기계설계를 하다 보면 ‘부품’을 직접 설계하기보다는, 이미 표준화된 부품을 조합하고 응용하는 경우가 훨씬 많습니다. 부품 하나하나를 매번 새로 설계하는 것은 시간과 비용 측면에서 비효율적이기 때문이죠. 특히 실제 현장에서는 조립과 생산을 고려해 자주 사용하는 핵심 부품들을 라이브러리처럼 활용합니다. 이 글에서는 기계설계 실무에서 반드시 알고 있어야 할 대표적인 부품 종류들을 기능별로 정리했습니다. 기초 설계 역량을 높이고 싶은 입문자와 실무자 모두에게 유용한 내용이 될 것입니다.
1. 체결 부품
1) 볼트(Bolt)와 너트(Nut)
가장 기본적인 조립용 부품으로, 구조물이나 부품을 고정할 때 사용됩니다. M3 ~ M30까지 다양한 크기가 있으며, 강도 등급(SUS304, 8.8급, 10.9급 등)도 함께 고려해야 합니다.
2) 와셔(Washer)
체결 부위에 압력을 분산시키거나 풀림을 방지하기 위한 얇은 판형 부품입니다. 평와셔, 스프링와셔, 세레이션와셔 등 용도에 따라 종류가 다양합니다.
3) 핀(Pin)
축 방향으로 위치 고정이나 회전 제한을 위해 사용되는 부품입니다. 원형핀, 스프링핀, 테이퍼핀 등이 있으며 조립이 간편합니다.
2. 회전체용 부품
1) 베어링(Bearing)
회전 또는 직선 운동을 부드럽게 해주는 부품으로, 마찰을 줄이고 수명을 늘려줍니다. 볼 베어링, 롤러 베어링, 슬리브 베어링 등 다양한 형태가 있으며, 형번(예: 6203ZZ)으로 구분됩니다.
2) 샤프트(Shaft)
회전력을 전달하거나 부품을 연결하는 원형 축입니다. 일반적으로 열처리된 탄소강(S45C 등)이 사용되며, 길이와 직경이 주요 설계 변수입니다.
3) 커플링(Coupling)
두 개의 축을 연결해 회전을 전달하는 부품입니다. 플렉시블 커플링, 조인트 커플링 등 진동 흡수나 위치 보정을 위한 다양한 형식이 존재합니다.
3. 동력 전달 부품
1) 기어(Gear)
회전 운동을 비율에 따라 전달하는 부품으로, 스퍼기어, 헬리컬기어, 베벨기어, 웜기어 등 구조가 다양합니다. 모듈(Module), 이수(Teeth), 피치원(Pitch Circle) 등으로 규격화되어 설계됩니다.
2) 체인 & 스프로킷
모터의 회전력을 직선으로 변환하거나 떨어진 위치에 동력을 전달할 때 사용됩니다. 정확한 이송이 가능하며, 유지보수가 비교적 간단합니다.
3) 풀리 & 벨트
마찰을 이용한 동력 전달 장치로, 소음이 적고 구조가 단순합니다. V벨트, 타이밍벨트, 평벨트 등 용도에 따라 선택됩니다.
4. 위치 제어 및 가이드 부품
1) 리니어 가이드(Linear Guide)
정밀한 직선 운동을 가능하게 하는 가이드 시스템입니다. NC장비, 자동화 설비 등에 많이 사용되며, 레일과 블록이 한 세트로 구성됩니다.
2) 볼 스크류(Ball Screw)
회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 나사형 부품입니다. 고정밀 이송이 가능하며, CNC나 반도체 장비에서 주로 활용됩니다.
3) 슬라이드 유닛(Slide Unit)
간단한 직선 운동 구조에 사용되는 가이드 부품으로, 경제적이며 설치가 용이합니다.
5. 기타 주요 부품
1) 댐퍼(Damper) & 스프링(Spring)
충격 완화나 복원력 제공을 위한 부품입니다. 진동 흡수, 하중 지지, 위치 복귀에 필수적입니다.
2) 씰 & 패킹(Seal & Packing)
오일, 공기 등의 누설을 방지하기 위한 부품입니다. 오일 씰, O-링, 패킹 등이 있으며, 사용 압력과 온도에 맞게 재질을 선택해야 합니다.
3) 힌지(Hinge) & 록(Lock)
도어나 커버 등 열고 닫는 구조에 사용되는 부품으로, 이동식 장비나 설비 커버에 자주 사용됩니다.
마무리하며
기계설계 실무에서는 모든 부품을 새로 설계하기보다, 이미 검증된 표준 부품과 기성품을 활용하는 것이 기본 전략입니다. 이번 글에서 소개한 부품들은 대부분 CAD 라이브러리에 포함되어 있으며, 바로 불러와 사용할 수 있습니다. 자주 사용하는 부품일수록 규격과 기능을 익혀두면 업무 속도와 품질이 함께 향상됩니다. 이제 설계할 때 어떤 부품을 써야 할지 훨씬 더 명확해지셨을 겁니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 설계자가 직접 부품을 설계하지 않아도 되나요?
표준 부품은 대부분 구매가 가능하므로 직접 설계할 필요 없습니다. 다만 비표준, 특수 기능 부품은 설계가 필요할 수 있습니다.
2. CAD에서 부품을 어떻게 불러올 수 있나요?
대부분의 CAD 프로그램에는 부품 라이브러리가 포함되어 있으며, 필요한 부품을 검색하거나 드래그 앤 드롭 방식으로 삽입할 수 있습니다.
3. 자주 사용하는 부품은 어떻게 관리하나요?
팀 내에서 표준 부품 폴더를 구성하거나, PDM(제품 데이터 관리) 시스템을 활용하여 자주 쓰는 부품을 공유 관리하는 것이 일반적입니다.