- 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.
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.
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.
관통된 구멍에 나사를 만들기 위한 탭으로써, 나사 가공 중에 발생되는 칩을 앞 쪽으로 밀어 내기 위한 형상을 하고 있으며, 긴 식입부 길이를 갖고 있다.
목부 길이가 길고 나사부 길이가 일반 탭보다 짧게 되어 있어 절삭저항을 적게 한 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.
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
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.
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 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.
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