기술지도사(기계분야)+기계공학/기계공작법 139

세라믹, CBN 공구 재료의 특성

세라믹(Ceramic), CBN (CBN, Cubic Boron Nitride Tool)공구 재료의 특성 1. 개요 고속 절삭용 공구 중에는 고속도강을 비롯하여, WC(초경), 세라믹, CBN, 다이야몬드 및 피복 초경합금 등이 있다. 그중에 Al2O3의 세라믹 공구와 다이야몬드 다음으로 강한 입방정 질화붕소에 대하여 설명한다. 2. 세라믹 (Ceramic) 1) 미세하고 순도가 높은 산화 알류미늄 분말에 순도 99.9% 이상의 Si 및 Mg의 산화물 또는 다른 산화물을 넣고 냉간 압축 성형 후 고온 소결 한다. 2) 세라믹 공구의 특성 ① 용융점이 1960℃ 이며 1100℃ 이상에서도 경도를 유지 한다. (1100℃에서 HRA 90정도) ② 세라믹 공구는 삽입형 (Insert Blade) 으로 쓰이며 ..

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 ..

절삭 속도와 공구 수명

절삭 속도와 공구 수명과의 관계와 공구 수명 판별법 1. 개요 절삭 속도와 공구 수명과의 관계에서 절삭 조건의 3 요소가 공구 수명에 미치는 영향은 절삭속도>이송> 절삭 깊이 순이며 절삭 깊이가 50% 증가 하면 공구 수명은 90% 감소하므로 작업 목적에 따라 적합 하게 선정 되어야 한다. 2. 절삭 속도와 공구 수명과의 관계 공구 수명과 절삭 속도는 다음과 같은 식으로 표시 될 수 있다. VTn = C (Taylor의 공식) V : 절삭 속도 T : 공구 수명 n : 공구 재질 상수(보통 0.1-0.2) C : 공구와 공작물 절삭 조건에 따른 상수로 공구 수명이 1mm일 때의 절삭 속도 이다 3. 공구 수명 판정 공구 수명을 판정 하는 방법에는 여러 가지가 있으나 대표적인 것은 다음과 같다. 1) 완성..

공구 마모의 3가지 과정

공구 마모의 3가지 과정 1. 개요 공구는 물리 및 화학적 반응으로 인하여 마모가 발생하며 절삭 공구의 파손 즉 공구가 완전히 기능을 상실 하게 된다. 일반적으로 공구의 마모는 크레이터링, 플랭크 마모, 치핑 등의 3가지 종류로 나눌 수 있다. 2. 크레이터링( Cratering) : 경사면 마모 Chip이 절삭 공구상의 상면을 Slide 할 때 마찰력에 의해 공구 상면에 오목 파진 부분이 생기게 된다. 크레이터는 유동형 칩을 만드는 경우에 주로 발생한다. 크레이터 발생 성장을 지연 시키는 방법은 ① 공구날 위의 압력을 감소시킨다.(경사각이 크면 클수록 공구날 위의 압력을 감소시킨다.) ② 공구 상면에 칩의 흐름을 방해 하지 말아야 한다. 3. 플랭크 마모 (Frank Wear) : 여유면 마모 절삭 공..

Chip Breaker의 장점과 방법

Chip Breaker의 장점과 방법 1. 개요 초경 바이트로 일반강을 고속 절삭시에는 직선이나 나선 형상을 한 연속적인 Chip이 발생하고 이 Chip의 처리는 공작물이나 공구에 매우 중요하다.연속형의 긴 Chip은 공작물이나 공구에 엉키게되어 가공면, 공구 및 베드의 안내면 등 을 손상 시킬수 있다. 그러나 이때마다 기계를 정지하여 Chip을 처리 한다는 것은 비능률적 이므로 절삭 Chip이 절단되어 가공에 방해가 되지 않토록 하는 것이 Chip Breaker다. 2. Chip Breaker의 장점 Chip Breaker를 설치 하면 연속형 Chip이 엉키어 가공물 표면을 손상 시키거나 기계, 공구 등의 파손을 방지 할 수 있고 절삭유와 윤활유의 급유를 방해 받지 않고 시킬 수 있다. 따라서 작업 능..

절삭 가공을 자동화 할 때 Chip 처리

절삭 가공을 자동화 할 때 Chip 처리 1. 개요 컴퓨터의 발달과 고속 고능률의 공작 기계 발달로 자동화 무인화가 가능하게 되는 시점에서 가장큰 문제가 되는 것이 절삭분(Chip)의 처리이다. 여기서 여러 가지 Chip 처리 설비의 특징을 간략하게 소개하고 그해결책을 강구한다. 2. F.A 화에서 Chip 반출 처리 설비 1) 과거의 처리 기술 과거 자동화된 기계의 Chip 처리는 기계 주변에 낙하 처리하는 기술로 나름대로 성과과 있었으나절삭속도가 비약 적 으로 향상된 지금에는 기계주변에 광대한 공간을 확보해야하는 어려움이 있다. 2) 칲 컨베어 처리 ① 낙하 퇴적 하는 기술 문제점 보완으로 칩 컨베어의 개념이 도입되었다. ② 문제점 : 공장의 레이 아웃 예측 곤란으로 컨베어의 표준화가 곤란하고 칲의 ..

공작 기계의 회전속도렬

공작 기계의 회전속도렬 1. 서론 공작 기계의 회전 속도렬은 직경과 절삭 속도와의 전범위에 걸쳐서 사용 목적에 적합 하도록, 또충분히 이용할 수 있도록 선택 되어야 한다. 일반적으로 회전 속도렬에는 다음과 같은 4 종류가 있다. 2. 본론 1) 등차 급수 속도열 (atrithmetic progression) 회전수는 어떤 등차 급수 속도열로 나타낼수 있다. 등차급수 수열의 법칙은 어떤 임의의 서로 인접 하는 2개의 차인 공차가 항상 같은 값임을 말한다. 이 경우 작은 직경의 범위에는 회전수가 밀집하 여 있고 (톱니형 곡선의 치형은 아주 작게 낮아지고 반대로 큰직경의 범위에는 아주 불규칙적으로 치형이 커지고 있다.) Nmax = Nmin + (i-1)d 즉 등차급수 속도열은 직경이 작은 범위에서는 가공물의..

절삭칩의 종류와 생성

절삭칩의 종류와 생성 1. 개요 공구가 가공면을 따라 이동하면 공구날 끝 전면 소재는 강한 압력을 받아 날끝 가까운 부분에서 부터 연속적으로 미소 길이의 슬립이 발생 되어 소성 변형을 일으키면서 탈락되어 공구의 경사면을 따라 유동하게 되고 이때 탈락되어 나온 소재의 부스러기가 Chip이다. 2. Chip의 기본형 1) 유동형 Chip (Flow Type Chip) 연성 소재를 고속으로 절삭 할 때 쉽게 발생하고 공구 선단의 전단면에서 부터 슬립(Slip) 형태의 소성 변형이 연속적으로 발생 하면서 공구 경사면을 따라 유동 하는 것처럼 이동한다. 또 공구에 작용 하는 절삭 저항이나 절삭 온도의 변화가 거의 일정 하므로 진동이 적고 가공면이 깨끗하다. 2) 전단형 Chip (Shear Type Chip) 연..

구성인선(Built up Edge)의 발생 원인과 대책

구성인선(Built up Edge)의 발생 원인과 대책 1, 개요 연성이 큰 공작물을 절삭 할 때 공구와 공작물의 압력에 의한 마찰열, 절삭열, 친화력에 의하여 Chip의 일부가 날 끝에 눌러 붙은 것 을 구성인선(Built - up Edge)이라한다. 2. 구성인선의 발생 1) 구성인선은 발생, 성장, 분열, 탈락을 반복하며 이과정은 1/30 - 1/200 초의 극히 짧은 주기로 반복 된다. 2) 구구성인선이 발생하면 이것이 날의 역할을 하기 때문에 공구 날 끝의 기하학적 형상이 변화하여 공구 경사각이 증가되고 과절삭에 의해 가공 치수에 변형이 생긴다. 3) 경사각이 증가하면 절삭 저항이 감소하여 절삭에 소요되는 동력이 감소하고 또 구성인선이 날 끝을 보호하여 공구 수명이 길어진다. 4) 구성인선 발생..

공구 마모 측정 방식

공구 마모 측정 방식을 직접 측정법과 간접 측정법으로 구분하여 그에 적합한 센서 들을 열거하고 그 특징에 대하여 설명하라 1. 개요 공구 마모의 측정은 정확한 제품 생산과 불량품 방지를 위하여 필요 불가결한 매우 중요한 요소이다. 특히 생산 라인의 자동화와 무인화, 컴퓨터 발달과 CNC 공작기계의 보급에 따라 기계 가공에서 생산물의 신뢰성을 증가 시키고 무인 가동화를 위해서 절삭 작업 중의 계측 기술 및 체계화로 절삭 데이터와 함께 철처한 공구 관리가 필요하다. 2. 측정방식 공구 마모 측정 방식에는 접촉식이나 비접촉식으로 나눌 수 있는데 하나는 직접 측정 방식이고 하나는 간접 측정 방식이다. 1) 직접측정 방식 ① 마모 현상에 관련된 측정 변수를 직접 측정 하는 방법 ② 신뢰성은 크지만 공구의 일부만 ..

공구 피복제의 종류와 특징

공구 피복제의 종류와 특징 1. 개요 1960 연대 이후 부터 여러 가지 신소재 들이 계속 개발 되고 있다. 이들 신소재의 일반적인 특성은 강도와 연마성이 크고 공구 재료와 화학적 반응이 매우 크다는 것 이다. 이들 절삭이 어려운 재료들을 효과적으로 가공 하기 위하여 여러 가지 피복 공구 들이 개발되었다. 이들 피복 공구는 특히 고속 절삭 작업에 적당하다. 2. 피복 물질의 일반적인 특성 고온 경도 공작물에 대한 화학적 안정성 및 불활성 낮은 열전도 모재와의 양호한 접착성 기공이 거의 없어야 함. 3. 피복제의 종류, 특성 1) 티타늄 질화물(Titanium Nitride : TiN) ① 질화 티타늄 피복물은 마찰이 작고 경도가 크고 고온에 잘 견디며 모재와의 접착성이 크다. ② 초경 공구 뿐 아니라 드..

절삭저항 3분력과 절삭 저항을 변화 시키는 요소

절삭저항 3분력과 절삭 저항을 변화 시키는 요소 1. 개요 절삭 공구가 가공물을 절삭 할 때 가공물이 공구 인선에 주는 힘을 절삭 저항(Cutting Resistance) 이라고 하고 서로 직각된 3분력으로 생각 할 수 있다. 2. 절삭 저항 3분력 1) 주분력(Principal Cutting Force) : P₁ 절삭방향에 평행한 분력으로 가공면에 접해서 회전축과 직각 방향의 분력이며 주절삭 저항이 된다. 2) 횡 분력(Feed Force) : P₂ 회전축과 평행한 피이드 방향의 분력으로 이송 분력이라고 한다. 3) 배분력 (Radial Force) : P₃ 가공면에 대한 반경 방향의 분력 즉 절삭 깊이 방향 분력이다. 4) 각 분력의 크기 대략 P₁: P₂: P₃= 10 : (2-4) : (1-2) ..

[기계공작법]주조공정 #2

17. 쇼 프로세스 주조법에 대해 설명하라 주형 제조법 ① 내화재와 가스분해된 실리케이트와 젤리제의 유동성 혼합물을 모형에 부어 피복시킨다. ② 일정시간이 지난후 경질고무 상태로 굳어 졌을 때 모형에서 볏겨 낸다 ③ 중형에 점화하여 휘발성 성분을 제거 ④ 로에서 1000℃로 구워낸다 ⑤ 내화재로는 AL2O3, ZrO2, SiO2 계 분말 사용 특징 ① 통기성이 좋은 주형을 만들 수 있다. ② 치수정밀도가 높고 표면이 양호하다. ③ 기계가공이 어렵거나 형상이 복잡한 정밀부품과 미술 공예품 제작에 사용 18. 풀 몰드법 ① 폴리스티렌으로 모형을 만든다 ② 모형주위에; 사형주조와 같이 모래를 다져서 주형을 만든다 ③ 모형을 빼지않고 쇳물을 주입한다. ④ 모형을 분할하거나 빼낼 필요가 없다 ⑤ 모형이 재료가 약..

기계공작법 간단한 답변과 요점정리 #4

1. 공압에서 속도 조절 방식 중 공급공기 조절방식(meter-in system)의 특징에 대하여 설명하라. 1) 실린더의 초기 운동에 안정감이 있다. 2) 피스톤의 진행 방향으로의 부하에 대하여는 적용할 수 없다. 3) 체적이 작은 실린더에만 제한적으로 적용되며 별로 좋지 않은 방법이다. 2. 공압에서 속도 조절방식중 배기 조절방식(meter-out system)의 특징에 대하여 설명하라. 1) 실린더의 초기 운동에 약간의 동요가 있다. 2) 초기 상태를 제외하고는 안정감이 있다. 3) 부하의 방향에 크게 영향을 받지 않으므로 복동 실린더의 속도 조절에는 대부분 이 방법이 쓰인다. 3. FLIP - FLOP 회로란? (memory 회로란?) 입력된 신호를 기억 시켜 그 상태를 유지 하는 회로. 즉 입력..

기계공작법 간단한 답변과 요점정리 #3

1. 리졸버란? NC의 움직임을 전기적인 신호로 표시하는 회전feed back 방식 2. DC 서보모터의 구동방식( 2가지) 1) 사이리스터 방식; 6상브리지로 파형율이 좋고 토클리플이 작게되어있다. 과부하 및 고속 가감속 등에 우수하다 IC 를 사용하여 부폼으 숫자가 적고 신뢰성이 우수하다 2) 트렌지스터 방식; 제2주파 수가 높아 속도에 대한 응답성이 우수하다. 가 감속을 번번히 하는 공작기계에 적합하다 3. 위치검출 장치의 종류 1) 리졸버 ( resolver) 2) 인텍토신( inductosyn) 3) 자기스케일 4) 광학적 검출기 4. 절삭 효율이란? ; 단위 동력에 대한 단위 시간당의 절삭량의비 혹은 소요 동력당 칲의 체적 5. 기어커터와 같은 릴리빙 커터는 재연삭시 절인의 어느 부분을 연삭 ..

기계공작법 간단한 답변과 요점정리 #2

1. 센타레스 연삭기가 진동을 일으켜 가공상태 불량 시 기계의 진동을 줄이는 방법 1) 연삭숫돌의 벨런스를 맟춘다 2) 주축의 흔들림 상태를 점검하여 재조정 및 메탈베어링 교체 3) 모터 및 V 벨트 상태 점검 조정 4) 기계고정 볼트 상태 점검 조정 5) 주축에 공급되는 윤활유 압력을 검검하여 펌프와 전체 라인을 재점검 수리한다 2. 신제품( 가공품) 개발 시 공정설계 검토할 사항 1) 도면의 이해 및 검토 ( 제품특성 사전검토) 2) 공정도 작성( 재료 선정 및 제조 공정 제정) 3) 작업표준서 작성( 필요 제조방법 및 순서 결정) 4) 작업측정 및 검사기준( 측정공구 및 측정구 결정) 5) 작업안전 기준( 안전작업에 대한 유의사항 검토) 6) 원가계산( 원가계산 및 불필요 공정 조정) 3. 연삭숫돌..

[기계공작법] 주조 공정 #1

기계공작법 주조공정 1. 주조법이 다른 가공법들과 비교해서 그 장단점을 설명하라 장점 ① 형상치수가 동일한 것을 많이 얻을 수 있다 ② 복잡한 형상(특히 내부가 복잡한)의 제품을 제작 가능. ③ 소성가공이나 절삭가공이 곤란한 금속합금도 이용가능 ④ 제품의 크기와 무게의 제한을 거의 받지 않음 ⑤ 가공비 절감 단점 ① 가공으로 만든 제품보다 기계적 성질이 떨어진다. ② 재질 및 성질이 균일한 것을 얻기가 곤란 ③ 기계가공에 비해 치수정밀도가 떨어진다. ④ 수량이 적을 때는 모형제작비가 있어서 단가가 올라간다. ⑤ 얇은 부품제조에 한계가 있다. 2. 목형재료의 필요한 조건 ① 충분히 건조되어 수축이 적을 것 ② 마디가 없고 재질이 균일하여 변형이 없을 것 ③ 가공이 용이하고 가공면이 좋을 것 ④ 적당한 강도..

기계공작법 간단한 답변과 요점정리 #1

기계공작법에 대한 단답형 문제들의 요점정리입니다. 1. 공구 수명의 판정 방법을 5가지 나열하라. 1) 가공면에 광택이 나는 색조 또는 반점이 나타날 때 2) 공구인선의 마모가 일정량에 달하였을 때 (약 0.8mm) 3) 완성된 치수의 변화가 일정량에 달하였을 때 4) 절삭저항의 주분력이 절삭 개시 값에 비하여 일정량 증가할 때 5) 절삭저항의 주분력에는 변화가 없어도 배분력, 이송분력이 급격히 증가할 때 * 크레이터(crater)의 깊이가 어떤값에 달하였을 때 * 고속도강 공구는 1) 또는 5)가 적용하기 쉽고 초경질 합금의 경우 2)가 많이 사용됨. 2. 절삭조건과 공구 수명과의 관계를 순서대로 설명하라. 1) 절삭조건의 3요소가 공구수명에 미치는 영향은 절삭속도〉 이송〉절삭깊이 순이다. 2) 절삭속..

사출 성형에 있어서 성형 불량의 원인

사출 성형에 있어서 성형 불량의 원인 1. 충전 부족 (Short Shot) 2. 흑줄 (Black streak) 3. 크랙 (Crack) 4. 플래시 (Flash, Burr) 5. 플로우 마크 (Flow Mark) 6. 젯팅 (Jetting) 7. 싱크 마크 (Sink Mark) 8. 은줄 (Silver Streak) 9. 휨 / 변형 (Warpage) 10. 웰드 라인 (Weld Line) 1. 충전 부족 (Short Shot) 수지가 캐비티에 완전히 충전되지 않고 냉각 고화하는 현상 1) 다수개폐기의 경우 일부가 충전 불량일 때 : 게이트 밸런스 불량이므로 게이트 밸런스 보정 2) 수지의 유동성 부족 : 사출온도를 높이거나 사출압력 또는 속도를 높임, 유동성이 높은 수지 선정 3)​ 사출기 용량에 ..