가공비를 줄이는 모서리 처리의 기술, C냐 R이냐?
외곽 모따기(C), 내측 라운드(R), 응력 집중 방지, 가공비 절감 설계법
도면을 그리다 보면 모서리를 둥글게 깎을지(R, Round/Fillet), 비스듬하게 깎을지(C, Chamfer) 결정해야 하는 순간이 옵니다. 초보 설계자는 '예뻐 보이는 것'을 고르지만, 고수는 '공구가 어떻게 움직이는가'를 생각합니다. 이 선택에 따라 가공 시간이 두 배 이상 차이 날 수 있습니다.
1. 외곽 모서리는 'C(모따기)'가 압도적으로 싸다
부품의 바깥쪽 모서리를 처리할 때는 가급적 C(Chamfer)를 사용하세요.
- 이유: 모따기 가공은 전용 공구(Chamfer Mill)나 일반 엔드밀로 한 번에 슥 지나가면 끝납니다. 반면 외곽에 R을 넣으려면 '코너 라운딩 커터'라는 전용 공구가 필요하거나, 볼 엔드밀로 수십 번을 왔다 갔다 하며 깎아야(3D 가공) 합니다.
- 실무 팁: 특별히 손이 닿아 다칠 염려가 있거나 디자인이 중요한 곳이 아니라면, 외곽은 C0.5~C1 정도로 처리하는 것이 가장 경제적입니다.
2. 내측 코너는 반드시 'R(라운드)'이어야 한다
엔드밀은 회전하는 원통형 도구입니다. 따라서 부품의 안쪽(내측) 코너를 직각으로 가공하는 것은 물리적으로 불가능합니다.
- 이유: 직각을 억지로 만들려면 방전 가공 같은 비싼 공정을 추가해야 합니다.
- 실무 팁: 내측 코너에는 반드시 엔드밀의 반경보다 큰 R을 넣어주세요. 예를 들어 10파이 엔드밀로 가공한다면 R5.5 정도를 주어 공구가 부드럽게 회전하며 지나갈 수 있게 해야 합니다(R5를 딱 맞게 주면 공구가 코너에서 떨려 자국이 남습니다).
3. 기능에 따른 선택: 응력 집중 방지
가공비 외에 중요한 것이 '강도'입니다. 부품이 힘을 받는 단차 부위라면 반드시 R을 주어야 합니다.
- 응력 집중: 직각이나 날카로운 C는 응력이 한곳으로 몰려 크랙(Crack)이 발생하기 쉽습니다. 부품이 반복적인 하중을 받는다면 완만한 R(Fillet)을 주어 응력을 분산시키세요.
4. 조립을 위한 C, 간섭을 피하는 R
- 조립 유도: 볼트 구멍이나 샤프트 끝단에는 C를 크게 주어 부품이 부드럽게 삽입되도록 설계하세요.
- 간섭 회피: 상대 부품의 코너가 R로 되어 있다면, 조립되는 부품은 그보다 더 큰 C를 주어 간섭을 피하는 것이 정석입니다.
💡 사수의 한마디
"도면의 모든 모서리에 'R3'을 넣는 습관은 버리세요. 가공 업체에서 견적서를 받을 때 '왜 이렇게 비싸지?' 싶다면, 혹시 불필요한 외곽 R을 남발하지 않았는지 체크해 봐야 합니다. 외곽은 C, 내측은 R. 이 공식만 기억해도 반장님께 '도면 깔끔하게 잘 그렸다'는 소리 듣습니다."
"도면의 모든 모서리에 'R3'을 넣는 습관은 버리세요. 가공 업체에서 견적서를 받을 때 '왜 이렇게 비싸지?' 싶다면, 혹시 불필요한 외곽 R을 남발하지 않았는지 체크해 봐야 합니다. 외곽은 C, 내측은 R. 이 공식만 기억해도 반장님께 '도면 깔끔하게 잘 그렸다'는 소리 듣습니다."