공구

요약 기계공작을 하는 과정에서 작동기계의 보조적인 역할을 하는 도구이다.

끌

종류에는 ① 절삭공구(切削工具):바이트·밀링커터 등, ② 연삭공구(硏削工具):연삭숫돌차(grinding wheel), ③ 손다듬질용 공구:금긋기바늘·줄 등, ④ 계측기:버니어캘리퍼스, 각종 게이지, ⑤ 손작업용 공구:스패너 등이 있으며, 이밖에 목공구도 있다.

절삭공구

절삭공구에는 선반(旋盤)·밀링머신·보링머신 등 절삭가공용 공작기계에 부착하는 각종 바이트와 커터 등이 있다. 즉 바이트·커터·드릴·리머·탭·호브 등 사용목적에 따라 그 종류와 모양이 다양하지만, 절삭기구는 어느 것이나 같다.

날끝의 앞면을 경사면이라 하고, 이 면과 절삭방향에 수직인 면이 이루는 각을 경사각이라 한다. 날끝의 아래쪽 면을 여유면, 이 면과 다듬질면(가공면)과의 각을 여유각이라고 한다. 또 공구의 날끝각을 바이트각이라 하며, 이 3개의 각이 바이트의 모양을 정하는 중요한 요소가 된다. 피가공물 재료의 종류에 따라서도 이들 각을 알맞게 선택하여야 한다.

기계가공에서는 금속을 절삭하기 때문에 바이트각이 작으면 날끝이 부러지므로 90°에 가까운 큰 각도로 한다. 경사각은 보통 5∼30°, 여유각은 공구의 날끝과 소재가 서로 접촉하지 않도록 5∼7°로 한다. 날끝의 재료로는 강하고 단단하며, 부러지거나 이가 빠지지 않는 것이 좋다.

처음에는 탄소강이 주로 사용되었는데, 탄소강은 점성(粘性)이 있고 가공하기가 수월하다는 장점이 있는 반면, 온도가 300 ℃ 이상의 고온이 되면 절삭력이 떨어져 사용할 수 없기 때문에 바이트 본체의 재료로 사용된다. 텅스텐 14∼20%, 크롬 4%, 바나듐 1∼2%를 함유하는 고속도강이 발명되면서 600℃의 고온에서도 사용할 수 있게 되었다.

절삭속도를 빠르게 하면 공구는 발열하여 물러지는데, 고속도강은 탄소강에 비해 이 절삭속도가 6∼7배로 향상되어 오늘날 사용되고 있는 바이트는 거의 고속도강으로 제작되고 있다. 1926년경부터 탄화텅스텐을 주체로 하는 초경합금(超硬合金)이 연구되어, 점진적으로 사용하게 되었다.

이 합금강으로 만든 공구는 절삭이 어려웠던 망간강이나 냉강주철(冷鋼鑄鐵:chilled cost iron)과 같은 것도 쉽게 절삭할 수 있으며, 1,000℃나 되는 고온에서도 물러지지 않으므로, 탄소강의 20배, 고속도강의 4배인 절삭속도로 사용할 수 있다.

연삭공구

연삭공구란 숫돌 입자(粒子)를 주체로 하여 결합체와 혼합해서 소결(燒結)한 연삭숫돌을 말한다. 연삭숫돌차, 래핑용 숫돌, 호닝용 숫돌 등 정밀가공에 사용되는 일종의 절삭공구이다. 숫돌재료의 한 알의 크기를 입도(粒度)라고 한다. 입도는 입자가 통과한 체의 1인치(2.54cm)마다의 체눈의 수로 나타내고, #10~#220까지(#는 입도) 19단계로 분류하며, 용도에 따라 사용되는 입도가 다르다.

다듬질공구

다듬질공구는 주조(鑄造)나 단조(鍛造)로 만들어진 기계 부품을 손으로 다듬질할 때 사용하는 공구로서, 줄·정·스크레이퍼·바이스 등 여러 가지가 있다. 또 이러한 공구로 작업을 할 때 사용하는 금긋기바늘·서피스 게이지·직각자 등도 다듬질용 공구에 포함된다.

측정용 공구

길이나 각도를 측정하는 데 사용하는 것으로, 버니어 캘리퍼스·마이크로미터 등 여러 가지가 있다.

손작업용 공구

기계부품을 본체에 고정시키거나 본체에서 분리시킬 때 사용하는 것으로, 스패너 등이 있다.

목공 공구

목재 가공용 공구로는 톱·대패·끌·송곳·망치·숫돌 등이 널리 사용된다. 이들 공구는 절삭성·내구성(耐久性) 등이 문제가 되며, 그 구조·형태가 여러 가지로 연구되고 있다. 또 제작기술에 따라서도 품질에 큰 차이가 생기므로, 고급 목공구에는 제작자의 상표를 넣는 것이 보통이다.