홈 파기·내경 작업을 동시에 할 때 반드시 지켜야 할 세팅법

CNC 선반에서 홈 파기(Internal Grooving)와 내경 가공을 한 번에 묶어 처리하는 작업은 생산성을 크게 높일 수 있다. 그러나 두 공정은 공구 형상·절입 방향·간섭 위험이 모두 다르기 때문에 세팅을 정확하게 하지 않으면 공구 파손과 치수 불량이 쉽게 발생한다. 특히 초보자에게는 “겉보기엔 단순해 보이지만 실제로는 가장 실수를 많이 하는 조합”으로 꼽힌다. 본 글에서는 홈 파기와 내경 정·황삭을 연속으로 사용할 때 반드시 지켜야 할 세팅 기준을 실무 중심으로 정리한다.

1. 공구 순서 배치는 “간섭 최소화” 기준으로 정한다
   홈 파기 공구는 절입 시 측면 간섭이 크며, 내경 보링바는 길이 대비 강성이 낮다.
   정석적인 공구 순서는 다음과 같다.

1. 내경 황삭(보링바)
2. 홈 파기
3. 내경 정삭

이 순서는 보링바가 먼저 공간을 확보하고, 홈 파기 공구가 안정적으로 절입하며, 마지막에 치수를 정리할 수 있게 해준다.

1. 홈 파기 공구의 X 보정값을 가장 먼저 검증한다
   홈 파기 시 치수 오류의 70% 이상이 X 보정값 때문이다.
   확인 순서는 다음과 같다.

• 공구 보정: Txxxx → X보정값 확인
• ‘실측 게이지 블록’ 혹은 절입 시험으로 실제 폭이 정확한지 점검
• 홈 폭이 X축 기준이므로 X 보정값 0.01만 달라도 최종 치수는 크게 벗어난다.

실무 팁: 홈폭 공차가 엄격할 경우, 시운전 때 반절 폭만 절입하여 확인 후 보정한다.

1. G96/G97 전환과 G50(최대 회전수 제한)은 필수
   내경 가공과 홈 파기는 절삭 깊이가 일정하지 않기 때문에 회전수 관리가 매우 중요하다.

• 내경 황삭: 보통 G96 사용 가능
• 홈 파기: 순간 절입 증가가 있어 G97을 더 추천
• 정삭: 표면 품질 기준으로 G96 재사용

핵심은 G96을 사용할 경우 G50 Sxxxx로 회전수 상한을 반드시 제한하는 것이다.
작은 내경에서는 RPM이 과도하게 올라가 매우 위험하다.

1. 안전거리 확보: 홈 앞뒤로 최소 0.5~1mm의 Z 여유 적용
   홈 파기 공구는 폭을 절입해야 하므로 공작물 형상과의 간섭이 쉽게 발생한다.
   세팅 기준은 다음과 같다.

• 홈 전·후 Z축 여유: 최소 0.5~1mm
• X축 접근: G00 대신 G01로 진입
• 보링바 사용 후 생기는 ‘턱’이 없는지 확인

홈 절입 전에 반드시 공작물 내부가 충분히 열렸는지(황삭 불량 여부)를 확인한다.

 

1. G71/G72 사이클 사용 시 패턴 범위를 분리한다
   내경 황삭(G71)과 홈 파기를 같이 패턴에 넣으면 경로 해석이 복잡해지고 불필요한 절입이 발생할 수 있다.
   실무 권장 방식은 다음이다.

• G71: 내경 형상만 포함(P100~Q199)
• 홈 파기: 별도 수동 코드 혹은 별도 공정
• G70: 정삭 패턴을 분리(P200~Q299)

이렇게 하면 황삭에서 홈 부분을 건드리지 않아 절입 충돌을 예방할 수 있다.

1. 진동(Chatter) 대비: 보링바 돌출량을 최소로
   내경과 홈 파기를 연달아 수행하면 보링바가 진동하기 쉬운 상황이 발생한다.
   세팅 기준은 다음과 같다.

• 보링바 돌출량: 직경의 3배 이내
• CBN/세라믹보다 코팅 초경이 안정적
• 필요 시 S값(회전수), F값(이송) 낮춰 안정화

홈 파기 공구도 절입 시 진동이 생긴다면 폭을 한 번에 절입하지 말고 2~3회 분할 절입한다.

1. 최종 치수 보정은 정삭 공구 단독으로 한다
   홈 파기 공구는 치수가 불안정하고 절입 방향 제약이 있기 때문에 마지막 마무리 치수는 내경 정삭 공구가 담당하는 것이 원칙이다.
   정삭에서 확인해야 할 기준은 다음과 같다.

• X축 마무리 치수
• Z축 홈 위치 중심 재확인
• 홈 바닥면의 평탄도

정삭 후 홈의 모서리가 무뎌졌다면, 얇은 스카이빙(groove skim) 절입으로 마무리한다.

 

 

결론
홈 파기와 내경 가공을 동시에 묶어 사용할 때 가장 중요한 원칙은 “공구 간섭 최소화, 회전수 관리, 보정값 점검”이다.
특히 홈 파기 공구는 절입 특성상 위험성이 높기 때문에 공구 순서 배치, G코드 전환(G96·G97), 보정값 확인(X 보정), 황삭/정삭 패턴 분리 같은 기본 규칙을 반드시 지켜야 한다.
이 원칙을 잘 지키면 공구 수명과 가공 품질은 안정적으로 유지되며 생산성 또한 크게 향상된다.