기계공작법(절삭이론) 학습지도안

소개글

기계공작법(절삭이론) 학습지도안에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ . 기계 공작법의 개요
1. 기계 공작과 공작 기계
2. 공작 기계의 구성

Ⅱ . 기계 재료
1. 기계 재료의 개요
2. 철강 재료
3. 비철 금속 재료
4. 비금속 재료

Ⅲ . 절삭 가공
1. 절삭 이론
2. 선반에 의한 가공
3. 밀링 머신에 의한 가공
4. 드릴링 및 보링 머신에 의한 가공

Ⅵ . 그 밖의 절삭 가공
1. 셰이퍼 및 플레이너에 의한 가공
2. 기어 절삭기에 의한 가공

Ⅴ . 연삭 가공
1. 연삭기
2. 숫돌바퀴
3. 연삭 작업

Ⅵ . 정밀 입자 가공 및 특수 가공
1. 정밀 입자 가공
2. 특수 가공

Ⅶ . 수치 제어 가공
1. 기계 가공의 자동화
2. 수치 제어 장치
3. 프로그래밍

Ⅷ . 검사와 측정
1. 제품 검사
2. 부품 측정

본문내용

m/min)
3). 위치조정(능률적인 작업을 위해서, 시간을 단축할 수 있도록 공구과 일감 사의
거리나 공구가 대기하고 있는 위치를 조정)
- 기계의 운동 중심과 가공 위치 사이의 거리 조정
- 이송을 시작하는 위치와 끝점의 위치조정
- 절삭 깊이와 이송 위치의 조정
절삭 가공의 형태
③ 열단형 chip
- 균열과 전단의 두 작용에 의하여 발생
- chip이 경사면에 점착하여 slip이 생기지 않고 공구 전방 균열이 발생하여
chip 생성
- 절삭저항이 크고 가공면 요철 , 정밀도 불향
- 가공면 잔류응력으로 시간 경과에 따라 가공 면 변형
- 순철, 순aluminium , 순동 등 연성이 매우 큰 재료
- 경사면의 마찰이 심하여 chip이 응착하기 쉬운 조건
④ 균형형 chip
- 전단면에서 전단에 의한 slip 보다는 취성파괴 현상
- 균열의 흔적으로 가공면이 거칠다.
- 보통 주철 등의 절삭에서 발생
조건
경사각
대
소
절삭속도
대
소
절삭깊이
소
대
공구면 마찰
소
대
chip의 형태
연속형
전단형
열단형
결과
가공면 거칠기
양호
불량
절삭저항 변동
소
대
구성인선(構成刃先; built-up edge)
① 재료를 절삭할 때 chip의 일부가 절삭날에 작용하는 압력, 마찰저항 및 절삭열에 의하여 날 끝에 매 단단하게 부착된 것
② 주기적(1/10~1/200sec)으로 발생, 성장, 분열,탈락 등의 과정을 반복하며 날의 형상을
변화시켜 진동(chatter)과 표면거칠기 불량의 원인
③ 연성이 큰 연강, 알루미늄 등의 절삭에서 발생
④ 공구면 보호, 마찰력 감소 등의 효과도 있음
⑤ 구성인선의 발생 및 크기를 억제하는 방법
- 경사각을 크게 한다
- 절삭속도를 크게 한다
- chip과 공구경사면간의 마찰을 적게한다.
- 절삭깊이(chip 두께)를 작게한다.
절삭 가공 시 칩의 온도 분포 및 칩의 색깔
5. 절삭공구의 재료
1) 절삭공구재료에 필요한 성질
- 고온 경도 : 절삭작업이 고온에서 이루어 짐
- 인성 : 밀링등과 같은 단속절삭시 충격력이 발생
- 내마멸성
- 화학적안정성 또는 불활성
2) 공구강의 종류
① 탄소공구강 및 합금공구강
- 탄소강은 drill, tap, broach, reamer 등의 공구에 주로 사용
- 저합금강, 중합금강은 탄소공구강과 비슷한 용도이나 수명이 길다.
- 가격 저렴, 성형성 양호, 고속절삭에서는 고온경도와 내마멸성 등이 부족:
저속절삭에 사용
② 고속도강
- 1900년도 초반에 고속절삭작업용으로 개발
- 열처리성, 내마멸성이 우수, 인성이 크고 가격도 비교적 저렴
- M(molybdenuum) 계열 : Mo 약 10% 정도 함유
T계열보다 연삭마멸에 대한 저항성 대, 열처리
변형 소, 가격이 저렴
- T(tungsten) 계열 : 12~18% WC 함유
③ 초경합금
- 주로 분말야금에 의해 제조
- WC (tungsten carbide)계열과 TiC(titanium carbide)계열이 있음
- WC : 경한 텅스텐카바이드 입자들은 코발트분말을 결합제로 사용하여 함께
소결한 것
코발트함유량이 증가할수록 강도, 경도, 내마멸성은 감소, 인성은 증가
- TiC : TiC입자를 주성분으로 하고 니켈-몰리브덴 합금을 기지재로 포함
- WC 보다 내마멸성이 크나 인성은 작음편
④ 세라믹 공구
- 주성분은 Al2O3, 미세분말을 압축 성형, 고온에서 소결
- 고온경도 및 연삭마멸에 의한 저항성이 매우 큰 편
- 고온에서 화학적으로 안정 ⇒ 부착성 저 ⇒ 구성인선 발생이 작다
- 취성이 있는 문제점
⑤ CBN(Cubic Boron Nitride, 입방정질화붕소)
- 다이아몬드 공구 다음으로 경한 재료. 1962년에 처음 개발
- 초경합금 모재에 0.5 - 1.0mm 의 다결정 CBN을 가압 소결하여 접합시킨 것
⑥ 다이아몬드 공구
- 최고의 경도
- 우수한 표면정도와 치수 정확도
- 경면가공, 연성 비철합금, 고연마성 재료 가공
- 탄소강에서 부적합
3) 절삭공구의 구비 조건
① 고온경도가 클 것( 피삭쟈의 4~5배)
② 인성이 클 것
③ 마찰계수가 작을 것
④ 내용착성이 클 것
⑤ 내산화성 및 내확산성 등 화학적으로 안정성이 클 것
⑥ 가격이 저렴하고 구입이 용이할 것
6. 공구의 마멸
1) 원인
① 절삭속도의 과돠
② 공구향상의 부적합
③ 절삭온도의 상승
④ 공작기계의 진동
2) 마멸의 형태
① flank 마모 : 공구측면(여유면)의 마멸 , 마모량은 flank 마모쪽으로 표시
② crater 마모: 경화된 chip이 공구면을 유동할 때 마찰에 의하여 오목하게
패이는 마멸 형태, crater의 최대깊이로 표시
③ chipping :　초경 및 세라믹 공구의 끝이 밀링가공 등에서 충격에 의하여
미세하게 탈락되는 것
▶ Flank wear : 가공면과 미끄럼 운동
▶Creator wear : chip 과 마찰
▶Chipping : 절삭날의 일부가 깨져 나가는 현상
기계적 충격, 열적 피로 현상
V : 절삭 속도 :
T: 절삭 온도
7. 절삭성(machinability)
1) 경제성, 생산성과 연관된 절삭작업의 난이도
2) 평가기준
- 가공품의 표면정도 및 표면 완전성
- 공구수명
- 절삭력의 크기 및 소요동력
- 기타 chip처리 용이성(chip 말림), 절삭온도, 속도 등
3) 절삭성에 영향을 미치는 요인
- 공작물 재질
- 공구 재질 및 형상
- 절삭조건 ( 속도, 이송, 깊이)
- 냉각 및 윤활 ( 절삭유제 )
- 공작기계 강성
4) 각종재료의 절삭성
① 강 : C함유량이 증가하면 절삭성 저하
- 저탄소강 (C 0.15%이하) : 구성인선으로 표면 불량
- Ni, Cr, Mo, V 함유: 절삭성 저하
- 쾌삭강 :　Pb, S 첨가로 절삭성 향상
- 스테인레스강 : 절삭성 나쁨
② 주철 : 공구마멸 심함, 경한 공구로 절삭가능
③ 알루미늄 : 절삭성 우수, 연하면 구성인선 발생
④ 구리, 마그네슘 : 절삭성 우수
⑤ 텅스텐, 티타늄 : 절삭성 불량
⑥ 플라스틱: 취성 크며 절삭열에 의한 온도구배에 민감
⑦ 복합재료: fiber 때문에 절삭성 불량
8. 절삭 가공에서의 회전 운동과 직선운동
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9. 절삭이론 과 생산성

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절삭이론,   기계공작법,   수업지도안