기계공학실험 | 선반에서 SM45C재를 초경합금 (3중코팅)공구로 가공시 절삭가공조건의 변화에 따른 절삭저항에 미치는 영향

 

 

 

TIP

 

 

압전형 힘 센서를 이용한 공구공력계를 사용하여 선반작업에서 외경 절삭실험을 행하면서 절삭력을 측정한다. 측정된 전기적 신호를 변환하여 PC에서 신호를 분석하는 과정을 통해 절삭기구의 특성을 이해하고 절삭조건(절삭속도, 이송량, 절삭깊이)의 변화에 따른 절삭력의 경향을 연구한다. 이를 토대로 공작기계의 설계변수의 결정에 중요한 인자인 강성의 결정과 절삭가공에서의 최적 절삭조건 선정에 이용되도록 한다.

 

 

 

절삭가공

주어진 소재로부터 불필요한 부분을 제거하여서 원하는 형상과 크기로 만드는 가공방법. 절삭가공은 공작물과 공구사이에 상대 운동을 하여 이루어지는데 회전운동과 직선운동이 행 해진다. 선반 가공에서는 공작물이 회전운동을 하고 공구는 이송운동을 하는 것이 일반적이 다. 공구는 공작물에 비해 상대적으로 경도와 강도가 큰 재료로 만들어져 있어서 공작물이 쉽게 소성변형을 하여서 칩으로 유출되도록 작용한다. 이때 공구는 공작물에 힘을 가하고 반작 용으로 공작물로부터 힘을 받게 된다.

 

 

절삭 변수

1. 공작물의 화학적, 기계적 성질

 

2. 공구의 화학적, 기계적 성질

 

3. 절삭조건 (절삭속도, 이송량, 절삭깊이)

 

4. 절삭유 특성

 

5. 절삭 온도

 

6. 공작기계의 특성

 

7. 공구의 형상 및 마멸상태

 

절삭력은 위와 같은 절삭변수에 따라 크게 달라지므로 절삭공정의 비용, 생산성 그리고 정밀도를 만 족하기 위한 절삭 조건을 파악하는 것이 절삭 가공 기술의 기본적인 사항이다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 절삭조건(절삭속도, 이송량, 절삭깊이)에 맞도록 기어를 변속한다.

 

2) A/D변환기 및 PC 상태를 확인한다.

 

3) 전하 증폭기를 세팅한다. 센서의 민감도와 레벨크기, 그리고 필터를 설정한다.

 

4) 선반을 구동하고 절삭을 시작한다.

 

5) 절삭력을 획득한다.

 

2. 실험 조건

1) 회전수(rpm) : 580, 350, 270, 165

 

2) 이송량(mm/rev) : 0.039, 0.049, 0.09, 0.12

 

3) nose반경(mm) : 주어진 것으로 기록

 

4) 엔터링각 : 70°

 

5) 절삭깊이(mm) : 0.3, 0.5, 0.7, 0.9

 

 

 

[기계공학실험]선반에서 SM45C재를 초경합금 (3중코팅)공구로 가공시 절삭가공조건의 변화에 따른