절삭력과 절삭동력

< 절삭력과 절삭동력 >

 

(1) 절삭저항

공작물을 절삭할 때 절삭공구는 큰 저항을 받는다 . 이 저항을 절삭저항이라 한다 .

절삭저항의 크기는 절삭에 필요한 소요동력을 결정하는 요소와 공구수명, 가공면

의 거칠기 가공면의 변질층 등에 큰 영향을 주며 절삭저항을 변화시키는 요소는

다음과 같다 .

① 가공물의 재질 : 단단한 재질일수록 절삭저항은 증가한다 .

② 공구날끝의 모양 및 공구각 : 경사각이 ( 약 30℃ 까지 ) 커질수록 감소한다 .

③ 절삭면적 ( 이송 x 깊이 ) : 절삭면적이 커질수록 절삭저항이 증가한다

④ 절삭속도 : 절삭속도가 클수록 절삭저항은 감소한다 .

⑤ 절삭제 : 절삭유를 사용하면 절삭저항은 감소한다 .

 

(2) 절삭저항외 3분력

절삭저항은 서로 직각인 3개의 분력으로 작용하는데, 그 크기는 대략 F1 : F2 : F3 = (10) : (1~2) : (2~4)로 추측할 수 있으며, 절삭각과 절삭저항의 관계에서와 같이

주분력이 가장 크고, 다음에 배분력, 이송분력이 가장 작게 나타난다 .

①주분력 (principle cutting force) : 절삭방향에 평행한 분력으로 보통 절삭저항이

라 한다 ㆍ 일반적으로 절삭면적이 크면 증가하고, 절삭속도가 빨라지면 감소한다 .

② 이송분력 ( 횡분력 ) (feed force): 절삭공구의 이송방향과 반대쪽으로 작용하는

분력이며 바이트가 마모하거나 파손할 때 현저하게 증가한다 .

③ 배분력 (radial force) : 절삭깊이의 반대방향의 분력이며, 날 끝이 무디면 증가

하고 채터링 (chattering)이 생긴다.

 

 

l  chattering이란 공작물과 바이트 인선과의 사이에 진동에 의해서 생기는 무늬의 고저와 소리를 말한다.

2. 절삭동력

(1) 선반 절삭동력

절삭에 필요한 소요 동력은 절삭저항의 크기로 계산하며 주로 주분력에 의해 결정 한다.

선반을 예를 들면 절삭동력 N은 다음과 같다.

 

 

(2) 밀링 절삭동력

절삭 폭 b(mm), 절삭깊이 t(mm), 매 분당 이송 f(mm/min)이라고 하면 매 분당 절삭되는 칩량 Q는 다음과 같다.

 

 또한, 밀링 가공할 때 발생하는 3분력 즉, 주분력 p₁, 축방향 분력 P₂, 커터 반경 방향 분력 P₃라 하고, 절삭속도 Vc(mm/min), 이송속도 Vf(mm/min)라 하면, 절삭 동력 Nc와 이송속력 Nf는 다음과 같다.

 

 

 

 

 

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