절삭 공구 구비 조건과 절삭 공구의 종류

절삭 공구 구비 조건과 절삭 공구의 종류

 

 

1. 개요

절삭 가공을 능률적으로 향상시키기 위해서는 공구의 수명을 길게 하고 절삭 속도를 높게 하는 것이 요망 되므로 새로운 공구의 재질이 출현되고 있다. 일반적인 공구의 구비 조건과 그 종류에 대하여 기술 한다.

 

 

2. 공구의 구비조건

 

1) 가공 재료 보다 경도가 클 것

2) 고온에서 경도가 감소되지 않아야 한다.

3) 인성강도와 내마모성이 클 것

4) 쉽게 원하는 모양으로 가공 할 수 있어야 한다

5) 사용상 취급이 편리하고 가격이 싸고 경제 적이어야 한다.

6) 마찰 계수가 작아야 한다.

 

 

3. 공구 재료의 종류

 

1) 탄소 공구강 (Carbon Tool Steel)

탄소 함유량 0.9-1.3%의 고탄소강을 뜨임(Q/T) 하여 사용하고 고온 경도가 저하 되므로 고속 절삭용으로는 부적합 하다. 요즈음엔 거의 사용하지 않는다.

 

2) 합금공구강 ( Alloy Tool Steel)

탄소량 0.5-1.0% 의 탄소강에 Cr, W, NiV 등을 첨가한 강이며 탄소강 보다 절삭성이 양호하고 고온 경도가 높아 저속 절삭용 및 총형 바이트로 사용

 

3) 고속도강 (High Speed Steel)

내열성과 내마모성이 크고 600℃ 까지 열을 주어도 크게 연화 하지 않는다.

대표적인 것에 W-Cr-V( 18%-4%-1%)형이 있고 Co, v을 많이 첨가한 특수형이 있다.

 

4) 주조 경질 합금( Cast Alloyed Hard Metal)

대표적인 것에 스텔라이트(Stellite)가 있으며 Co, W, Cr, C 등을 주조 하여 만든 것으로 단조 및 열처리가 되지 않는다

절삭능은 고속도강과 초경합금의 중간 정도이다.

 

5) 소결 합금(Sinteved Hard Metal)

탄화텅스텐 등을 코발트 분말을 결합제로 하여 가압 성형 소결한 제품

분말 야금법으로 제조하고 절삭 속도를 고속도강보다 5배 이상 높일수 있으며 다듬면이 양호 하나 취성이 강하여 충격 하중이 발생 하는 곳은 곤란하다.

 

6) 서멧공구(Cermet Tool)

초경합금과 동일한 소결 합금이지만 탄화텅스텐의 소결 합금보다 더 단단한 탄질화티타늄(TiCN)을 주체로 한 공구로 소결 합금 보다 고속 절삭이 가능하고 공구 수명이 길다.

 

7) 세라믹 공구 ( Ceramic Tool)

산화 알류미늄 (Al2O3)분말에 산화물 또는 탄화물은 소량 첨가 성형 소결한 공구로 1000℃에서도 상온 경도를 90% 이상 유지하고 마찰계수가 적어 구성인선 발생을 억제 하나 충격, 진동 및 열 충격에 약하다.

 

8) 다이야 몬드 (Diamond)

경도가 높고 내마멸성도 크며 또한 절삭 속도가 높고 능률적이며 주로 비철금속 비금속 재료 등에 매우 적합하고 연삭숫돌의 보정에도 사용된다.

취성이 있고 너무 고가인 점이 결점이다. 공기 중에 815℃로 가열 하면 CO2로된다.

 

9) 피복 초경 공구

초경합금을 모재로 하여 그 표면에 TiC, TiCN, TiN, Al2O3 등의 세라믹스를 2-15μm 의 두께로 피복 한 것 으로 인성이 우수한 초경 공구와 내마모성이 우수한 세라믹스를 혼합한 공구

 

10) CBN(Cubic Boron Nitride Tool)

다이야몬드 다음 가는 경도를 가진 공구로서 C. B. N 의 미소분말을 초고온 초고압(2000℃, 7만기압) 으로 소결한 공구로서 세라믹 보다 고경도, 고열전도율, 저 열 팽창은 장점이 된다.

열처리 후 경제적인 절삭을 할 수 있다.