절삭온도와 절삭유

절삭온도와 절삭유

 

1 . 절삭온도

 

(1) 절삭열

절삭열은 열이 발생하면 가공물이나 공구에 가열되어 온도가 상승한다 . 절삭열의

발생부분은 전단면 요에서 전단변형을 일으커는 칩의 변형에 의한 마잘열 ( 7% ) 이

고 공구표면의 절삭에 의한 마찰열 [ 3% ] 즉 , 공구 경사면 A야게서와 공작물 표면인

여유면 A야게서 발  생하는 마찰열이다 .

 

(2) 절삭온도

발생된 절삭열의 일부는 절삭으로 인하여 제거되고 일부는 공구에 전달되며 또한

일부는 가공물의 내부에 잠재하여 일정한 양의 열이 절삭부의 어떤 온도를 나타내

게 된다 . 이온도를 절삭온도라 한다

열의 분포 크기는 칩(75%) >공구(18%) >공작물 (7%) 순이다 .

절삭온도가 높아지면 날끝 온도가 상승하여 공구는 빨리 마열되고 공구수명이 짧

아질 뿐만 아니라 공작물도 온도 상승에 의한 열팽창으로 가공처수가 달라지는

나쁜 영향을 받게 된다

절삭공구의 온도는 절삭속도가 빨라지면 높아지나 공구에 따른 어느 일정 범위를

넘으면 공구인선 온도가 오히려 떨어지는 현상을 나타내기도 한다 . 그러나 공작물

을 2 정도로 가열시켜 절삭을 하면빼 재료의 경도가 떨어져 절삭저항이

감소하는 기계적 성실을 이용하는 고온절삭도 있다  이와 반대로 _2[년l 정도

로 공작물을 냉각시켜 절삭하면 공구의 마열이 작아지고 절삭성능이 오히려 향상

되는 재료도 있는데 이 절삭방법을 저온절삭이라 하며 절삭온도 측정법은 다음과

같다 .

a.     칩 의 색깔에 의한 방법

b.     칼로리미터 ( 열량계 ) 에 의한 방법

c.     공구에 열전대를 삽입하는 방법

d.     시온 도료를 사용하는 방법

e.     공구와 일감을 열전대로 사용하는 방법

f.      복사 고온계에 의한 방법

g.     셀(cell)광전지를 이용하는 방법

 

( 3 ) 절삭온도의 영향의 영향

1.     절삭저향의 감소 : 공작물이 연화되어 전단응력이 작아지기 때문

2.     공구수명의 단축 : 절삭효율은 상승하나 공구의 날끝 온도가 상승하기 때문

3.     치수정밀도 블랑 : 온도상승에 의한 열팽창 때문

 

2 . 절삭유

공작물의 가공면과 공구사이에는 절삭 및 전단 작용에 의해서 온도가 상승하여 나쁜

영향을 주게 된다

 

(1 ) 절삭유의 작용

 

1.     냉각작용 : 절삭공구와 공작물의 온도상승을 방지한다

2.     윤활작용 : 공구 날과 칩 사이의 마잘저항을 감소한다 .

3.     방청 및 세척작용 : 공작물을 산화방지하고 미분 및 칩을 제거한다

 

( 2 ) 절삭유의 사용 목적

1.     절삭저항이 감소하고 공구의 수명을 연장한다 .

2.     다듬질면의 마잘을 적게 하므로 다듬질면을 좋게 한다 .

3.     공작물의 열팽창 방지로 가공물의 치수 정밀도를 높게 한다 .

4.     칩의 흐름이 좋아지기 때문에 절삭가공을 쉽게 한다 .

5.     공구인선을 냉각시켜 온도상승에 따른 경도 저하를 막는다 .

 

( 3 ) 절삭유의 구비조건

1.     냉각성, 방청성, 방식성이 우수하여야 한다

2.     감마성, 윤활성이 좋아야 한다

3.     유동성이 좋고, 적하가 쉬워야 한다 ,

4.     인화점 발화점이 높아야 한다 .

5.     인체에 무해하며 변질되지 말아야 한다

6.     기계 도장에 영향이 없어야한다 .

 

( 4 ) 절삭유의 분류

1.     수용성 절삭유 : 점성이 낮고 비열이 높으며 냉각작용이 우수하다 .

ㄱ.   에멀션형(유화류) : 광유에 비눗물을 첨가하여 사용한 것으로 냉각작용이 비

교적 크고 윤활성이 좋으며 원액에 10~20배의 물을 희석해서 사용한다 . 일

반 절삭제로 널리 사용되고, 값이 싸다

ㄴ.   솔류블형 : 침투성 냉각성이 우수하고 약 50배의 물에 희석하면 투명 또는

반투명 상태이다.

ㄷ.   솔류션형 : 방청력과 냉각성이 우수하고 연삭작업에 주로 사용되며 50~100 배 물에 희석한 투명한 액체이다 .

2.     불수용성 절삭유 : 물에 희석하지 않고 사용하며 냉각 작용보다는 윤활작용을 목적으로 한다

ㄱ.   광물성유 : 윤활은 좋으나 냉각은 나쁘고 점성이 낮으며 경절삭에 사용 . 경

유, 기계유, 스핀들 오일, 석유 등이 있으며 석유는 절삭속도가 높을 때 사용

되고 ( 황동 , 경합금 ) 기계유는 저속절삭(탭가공, 브로우치) 등에 이용된다 .

ㄴ.   동식물유: 일반적으로 점성이 높으나 냉각작용이 나쁘고 변질되기 쉬우며

강력한 윤활작용, 완성가공, 저속 중절삭에 사용된다 . 돈유, 올리브유, 종자

유, 파자마유, 콩기름 등이 있다

ㄷ.   광물유+동식물의 혼합유 : 강력 절삭에 사용 .

ㄹ.   석유 : 5~20배의 석유와 황유를 혼합사용, 고속절삭, 니켈, 스테인레스강 단조강 절삭에 사용된다.

ㅁ.   극압류 : 공구가 고온 고압상태에서 마잘올 받을 때 사용하며 윤활작용이

주목적이다 . 황, 염소, 납, 인 등의 화합물로 절삭공구의 고온 고압상태에서

마잘을 받을 때 윤활 목적으로 첨가

 

l  주철 절삭시에는 절삭유를 사용하지 않고 황동, 청동 등엔 유화유를 사용한다.

l  윤활제의 목적 ？ 윤활, 냉각, 밀폐작용, 청정작용(부식 방지)

 

 

 

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