금형 제작 10
제10장 가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정
절삭가공 시에는 발생하는 가공오차의 요인(FACTORS)으로는 공작기계, 공작물, 공구, 지그, 부착구, 절삭 현상 등이 있으며 가공 변질층 측정 종류로는 X선 반사법, 현미경 조직법, 부식법, 경도법, 재결정법 등이 있습니다.
오랜만에 기구설계 관련 포스트를 작성하였습니다.
가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정 포스트를 마지막으로 금형제작과 관련한 포스트를 마치려고 합니다.
1. 가공오차의 개요
절삭가공 시에는 공구에 필요한 이송을 주어 위치를 결정하고 운동을 시켜 소요의 형상으로 가공물을 가공하게 됨.
이 과정에서 공작기계, 공구 등에 기인하는 여러 오차가 발생되며 이로 인하여 가공 정밀도에 영향을 미치게 되어 가공오차가 발생함.
2. 가공오차의 원인과 요인
(1) 가공오차의 원인
공작기계의 위치결정 정밀도의 부족.
절삭저항 등 역학적 요인에 의한 변형.
절삭열에 의한 열변형.
(2) 가공오차에 영향을 주는 요인
1) 공작기계
주축의 회전 정밀도.
위치결정의 정밀도.
절삭저항 및 중량 이동에 의한 변형.
열에 의한 변형.
2) 가공물
절삭력 및 중량에 의한 변형.
열에 의한 변형.
잔류응력.
척에 고정 시 부착력에 의한 변형.
3) 공구
절삭저항에 의한 변형.
공구 손상에 의한 변형.
열에 의한 변형.
4) 지그, 부착구
절삭저항 및 부착력에 의한 변형.
부착 시의 정밀도.
5) 절삭 현상
날끝 부착물에 의한 과절삭.
3. 가공오차의 대책과 최근 동향
(1) 대책
공작기계 및 공구의 강성 보완.
진동 방지, 전용 고정구 등의 활용.
구성인선, 진동 발생이 없는 절삭조건의 선택.
공구의 경사각을 크게 함.
적절한 절삭유제를 사용.
절삭깊이를 분할하고 이송을 작게 함.
냉각장치에 의해 공작기계의 발열부를 냉각함.
(2) 최근 동향
인프로세서 센서 등을 활용한 공작물의 치수를 계획 보정하는 방식을 채용.
공작기계, 공작물 등의 변형량을 데이터로 처리하여 수치제어로 보정하는 방식을 채용.
열팽창계수가 작은 공구 생크를 사용하는 방식을 채용.
4. 가공 변질층 개요
절삭 시 칩이 발생할 때 공구의 날끝이 공작물을 압축하여 날끝에서 내부까지 전단이 확대됨.
이때 발생된 전단변형은 소성변형으로서 다듬질면의 표피층은 모재와는 다른 가공 변질층이 형성됨.
가공 변질층 중 가공경화로 인해 결정입자가 파쇄되어 미세화 된 표피는 비결정질에 가까운 미세결정이 되고 결정립계가 절삭 방향에 따라 유동하면 같은 방향으로 방향성을 갖는 섬유조직이 형성됨.
5. 가공 변질층의 특징
큰 내부응력이 잔류가 되며 물리적, 화학적, 기계적 성질이 내부 금속 조직과 다름.
응력변화에 의한 변형이 발생하기 쉬움.
마모에 대한 저항이 작고 다듬질 치수가 공차범위에서 벗어나기 쉬움.
부식에 약하며 도금 시 부착속도가 느리고 도금층이 잘 벗겨짐.
섬유조직으로 인해 마모 및 피로에 대한 저항이 방향성에 따라 다름.
6. 가공 변질층의 깊이 측정
(1) X선 반사법
가공 변질층을 형성하는 결정은 격자가 스트레인 변형 상태에 있으며 격자 변형부를 부식을 시켜서 제거하여 원질부와 같아질 때까지의 깊이를 측정함.
(2) 현미경 조직법
시편 다면에 따라 현미경 조직을 검사하면 표피층은 모재와 다르기 때문에 그 깊이를 측정할 수 있으나 이 방법은 모재의 결정입도 및 조직에 따라 오차가 발생함.
(3) 부식법
가공 변질층은 화학적으로 부식되기 쉬우므로 부식시험 시 부식속도를 측정하여 일정한 속도가 될 때까지 부식으로 제거된 층을 깊이로 함.
(4) 경도법
가공 변질층은 가공경화를 받았으므로 단면을 미소 경도계로 측정하고 그 값이 일정하게 될 때까지 경도를 측정함.
(5) 재결정법
가공경화를 받은 금속을 가열하였을 때 결정입자가 성장하며 그 성장 정도는 변질 정도에 따라 달라짐.
이 성질을 이용하여 시편을 가열하고 그 후에 치수 변화로써 간접적으로 가공 변질층의 두께를 측정함.
7. 가공 변질층 두께에 영향을 주는 인자
(1) 절삭각
절삭각이 증가됨에 따라 가공 변질층의 깊이도 증가되며 특히 90도 부근에서 가공 변질층 두께가 급격히 증가함.
(2) 절삭온도
절삭온도가 높아질수록 가공 변질층의 두께는 얇아지고 풀림 온도 부근에서 0에 가까움.
(3) 절삭속도
(4) 절삭깊이와 이송
이송이 클수록 가공 변질층의 깊이는 비례적으로 증가하며 절삭깊이가 깊어지게 되면 가공 변질층의 깊이도 증가됨.
하지만 일정깊이에서의 가공 변질층 깊이는 증가율이 둔화됨.
(5) 절삭저항
절삭저항이 증가되면 가공 변질층의 깊이도 비례적으로 증가함.
다음에는 측정에 대한 포스트를 진행할 예정입니다.
2021년 04월 20일
금형 제작 10
제10장 가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정
절삭가공 시에는 발생하는 가공오차의 요인(FACTORS)으로는 공작기계, 공작물, 공구, 지그, 부착구, 절삭 현상 등이 있으며 가공 변질층 측정 종류로는 X선 반사법, 현미경 조직법, 부식법, 경도법, 재결정법 등이 있습니다.
오랜만에 기구설계 관련 포스트를 작성하였습니다.
가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정 포스트를 마지막으로 금형제작과 관련한 포스트를 마치려고 합니다.
1. 가공오차의 개요
절삭가공 시에는 공구에 필요한 이송을 주어 위치를 결정하고 운동을 시켜 소요의 형상으로 가공물을 가공하게 됨.
이 과정에서 공작기계, 공구 등에 기인하는 여러 오차가 발생되며 이로 인하여 가공 정밀도에 영향을 미치게 되어 가공오차가 발생함.
2. 가공오차의 원인과 요인
(1) 가공오차의 원인
공작기계의 위치결정 정밀도의 부족.
절삭저항 등 역학적 요인에 의한 변형.
절삭열에 의한 열변형.
(2) 가공오차에 영향을 주는 요인
1) 공작기계
주축의 회전 정밀도.
위치결정의 정밀도.
절삭저항 및 중량 이동에 의한 변형.
열에 의한 변형.
2) 가공물
절삭력 및 중량에 의한 변형.
열에 의한 변형.
잔류응력.
척에 고정 시 부착력에 의한 변형.
3) 공구
절삭저항에 의한 변형.
공구 손상에 의한 변형.
열에 의한 변형.
4) 지그, 부착구
절삭저항 및 부착력에 의한 변형.
부착 시의 정밀도.
5) 절삭 현상
날끝 부착물에 의한 과절삭.
3. 가공오차의 대책과 최근 동향
(1) 대책
공작기계 및 공구의 강성 보완.
진동 방지, 전용 고정구 등의 활용.
구성인선, 진동 발생이 없는 절삭조건의 선택.
공구의 경사각을 크게 함.
적절한 절삭유제를 사용.
절삭깊이를 분할하고 이송을 작게 함.
냉각장치에 의해 공작기계의 발열부를 냉각함.
(2) 최근 동향
인프로세서 센서 등을 활용한 공작물의 치수를 계획 보정하는 방식을 채용.
공작기계, 공작물 등의 변형량을 데이터로 처리하여 수치제어로 보정하는 방식을 채용.
열팽창계수가 작은 공구 생크를 사용하는 방식을 채용.
4. 가공 변질층 개요
절삭 시 칩이 발생할 때 공구의 날끝이 공작물을 압축하여 날끝에서 내부까지 전단이 확대됨.
이때 발생된 전단변형은 소성변형으로서 다듬질면의 표피층은 모재와는 다른 가공 변질층이 형성됨.
가공 변질층 중 가공경화로 인해 결정입자가 파쇄되어 미세화 된 표피는 비결정질에 가까운 미세결정이 되고 결정립계가 절삭 방향에 따라 유동하면 같은 방향으로 방향성을 갖는 섬유조직이 형성됨.
5. 가공 변질층의 특징
큰 내부응력이 잔류가 되며 물리적, 화학적, 기계적 성질이 내부 금속 조직과 다름.
응력변화에 의한 변형이 발생하기 쉬움.
마모에 대한 저항이 작고 다듬질 치수가 공차범위에서 벗어나기 쉬움.
부식에 약하며 도금 시 부착속도가 느리고 도금층이 잘 벗겨짐.
섬유조직으로 인해 마모 및 피로에 대한 저항이 방향성에 따라 다름.
6. 가공 변질층의 깊이 측정
(1) X선 반사법
가공 변질층을 형성하는 결정은 격자가 스트레인 변형 상태에 있으며 격자 변형부를 부식을 시켜서 제거하여 원질부와 같아질 때까지의 깊이를 측정함.
(2) 현미경 조직법
시편 다면에 따라 현미경 조직을 검사하면 표피층은 모재와 다르기 때문에 그 깊이를 측정할 수 있으나 이 방법은 모재의 결정입도 및 조직에 따라 오차가 발생함.
(3) 부식법
가공 변질층은 화학적으로 부식되기 쉬우므로 부식시험 시 부식속도를 측정하여 일정한 속도가 될 때까지 부식으로 제거된 층을 깊이로 함.
(4) 경도법
가공 변질층은 가공경화를 받았으므로 단면을 미소 경도계로 측정하고 그 값이 일정하게 될 때까지 경도를 측정함.
(5) 재결정법
가공경화를 받은 금속을 가열하였을 때 결정입자가 성장하며 그 성장 정도는 변질 정도에 따라 달라짐.
이 성질을 이용하여 시편을 가열하고 그 후에 치수 변화로써 간접적으로 가공 변질층의 두께를 측정함.
7. 가공 변질층 두께에 영향을 주는 인자
(1) 절삭각
절삭각이 증가됨에 따라 가공 변질층의 깊이도 증가되며 특히 90도 부근에서 가공 변질층 두께가 급격히 증가함.
(2) 절삭온도
절삭온도가 높아질수록 가공 변질층의 두께는 얇아지고 풀림 온도 부근에서 0에 가까움.
(3) 절삭속도
(4) 절삭깊이와 이송
이송이 클수록 가공 변질층의 깊이는 비례적으로 증가하며 절삭깊이가 깊어지게 되면 가공 변질층의 깊이도 증가됨.
하지만 일정깊이에서의 가공 변질층 깊이는 증가율이 둔화됨.
(5) 절삭저항
절삭저항이 증가되면 가공 변질층의 깊이도 비례적으로 증가함.
다음에는 측정에 대한 포스트를 진행할 예정입니다.
2021년 04월 20일
금형 제작 10
제10장 가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정
절삭가공 시에는 발생하는 가공오차의 요인(FACTORS)으로는 공작기계, 공작물, 공구, 지그, 부착구, 절삭 현상 등이 있으며 가공 변질층 측정 종류로는 X선 반사법, 현미경 조직법, 부식법, 경도법, 재결정법 등이 있습니다.
오랜만에 기구설계 관련 포스트를 작성하였습니다.
가공오차의 요인 및 가공 변질층 측정 포스트를 마지막으로 금형제작과 관련한 포스트를 마치려고 합니다.
1. 가공오차의 개요
절삭가공 시에는 공구에 필요한 이송을 주어 위치를 결정하고 운동을 시켜 소요의 형상으로 가공물을 가공하게 됨.
이 과정에서 공작기계, 공구 등에 기인하는 여러 오차가 발생되며 이로 인하여 가공 정밀도에 영향을 미치게 되어 가공오차가 발생함.
2. 가공오차의 원인과 요인
(1) 가공오차의 원인
공작기계의 위치결정 정밀도의 부족.
절삭저항 등 역학적 요인에 의한 변형.
절삭열에 의한 열변형.
(2) 가공오차에 영향을 주는 요인
1) 공작기계
주축의 회전 정밀도.
위치결정의 정밀도.
절삭저항 및 중량 이동에 의한 변형.
열에 의한 변형.
2) 가공물
절삭력 및 중량에 의한 변형.
열에 의한 변형.
잔류응력.
척에 고정 시 부착력에 의한 변형.
3) 공구
절삭저항에 의한 변형.
공구 손상에 의한 변형.
열에 의한 변형.
4) 지그, 부착구
절삭저항 및 부착력에 의한 변형.
부착 시의 정밀도.
5) 절삭 현상
날끝 부착물에 의한 과절삭.
3. 가공오차의 대책과 최근 동향
(1) 대책
공작기계 및 공구의 강성 보완.
진동 방지, 전용 고정구 등의 활용.
구성인선, 진동 발생이 없는 절삭조건의 선택.
공구의 경사각을 크게 함.
적절한 절삭유제를 사용.
절삭깊이를 분할하고 이송을 작게 함.
냉각장치에 의해 공작기계의 발열부를 냉각함.
(2) 최근 동향
인프로세서 센서 등을 활용한 공작물의 치수를 계획 보정하는 방식을 채용.
공작기계, 공작물 등의 변형량을 데이터로 처리하여 수치제어로 보정하는 방식을 채용.
열팽창계수가 작은 공구 생크를 사용하는 방식을 채용.
4. 가공 변질층 개요
절삭 시 칩이 발생할 때 공구의 날끝이 공작물을 압축하여 날끝에서 내부까지 전단이 확대됨.
이때 발생된 전단변형은 소성변형으로서 다듬질면의 표피층은 모재와는 다른 가공 변질층이 형성됨.
가공 변질층 중 가공경화로 인해 결정입자가 파쇄되어 미세화 된 표피는 비결정질에 가까운 미세결정이 되고 결정립계가 절삭 방향에 따라 유동하면 같은 방향으로 방향성을 갖는 섬유조직이 형성됨.
5. 가공 변질층의 특징
큰 내부응력이 잔류가 되며 물리적, 화학적, 기계적 성질이 내부 금속 조직과 다름.
응력변화에 의한 변형이 발생하기 쉬움.
마모에 대한 저항이 작고 다듬질 치수가 공차범위에서 벗어나기 쉬움.
부식에 약하며 도금 시 부착속도가 느리고 도금층이 잘 벗겨짐.
섬유조직으로 인해 마모 및 피로에 대한 저항이 방향성에 따라 다름.
6. 가공 변질층의 깊이 측정
(1) X선 반사법
가공 변질층을 형성하는 결정은 격자가 스트레인 변형 상태에 있으며 격자 변형부를 부식을 시켜서 제거하여 원질부와 같아질 때까지의 깊이를 측정함.
(2) 현미경 조직법
시편 다면에 따라 현미경 조직을 검사하면 표피층은 모재와 다르기 때문에 그 깊이를 측정할 수 있으나 이 방법은 모재의 결정입도 및 조직에 따라 오차가 발생함.
(3) 부식법
가공 변질층은 화학적으로 부식되기 쉬우므로 부식시험 시 부식속도를 측정하여 일정한 속도가 될 때까지 부식으로 제거된 층을 깊이로 함.
(4) 경도법
가공 변질층은 가공경화를 받았으므로 단면을 미소 경도계로 측정하고 그 값이 일정하게 될 때까지 경도를 측정함.
(5) 재결정법
가공경화를 받은 금속을 가열하였을 때 결정입자가 성장하며 그 성장 정도는 변질 정도에 따라 달라짐.
이 성질을 이용하여 시편을 가열하고 그 후에 치수 변화로써 간접적으로 가공 변질층의 두께를 측정함.
7. 가공 변질층 두께에 영향을 주는 인자
(1) 절삭각
절삭각이 증가됨에 따라 가공 변질층의 깊이도 증가되며 특히 90도 부근에서 가공 변질층 두께가 급격히 증가함.
(2) 절삭온도
절삭온도가 높아질수록 가공 변질층의 두께는 얇아지고 풀림 온도 부근에서 0에 가까움.
(3) 절삭속도
(4) 절삭깊이와 이송
이송이 클수록 가공 변질층의 깊이는 비례적으로 증가하며 절삭깊이가 깊어지게 되면 가공 변질층의 깊이도 증가됨.
하지만 일정깊이에서의 가공 변질층 깊이는 증가율이 둔화됨.
(5) 절삭저항
절삭저항이 증가되면 가공 변질층의 깊이도 비례적으로 증가함.
다음에는 측정에 대한 포스트를 진행할 예정입니다.
2021년 04월 20일