도면에 직각으로 그린 모서리는 실제 부품에서도 같은 모습으로 만들어질까요?
사각형 홈이 있는 부품을 설계했다면 안쪽 모서리도 각지게 가공될 것으로 생각하기 쉽습니다. 하지만 CNC 밀링으로 제작한 부품을 보면, 도면에서는 직각이었던 부분이 둥글게 만들어지는 경우가 있습니다.
이러한 차이는 가공에 사용하는 공구의 형태와 관련이 있습니다. 일반적인 CNC 밀링에서는 회전하는 원형 공구로 소재를 깎기 때문에, 사각형 홈의 내부 모서리에 둥근 부분인 R이 남을 수 있습니다.
기존 [제작 첫걸음]에서는 도면 준비부터 견적 문의와 주문·제작 과정까지 살펴보았습니다.
이번 [제작 첫걸음 : 한 걸음 더]에서는 도면과 실제 부품을 비교하며, CNC 가공 내부 R이 생기는 이유와 부품을 조립할 때 확인해야 할 사항을 알아보겠습니다.
도면에 직각으로 그리면 그대로 가공할 수 있을까요?
도면에 그린 형상을 실제로 가공할 수 있는지 확인해야 합니다
CAD에서는 두 면이 만나는 모서리를 직각으로 표현할 수 있습니다. 사각형 홈을 그리면 네 모서리가 모두 각진 모습으로 보이지만, 실제 제작에서는 그 안에 공구가 들어가 소재를 깎을 수 있는지 확인해야 합니다. 화면에서는 쉽게 그릴 수 있는 형상도 사용하는 공구와 가공 방법에 따라 그대로 만들기 어려울 수 있기 때문입니다.
대표적인 부분이 사각형 홈의 내부 모서리입니다. 일반적인 CNC 밀링에서는 원형 공구가 홈의 벽을 따라 이동하면서 소재를 제거합니다. 이때 공구가 두 벽이 만나는 모서리까지 완전히 깎아내지 못하면, 해당 부분에 둥근 형상이 남습니다.
따라서 도면에 직각으로 표시했더라도 실제 부품에서는 내부 모서리에 R이 생길 수 있습니다.
특히 다른 부품을 끼우거나 고정하는 홈이라면, 안쪽 모서리가 꼭 직각이어야 하는지 확인하는 것이 좋습니다. 직각이 필요한 부분이나 허용할 수 있는 R의 크기가 있다면 도면에 표시하고, 실제 제작이 가능한지 미리 확인해 주세요.
안쪽 모서리에는 왜 R이 생길까요?
공구가 둥글기 때문에 안쪽 모서리에도 둥근 부분이 남습니다
CNC 밀링에 사용하는 대표적인 절삭 공구인 엔드밀은 회전하면서 소재를 깎습니다. 위에서 보면 원형이기 때문에, 사각형 홈의 두 벽이 만나는 부분을 완전한 직각으로 깎을 수는 없습니다.
공구가 닿지 못하는 부분에 소재가 남으면서 내부 모서리가 둥글게 만들어집니다.이 둥근 부분의 반지름을 R값이라고 합니다. 예를 들어 R3은 반지름이 3mm라는 뜻입니다. 지름 6mm인 엔드밀의 반경은 3mm이므로, 이 공구만으로 내부 모서리를 R1로 만들 수는 없습니다. 더 작은 R이 필요하다면 지름이 더 작은 공구를 검토해야 합니다.
다만 작은 공구를 사용한다고 해서 원하는 R을 모두 만들 수 있는 것은 아닙니다. 다음 조건도 함께 확인해야 합니다.
- 홈의 깊이와 공간: 공구가 필요한 위치까지 닿고, 안정적으로 가공할 수 있는지 확인
- 가공 시간과 비용: 작은 공구를 사용하거나 작업 방법이 바뀌면 가공 시간, 비용의 변화 발생
부품 내부 모서리에 R이 생기는 이유와 해당 위치를 안내한 바로발주 상담 사례
실제로 고객이 부품 내부 모서리가 둥글게 가공된 이유를 문의한 사례가 있었습니다. 바로발주는 회전하는 공구 때문에 내부 R이 생기는 원리를 설명하고, 그림에 해당 위치를 표시해 안내했습니다.
이처럼 도면에서는 각진 모서리로 보이더라도 실제 가공에서는 공구의 형태에 따라 R이 남을 수 있습니다.
따라서, 다른 부품이 맞닿거나 끼워지는 부분이라면, 필요한 모서리 형상과 내부 R의 크기를 제작 전에 확인하는 것이 좋습니다.
안쪽 모서리와 바깥쪽 모서리는 무엇이 다를까요?
공구가 움직일 수 있는 공간에 차이가 있습니다
같은 부품에서도 바깥쪽 윤곽은 직각인데, 안쪽 홈에는 R이 남을 수 있습니다. 도면에서는 모두 직각으로 표현되더라도, 실제 가공에서는 공구가 접근하고 이동할 수 있는 공간이 다르기 때문입니다.
바깥쪽 모서리는 부품의 외곽처럼 소재 밖으로 돌출된 부분입니다. 주변에 공간이 확보되면 공구가 한쪽 면의 끝을 지나 바깥으로 이동하고, 다른 면도 가공할 수 있습니다. 따라서 원형 공구를 사용하더라도 평면에서 본 바깥쪽 윤곽은 직각으로 만들 수 있습니다.
반면 안쪽 모서리는 홈의 두 벽이 만나는 부분입니다. 공구를 구석으로 더 밀어 넣으면 남겨야 하는 벽까지 깎게 됩니다. 따라서 벽의 형상을 유지하며 가공하려면 공구가 접근할 수 있는 범위에 한계가 있고, 두 벽이 만나는 안쪽에는 둥근 R이 남습니다.
같은 직각 모서리라도 공구가 움직일 수 있는 공간에 따라 실제 가공 형상이 달라지는 것입니다.
내부 R은 실제 부품에서 어떤 차이를 만들까요?
치수가 맞더라도 모서리 때문에 조립이 어려울 수 있습니다
사각형 부품을 사각형 홈에 끼우는 구조를 생각해 보겠습니다. 가로와 세로에 여유가 있더라도, 홈 안쪽에 남은 R과 상대 부품의 각진 모서리가 부딪히면 원하는 위치까지 들어가지 않을 수 있습니다. 따라서 조립되는 부품은 전체 치수뿐 아니라 서로 맞닿는 모서리 형상도 확인해야 합니다.
이러한 경우에는 상대 부품의 모서리를 둥글게 하거나, 홈의 모서리에 추가 여유 공간을 두는 방법 등을 검토할 수 있습니다. 형상을 바꾸기 어렵고 내부 직각이 꼭 필요하다면, 다른 가공 방법도 검토해야 합니다.
내부 R은 무조건 작게 지정하기보다, 조립에 필요한 조건을 기준으로 정하는 것이 좋습니다. 제작 전 확인할 사항은 다음과 같습니다.
- 모서리 간섭: 내부 R과 상대 부품의 모서리가 간섭이 없는지 확인
- 도면 표기: 허용할 수 있는 내부 R의 크기나 꼭 필요한 직각 조건을 도면에 표시
- 조립 정보: 도면과 함께 부품이 결합되는 방식도 전달
이번 글에서는 CNC 가공에서 내부 R이 생기는 이유와 안쪽·바깥쪽 모서리의 차이, 조립에 미치는 영향을 살펴보았습니다.
제작을 준비하면서 내부 모서리의 형상이나 R값이 고민된다면, 아래 이미지를 클릭해 도면을 업로드하고 제품의 용도와 조립 방식을 함께 전달해 주세요!
