드릴탭 기본사항, 종류, 특징 알아보기

드릴탭이라고도 하고 나사탭이라고도 불리는 탭에 대해서 알아보겠습니다. 기능, 종류 그리고 특징의 순서로 살펴보겠습니다.

 

1. 나사탭 기본 사항

1.1 나사탭의 정의

탭에 대해서 JIS 나사가공공구용어에서 정의하는 설명은 다음과 같습니다.
"주로 회전과 나사의 리드에 맞는 이송에 의해 밑구멍에 암나사를 형성하는 수나사형의 공구"
즉,  나사탭이라는 것은 암나사를 가공하는 공구이며 탭핑이라고도 불리는 탭 가공 작업은 탭을 사용해 암나사를 가공하는 작업을 의미합니다.

 

1.2 나사탭 가공 시의 특징

1) 여타 암나사 가공과 다른 점

-높은 정도의 나사를 효율적으로 가공 가능합니다.

-나사탭 제품이 시중에 규격화되어 있어서 가격이 저렴합니다.

-가공이 쉬워서 많은 숙련도가 필요하지 않습니다.

-형상이 복잡해도, 공작물이 커도 쉽게 암나사 가공을 할 수 있습니다.

 

2) 다른 종류의 절삭가공 작업과 다른 점

-절삭칩의 제거가 쉽습니다.

-절삭조건 선정이 용이합니다.

-정도조정은 되지 않습니다.

-자기안내성이 있어야 합니다.

-기계 역전기구가 있어야 합니다.

-밑구멍이 어떤가에 따라 영향을 받습니다.

 

작업은 심플해도 해당 공구 특성상 절삭칩 장해가 발생하기 쉽기 때문에 어떤 종류의 탭을 선정하고 어떤 조건으로 작업할지가 중요합니다.

 

1.3 나사탭 각 부위의 명칭

생크, 사각부, 나사부, 홈골지름, 유효경, 절삭면, 뒷날, 식부부 등 많은 명칭이 있지만 외경, 피치, 식부길이(나사부길이), 전장, 샹크경 정도만 알면 현장에서 작업하는데 무리가 없습니다.

 

2. 나사탭 기능

2.1 나사부

나사탭 완전 나사부는 절삭할 때 안내 역할을 합니다. 피삭성이 나쁜 재료나 탭의 지름이 클 경우, 나사탭과 피삭암나사와의 마찰저항이 상승합니다. 나사탭에 피삭재의 용착이 생겨 암나사 사상면 불량등의 원인이 됩니다.

그래서 나사탭에는 랜드부의 날 끝에서 뒷날에 걸쳐 미세한 릴리브 가공처리가 되어 있습니다. 이것을 나사 릴리브라고 합니다. 게다가 나사부의 식부부 측에서 섕크부 측에 걸쳐서 지름을 가늘게 한 백 테이퍼가 있습니다.

 

나사 릴리브의 종류

 

-콘센트릭 릴리브

`M10 미만 소경탭

`자기안내성이 뛰어납니다

 

-콘 엑센트릭 릴리브

`M10 이상의 탭

`암나사와의 접촉이 적습니다

`자기안내성이 뛰어납니다

 

-엑센트릭 릴리브

`암나사와의 접촉이 가장 적습니다

`스테인레스강이나 고경도재에 적합합니다

`강제이송의 기계에 적합합니다

`자기안내성이 뒤떨어집니다

 

2.2 식부부

2.2.1 식부부 길이와 구배각

나사탭 절삭작용은 식부부에서 이루어집니다. 절삭성, 내구성, 암나사의 정도, 사상면 등에 영향이 크고 사용에 있어서도 식부부 길이 선정은 매우 중요합니다. 일반적으로 뚫린 구멍용에는 식부가 긴 탭을, 막힌 구멍용에는 밑구멍 길이의 여유가 없어서 식부부가 짧은 나사탭을 사용합니다. 하지만 막힌 구멍이라도 밑구멍 길이가 충분히 여유 있으면 식부부가 긴 탭을 권합니다.

 

2.2.2 절삭 과정

나사탭의 암나사 절삭은 식부부의 나선모양 불완전산 절삭날에 의해 이루어집니다.

완전나사부는 본래 절삭은 하지 않고 이미 완성된 나사산과 어우러져 탭 본체를 안내하는 역할인 자진작용을 하는 것에 불과합니다. 식부부의 절삭날은 나사탭 회전과 함께 일정한 절입량을 절삭하고 식부부 전체의 완전한 나사산을 형성합니다.

 

2.3 홈부

각 절삭공구에 피삭재마다 적합한 경사각이 적용되는 것처럼 나사탭도 피삭재 마다 적합한 경사각이 있습니다. 보통 경사각이 강하면 절삭성이 좋고 사상면도 향상됩니다. 하지만 절삭날이 손상되기 쉽고 피삭 암나사 정도도 불안정해집니다. 그래서 절삭날 손상이 적은 연질재에는 절삭성에 중점을 두고 경사각을 세게 하고, 단단한 경질재에는 절삭날 손상을 방지하려고 경사각을 약하게 합니다.

나사탭 홈형상은 레이크각, 후크각이 있고 경사각이 있습니다. 레이크각은 날 끝의 강도를 향상하고 후크각은 절삭성을 좋게 합니다. 그래서 원칙적으로 경질재에는 레이크 각이 유효하게 됩니다.

이런 나사탭 홈형상은 외관상 축에 대해 평행한 직선 홈 (스트레이트 홈)과 축에 대해 비틀린 홈 (스파이럴 홈) 그리고 식부부에 비틀림과 구배가 있는 스파이럴 포인트 홈 (포인트 홈) 등이 있습니다. 이런 것은 나사탭 용도에 따라 구분됩니다.

 

2.4 샹크부

JIS J형 핸드탭 샹크부의 지름 허용차는 나사탭 홀더 성질에 따라 요구정도가 다르고 드릴척이나 홀더 등으로 충분히 조일 수 있는 경우, 그다지 정도를 필요로 하지 않습니다. 그러나 콜렛척이나 특수홀더를 사용하는 경우, 탭을 지지하고 탭, 밑구멍지름의 중심정도가 중요하기 때문에 높은 정도가 요구됩니다.

 

2.5 사각부

사각부 치수와 허용차는 탭 규격과 별도로 JIS B 4002 공구에서 생크 사각부를 적용합니다.

나사탭 뒤의 사각부는 미끄럼 방지 역할을 합니다.

 

3. 나사탭 종류, 특징

사용목적에 따라 많은 종류의 나사탭이 있습니다. 그리고 홈 형상, 생크 형상 등에 따라 여러 가지로 분류됩니다. 구멍가공을 위한 공구인 나사탭은 절삭칩을 얼마큼 원활히 배출할 수 있는가 그리고 처리할 수 있는가가 탭 가공의 완성도를 결정하는 요소로 꼽힙니다. 따라서 나사탭 종류, 특징을 파악해서 절삭칩 처리에 가장 영향을 미치는 홈 형상에 따라 분류하는 것이 편리합니다.

 

대표적인 홈형상에 의한 분류와 특징

-핸드탭

핸드탭 특징은 스트레이트홈이며 날 끝강도가 크고 식부 길이를 선정하기 좋고 재연삭 하기가 쉽다는 점입니다.
고경도 피삭재, 공구마모 쉬운 피삭재, 절삭칩 분상이 나타나는 피삭재, 탭 가공 길이가 짧은 뚫린 구멍, 막힌 구멍 등의 용도로 사용합니다.

 

-포인트탭

포인트탭 특징은 포인트 홈이라는 것, 절삭칩을 밑으로 배출하고 절삭칩 막힘 현상이 없으며 파손강도는 크다는 것입니다. 절삭성도 좋습니다.

절삭칩이 코일처럼 말려 나오는 피삭재, 뚫린 구멍, 스플라인 구멍, 고속탭핑 용도로 사용합니다.

 

-스파이럴탭

스파이럴 탭 특징은 비틀림 홈이며 막힌 구멍 밑바닥까지 나사 가공을 할 수 있고 절삭칩이 가공한 구멍 속에 남지 않고 배출되며 밑구멍에 나착이 쉽다는 것입니다. 절삭성도 좋습니다.

절삭칩이 코일모양처럼 말리기 쉬운 피삭재, 막힌 구멍, 스플라인 구멍(내경에 턱모양 홈이 있는 구멍) 용도로 사용합니다.

 

-홈 없는 탭

홈 없는 탭의 특징은 암나사 가공을 소성 성형가공하며 절삭칩 없이 암나사 정도가 안정되는 것과 파손 강도가 크다는 점입니다.

전연성이 좋은 재질, 뚫린 구멍과 막힌 구멍 겸용으로 사용 가능합니다.

 

마무리

나사탭 기능, 종류 그리고 각부 명칭과 특징을 알아보았습니다. 탭의 정도와 재질은 다음 글에서 살펴보겠습니다.