[스크랩] 탭 가공

호칭경
	탭에 의해 가공될 구멍의 나사치수를 탭의 호칭경으로 삼는다. 즉, 사용될 수나사의 외경(나사의 호칭경)을 탭의 호칭경으로 삼는다.
피치
	호칭경과 같이 사용될 나사의 피치값을 탭의 피치값으로 삼는다.
탭 형상
	가공할 구멍의 형상에 따라 가공된 칩의 배출 방향이 달라지게 되므로 이에 따라 탭의 형상이 다르다. 따라서, 용도에 맞는 형상을 선택해야 하며, 핸드 탭, 막힌 구멍용 탭, 관통구멍용 탭으로 구분하고 있다.
식입부 길이
	탭이 가공물을 절삭하여 들어갈 때 저항을 적게 하여 안정된 가공이 될 수 있도록 마련된 부위의 길이를 말하며, 막힌 구멍의 경우 이 부위만큼의 불완전 나사부가 존재하게 되므로 구멍깊이의 결정시 식입부 길이를 반드시 고려하여야 한다. 길이는 나사 피치값의 배수로 정의된다. 막힌 구멍용의 경우 1.5P ~ 3P 정도가 사용되며, 관통구멍용의 경우 3P ~ 5P정도의 값이 사용된다.
나사부 길이
	식입부를 포함하여 절삭가능한 날 부위의 길이를 말하며, 가공할 구멍의 깊이 보다 긴 탭을 사용할 경우 완전한 나사 가공이 이루어 지지 않을 수 있으므로 구멍 깊이 보다 짧은 탭을 사용하는 것이 좋다.
목부 길이
	구멍에 카운터보어가 존재하여 실제 나사부위가 구멍의 끝에 위치하는 경우에는 카운터 보어의 깊이에 비해 목부 길이가 길어야 원하는 깊이까지 가공이 될 수 있으므로 목부 길이를  적정하게 선택해야 한다.
전체 길이
	원하는 전체 길이를 선택할 수 있다.
상세 메뉴-가공물 재질
	가공 대상물에 따라 탭의 재질, 표면처리 등의 탭 사양이 달라 지므로 용도에 맞춰 선택해야 한다.
상세 메뉴-나사 표준
	탭에 의해 가공하고자 하는 나사구멍의 규격체계를 의미하며 미터계와 인치계 등을 선택할 수 있다.
상세 메뉴-탭 재질
	기본값은 전부선택으로 설정되어 있으며, 텅스텐카바이드, 고속도강등 선택가능한 재질의 종류가 있으므로 특정재질을 원할 경우에는 선택한다.
상세 메뉴-나사 줄수
	기본값은 전부선택으로 설정되어 있으며, 1줄나사, 2줄나사 등의 나사 줄 수를 선택할 수 있다.
상세 메뉴-나사 방향
	기본값은 전부선택으로 설정되어 있으며, 필요에 따라 오른나사와 왼나사를 선택할 수 있다.
상세 메뉴-정밀도 등급
	기본은 전부선택으로 설정되어 있으며, 필요시 특정 등급을 선택할 수 있다.

2. 탭의 구조 및 각부 명칭

식입부(Guide)의 길이 및 각   - 탭의 주 절삭 작용은 관용 테이퍼 탭을 제외하고는 guide부에서 이루어지며    guide부의 길이는 확대여유, 사상면, 내구성 등에 영향을 미친다. - Guide부의 길이가 길면 확대 여유가 적어지고 사상면은 양호해지며 공구 수명도    길어진다. - 관통구멍 또는 막힌 구멍에서도 밑바닥에 여유가 있다면 guide부의 길이를 길게     하는 것이 성능에 좋다. 식입부(Guide)의 여유각   Guide 여유각이 너무 크면 절삭날의 강도가 떨어질 뿐 아니라 지나친 절삭으로 암나사의 유효직경이 확대된다. 반면 guide여유각이 너무 작으면 절삭날이 조금만 마모되어도 피삭 나사면이 접촉해서 마찰력에 의한 절삭토오크가 증대해서 탭이 파손된다. 나사산의 여유량(Relief angle)과 여유를 주는 방법   나사산부의 여유는 완전나사산 부의 여유량이며 피삭 나사면과의 마찰을 줄이는 기능을 가지고 있다여유를 주는 방법은 다음과 같이 크게 세가지가 있다. - 엑센트릭 릴리프(Eccentric relief) : margin부위 없이 날 끝부터 바로 relief angle이 시작됨으로 마찰저항이 적어서 스텐레스 강이나 조질강 같이 쉽게 가공 경화되는 것과 경도가 높은 피삭재에 적합하다. 경사면의 재연삭은 원칙적으로 해서는 안된다. - 콘 엑센트릭 릴리프(Con-eccentric relief) : 전체 land부에서 약1/3을 둥근 형태의 margin을 남기고 나머지 부분에 relief angle을 준다. 탭 나사부와 암나사의 접촉이 작고 산과 산등성이에 의한 확대를 방지하는데 적합하다. - 콘센트릭 릴리프(Concentric relief) : 전체적으로 relief angle이 없는 형태로 주로 직경이 적은 탭(M10이하)에 사용하며 확대되기 쉬운 절삭조건에 적합하다. 경사각   경사각은 절삭 성능 및 칩(chip)의 형상을 결정해 주는 중요한 역할을 한다. 경사각은 절삭날의 형상에 따라 레이크(rake)와 훅크(hook)의 2종류로 나뉜다. - 레이크는 경사면이 직선상으로 절삭날강도를 향상시키며 주로 고경도재의 피삭재에 사용한다. - 훅크는 절삭날의 경사면이 원호상으로 절삭성이 좋아서 연한 피삭재에 적용한다. 분류 날의 강도 절삭성 확대여유 각도변화 피삭재 레이크형 강 떨어짐 적음 적음 고경도재 훅크형 약 좋음 많음 많음 무른재질 랜드(Land) 폭과 홈의 폭   랜드폭은 넓은 쪽이 탭의 자기안내성은 좋다. 그러나 홈의 폭이 좁게 되어 칩의 배출이 잘되지 않게 된다. 그래서 작은 직경의 탭은 2홈 또는 3홈으로 제작하여 홈 폭을 크게 한다. 홈폭비(홈폭/랜드폭)는 1~1.5가 일반적이다. 백 테이퍼(Back taper)   구멍에 카운터보어가 존재하여 실제 나사부위가 구멍의 끝에 위치하는 경우에는 카운터 보어의 깊이에 비해 목부 길이가 길어야 원하는 깊이까지 가공이 될 수 있으므로 목부 길이를  적정하게 선택해야 한다. a  밑직경 d1  호칭경 L1  전체길이 b  랜드폭 d2  자루경 L2  날 길이 c  홈폭 d3  식입부 선단경 L3  목부 길이 f  여유량 k  자루 사각폭 L4  식입부 길이 t  경사각     L  자루 사각부 길이

3. 탭의 종류
	가공 형태에 의한 분류
	관통 나사용 탭   관통된 구멍에 나사를 만들기 위한 탭으로써, 나사 가공 중에 발생되는 칩을 앞 쪽으로 밀어 내기 위한 형상을 하고 있으며, 긴 식입부 길이를 갖고 있다. 막힌 나사용 탭   막힌 구멍에 나사를 만들기 위한 탭으로써, 나사 가공 중에 발생되는 칩을 뒤쪽으로 밀어내기 위해 나선형의 홈이 나 있으며, 짧은 식입부를 갖고 있다. 막힌 깊은 나사용 탭   목부 길이가 길고 나사부 길이가 일반 탭보다 짧게 되어 있어 절삭저항을 적게 한 탭 관용 나사용 탭   관용 나사는 관의 끝 단에 나사산을 만들기 위한 탭이므로, 목부 길이가 거의 없으며, 짧은 전체 길이를 갖고 있다. 또한, 칩 막힘의 우려가 비교적 적으므로 직선형 홈을 갖고 있다. 관통나사용 탭 막힌 나사용 탭 막힌 깊은 나사용 탭 관용 나사용 탭   용도에 의한 분류 핸드 탭   수작업을 위한 탭으로서, 황삭, 중삭, 정삭의 3개가 1개의 세트로 구성되어 있는 경우가 많다. 머시닝용 탭   전용기 등에 사용하기 위한 탭으로써, 생산 라인의 공구 교체를 위한 시간을 최소화하기 위해 내구성이나 강성이 뛰어난 재질로 되어 있다. 헬리코일 인터트용 탭   파손된 나사산의 수리나 연약한 재질의 모재에 분해 조립이 빈번하게 이루어 질 것으로 예상되는 곳에 나사 보강재용 코일을 삽입하여 사용하며, 이러한 나사 보강재를 삽입하기 위해서는 나사의 호칭경 보다 코일 두께만큼 큰 직경의 탭을 사용해야만 한다. 이렇게 코일의 두께를 고려하여 동일 호칭경 보다 크게 제작된 탭을 말한다. ※헬리코일 작업공정 드릴 작업 탭 작업 코일 장착 탱 제거   ◀ 자유 상태의 코일     모양 ◀ 코일 길이는 직경의     배수로 나타낸다    (1d, 1.5d, 2d) ◀ 장착하기 좋게 탱이     있다 ◀ 코일이     삽입된     모양 플래닛 탭   머시닝센터에 장착하여 사용할 경우 피치값이 같은 어떤 크기의 나사 구멍이나, 오른나사, 왼나사 모두 가공이 가능한 탭을 말한다. 탭 형상의 날을 갖는 측면절삭 엔드밀과 같은 원리로 원호절삭과 Z축 동시제어가 가능한 장비에서 사용한다.   ※플래닛탭 가공공정

가공 재질에 의한 분류 일반용   탄소강, 합금강 및 비철금속등과 같이 칩이 코일 형상으로 연속되는 재질의 가공에 적합한 탭이다. 스테인레스용   피삭성이 나쁜 스테인레스강에 사용하기 위한 탭이다. 각종 내열강 및 니켈, 크롬, 망간강 등에도 적합하다. 고탄 소강용   중탄소강 이상의 탄소강, 다이스강, 합금강등에 적합한 탭이다. 비철 금속용   알루미늄, 마그네슘, 아연, 동 및 비철합금재에 적합한 탭이다. 난삭재용   피삭재가 고탄소강, 공구강, 합금강의 단조 또는 조질재 등의 경도가 Hrc 20 ~ 45 정도로 단단한 재질에 적합한 탭이다. 주철용   회주철, 구상흑연주철, 가단주철 등의 각종 주철이나 황동주물에 적합한 탭이다. 박판용   인장강도 700N/mm2 이하의 연강 박판에 적합하도록 제작된 탭으로써, 가공면의 뜯김을 방지하여 깨끗한 사상면이 얻어진다.   형태에 의한 분류 포인트 탭   핸드 탭이나, 관통구멍용 탭의 칩 배출을 위한 끝단 형상의 특이함으로 인해 붙여진 이름이다 스파이어럴 탭   핸드 탭이나, 관통구멍용 탭의 칩 배출을 위한 끝단 형상의 특이함으로 인해 붙여진 이름이다 무홈 탭(무절삭 탭)   절삭가공이 아닌 마치 전조가공을 하듯이 탭이 가공물 소재를 변형시켜 나사산을 성형시키는 탭으로써, 날 부위에 칩 배출을 위한 홈이 없어 붙여진 이름이다. 칩이 없으므로 특히 막힌 구멍용에 적합하다. 나사면이 매끄럽고 안정되며, 탭의 수명이 절삭탭의 10 ~ 30배 정도로 긴 것이 장점이다. 단, 소재가 소성변형에 적합토록 경도가 낮고, 연성이 좋은 재질에만 적용할 수 있다는 단점이 있다. 드릴 탭   탭과 드릴을 붙여 놓은 형태로서, 드릴 작업 후 바로 탭핑까지 한번에 작업을 할 수 있는 특수 탭이다. 포인트 탭 스파이어 탭 무홈 탭(무절삭 탭) 드릴 탭

	4. 표면 처리의 종류 및 효과
	※한국OSG 자료 인용 (각 사별로 표면처리법 및 명칭이 다를 수 있음)
	호모처리(Steam Oxidizing)   호모처리는 500~550℃의 수증기 속에서 30~60분 가열하여 제품 표면에 Fe3O4를 생성시키는 일종의 산화처리기법으로 수증기처리라고도 부른다. 산화피막의 두께는 처리온도 및 시간에 의해 변화하지만 일반적으로 1-3㎛의 범위로 사용되고 있다. 이 피막은 다공질에 의해 절삭유나 윤활유가 유지되어 마찰열의 발생을 적게 하고 용착을 방지한다. 따라서, 용착이 발생하기 쉽고 질긴 피삭재나 깊은 구멍 및 고속절삭용 공구의 수명을 연장하기 위한 표면처리 방식으로 많이 사용되고 있다. 질화처리 (Nitriding)   암모니아 가스에 의한 기체질화법과 시안염욕에 의한 액체질화법이 종래부터 일반적으로 채용되고 있지만 OSG가 독자적으로 개발한 특수질화법은 (500~560℃로 30~120분 가열) 취약층이 없고 표면이 매끄러워 내결손성에 우수하고 안정된 표면경도와 완만한 경도사면의 질화층이 얻어진다. 이 처리에 의해 표면의 경도, 고온경도, 내마모성이 향상되고 또 마찰계수가 감소되기 때문에 공구의 절삭성이 개선된다. 질화처리 공구의 내구성은 무처리공구의 몇 배로 향상된다. 특히 날 끝 마모가 현저한 주철, 다이케스트, 열경화성수지 등의 쇳밥에 유효하다. 적용에 있어서는 질화층이 매우 단단하기 때문에 날 홈이나 부러짐이 생기기 쉽고 막힌 구멍용 탭이나 세물탭 등에는 충분한 주의가 필요하다. TiN 코팅   TiN 코팅에는 화학적 증착법(CVD)과 물리적 증착법(PVD)이 있다. OSG에서는 물리적 증착법의 일종인 이온플레이팅법을 채용하고 있다. 이 방법은 처리온도가 낮기 때문에(550℃이하) 모재의 조직변화를 일으키지 않고 또 피복할 금속입자를 이온화하고 플러스의 전하를 주어서 가속시키며 모재의 표면에 꽂히듯이 밀착시키기 때문에 정착강도가 크고 내박리성이 우수하다. TiN은 고속도강에 비해 3배 가까이 단단하고 마찰계수는 반 정도이며 또 다른 물질과 반응하기 어렵기 때문에 이것을 1~2㎛ 코팅한 공구는 내마모성, 내용착성이 우수하고 절삭속도를 고속측으로 선정할 수 있으며 긴 수명이 얻어진다.

5. 밑구멍 가공시 고려사항

밑구멍이 변하면 탭이 잘삭해야 할 단면적도 변하므로 절삭 토오크도 변한다. 밑구멍의 직경을 크게 가공하면 탭 작업도 쉽고 탭의 수명도 늘어 나지만 나사의 걸림율이 작아진다.(볼트 기술자료 참조). 또 밑구멍을 너무 적게 하면 절삭 토오크 가 증가하여 장비에 무리를 주고, 탭의 수명이 짧아 지거나 파손된다. 따라서 밑구멍은 모재의 강도, 사용하중, 나사의 체결깊이 등을 고려하여 목표로 하는 걸림율에 따라서 적절한 밑구멍치수를 결정한다. 걸림율은 설계상 허용하는 한 적게 할수록 유리하다. 일반적으로 연질재나 나사깊이가 깊지 않은 경우(체결길이가 짧은)는 나사의 체결 토오크가 약하여 걸림율이 커야 하므로 밑구멍도 적게 한다. 반면 나사깊이가 깊거나 고경도재 또는 난삭재(고장력강, 스텐레스강 등)인 경우는 밑구멍을 크게 하는 것이 유리할 것이다. 밑구멍지름(암나사 내경) = 호칭경 - 2 x (0.5241266 x 피치) x 걸림율/100

	6. 탭의 선정기준
	피삭재에 따른 탭의 선정기준 피삭재의 절삭성에 따라서 탭도 그에 맞게 사용해야만 경제적이고 양호한 가공면을 얻을 수 있다. 보통은 각 탭 제조사별로 피삭재에 따라 추천하는 종류를 선택하여 사용하면 무난하리라 보고, 구체적인 사항은 업체 카타로그를 참조하시기 바랍니다.
	밑구멍 형상에 따른 탭의 선정 박판(L/D = 0.8 이하) 관통구멍   핸드탭 1번 또는 2번을 사용한다. 피삭성이 좋은 경우는 드릴 탭을 사용하기도 한다. 일반 관통구멍(L/D=0.8~1.5)   핸드탭 2번이나 포인트 탭이 적당하다. 구멍이 막힘이 없음으로 칩(Chip)이 앞으로 배출되어 암나사 정밀도도 좋다 긴 관통구멍(L/D=1.5이상)   나사길이가 길어지면 탭에 걸리는 절삭저항도 커진다. 따라서 표준 탭보다 나사부 길이가 짧은 탭을 사용하면 절삭저항이 적어진다. 제조사별로 깊은 구멍용으로 표준 탭보다 나사길이가 짧은 모델이 있다. 막힌구멍   막힌 구멍을 낼 경우는 가능하면 밑구멍을 깊게 하는게 좋다. 밑구멍이 깊으면 칩이 막히거나 탭이 구멍의 및바닥에 닿아 파손되는 것을 막을 수 있다. 또한 탭의 식입부 길이에 대하여 어느 정도 자유로울 수 있다. 재질에 따라서는 절삭성이 좋고 칩이 부서지는 경우는 핸드탭 2번이나 일반 포인트 탭을 사용한다. 강(steel)과 같이 칩이 연속적으로 나오는 경우는 스파이럴 탭을 사용하고, 연강이나 스텐레스강 등과 같이 칩이 연속적으로 길게 나오는 피삭재의 경우에는 비틀림이 큰 스파이럴 탭을 사용하면 더욱 효과적이다. 직경이 큰 경우에는 스파이럴 탭도 좋지만 직선형 홈을 가진 탭을 사용하면 탭 강도도 좋고 재연삭도 쉬우므로 경제적이라 할 수 있다.

출처 : 프레스금형 카페

글쓴이 : 금형박사 원글보기

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