기계공작법 공작기계 8품목 조사 (선반(Lathe), 밀링(Milling), 보링(Boring), 드릴링(Drilling Machine), 연삭(Grinding), 셰이퍼 및 슬로터(Shaper & Slotter), 플레이너(Planer), 호빙 머신(hobbing machine))

소개글

기계공작법 공작기계 8품목 조사 (선반(Lathe), 밀링(Milling), 보링(Boring), 드릴링(Drilling Machine), 연삭(Grinding), 셰이퍼 및 슬로터(Shaper & Slotter), 플레이너(Planer), 호빙 머신(hobbing machine))에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 선반(Lathe)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

2. 밀링(Milling)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

3. 보링(Boring)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

4. 드릴링(Drilling Machine)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

5. 연삭(Grinding)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

6. 셰이퍼 및 슬로터(Shaper & Slotter)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

7. 플레이너(Planer)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조
　3) 절삭조건
　4) 가공시간 산출

8. 호빙 머신(hobbing machine)
　1) 정의
　2) 가공분야 및 구조

9. 후기

10. 참조(Reference)

본문내용

Planer)
1) 정의: 공작물을 설치한 테이블을 왕복 운동시켜서 큰 공작물의 평면 부를 가공하는 공작 기계. 가공의 종류와 절삭 방법은 셰이퍼의 경우와 거의 같으나, 셰이퍼에 비하여 큰 공작물을 가공하는 데 쓰이는 점이 다르다.
2) 가공분야 및 구조
◇플레이너의 구조와 기능
크로스 레일은 기둥 앞면에 수평으로 설치하고, 기둥의 미끄럼 면을 따라 상하로 이동한다. 이 크로스 레일에는 1개 또는 2개의 정면 공구대가 장치되어 이송된다. 때로는 기둥 아래쪽에도 수평 방향으로 공구대가 장치되며, 공작물의 옆면을 절삭할 수 있게 되어 있다. 테이블은 긴 베드의 미끄럼 홈 위에 놓이고 그 위에 공작물을 고정하여 직선 운동을 한다. 미끄럼 홈에는 큰 압력이 작용하여 테이블이 고속 운동을 하므로, 윤활에 세심한 주의를 해야 한다.
◇플레이너의 종류
(1) 쌍주식 플레이너: 기둥이 베드 양쪽에 배치되어 문 모양을 한 구조이다. 쌍주식 플레이너는 기둥사이의 거리에 따라 공작물의 크기가 제한되지만, 구조상 강력 절삭이 가능하다.
(2) 단주식 플레이너: 기둥이 베드의 한쪽 옆면에 있고, 크로스 레일(cross rail)이 외팔보로 되어 있는 구조이다. 단주식 플레이너에서는 폭이 넓은 공작물을 가공할 수 있다.
(3) 특수 플레이너: 특별히 큰 가공물을 절삭하기 위하여 그림과 같이 베드의 측면에 따라 피트 5를 만들어 높이가 과대하고 테이블 위에 올려놓기가 불가능한 이형의 공작물 6을 가공하는 특수한 기계이고 이와 같은 목적으로 1, 2, 3 보조 장치나 4와 같은 고정 시트를 부속시켜 피트 5를 이용하는 형식의 기계를 피트 플레이너(pit planer)라 한다.
3) 절삭조건
⑴ 평균 왕복운동 속도
Vm= 2L/T= 2Vc/(1+Vc/Vr)
여기서 L: 램의 행정길이(mm) (공작물 길이 포함), Vc: 절삭속도(m/min),
Vr: 평균귀환속도(m/min), t: 1회 왕복에 소요되는 시간(min)
⑵ 절삭행정 시간 효율
η= 1회 절삭행정 시간/1회 왕복 및 정체시간 × 100 (%)
⑶ 절삭동력
H= {(W+w)μ+nP}Vc/(75×60) (ps)
여기서 W: 테이블의 무게(kgf), n: 횟수, w: 공작물의 무게(kgf), P: 절삭력(kgf),
μ: 베드의 마찰계수, Vc: 절삭속도(m/min)
4) 가공시간 산출
가공시간(working time, T): 공구 준비 빛 교체시간, 여유시간 등을 제외한 순수 절삭시간
T= 2bL/ηfVm
b: 공작물의 폭(mm), L: 램의 행정길이(mm) (공작물 길이 포함),
f: 이송(mm/행정), η: 절삭행정 시간 효율, Vm: 평균 왕복운동 속도(m/min)
예제) 플레이너에서 공작물의 길이 5(m), 폭 1200(mm), 램의 행정길이는 공작물의 길이보다 0.2(m) 길며, 평균왕복 속도 30(m/min), 이송 2(mm/행정), 절삭효율 85(%)로 탄소강 판재를 가공할 때, 가공시간을 계산하라.
8. 호빙 머신(Hobbing machine)
1) 정의: 평기어 헬리컬기어 및 웜기어 등의 기어를 절삭할 수 있는 가장 일반적인 기어 절삭용 공작기계. 수직 호빙머신과 수평 호빙머신이 있다. 웜과 웜기어가 맞물려 있는 상태에서 기어 절삭을 한다.
2) 가공분야 및 구조
◇ 호빙 머신의 종류
⑴ 수직형(소재를 설치한 축이 수직)
⑵ 수평형(소재를 설치한 축이 수평)
◇ 호빙 머신의 기능
웜과 웜기어가 맞물려 있는 상태에서 기어 절삭을 한다. 소재는 테이블 중심에 있는 심봉에 끼우고 테이블 밑에 있는 웜에 의해 회전한다. 이 소재에 호브라고 하는 커터를 회전시키면서 눌러 절삭한다.
호브는 외줄 또는 두 줄의 웜으로 그 이가 커터로 되어 있다. 호브와 소재와의 관계위치 및 회전을 적당히 함으로써 평기어를 절삭할 수가 있고, 또 비스듬히 이송할 때는 헬리컬기어를 수평으로 깎아 들어가면 웜기어를 절삭할 수 있다. 수에 따라 커터를 바꿔 끼우거나 하나씩 계산할 필요가 없기 때문에 작업능률이 오른다.
◇ 호브
원통의 외주(外周)에 나선(螺線)을 따라 절삭날을 붙인 회전 절삭 공구를 말하는데, 호빙 머신에 장착하여 기어나 스플라인축(軸) 등을 절삭하는 것이다.
9. 후기
기계공작법의 절삭 가공법 중 대표적인 8품목에 대해 조사하면서 우선 그 광범위한 내용에 조금은 위축되었다. 한 가지 품목 안에도 너무나 다양하게 세분화되어 그 모양과 쓰이는 용도가 각각 다른 것이다. 그래도 과제를 진행하면서 공작기계의 개념에 대한 틀이 조금 잡히기 시작했고 그 외형에도 익숙해졌다. 이론과목이 대부분인 나에게 상대적으로 실전적인 기계공작법 과목은 내가 졸업 후에 무슨 일을 할지 아직 모르기 때문에 기본을 확실히 알아두는 것이 좋을 것 같다. 과제를 하면서 교수님이 말씀하신대로 꼭 알아야하는 기본적인 지식들을 흡수하도록 노력했다. 그러나 그 기본이 가장 어렵다는 것도 깨달았다.
공작기계를 조사하다보니 이 공작기계 자체는 어떻게 만들어지는지도 궁금해졌다. 이 공작기계들에 대해 잘 파악하고 잘 활용하는 것도 좋겠고 더 나아가 이런 기계를 개발해내는 능력을 키운다면 더욱 좋을 것 같다. 그리고 그것을 가능케 하려면 더욱 더 기본기를 다져놓아 그 새로운 영감이 떠올랐을 때 실력이 없어 놓치지 않도록 해야 할 것이다.
10. 참조(Reference)
① 고성위 정재현 공저 (2008). 《기계공작법》 도서출판 명진.
② 네이버 지식백과, http://terms.naver.com/ (Nov 17, 2013)
③ 위키 백과, http://ko.wikipedia.org/wiki/ (Nov 17, 2013)
④ 구글 이미지, https://www.google.co.kr/imghp?hl=ko&tab=ii (Nov 23, 2013)
⑤ http://blog.naver.com/herokim99?Redirect=Log&logNo=20028360674 (Nov 23, 2013)
⑥ http://www.lathe-machine.in/lathe-machine-pics.html (Nov 23, 2013)
⑦ http://wonybb.tistory.com/24 (Nov 23, 2013)

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