절삭 이론

밑줄친 부분은 기출문제

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칩의 종류

유동형 : 인성이 있는 연한 재질, 연속적인 칩, 가공면이 아름답다.

※ 조건 : 절삭속도 빠를 때, 경사각이 클 때, 절삭깊이가 작을 때

전단형 : 칩이 일정간격을 유지, 절삭각이 크고 절삭깊이가 클 때

열단형 (경작형) : 점성이 큰 재료, 가공면이 거칠다.

균열형 : 메진 주철을 저속으로 절삭할 때

※ 칩 브레이크 : 연속적인 칩을 짧게 끊어주는 장치이며, 안전장치의 역할을 한다.

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구성인선 (built-up edge)

절삭재료가 고온고압에 의하여 공구 인선에 공작물이 응착하여 실제 절삭날의 역할을 하는현상

(발생 → 성장 → 분열 → 탈락을 반복)

방지책 : 

절삭속도를 빠르게

절삭 깊이를 작게

절삭 공구의 인선을 예리하게

공구 경사각을 크게

윤활성이 좋은 절삭제를 사용.

절삭속도(V), 절삭시간(T), 동력(H)

크기 인자

절삭속도 : 고속으로 절삭할수록 감소.

칩 두께 : 칩 두께를 감소시키면 감소.

칩의 흐름에 대한 저항 : 칩의 흐름에 대한 저항이 클수록 증가.

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절삭저항 3분력 크기순서

주분력 > 배분력(정밀도에 영향) > 이송분력(횡분력)

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공구의 수명 및 마멸

테일러의 공구 수명식 : VTn = C

공구의 수명은 절삭속도, 이송, 절삭깊이의 순으로 영향을 받는다.

공구의 마멸 : 크레이터 마멸 (공구의 윗면이 칩에 의해 움푹 파여지는 현상), 플랭크 마모, 치핑(결손)

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공구재료의 종류

탄소 공구강 (STC) : 0.6~1.5%C, 300℃이상에서 사용하지 못함. 줄, 정, 쇠톱날, 펀치.

합금 공구강 (STS) : 0.6~1.5%C의 탄소강에 W, Cr, Ni, V등을 1종 또는 2종을 첨가한 강.

고속도강 (SKH) : 0.8%C + W(18%)-Cr(4%)-V(1%)

* W : 텅스텐; Cr : 크롬; V : 바나듐

주조경질합금 (스텔라이트) : W-Cr-Co-C-Fe 

초경합금 : 금속탄화물 (WC, TiC, TaC) + Co 분말을 가압, 성형후 800~900℃에서 예비소결한 후 수소기류 중에서 1400~1500℃에서 소결시켜 만든 합금

세라믹 : Al2O3를 주성분으로 소결시켜 만들며, 충격에 약하고 절삭유를 미사용. 고온 경도가 높고 내마멸성이 우수

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절삭유

작용 : 냉각작용, 윤활작용, 세척작용

조건

마찰계수가 적고 인화점, 발화점이 높을 것

냉각성이 우수하고 윤활성, 유동성이 좋을 것

장시간 사용해도 변질되지 않고 인체에 무해 할 것

목적

능률적인 칩 제거

공작물과 공구의 냉각, 마찰 감소

절삭열에 의한 정밀도 저하 방지

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절삭온도 측정방법

복사고온계를 이용하는 방법

열전대(thermocouple)에 의한 방법

칼로리미터(calorimeter)에 의한 방법

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공구각

경사각 : 절삭력에 영향을 주며 경사각이 클 때 절삭저항은 감소하지만 날끝이 약해진다.

여유각 : 공구와 일감의 접촉방지

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