절삭·가공
가공여유
Machining Allowance
정의
주조·단조·전 공정 소재에서 최종 치수까지 깎아낼 여유량. 부족하면 흑피·결함이 남고 과다하면 가공시간과 공구비가 낭비된다.
자세한 설명
가공여유는 소재 단계(주물·단조품·압연재)의 치수 산포, 표면 결함층 깊이, 열처리·용접에 의한 변형량을 모두 덮고도 건전한 살이 남도록 정하는 값이다. 여유가 부족하면 흑피·탈탄층·기공이 완성면에 남아 불량이 되고, 여유가 과다하면 황삭 패스가 늘어 가공비가 커지므로 소재 공정 능력에 근거해 최소 필요량을 정하는 것이 원칙이다.
공정 간 여유 배분도 설계 대상이다. 황삭 후 응력 해방으로 변형이 오는 소재는 황삭→(응력제거)→중삭→정삭으로 나누고 각 단계의 여유를 정한다. 열처리가 끼는 부품은 열처리 변형량을 흡수할 여유를 열처리 전 가공에 남기고, 열처리 후 연삭으로 최종 치수를 맞춘다.
외주 소재를 쓸 때는 여유가 계약 사항이 된다. 주물 도면에 가공여유와 기준면을 명시하지 않으면 로트마다 여유가 들쭉날쭉해 가공 프로그램·지그가 흔들리고, 여유 부족 소재의 책임 소재도 다투게 된다.
실무 예시
회주철 주물 하우징의 가공면에 편측 3mm 여유를 지정한 경우, 주물 치수 산포 ±1.5mm와 표면 경화층 깊이를 감안한 값이다. 열처리 부품인 SCM440 축은 조질 전 선삭에서 지름 여유 0.5mm를 남기고, 열처리 후 연삭으로 최종 치수 공차를 맞춘다. 여유를 5mm로 과다 설정했던 이전 도면 대비 황삭 시간이 40% 줄었다.
실무 포인트
- 여유는 소재 공정 능력(치수 산포·결함층 깊이) 데이터로 정한다 — 관행적 여유는 대부분 과다하다.
- 주물·단조 도면에 가공여유와 가공 기준면을 명시한다 — 외주 소재 분쟁의 예방책이다.
- 열처리 변형량을 여유 배분에 반영한다 — 열처리 후 여유 부족은 재작업이 불가능하다.
- 첫 로트에서 실제 여유를 실측해 표준 여유를 보정한다.