CNC 헬리코일 인치 나사 탭 가공 규격 가이드

인치 탭

CNC 헬리코일(Helicoil) 탭 가공은 나사산을 강화하거나 손상된 나사를 복구하기 위해 헬리코일 인서트를 삽입하는 공정으로, 인치 나사(UNC/UNF, 미국 표준)에 적용됩니다. 이 블로그에서는 헬리코일 인치 나사(#0~1-1/2 inch)의 모든 상용 규격, 기초 드릴 크기(정밀 95%, 일반 90%, 헐거움 80%), 피치, 주축회전수 기준, 그리고 실용적인 가공 팁을 정리하여 CNC 가공에 필요한 핵심 정보를 제공합니다.

헬리코일 나사 가공 개요

헬리코일은 스테인리스강으로 제작된 나선형 인서트로, 나사산 강도를 높이거나 손상된 나사산을 복구합니다. 헬리코일 가공은 **헬리코일 전용 탭(STI 탭)**과 더 큰 기초 드릴 크기를 요구하며, 상용 규격은 #0~1-1/2 inch입니다.

헬리코일 기초 드릴 크기:

• 헬리코일은 인서트 외경을 수용하기 위해 일반 나사보다 큰 드릴 사용.

• 계산: 드릴 직경 = 헬리코일 외경 - (피치 × 나사산 깊이 비율). 비율은 정밀(95%) ≈ 0.65, 일반(90%) ≈ 0.7, 헐거움(80%) ≈ 0.8.

• 소수점은 0.0 단위로 반올림.

주축회전수(S) 선정 기준:

• 재료 경도: 연질 재료(알루미늄, 황동)는 고속(500~800RPM), 경질 재료(SUS, 티타늄)는 저속(150~400RPM).

• 나사 크기: 소형 나사(#0~#12)는 400~800RPM, 중형 나사(1/2~1 inch)는 100~350RPM.

• 공구 코팅: TiN/TiAlN 코팅 헬리코일 탭은 10~20% 높은 RPM 가능.

• 절삭유: 절삭유 사용 시 10~15% RPM 증가 가능.

• 피드(F) 계산: F = S × 피치 (mm/min).

헬리코일 인치 나사 규격표 (UNC)

나사 호칭	TPI	피치 (mm)	기초 드릴 (mm) - 정밀(95%)	기초 드릴 (mm) - 일반(90%)	기초 드릴 (mm) - 헐거움(80%)	주축회전(S)	피드(F)
#0-80 UNC	80	0.318	1.4	1.4	1.5	600	190.8
#1-64 UNC	64	0.397	1.7	1.7	1.8	600	238.2
#2-56 UNC	56	0.454	2.0	2.0	2.1	500	227.0
#3-48 UNC	48	0.529	2.3	2.3	2.4	500	264.5
#4-40 UNC	40	0.635	2.6	2.7	2.8	500	317.5
#5-40 UNC	40	0.635	3.0	3.0	3.1	500	317.5
#6-32 UNC	32	0.794	3.3	3.3	3.4	500	397.0
#8-32 UNC	32	0.794	3.9	4.0	4.1	500	397.0
#10-24 UNC	24	1.058	4.6	4.7	4.8	400	423.2
#12-24 UNC	24	1.058	5.2	5.3	5.4	400	423.2
1/4-20 UNC	20	1.270	5.9	6.0	6.2	400	508.0
5/16-18 UNC	18	1.411	7.5	7.6	7.8	400	564.4
3/8-16 UNC	16	1.587	9.0	9.1	9.3	350	555.5
7/16-14 UNC	14	1.814	10.7	10.8	11.0	350	634.9
1/2-13 UNC	13	1.954	12.4	12.5	12.8	300	586.2
9/16-12 UNC	12	2.117	14.0	14.2	14.5	300	635.1
5/8-11 UNC	11	2.309	15.6	15.8	16.1	300	692.7
3/4-10 UNC	10	2.540	18.8	19.0	19.4	250	635.0
7/8-9 UNC	9	2.822	22.0	22.2	22.7	250	705.5
1-8 UNC	8	3.175	25.2	25.5	26.0	200	635.0
1-1/8-7 UNC	7	3.629	28.7	29.0	29.6	200	725.8
1-1/4-7 UNC	7	3.629	31.5	31.8	32.4	150	544.4
1-1/2-6 UNC	6	4.233	37.9	38.2	39.0	150	634.9

헬리코일 인치 나사 규격표 (UNF)

나사 호칭	TPI	피치 (mm)	기초 드릴 (mm) - 정밀(95%)	기초 드릴 (mm) - 일반(90%)	기초 드릴 (mm) - 헐거움(80%)	주축회전(S)	피드(F)
#0-80 UNF	80	0.318	1.4	1.4	1.5	600	190.8
#1-72 UNF	72	0.353	1.7	1.7	1.8	600	211.8
#2-64 UNF	64	0.397	2.0	2.0	2.1	500	198.5
#3-56 UNF	56	0.454	2.3	2.3	2.4	500	227.0
#4-48 UNF	48	0.529	2.6	2.7	2.8	500	264.5
#5-44 UNF	44	0.577	3.0	3.0	3.1	500	288.5
#6-40 UNF	40	0.635	3.3	3.3	3.4	500	317.5
#8-36 UNF	36	0.706	3.9	4.0	4.1	500	353.0
#10-32 UNF	32	0.794	4.6	4.7	4.8	400	317.6
#12-28 UNF	28	0.907	5.3	5.4	5.5	400	362.8
1/4-28 UNF	28	0.907	6.1	6.2	6.3	400	362.8
5/16-24 UNF	24	1.058	7.7	7.8	7.9	400	423.2
3/8-24 UNF	24	1.058	9.3	9.4	9.6	350	370.3
7/16-20 UNF	20	1.270	11.0	11.1	11.3	350	444.5
1/2-20 UNF	20	1.270	12.7	12.8	13.0	300	381.0
9/16-18 UNF	18	1.411	14.3	14.4	14.7	300	423.3
5/8-18 UNF	18	1.411	15.8	15.9	16.2	300	423.3
3/4-16 UNF	16	1.587	19.1	19.2	19.5	250	396.8
7/8-14 UNF	14	1.814	22.3	22.4	22.7	250	453.5
1-12 UNF	12	2.117	25.8	25.9	26.2	200	423.4
1-1/8-12 UNF	12	2.117	29.0	29.1	29.4	200	423.4
1-1/4-12 UNF	12	2.117	31.8	31.9	32.2	150	317.6
1-1/2-12 UNF	12	2.117	38.2	38.3	38.6	150	317.6

참고사항:

• 헬리코일 전용 탭: 헬리코일 탭은 일반 탭보다 큰 나사산 프로파일을 가지며, 헬리코일 키트에 포함됨.

• 가공 조건: 기초 드릴 Ø17mm 이상 시 탭핑유 필수.

• CNC 설정 예시:

  • #4-40 UNC: G84 Z-15 R5 F317.5 (기초 드릴 Ø2.7, 500RPM, 피치 0.635mm)

  • 1/4-20 UNC: G84 Z-20 R5 F508.0 (기초 드릴 Ø6.0, 400RPM, 피치 1.27mm)

헬리코일 인치 나사 가공 팁

1. 헬리코일 탭 확인: 헬리코일 전용 STI 탭 사용, 일반 탭 사용 불가.

2. 인서트 삽입: 헬리코일 인서트 삽입 시 전용 삽입 공구 사용, 삽입 후 탱(tang) 제거.

3. 테스트 가공: 헬리코일은 정밀도가 중요하므로 나사 게이지로 체결 강도 확인.

실용적인 CNC 헬리코일 가공 팁

• 공구 손상 방지: 기초 홀 깊이 확보 및 공구 경로 점검.

• 재료별 속도: 알루미늄은 고속, SUS는 저속(20~30% 감소).

• 헬리코일 키트: 헬리코일 키트(드릴, 탭, 인서트, 삽입 공구) 사용으로 공정 단순화.

• NC 코드 예시:

  N10 G90 G54 G17 N20 G00 X10 Y10 Z50 N30 G84 Z-20 R5 F500 (1/4-20 UNC, 피치 1.27, 400RPM) N40 G80 N50 G00 Z50

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결론

CNC 헬리코일 인치 나사 탭 가공은 #0~1-1/2 inch(UNC/UNF) 규격을 정확히 이해하고, 헬리코일 전용 탭과 기초 드릴 크기를 설정하는 것이 핵심입니다. 주축회전수는 재료, 나사 크기, 공구 코팅에 따라 조정하세요. 위 규격표와 팁을 참고하여 정밀하고 효율적인 가공을 수행하세요. 추가 정보는 Heli-Coil 공식 사이트(www.helicoil.com) 에서 확인 가능합니다.

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