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제3장 절삭가공법

절삭가공의 종류                                       

선삭

- 공작물회전, 바이트 직선이송

- 외경, 내경, 정면, 나사 가공

평삭

- 바이트나 공작물의 직선 이송운동(급속귀환)

- 셰이퍼, 플래너, 슬로터

밀링

- 원주형에 많은 절삭날가진 공구의 회전절삭과 공작물의 직선운동

- 평면, 측면, 기어, 모방절삭

드릴링

- 드릴공구의 상하 직선운동

보링

- 보링바로 드릴구멍 확대, 정밀가공

태핑

- 구멍에 나사가공

연삭

- 연삭숫돌의 고속회전, 입자에 의한 가공

래핑

- 랩을 사용한 초정밀가공, 습식/건식

기타

- 기어가공, 브로치 가공, 호닝


공작기계의 3대 기본 운동                              

- 절삭운동

일감만 운동

선반, 플래너

공구만 운동

드릴링, 밀링, 브로칭 머신

공구, 일감 운동

연삭기, 호빙머신, 래핑머신

- 이송운동 : 공구 또는 일감을 이동시켜 절삭위치를 바꿈

- 조정운동 : 위치결정운동, 공구보정, 일감설치/제거


공구의 수명                                           

  : 새로 연마한 공구를 사용하여 동일한 가공물을 일정한 조건으로

절삭하기 시작하여 더 이상 깎이지 않을 때까지 절삭한 시간

(드릴의 경우 총 가공길이, 개수로도 표시)


- 절삭속도와 공구수명 (테일러 식)

  : 절삭속도: 공구수명()

: 지수(보통 1/10 ~ 1/5)


- 공구수명과 절삭온도 : 마찰열이 증가하면 공구수명이 감소하므로

공구재료는 내열성과 열전도도가 좋아야한다.

  고속도강 : 600℃에서 급격하게 경도저하, 공구수명저하

  저온절삭 : -20 ~ -150℃


- 공구수명 판정

  1. 날끝마모가 일정량이 달했을때

  2. 가공표면에 광택있는 색조나 반점이 생길 때

  3. 완성품 치수변화가 일정 허용범위에 있을 때

  4. 주분력에 변화없이 배분력, 횡분력 급격 증가


절삭공구 재료                                         

- 구비조건

  1. 일감보다 굳고 인성이 있어야 한다.

  2. 온도상승에 따른 경도 저하가 적어야 한다.

  3. 내마멸성이 높아야 한다.

  4. 성형이 쉽고, 가격이 저렴해야 한다.


- 공구 재료

탄소공구강(STC)

- 0.6~1.5% C, 열처리쉽고 가격 저렴

- 바이트, 줄, 펀치, 정

합금공구강(STS)

- W, Cr 등 첨가, 내절삭성, 내마멸성

- 700~850℃ 담금질, 200℃뜨임(취성방지)

- 바이트, 냉간, 인발, 다이스, 띠톱, 탭

고속도강

(SKH)

- 표준고속도강(HSS), 18W-4Cr-1V

- 공구수명이 탄소공구강의 2배

- 600℃까지 경도 유지

- 강력 절삭 바이트, 밀링커터, 드릴

주조

경질합금

= 스텔라이트(C-Co-Cr-W)

- 800℃까지 경도 유지

- Al합금, 청동, 황동, 주철, 주강 절삭

초경합금

- W, Ti, Ta, Mo, Co

- 고온 경도저하 없음, 고속도강 4배속도

- 스로웨이 타입 초경바이트(교체형)

  1. 재연삭 불필요, 공구비 고가

  2. 공구관리 용이, 절삭성 향상

  3. 취급 간단, 가동률 향상

세라믹

- 무기질 비금속 재료를 고온 소결

- 1200℃까지 경도 유지(초경합금의 2~3배)

- 내마모성, 구성인선없음(절삭면 양호)

- 다량생산가능(재료 풍부)

- 단점 : 취성, 땜질 곤란, 열전도율 불량(내열충격에 약함), 냉각제 사용시 파손

다이아몬드

- 내마모성, 경도 우수, 정밀/경금속 절삭

- 내열성, 구성인선없음(절삭면 양호)

- 잔류응력이 작고, 절삭면에 녹이 없음

- 단점 : 고가, 취성, 진동에 약함, 연마에 전문성 요구


절삭칩의 생성                                         

  : 공구의 모양, 일감 재질, 절삭속도/깊이, 절삭유제

유동형

- 칩이 바이트 경사면에 연속으로 흐름

- 연강, Al등 점성이 있고 연한재질

- 절삭제 공급, 큰 경사각, 고속, 얕게 절삭

전단형

- 칩이 거칠게 전단됨, 절삭력 변동

- 경강 또는 동합금

- 작은 경사각, 깊이 절삭

열단형

- 경작형, 바이트가 재료를 뜯는 형태

- 극연강, Al합금, 동합금등 점성 큰 재료

- 작은 경사각, 저속, 깊게 절삭

균열형

- 날 절입시 순간균열, 비정상 절삭

- 메진재료(주철)

- 작은 경사각, 저속, 깊게 절삭


구성인선(Built up edge)                               

- 연강, 스테인리스강, Al처럼 바이트 재료와 친화성이 강한 재료의

절삭시 칩 일부가 날끝에 부착하여 단단하게 굳은 퇴적물이 되어

절삭날 구실을 하는 것

- 발생 -> 성장 -> 분열 -> 탈락 주기 1/10~1/200 초

- 영향

  1. 치수불량, 다듬질면 불량, 표면 변질층이 깊어짐

  2. 날끝의 마모가 커서 공구수명 단축

  3. 공구진동, 결손, 미소파괴(초경공구)

- 방지책

  1. 윤활제를 사용

  2. 절삭속도를 빠르게한다(임계속도 120 m/min)

  3. 절삭깊이를 줄인다, 느린이송

  4. 큰 경사각(30˚이상)


- 실버화이트 커팅(호시노) : 구성인선이 날끝을 보호하며, 경사각을

크게하여 절삭열을 감소시키는 장점을 이용


절삭저항                                              

  : 동력결정요인, 공구수명, 다듬질면 거칠기, 피절삭성, 절삭조건

적부여부 판단기준, 스트레인게이지로 측정

주분력(10)

- 절삭방향, 속도가크면 주분력감소

- 공구수명과 연관

배분력(2 ~ 4)

- 깊이방향, 바이트파손시 급증

이송분력(1 ~ 2)

- 공구이송방향, 횡분력


공구의 수명                                           

  : 더 이상 깎을 수 없을 때까지 시간, 구멍길이, 가공횟수

- 테일러식

- 절삭온도가 상승하면 수명단축, 가공치수 변화

고온절삭

일감 200~800℃, 경도저하로 저항감소

저온절삭

일감 -20~-150℃, 마멸적고, 절삭성능 향상

- 수명판정 : 날끝마모, 완성품 치수허용범위, 색조, 반점, 배분력,

횡분력의 급격증가


절삭운동에 의한 공작기계 분류                         

공구가 절삭운동

드릴링, 밀링, 브로칭머신

일감이 절삭운동

선반, 플래너

공구/일감 동시

연삭기, 호빙머신, 래핑머신


사용목적에 의한 공작기계 분류                         

일반

선반, 수평밀링, 레이디얼 드릴링머신(소량생산)

단능

바이트연삭기, 센터링머신, 밀링머신(간단한공정)

전용

모방선반, 자동선반, 생산형밀링머신(특정모양, 치수)

만능

선반, 드릴, 멀링머신기능 1대로 가능


절삭유                                                

  : 냉각, 방청, 윤활, 세척작용


- 절삭유의 조건 : 유동성, 칩분리 용이, 고 인화점, 인체에 무해,

가격이 저렴

- 종류

알칼리성

수용액

- 냉각+방청, 연삭작업

- 에멀전, 솔류블, 솔류션

- 수용성은 비열이 큼

불용성

수용액

- 경절삭

- 광물유(머신유, 스핀들유, 경유) : 냉각효과 적음

- 동식물유(라드유, 고래유, 어유, 올리브유, 면실유, 콩기름)

기타

- 극압유, 유화유(광유+비눗물), 염화유, 유화염화유

  혼합유(광유+지방유) - 비철금속에 사용


윤활제                                                

  : 윤활, 냉각, 밀폐, 청정


- 완전윤활(액체윤활, 유체윤활)

  불완전윤활(경계윤활)

  고체윤활

- 구비조건 : 카본생성이 적을 것, 부식성이 적을 것, 열전도 양호,

열이나 산에 강할 것, 적당한 점성, 경제성

- 종류

액체

- 동식물유 : 유동성, 점도, 인화점 양호

- 광물유 : 고온변질, 부식성 양호

고체

- 흑연, 활석, 비누돌, 운모, 그리스(반고체)

특수

- 극압윤활유(S,P), 부동성기계유(-35~-50℃)

- 실리콘유, 절삭유

  수지베어링에는 물이 좋다.


- 급유법

적하급유

저속축

오일링

고속축

베스오일링/스플래시오일링

베어링, 기어

강제급유

고속베어링, 공작기계

분무급유

압축공기 이용, 냉각우수

튀김급유

커넥팅로드

패드급유

모세관 현상 이용

담금급유

피벗베어링


선반의 종류                                           

보통선반

- 베드, 주축대, 왕복대, 심압대, 이송기구

- 외경절삭, 내경절삭, 테이퍼절삭, 단면절삭, 총형절삭, 구멍뚫기, 모방절삭, 절단, 나사절삭, 리밍, 광내기, 널링, 편심, 센터

탁상선반

- 소형, 시계, 계기

모방선반

- 형판에 의해 공구 자동이송, 모형/실물 이용

터릿선반

- 심압대 대신 여러공구를 방사상으로 설치

- 램형(소형), 새들형(대형)

공구선반

- 절삭공구/공구 가공, 고정밀도, 저속절삭

- 테이퍼 깎기, 릴리빙 장치

자동선반

- 터릿선반 개조, 대량생산에 적합

- 공작물의 고정/제거 자동, 캠/유압기구 이용

- 핀, 볼트, 자동차 용품

다능선반

- 다종, 다량 생산

다인선반

- 공구대에 여러 바이트 부착

- 일부 혹은 전부가 동시 절삭

NC 선반

- 명령에 따라 절삭공구와 새들운동 제어

- 자기테이프, 수치적인 부호의 모양

정면선반

- 외경이 크고 길이가 짧은 가공물 정면 가공

- 면판이 크고 공구대가 주축에 직각으로 회전

- 공구대 2개, 리드스크류 없음

수직선반

- 주축이 수직 설치, 대형/중량물, 수직보링

차륜선반

- 철도차량 바깥둘레 절삭

차축선반

- 철도차량 차축 절삭

나사선반

- 나사 전문 절삭

리드스크류선반

- 공작기계 리드스크류 가공

- 피치보정기구 장착

롤  선반

- 압연용 롤러 가공


선반의 크기                                           

- 스윙 : 공작물의 최대 직경(베드상의 스윙 및 왕복대상의 스윙)

  센터와 베드면 거리의 2배


- 양 센터간 최대 길이(라이브센터~데드센터) : 공작물길이


- 센터중심 찾기 : 사이드퍼스, 콤비네이션 세트, 서피스게이지


선반의 구조                                           

- 주축대, 심압대, 왕복대, 베드, 다리

- 주축대 : 가장 중요한 부분, 공작물 지지, 회전, 동력

기어식 주축대

단차식 주축대

전동기와 직결되어 있음

고속회전 가능

레버변속, 속도변환간단

등비급수 속도열사용

고장수리난해, 고중량

벨트걸이로 구조간단

고속회전어려움

주축속도변환작음

백기어 설치(저속강력절삭)

값이 싸나 운전시 위험

- 심압대

  1. 우측 베드상에 위치, 좌우로 이동

  2. 축에 정지센터를 끼워 재료 고정, 드릴 등 공구고정

  3. 조정나사 조정으로 심압대 편위 - 테이퍼절삭

  4. 심압축 이동가능, 심압대축은 모스테이퍼


- 왕복대 : 공구대를 전후, 좌우로 이송

  1. 새들 : H자로 되어 베드면과 미끄럼 운동

  2. 에이프런 : 자동장치, 나사절삭장치 내장

                왕복대의 전면에 위치

  3. 하프너트 : 나사절삭시 리드스크류와 맞물리는

     분할너트(스플릿 너트)

  4. 복식공구대 : 임의의 각도로 회전시켜 테이퍼 절삭

- 베드

  1. 고급주철, 미하나이트주철, 구상흑연주철 사용

  2. 표면 화염경화 처리

  3. 0.02/1000 mm 정도의 직진도 요구

  4. 주조후 주조응력을 제거하기 위하여 시즈닝 작업 실시

구분

영국식

미국식

단면모양

평면

산형

수압범위

크다

작다

용도

강력 절삭용

정밀 절삭용

사용범위

대형선반

중, 소형 선반


선반의 부속장치                                       

면판

- 모양이 불규칙한 공작물을 고정하기위해 척을 떼어내고 부착하여 공작물 고정

- 밸런스웨이트, 앵글플레이트, 볼트 사용

회전판

- 양센터 작업시 일감을 돌리개에 고정하고 회전판에 끼워 작업

돌리개

- 굽힘 돌리개 많이사용, 기타 곧은/평행 돌리개

센터

- 양센터작업 또는 주축쪽 척 고정, 심압대쪽 센터 지지시 사용(탄소공구강, 특수공구강)

- 보통 60°, 75°, 90°가 쓰이기도 함

- 자루부분은 모스테이퍼 0~7번

심봉

멘드렐

- 정밀구멍, 직각단면, 외경과 구멍이 동심원일때 사용(단체심봉, 팽창심봉, 나사심봉, 원추심봉, 갱멘드렐-여러개)

- 규격 : 작은쪽 지름, 테이퍼(1/100, 1/1000)

- 단동척(4번척) : 강력조임, 중심잡기 어려우나 편심가공 가능(외경으로 크기표시)

- 연동척(만능척, 3번척, 스크롤척) : 조임이 약함, 원, 3각, 육각

- 마그네틱척(전자척, 자기척) : 직류전기이용, 탈 자기장치 필요, 강력절삭 곤란, 200~400W, 얇은 판

- 공기척 : 균일한 힘, 운전중 작업가능, 신속

- 콜릿척 : 터릿선반, 자동선반에서 직경이 작은 일감 다량생산, 중심이 정확

특수장치

- 모방절삭장치

- 테이퍼 절삭장치

방진구

- 지름에 비해 길이가 20배이상인 공작물

- 이동식 : 왕복대에 설치, 조의 수 2개

- 고정식 : 베드면에 설치, 조으수 3개

- 롤 방진구 : 고속 중절삭용


바이트                                                

- 크기 : 폭, 높이, 길이

- 바이트의 각도

전방경사각

- 칩의 유출방향, 다듬질면 거칠기

- 절삭안정성, 날의 강도

측면경사각

- 절삭저항, 크레이터 마모

- 칩의 유동방향, 날의 강도

전방여유각

- 날의 강도, 다듬질면 거칠기

측면여유각

- 공구수명

전방각

- 절삭안정성, 날의 강도

- 다듬질면 거칠기, 칩의 배출성

측면각

- 날끝강도, 날끝 온도상승, 절삭저항

노즈반경

- 주절인과 부절인이 만나는 곳의 곡률반경, 강도 및 다듬질면 거칠기 결정

- 종류 : 완성바이트, 단조바이트, 용접바이트, 비트바이트

- 비트바이트 : 수명연장, 교환용이, 공구관리용이(초기공구비가 많이 들고, 바이트 모양이 제한적임)


가공물의 고정                                         

- 양센터에 의한 고정

  1. 중심구하기 : 사이드퍼스, 콤비네시션 세트,서피스

                   게이지

  2. 센터구멍 : 원뿔각 60°(중량물 75~90°)

  3. 센터구멍 뚫기 : 센터링머신, 드릴, 선반

  4. 센터드릴 종류 : A형, B형

- 척과 데드센터에 의한 고정 : 지름이 작을 경우

- 척에 의한 고정 : 길이가 짧은 경우(단면, 드릴, 보링)

- 면판에 의한 방법


선반의 절삭작업                                       

- 양센터작업 : 길고 둥근 가공물

- 척작업 : 외경절삭, 단면절삭, 절단, 드릴링, 보링,널링

- 편심작업

  다이얼 게이지에 의한 편심 작업

  금긋기 후 센터드릴에 의한 편심작업

  편심 심봉을 이용한 편심작업

- 심봉작업(멘드렐)

- 테이퍼 절삭

심압대

편위

- 공작물이 길고 테이퍼가 작을 때 사용

- 편위량 (전체 테이퍼)

         (일부만 테이퍼)

복식

공구대

- 길이가 짧고 경사가 클때 사용

- 테이퍼 ,

테이퍼

절삭장치

- 전용테이퍼 절삭장치 사용

총형

바이트

- 총형바이트를 이용한 비교적 짧은 테이퍼


나사절삭요령                                          

- 체이싱다이얼 : 나사의 산수가 리드스크류 산수의 정수배가 아닐때 사용

- 리드스크류의 피치와 일감의 피치가 정수배이면 어느곳에 하프너트를 넣어도 된다.

- 정수배가 아니면 지정된 곳에 넣음


변환기어의 잇수                                       

- 영국식 20~120(5의 배수), 127 1개

- 미국식 20~64(4의 배수), 127 1개

- 복식법 : 회전비 1/6 이하에서는 4단으로 계산

- 다중나사 : 중간기어를 빼고 1/n 회전시킨 후 재가공


- 리드스크류 8mm, 나사 피치 12mm 가공 ("나/리“)

 

- 리드스크류 12mm, 나사 피치 2mm 가공

 

- 인치식 : 나사의 인치당 산수로 계산

  어미나사 2산, 20산의 나사 절삭

 

- 미터식 나사로 인치나사 절삭(4mm 리드스크류, 9산 가공)

  (“일인치 나누기 오미리 인나”)

- 인치식 나사로 미터나사 절삭(4산 리드스크류, 9mm가공)

 

밀링작업                                              

  : 원판 또는 원통체의 외주면이나 단면에 다수의 절삭날을 가진 공구에 회전을 주어 테이블에 고정된 일감 절삭


- 밀링머신 종류

니형

- 수직형 : 주축이 테이블에 수평

- 수직형 : 주축이 테이블에 수직

- 만능 : 테이블 45°이상 회전

         주축 헤드 경사, 분할대

생산형

- 니가 없고, 테이블이 일정높이 고정

- 강력절삭, 대량생산, 자동작동

플레이너형

- 바이트대신 밀링커터 사용하는 플레이너

- 평삭형 밀링머신, 대형공작물 가공

특수형

- 공구, 나사, 모방, 키홈, 형 조각, NC


- 밀링가공 분야 : 평면, 절단, 각, 정면, 곡면, 나선, 총형, 기어, 키홈


- 밀링머신의 크기 : 테이블의 최대이동(좌우× 전후× 상하)

  거리를 호칭번호 0~4번까지 표시, 혹은 테이블 크기

  수평형(주축 중심선에서 테이블 거리),

  수직형(주축대 최대 이송거리)


- 밀링머신 구조

칼럼

- 본체, 니 고정

오버암

- 플레인 밀링 커터용 아버를 아버 서포터가 지지

- 테이블 지지, 테이블 이송기구 부착

새들

- 테이블 지지, 니의 상부에 얹혀있음

- 앞뒤 이동, 윤활장치, 테이블 어미나사 구동장치 포함

테이블

- 공작물 고정, 수평면을 좌우 이동


- 밀링머신 부속장치

바이스

- 수평형, 회전형, 만능, 유압식(2.5배 죔력)

수직

밀링장치

- 수평밀링머신, 만능밀링머신의 주축단 칼럼면에 장착하여 수직밀링가능, 90° 회전

- 절삭능력은 50%

만능

밀링장치

- 커터축이 360° 선회

- 절삭능력 30~40%

슬로팅

장치

- 주축 회전운동을 직선운동으로 변환

- 주축중심  90° 회전

래크

밀링장치

- 기어절삭장치

- 테이블 선회각도에 따라 45°헬리컬 가능

래크인디

케이팅장치

- 변환기어를 쓰지 않고 모든 모듈 분할

회전원형

테이블

- 원호분할, 연속절삭

기타

- 아버 : 커터 고정

- 어댑터, 콜릿 : 자루있는 커터 고정


- 밀링커터 구조

  1. 인선 : 경사면과 여유면이 교차하는 부분

  2. 랜드 : 여유각에의해 생기는 여유면

     작은커터 0.5 mm, 지름 큰 커터 1.5 mm

- 밀링커터 종류

평명커터

원주면에 날, 고속도강, 초경합금

측면커터

원주 및 측면에 날, 단 달린 면/홈 절삭

정면커터

본체는 탄소강, 팁은 초경합금

경납 또는 기계적 고정, 평면가공/강력절삭

엔드밀

스파이럴(40~60°), 볼엔드밀(금형가공), 셸엔드밀(날과 자루 분리)

총형커터

기어가공, 드릴홈, 리머/탭의 형상가공

볼록/오목/인벌류트 커터

각형커터

각도, 홈, 모따기

등각/부등각/편각 밀링커터

메탈

슬리팅 소

고속도강, 금속절단, 홈파기

T홈 커터

공작기계 테이블 T 홈

더브테일

커터

더브테일 홈가공, 기계조립 부품


상향절삭과 하향절삭                                   

상향절삭

하향 절삭

회전방향과 이송이 반대

칩이 잘빠져나옴

백래시 제거

확실한 고정필요

커터 수명 짧음

동력소비 큼

가공면 거침

공구회전방향으로 이송

칩의 정체로 흠집 발생

백래시 제거장치 필요

공작물 고정이 쉽다

커터 마모가 적다

동력소모 적다

가공면이 깨끗하다

- 스로코이드 곡선 : 1개 날이 이송하며 그리는 곡선

- 일감표면 거칠기 ; 절삭조건, 기계의 강성 및 정밀도,

절삭공구와 일감의 재질, 절삭제, 기계진동, 아버의 휨, 커터 편심,

날의 불균일

분할작업                                              

- 공작물 분할(스플라인 홈, 커터/기어 절삭)

- 수평, 경사, 수직으로 장치한 공작물에 연속회전이송

  (캠절삭, 비틀림홈 절삭, 웜기어 절삭)

- 분할대종류 : 직접분할대, 만능분할대, 광학적분할대

- 밀워키형 만능분할대(미국), 브라운 샤프트 만능분할대,

  트아스형 광학 분할대, 신시내티형

- 직접분할 : 24의 약수인 2,3,4,6,8,12,24 등분 가능

- 간접분할

  1. 단식분할 : 분할판과 크랭크 이용

     브라운 샤프트 & 신시내티형

         잇수 92개로 분할시 23구멍짜리로 10구멍씩회전

  2. 차동분할 : 단식분할이 불가능할 때 차동장치 이용

     (N':분할수N과 가까운 단식분할)

  3. 섹터의 사용    4. 각도분할법


- 분할대의 크기 : 테이블상의 스윙을 인치단위로 표시

연삭 가공                                             

  : 고속회전하는 연삭숫돌을 공구로 사용하여 공작물과 상대운동을 시켜 정밀하게 가공


연삭기의 종류                                         

- 평면연삭기 : 수평형, 수직형, 테이블 왕복형, 테이블 회전형

- 원통연삭기

외경연삭기

- 테이블 이동형 : 노턴방식, 소형, 숫돌은 회전/공작물은 회전 좌우 직선운동

- 숫돌대 왕복형 : 렌디스방식, 대형, 공작물 회전/숫돌대 수평이송

- 플랜지 커트형 : 짧은 공작물 전길이 연삭, 숫돌회전/숫돌차 깊이방향이송(윤곽가공)

내경연삭기

- 보통형 : 공작물 회전

- 플래니터리 형 : 공작물정지/숫돌 회전연삭 및 공전운동

센터리스

연삭기

- 센터없이 원통면의 바깥에 회전과 이송

- 외면용, 내면용, 나사용, 단면용

- 연속작업가능, 공작물해체/고정없음

- 대량생산적합, 초보자 가능

- 고정에의한 변형이 적고, 연삭여유가 작음

- 가늘고 긴 핀, 원통, 중공축

- 센터나 척에 고정하기 힘든 재료

- 만능연삭기 : 원통과 유사하나 공작물 주죽대/숫돌대가 회전하고

테이블 자체 선회각도가 크며 내면 연삭장치 구비(원통, 테이퍼,

플렌지커트, 내면, 모방연삭)

- 공구연삭기

  1. 바이트 연삭기 : 기타 용도로도 사용

  2. 드릴 연삭기 : 드릴전문

  3. 만능공구 연삭기 : 리머, 드릴, 탭, 밀링커너, 호브

- 기타 : 나사연삭기, 성형연삭기, 캠연삭기


연삭숫돌                                              

- 연삭숫돌의 3요소(“합기도복 입자”)

결합제

기공

숫돌입자

접착제

숫돌 사이의 구멍

숫돌재질


- 연삭숫돌의 5대 성능요소

1. 숫돌입자

인조

연삭

숫돌

A

- 갈색 산화알루미늄

- 중연삭, 강, 청동, 가단주철, 사포

WA

- 백색 산화알루미늄

- 경연삭, 특수강, 고속도강

C

- 흑색 탄화규소질

- 주철, 동, 비철금속, 비금속

GC

- 녹색 탄화규소질

- 경연삭, 특수주철, 칠드, 초경, 유리

D

- 다이아몬드 D숫돌용

천연

D

- 메탈, 일레스틱 비트리파이트,래핑, 사포, 연삭, 래핑, 연질금속, 절삭

사포

- 에머리, 가테트프린트, 커버런덤

2.입도 : 입자의 크기를 번호로 나타냄(# 10 ~ # 3000)

    번호가 커지면 입도가 고움

    # 10 ~ # 220 까지는 체로 구별, 그이상 평균지름()  

거친눈

10 ~

막다듬질

보통눈

30 ~

다듬질

가는눈

70 ~

경질 다듬질

아주가는눈

240 ~

광내기

극히가는눈

1000 ~

광내기


3. 결합도(grade) : 숫돌의 경도, 결합제의 세기

극히연함

연함

보통

단단함

극히단단

E,F,G

H,I,J,K

L,M,N,O

P,Q,R,S

T,U ~ ,Z


4. 조직(structure) : 기공의 대소변화, 숫돌입자 밀도

밀도

조밀

보통

거침

KS 기호

C

M

W

노턴기호

0,1,2,3

4,5,6

7,8,9,10,11,12

입률(%)

56% 이상

50~54%

48% 미만


5. 결합제(유기질=탄성숫돌= R, B, E)

V

비트리파이트(장석,점토)

숫돌의 80% 차지

S

실리케이트(규산소다)

윤활성, 대형숫돌, 공구

R

고무(생고무, 인조고무)

얇은 숫돌, 유리다듬질

B

레지노이드(합성수지)

안전숫돌

E

셀락(천연셀락)

탄성우수, 유리다듬질

M

메탈(연강, 황동, 니켈)

초경합금, 세라믹, 유리


WA  80  L     M   V    1호  A       200× 20× 23

입자,입도,결합도,조직,결합제,모양,연삭면형상,외경/두께/구멍지름


드레싱                                                

자생작용

연삭중 마모된 입자 탈락/새 입자 나타남

로딩

눈메움(연삭깊이, 조직치밀, 속도느림)

글레이징

입자무딤(자생작용 미흡) - 연삭열,균열 발생

결합도 큼, 속도 큼, 재질불량

드레싱

칩의 제거, 날카로운 입자 발생

트루잉

다이아몬드 드레서로 모양고치기

프레스롤러, 크러시롤러


연삭숫돌 고정법                                       

- 설치전 육안 및 나무해머 음향검사로 균열 조사

- 스핀들에 내측 플랜지를 끼운 후 종이나 고무와셔를 끼운 후

 휠을 끼우고 외측에 와셔, 플랜지, 너트를 끼운다

- 변형이 생기지 않을 정도만 조인다.

- 숫돌바퀴 구멍은 축지름보다 0.1mm정도 큰 것이 좋다

- 설치후 3분정도 공회전

- 그라인더 받침대와 휠 간격은 3mm 이내로 한다.

- 받침대는 휠의 중심에 맞추어 단단히 고정

- 양쪽 플랜지 지름이 같아야 하며 플랜지 지름은 숫돌차

  지름의 1/3 이상

연삭조건                                             

- 연삭속도(m/nin)

원통

내면

평면

공구

초경

1700~2000

600~1800

1200~1800

1400~1800

900~1400


- 이송

강철 거친

주철 거친

다듬질

1/3~3/4 B

3/4~4/5 B

1/4~1/3 B


- 피연삭성(연삭의 용이성)

  연삭비=(가공물의 연삭된 부피) / (숫돌바퀴 소모부피)


- 연삭열

  연삭속도가 크다, 연삭깊이가 깊다, 건식연삭, 재료특성


- 떨림(chattering)

  기계불량(규칙간격무늬), 숫돌선정/사용 불량, 공작물 고정불량(불규칙 떨림 무늬)


드릴링 머신의 종류                                    

탁상

소형, 13mm 이하

레이디얼

큰 공작물, 암이 선회하며 주축 이동

다축

많은 구멍 동시 가공(유니버셜 조인트 이용)

다두

여러 스핀들에 여러 공구 장착, 연속가공

만능

스핀들 경사, 암 상하운동

심공

지름이 작고 깊은 구멍(내연기관 오일구멍)

직립

주축이 수직, 50mm

  스윙, 스핀들지름, 테이블크기

  주축에서 테이블 끝까지 거리

  주축구멍의 모스테이퍼 번호

  뚫을 수 있는 구멍의 최대 지름

- 드릴의종류

트위스트

가장많이 사용, 배출,정확성, 절삭성, 수명

평드릴

목재용, 구멍이 휘어지기 쉬움

직선홈

절삭성이 나빠 황동, 얇은 철판

기름홈

깊은 구멍가공, 칩배출 용이

센터

선반에 센터 구멍 가공

반원

소총구멍 가공


- 드릴의 여유 : 몸여유, 지름여유, 날여유


- 드릴중심이 벗어났을때(펀치나 정으로 수정)

  정밀구멍 : 회전수, 이송을 느리게

  단단한 재료 : 날끝각 크게, 회전수 느리게

  떨림 : 회전수가 빠르고, 절삭깊이, 여유각이 클 때

- 드릴 관련 명칭

드릴끝

원뿔형, 2개의 날

날끝각도

드릴 양쪽날의 각도, 일반 118°

경강 150, 연강 125, 스테인리스 120~135

주철 90~100, 동합금 100~118, 목재 60

날여유각

절삭날에 주어진 여유각(절삭날각), 10~15°

비틀림각

나선홈이 축과 이루는 각 20~35°

연한재료일수록 큰 각도, 칩배출 용이

백테이퍼

드릴선단보다 자루가 얇음(0.025~0.5/100)

마진

예비날 역할, 날의 강도 보강

랜드

마진의 뒷부분

웨브

홈과 홈사이 두께(자루쪽이 두껍다)

드릴 소켓이나 슬리브에 고정시키는부분

시닝

치질포인트를 연삭하여 절삭성 향상

생크

자루부분 13mm 이상은 테이퍼 섕크

크기표시

드릴 끝부분 직경(mm, inch)

작은 드릴을 inch식으로 표시할때는 번호로

드릴척

직선자루드릴(13mm이하) 드릴핸들이용 조절

자콥스형(3개의 조)

드릴소켓

테이퍼자루드릴고정, 소켓중간부에 쐐기를 박아 드릴 제거


리머가공                                              

- 정밀치수가공(핸드리머, 척리머)

- 종류 : 솔리드리머(일체형), 셸리머(중공)

         조절리머(날이 1개씩 투입, 교체가능)

- 날을 짝수로하며 여유각 3~5°, 표준윗면 경사각 0°

- 떨림방지를 위해 날 간격이 같지 않다.

- 다듬질 여유를 적게하고 저속 고이송하면 좋은 가공면

  드릴의 2/3 ~ 3/4 속도, 드릴의 2배이송

  다듬질여유 지름 10mm 당 0.05mm


보링머신                                              

: 공작물 고정하여 이송, 보링공구 회전(보링, 드릴링, 리밍,

  정면연삭, 원통외면연삭, 나사, 밀링 가능)


- 종류

수평보링머신

크기 : 테이블크기, 스핀들지름/이동거리

       스핀들헤드/테이블 이동거리

정밀보링머신

고속도, 미소이송, 얇은 절삭깊이

다이아몬드, 초경공구, 크기 : 가공구멍

지그보링머신

일감에 2개이상 구멍 가공시

정밀도 2~10㎛, 크기(테이블, 구멍 크기)

- 보링공구

보링바이트

절삭저항받기 쉽고, 진동있음, 막힌구멍 불리

다이아몬드, 초경합금

보링바

보링바이트 지지, 한쪽 모스테이퍼

보링헤드

지름 큰 공작물 가공

센터링

인티케이터

보링축 중심과 공작물 중심일치 조사

바이트

세팅게이지

바이트를 소요보링경에 맞춤

센터펀치

지그보링머신에 표점 각인, 중심표시 금긋기

원형테이블

지그보링머신에서 분할작업

셰이퍼                                                

- 특징

  1. 일감고정, 단속이송, 바이트 왕복운동

  2. 정밀도 및 능률이 낮다

  3. 수직, 수평, 옆면, 각도, 홈파기, 절단, 키홈가공


- 구조

급속귀환장치

귀환속도를 빨리하여 시간절약

램행정 조절

큰기어에 고정된 크랭크 핀의 위치로 조정

일감보다 20~30mm 길게

클래퍼

귀환행정시 바이트를 약간 뜨게함

테이블 이송

수동식, 자동식(래칫)

공구대

위아래 이동 및 선회


- 크기 : 램의 최대행정, 테이블 크기, 이송거리

- 바이트 : 날끝이 자루 뒤쪽에 있어야 치수정밀, 파손적음


플래너                                                

- 특징

  1. 일감 수평왕복운동, 바이트 직각방향 이송

  2. 아이들 스트로크 - 귀환행정


- 종류

  1. 쌍주식 : 기둥2개, 견고, 강력절삭, 일감크기제한

  2. 단주식 : 절삭력 및 정밀도 취약, 일감크기제한적음

  3. 기타 : 에지식, 핏식


- 크기 : 테이블 크기(길이*나비), 공구대 이동거리,

테이블 최대행정, 공작물 최대 높이/폭


- 테이블 구동기구

벨트에 의한 래크 피니언 방식

전자 마찰 클러치 방식

워드 레오나드 방식

유압구동방식

무단변속, 충격감소, 진동흡수

절삭 3~50 m/min, 귀환 5~70 m/min


슬로터                                                

- 특징

  1. 키홈, 각구멍 등 일감 내면가공

  2. 수직 셰이퍼라고도 불리며 셰이퍼보다 능률 좋음


- 크기 : 램의 최대행정, 테이블크기, 이동거리, 원형테이블 지름


- 구조

경사가능

테이블

전후좌우 이송

원형테이블 : 선회가능, 분할작업(내접기어 등)

급속귀환

크랭크식(링크, 휘트워트), 유압식



특수가공                                              

- 전해연마 : 일감을 양극으로 하여 표면 용해 석출

장점

복잡형상 가능, 표면변질없음, 광택있음, 내식

내마멸, 설비간단, 단시간내 비숙련자 가능

단점

불균일 가공조직, 두종류이상 가공곤란

깊은 상처는 제거 곤란

용도

드릴홈, 주사침, 반사경, 시계기어


- 전해연삭 : 전해연마후 연삭, 초경합금에 적합, 변질적고

표면거칠기 양호, 평면/원통/내면

- 화학연마 : 화학약품이용 전체 혹은 부분 요철부 용융,

숙련필요, 구리, 황동, 니켈, 모넬메탈, Al, 아연

- 초음파가공 : 기계적 진동하는 공구와 공작물사이에

숫돌입자, 물, 기름을 주입하여 표면다듬질

장점

구멍가공용이, 복잡형상용이, 비전도체 가능

변형,변질 적음, 금속/수정/자기/초경합금/담금

랩제

산화알루미늄, 탄화규소 - 강철, 유리

붕소카바이드 - 경질합금, 보석

가공

보통 0.05~0.08mm 정밀도, 2.5 조도

정밀 0.01mm 정밀도,  0.5 조도


- 방전가공 : 방전전극의 소모현상 조작, 절단

장점

열변형적음, 내마모, 내식성 - 기름, 물, 황화유

가공

고경도(고속도강, 내열강, 스테인리스강) 가능

보석 구멍뚫기 가능


- 버핑 : 연삭보다 정밀도는 낮으나 표면매끈, 도금부착 견고,

산화알루미늄, 탄화규소, 산화크롬 + 동/식물성유지


- 쇼트피닝 : 스프링 등의 피로강도 증가, 두꺼운 재료에는

효과가 적고 부적당한 쇼트피닝은 균열발생


- 브로칭 : 절삭속도 5~10 m/min, 후진속도 15~40 m/min

당김식

작은 구멍, 절삭량 많음

밀어넣기식

 

내면브로칭

키홈, 스플라인 구멍, 다각형 구멍

표면브로칭

세그먼트 기어 치통형, 홈

- 버니싱 : 원통내면에 버니시 압입


- 정밀입자가공

호닝

보링, 리밍, 연삭 후 원통내면 정밀 가공

3~10㎛, 연삭여유0.005~0.025 mm

왕복속도 1/2~1/5, 주철(석유), 기타(등유)

수퍼

피니싱

작은 숫돌로 일감누르며 축방향 진동 0.1~3기압

너비는 일감의 60~70%, 길이는 일감동일

0.1~0.3㎛, 경유사용

래핑

- 가장 정밀, 랩과 일감사이에 랩제를 넣고 비비며 다듬질

- 저속에서 가공이 빠르고, 고속에서 표면고움

밥값님 포함 1명이 추천

추천인 1

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댓글 1

1등 Kuma

자료 감사해요

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2018.12.15. 11:22
권한이 없습니다.