클립 피이드 연삭(Creep-Feed Grinding)의 저석속도, 공작물 속도, 이송 속도 조건 등을 관용 연삭(Conventional Grinding)과 비교 설명

클립 피이드 연삭(Creep-Feed Grinding)의 저석속도, 공작물 속도, 이송 속도 조건 등을 관용 연삭(Conventional Grinding)과 비교 설명

 

 

 

 

1. 개요

 

절삭 깊이를 깊게하고 공작물의 이송 속도를 느리게 하여 고능률 연삭을 하는 방법을 크립피드 연삭 이라고 한다. 이 연삭법은 절삭 깊이 1-10mm, 공작물의 속도 10-1000m/min 로 연삭하며 1970년 초반에 영국의 Bristol 대학에서 연구 개발하기 시작한 고능률 연삭법이며 입자 절삭날과 공작물과의 접촉 길이가 길고 칩의 단면적이 작고 길이가 긴 특성이 있다.

 

 

 

 

2. 크립피드 연삭의 장단점

 

크립피드 연삭은 관용 연삭에 비하여 다음과 같은 장단점이 있다.

 

  1) 장점

 

     ① 절삭 깊이가 깊고 고능률 이므로 선삭, 밀링, 작업을 생략하고 1회만의 연삭 가공으로 부품

         가공을 할 수 있으므로 생산성이 높고 가공비가 저렴하다.

     ② 숫돌 입자가 작용하는 연삭 저항이 적으므로 입자의 수명이 길다.

     ③ 공작물의 이송 속도가 낮으므로 진동이 유발되지 않고 다듬질면의 거칠기가 양호해진다.

     ④ 숫돌 마멸이 감소하고 모서리 부분 마멸이 적으며 숫돌 마멸이 균일하여 재 드래싱 횟수가

         줄어들어 가공 능률이 향상된다.

     ⑤ 평면 연삭의 경우 테이블 반전에 따른 시간이 절약된다.

     ⑥ 절삭 속도가 낮으므로 절삭액의 효과가 크고 따라서 공작물 표면 온도가 저하된다.

 

  2) 단점

 

     ① 칩의 단면적이 작기 때문에 칩의 효과 및 절삭날의 공작물에 대한 마찰 때문에 비연삭 에너지가 더 크다.

         특히 상향 절삭이 하향 절삭 보다 크다.

     ② 숫돌과 공작물과의 접촉호가 길기 때문에 동시연삭 입자날수가 많아지므로 연삭 저항이 커진다.

          이로 인하여 연삭열이 많이 발생하고 이것이 누적되어 연삭 연소를 일으키는 원인이 된다.

     ③ 1개의 절삭 입자, 절삭날의 실질 절삭 경로가 길어지므로 마멸이 커진다.

 

 

 

 

3. 연삭 연소

 

  1) 원인

 

      크립피드 연삭법은 공작물 표면온도가 예상외로 낮으나 (약120℃) 숫돌의 절삭 깊이와 공작물의

      속도와 관계없이 단위시간, 단위면적당의 연삭에너지가 일정치를 초과하면 연삭 연소가 발생하며

      이때 순간 온도 상승은 1초 만에 1000℃이상 상승한다.

 

  2) 대책

 

      연삭 연소 발생 한계의 연삭 에너지를 규명하고 그 한계 에너지 내에서 연삭 가공을 해야 할 것이다.

       숫돌과 공작물의 접촉호 내에 다량의 냉각액을 투입하여 충분히 냉각 시키는 방법이 있다.

 

  3) 방지법

 

     ① 드레싱법

         연삭날의 마멸 손상에 의하여 평탄 마멸 면적이 증가하기 때문에 마찰 저항이 증가 하고

         다량의 마찰열이 발생한다. 이 마찰열에 의해 둔화된 입자 절삭날을 예리하게 하여 절삭성을 회복하기위해

         드레싱을 하며 이로 인해 연삭 연소가 방지된다.

         드레싱방법은 가공 중 드레싱 방법을 사용하고 드레싱된 만큼 자동으로 절입되는 방법을 사용한다.

     ② 절삭액에 의한 방법

         크립 피이드 연삭은 절삭 깊이가 깊고 접촉호의 길이가 길기 때문에 연삭 표면 내에

         연삭액이 얼마나 침투 할 수 있는가는 의문시된다. 이런 문제를 해결하기 위하여 다공질의 연삭숫돌을 사용하며

         숫돌의 내부로 부터 연삭액이 공작물에 침투 하는 방법을 써서 연삭 연소를 방지 할 수 있다.

 

      이 방법에는

        ⓐ 숫돌 구멍 중심을 통하여 ( 중심 공급형 )

        ⓑ 숫돌의 고정 후렌지를 통하여 ( 측명 공급형 )

        ⓒ 단붙이 슈에 의하여 각각 숫돌 입자 사이로 연삭액을 침투 시키는 방법( 방사 공급형 )

            연삭액은 수용성 절삭유를 상용하는 것이 가장 유효 하다고 할 수 있다.

 

 

 

 

4. 크립피드 연삭의 특징

 

  1) 연삭 깊이는 최대 6mm 까지 하고 공작물의 이송 속도를 작게한다.

  2) 숫돌은 주로 연한 결합도의 수지 결합제로 성긴 조직을 사용한다.

  3) 연삭 온도를 낮게하여 표면 정도를 높인다.

  4) 표면 정도는 절삭 효율이 중요 하므로 작업 중 드레싱 하지 않는다.

  5) 크립피드 연삭이 사용되는 연삭기는 최대 출력 225Kw(300마력), 고강성, 감쇠능력, 주축 속도 및

      테이블 속도의 정밀가변제어, 대용량의 연삭액 사용이 가능 하도록 특수 제작된다.

 

 

 

 

5. 결언

 

관용연삭 작업에 비해 크립피드 연삭의 경제성과 경쟁력을 분석해 볼 때 공동부 연삭, 트위스트 드릴의 홈, 엔드밀 홈, 터빈 블레이드의 밑부분 등과 같은 특정 용도에서는 경제성이 있다고 하겠다. 이 경우 숫돌을 가공하려는 형상대로 드레싱 하여 사용하고 공작물은 사전에 밀링, 형삭, 브로칭 가공될 필요가 없다.