 직선 선삭이나, 크기가 부드럽고 경사진 형태로 변하는 테이퍼 선삭과는 다릅니다.

스텝 터닝 공정은 어떻게 진행되나요?

먼저, 일반적으로 척을 사용하여 선반에 공작물을 고정합니다. 그런 다음 공작물이 필요한 속도로 회전하도록 설정합니다.

다음으로 직선을 선택하고 고정합니다. 절삭 공구 공구대에 올려놓습니다. 이 공구는 작업물의 특정 지점에서 재료를 제거하는 데 사용됩니다.

절삭 공구를 가공물의 축을 따라 이동합니다. 직경을 변경하려는 각 지점에서 설정된 깊이까지 절삭합니다.

주요 단계:

• 선반에 작업물을 고정합니다
• 올바른 회전 속도를 설정하세요
• 절삭 공구를 장착하세요
• 각 단계의 위치를 측정하고 표시합니다.
• 각 표시에서 작업물에 도구를 공급합니다.
• 각 단계 사이에 날카로운 90° 어깨를 만듭니다.

캘리퍼스나 마이크로미터와 같은 측정 도구를 사용하여 각 단계를 확인하여 크기가 올바른지 확인합니다.

그 결과, 각기 다른 직경을 가진 일련의 직선 구간, 즉 "계단"이 형성됩니다. 각 계단은 뚜렷한 사각형 어깨로 구분됩니다.

계단 회전을 위한 재료 및 도구

계단식 선반 작업을 수행하려면 적합한 재료와 신뢰할 수 있는 도구가 필요합니다.

적합한 재료

계단식 선반 가공에 적합한 재료에 대한 간략한 설명은 다음과 같습니다.

궤조:

• 알루미늄(가공이 쉽고 가벼움)
• 황동(마감 품질 우수, 내식성)
• 연강(비용 효율적, 다용도)
• 스테인리스 스틸(내구성은 뛰어나지만 기계 가공이 어려움)

플라스틱:

• 아크릴(매끄러운 마감, 취성)
• 나일론(견고하고 내마모성이 우수함)
• 델린(저마찰, 정밀)

복합재료:

• 탄소섬유(고강도, 경량)
• 유리섬유(단단하고 도구에 마모성이 있음)

절삭 공구

그만큼 절삭 공구 가공물에서 금속을 제거하여 단차를 형성하는 도구입니다. 가장 일반적인 공구는 선삭 공구입니다. 날카로운 숄더나 홈을 절삭하기 위해 절단 공구를 사용할 수도 있습니다. 고급 절삭 공구는 고속도강이나 초경과 같은 소재로 제작됩니다. 초경은 수명이 더 길고 더 단단한 금속을 절삭할 수 있습니다.

• 러핑 도구 – 대량의 물질을 빠르게 제거합니다.
• 마무리 도구 – 계단 표면의 매끄러운 마감을 제공합니다.
• 홈 파기/분할 도구 – 계단 사이의 날카로운 어깨를 자릅니다.
• 스레딩 도구 (단계에 실이 필요한 경우).

작업 고정 도구

도구 위치 지정 매우 중요합니다. 공구는 올바른 높이와 각도로 설치해야 합니다. 이렇게 하면 마찰을 방지하고 깔끔한 마감을 얻을 수 있습니다.

• 3-조 척 – 원통형 작업물의 경우.
• 4-조 척 – 불규칙하거나 중심에서 벗어난 작업에 적합합니다.
• 선반 센터 (Dead/Live) – 긴 작업물을 지지합니다.
• 안정된 휴식 – 길고 가는 부분의 처짐을 방지합니다.

측정 도구

계단을 돌릴 때는 정확한 측정이 필수입니다. 다음과 같은 장치를 사용합니다. 버니어 캘리퍼스 또는 마이크로미터 각 단계의 반경과 길이를 확인하세요. 정확한 측정은 실수를 방지하고 정밀한 공차를 보장합니다.

• 캘리퍼스/버니어 – 계단 직경을 측정합니다.
• 마이크로미터 – 정확한 허용 오차를 보장합니다.

설정 도구

작업을 설정하려면 다음이 필요합니다. 센터 게이지 그리고 다이얼 인디케이터센터 게이지는 공구를 공작물 중앙에 정렬하는 데 도움이 됩니다. 다이얼 게이지는 런아웃을 확인하고 공작물이 척에 똑바로 놓였는지 확인합니다.

• 센터 게이지: 올바른 도구 형상을 보장합니다.
• 다이얼 표시기: 치수 정확도를 보장합니다.

스텝 터닝의 장점과 한계

이 공정은 샤프트, 액슬, 스페이서와 같은 부품을 만드는 데 중요하지만 속도, 재료 사용, 정밀도 측면에서 어느 정도 균형을 맞춰야 합니다.

스텝 터닝의 장점은 무엇인가요?

스텝 터닝의 목적은 두 가지 이상의 서로 다른 직경을 가진 부품을 빠르고 정확하게 생산할 수 있도록 하는 것입니다. 스텝 사이에는 날카로운 90도 숄더가 형성되어 다른 기계나 조립품에 꼭 맞아야 하는 부품에 중요합니다.

이 선삭 방법은 다양한 유형의 금속과 플라스틱에 적합합니다. 수동 선반이나 CNC 기계필요한 부품의 수와 정밀도에 따라 달라집니다. 홈이나 테이퍼와 같은 여러 형상도 유사한 설정을 사용하여 추가할 수 있습니다.

이 과정은 신뢰할 수 있고 반복 가능합니다. 동일한 부품을 여러 개 만들 때 시간이 절약됩니다. 설정이 완료되면 단계를 빠르게 반복할 수 있기 때문입니다. 또한, 복잡한 모양 다른 기계를 전환하지 않고도.

주요 장점 표:

이점	설명
고정밀	정확한 스텝과 숄더를 생성합니다
다재	다양한 소재와 복잡한 부품에 적합
능률	생산 실행을 위한 더 짧은 사이클 시간

스텝 터닝의 한계는 무엇인가?

스텝 터닝은 재료 낭비를 초래할 수 있으며, 특히 시작 직경과 가장 작은 스텝 직경 사이에 큰 차이가 있는 경우 더욱 그렇습니다. 따라서 값비싸거나 구하기 어려운 재료를 사용하는 경우 효율이 떨어집니다.

매우 높은 정확도로 여러 단계를 거쳐야 하는 경우 공정 시간이 더 길어질 수 있습니다. 각 단계는 일반적으로 절삭 공구를 사용하여 여러 번 가공해야 하므로 시간이 더 오래 걸리고 공구 마모도 증가합니다. 부품에 여러 단계가 있는 경우 공정 속도가 느려질 수 있습니다.

각 단계에서 완벽한 마무리를 얻으려면 추가적인 마무리 작업이 필요할 수 있습니다. 진동이나 공구 설정 오류는 눈에 띄는 자국을 남길 수 있습니다. 날카로운 숄더는 사용 방법에 따라 부품에 응력이 발생할 위험을 높일 수도 있습니다.

일반적인 제한 사항 목록:

• 큰 직경 변화로 인한 높은 재료 손실
• 고정밀 단계를 위한 더 많은 가공 시간
• 공구 마모 및 표면 마감 문제 발생 가능성

스텝 터닝의 응용

스텝 터닝은 많은 산업에서 중요합니다. 정밀 기계 부품. 조립이나 성능에 따라 다양한 직경이 필요한 샤프트, 기어 및 기타 부품을 성형하는 데 자주 사용됩니다.

원통형 부품 제조

스텝 터닝은 길이 방향으로 서로 다른 직경의 단면을 가진 원통형 부품을 제작합니다. 이는 각 단면이 특정 역할에 적합해야 하는 다른 부품과 맞물리는 부품에서 흔히 사용됩니다.

*공장에서는 이런 방식으로 스핀들, 핀, 축을 생산하는 경우가 많습니다.
*에너지, 항공우주, 의료기기 산업 분야의 장비 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.
정확도를 떨어뜨리지 않고 엄격한 허용 오차를 쉽게 충족하고 프로세스를 여러 번 반복할 수 있습니다.

적절한 절삭 공구와 정밀한 치수 측정을 통해 각 단계가 직선이고 각 표면이 매끈한지 확인할 수 있습니다. 이를 통해 완성된 부품의 품질과 수명이 향상됩니다.

자동차 및 기계 설계

스텝 터닝은 자동차 및 기계 설계에 널리 사용됩니다. 자동차 제조 시 구동축, 캠축, 기어박스 축에는 베어링, 기어, 풀리를 장착하기 위한 스텝이 필요한 경우가 많습니다. 이러한 스텝은 움직이는 부품의 정확한 위치와 지지를 가능하게 합니다.

이 공정을 통해 부품 조립 및 분해가 더욱 쉬워집니다. 즉, 수리가 더 빨리 완료되고 유지 보수 비용도 낮아집니다.

계단형 샤프트 및 베어링 생산

계단식 선삭으로 제작된 계단형 샤프트는 많은 기계에 필수적입니다. 이러한 샤프트는 베어링이나 커플링과 같은 다른 부품에 단단히 고정되어야 하는 경우가 많습니다.

계단형 샤프트에는 일반적으로 다음이 있습니다.

• 다양한 직경
• 사각형 어깨
• 스냅 링 홈

계단식 회전을 사용하면 이러한 모든 기능을 한 번의 설정으로 구현하여 시간을 절약할 수 있습니다. 베어링은 계단식 영역에 완벽하게 맞아야 부드럽게 회전하고 조기 마모를 방지할 수 있습니다.

좋은 스텝 터닝은 각 숄더와 스텝이 직선인지 확인하는 데 중요한데, 작은 실수라도 가공 작업에서 소음이나 고장을 일으킬 수 있기 때문입니다.

기어, 풀리 및 밸브에 사용

기어와 풀리는 장착 시 직경이 다른 허브 부분을 갖는 경우가 많습니다. 스텝 터닝을 사용하면 기어 베이스와 허브를 정밀한 크기로 가공할 수 있습니다. 이렇게 하면 각 기어나 풀리가 샤프트에 완벽하게 맞도록 할 수 있습니다.

엔진이나 유체 시스템에 사용되는 밸브처럼, 밸브에는 길이에 따라 크기가 변하는 스템이 있습니다. 단계적으로 회전시키면 이러한 변경을 깔끔하게 수행할 수 있어 씰과 액추에이터가 설계대로 장착됩니다.

이렇게 제작된 기계 부품은 수명이 더 길고 소음도 더 적습니다. 또한, 부드러운 전환은 연결 부품의 마찰과 마모를 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

스텝 터닝 대 테이퍼 터닝

스텝 터닝과 테이퍼 터닝은 원통형 작업물의 모양을 바꾸는 두 가지 다른 방법입니다.

~ 안에 스텝 터닝작업물을 따라 평평하고 명확한 계단을 만듭니다. 각 계단에는 직경이 급격히 변하는 날카로운 모서리가 있습니다.

~ 안에 테이퍼 터닝직경은 부드럽고 점진적으로 변합니다. 그 결과 날카로운 계단 모양 대신 원뿔 모양이나 각진 모양이 됩니다.

특징	스텝 터닝	테이퍼 터닝
모양이 생성됨	계단형, 평평한 어깨	경사지고 점진적인 각도
변화의 가장자리	선명하고 명확한 전환	부드럽고 혼합된 변화
도구 이동	공작물 축과 평행	축에 대한 각도로
일반적인 사용	다양한 직경의 샤프트	부드러운 테이퍼가 필요한 부품

프로세스 설정:

• 스텝 터닝에는 보통 기본적인 설정이 필요합니다. 절삭 공구를 축을 따라 직선으로 이동시키는 경우가 많습니다.
• 테이퍼 터닝은 더 복잡합니다. 각진 움직임을 구현하려면 복합 슬라이드, 테이퍼 어태치먼트 또는 오프셋 테일스톡이 필요할 수 있습니다.

응용 프로그램:

• 스텝 터닝은 기어, 숄더 또는 정확한 직경 변경이 필요한 부품을 만드는 데 일반적으로 사용됩니다.
• 테이퍼 선삭은 스핀들, 원뿔 또는 점진적인 맞춤이 필요한 부품을 만드는 데 사용됩니다.

간단히 말해서, 주요 차이점은 작업물의 직경이 어떻게 변하는가에 있습니다. 즉, 단계적으로 갑자기 변하거나 점차 가늘어집니다.

자주 묻는 질문

스텝 터닝을 다른 터닝 공정과 차별화하는 것은 무엇인가?

스텝 터닝은 길이를 따라 뚜렷한 단차나 숄더를 만들어 원통을 형성합니다. 이는 매끄럽고 고른 표면을 만드는 기본 터닝과는 다릅니다. 테이퍼 터닝이나 챔퍼링과 달리, 스텝 터닝은 특정 위치에서 직경이 급격히 변하는 형상을 형성합니다.

선반의 단계별 선삭에 포함되는 주요 단계를 간략하게 설명해 주시겠습니까?

먼저 선반에 공작물을 장착하고 절삭 공구를 제자리에 놓습니다. 그런 다음 선반 제어 장치를 사용하여 공작물을 따라 공구를 이동하고 각 단계를 필요한 직경과 길이로 절삭합니다. 각 단계마다 이 과정을 반복하며, 설계에 맞게 신중하게 측정합니다.

계단식 선반가공의 일반적인 적용 분야는 무엇입니까?

스텝 터닝은 기어박스 샤프트나 액슬처럼 직경이 다른 샤프트를 제작할 때 자주 사용됩니다. 또한 스페이서, 부싱, 그리고 조립이나 다른 부품 장착을 위해 스텝 사이에 평평한 숄더가 필요한 기계 부품을 제작할 때도 흔히 사용됩니다.

스텝 터닝은 가공된 제품의 품질에 어떤 영향을 미칩니까?

스텝 터닝을 사용하면 정확한 직경과 단면 간 날카로운 연결부를 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 제대로 수행하면 깔끔하고 정밀한 스텝이 생성됩니다. 하지만 기술이 부족하면 연결부가 고르지 않거나 표면이 거칠어지거나 치수가 부정확해질 수 있습니다.

효과적인 계단식 회전에 필요한 도구와 재료는 무엇입니까?

CNC 선반, 금속 또는 플라스틱에 적합한 절삭 공구, 그리고 마이크로미터와 캘리퍼스 같은 측정 장비가 필요합니다. 고속도강이나 초경 등 공구 소재는 가공물의 재질(보통 금속 막대 또는 막대)에 따라 선택됩니다.

계단을 돌리는 과정에서 어떤 안전 조치를 취해야 합니까?

금속 조각이나 이물질로부터 눈을 보호하기 위해 항상 보안경을 착용하십시오. 가공물이 척에 단단히 고정되었는지 확인하십시오. 헐렁한 옷이나 장신구 착용을 피하고 회전 부품을 절대 만지지 마십시오. 작업 공간을 깨끗하게 유지하고 선반의 안전 지침을 준수하십시오.