선반의 기본 원리는 일감을 회전시키고 공구를 이동시켜 원통면·원뿔면 등의 회전체 형상을 절삭하는 것이다. 이 점에서 선반은 공구가 회전하는 밀링·드릴링과 구별되며, 일감 회전이 핵심 특징이다.
선반은 목적과 가공물 크기에 따라 여러 형태로 나뉜다. 탁상선반은 소형 정밀 부품(예: 200mm 이하의 시계 부품·재봉틀 부품) 가공에 적합하고, 차륜선반이나 차축선반은 대형·중량 부품 가공에 적합하다. 모방 선반은 형판(템플릿)을 따라 트레이서가 움직이며 동일 형상의 제품을 대량으로 생산하는 데 적합하다.
선반의 척과 부속품은 고정 방식과 조작성으로 구분된다. 단동척은 각 조오(턱)를 독립적으로 조절하여 불규칙 단면을 정밀하게 중심 맞춤할 때 유리하다. 연동척은 한 손잡이로 모든 조오를 동시에 이동시켜 원형 공작물을 빠르게 고정할 때 적합하다. 압축 공기척(공압척)은 공기를 이용해 클램핑하므로 운전 중에도 일감을 고정하거나 분리할 수 있어 생산성 향상에 유리하다.
면판(face plate)은 원형 판에 방사형 구멍을 가진 부속품으로, 볼트나 클램프로 불규칙 형상이나 척에 물리지 않는 일감을 직접 고정할 때 사용한다. 면판 작업에서는 무게중심 불일치로 인한 회전 불균형을 보정하기 위해 밸런싱 웨이트 등을 사용하며, 면판에는 센터 지지용 맨드릴이 필요하지 않다.
베드의 리브(rib)는 구조적 보강재로 베드의 강성을 높여 절삭하중과 진동에 의한 변형을 방지하는 역할을 한다. 센터 종류는 용도에 따라 구분되므로, 가공용 센터와 측정용 게이지 센터 등을 문맥에 따라 구별해야 한다.
예제
문제 유형 예시는 다음과 같다. '조립구멍을 이용해 클램프 등으로 불규칙 형상을 고정하는 선반 부속품'을 묻는 문항에서는 면판을 고른다. '불규칙 형상 봉재를 고정하면서 정확히 중심을 맞출 수 있는 척'을 묻는 문제에서는 각 조오가 독립적으로 움직이는 단동척을 고른다. '운전 중에 일감을 고정하거나 분리할 수 있는 척'을 묻는 문항에서는 압축 공기척을 선택한다. 이와 같이 출제자는 용도·조작 방식·구조적 특징을 연결하여 문항을 구성하므로 키워드 매칭으로 빠르게 판단한다.
대표 기출 3문항
선반작업에서 조오가 단독으로 움직여서, 불규칙한 모양의 봉재(棒材)를 고정할 때 정확히 센터를 낼 수 있는 척은?
연동척(universal chuck)
단동척(independent chuck)
공기척(air chuck)
콜릿척(collet chuck)
정답과 해설 보기
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.
공작기계에서 일감을 회전운동시켜서 가공하는 것은?
선반
드릴링
플레이너
밀링
정답과 해설 보기
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.
운전을 정지하지 않고 일감을 고정하거나 분리 시킬 수 있는 선반척은 어느 것인가?
연동척
마그네틱 척
압축 공기척
단동척
정답과 해설 보기
정답 ③ · 압축 공기척(Pneumatic Chuck)은 공압을 이용하여 일감을 클램핑하므로, 버튼 조작 등으로 모터나 주축의 회전을 정지하지 않고도 공기의 압력을 조절하여 빠르게 작업물을 고정하거나 분리할 수 있습니다. 이는 생산성 향상에 매우 유리한 특징을 가지고 있습니다.