기계 공작 선반 가공

제5 절 선반 가공

 1. 선반의 절삭조건

 선반에서 공작물을 절삭하기 위한 절삭조건으로는 여러 가지가 있으며, 중요한 것은 절삭속도, 이송, 절삭 깊이 등이다.

 제품을 가공할 때, 표면 거칠기와 정밀도는 절삭조건에 많은 영향을 받게 된다.

 따라서 정밀도가 높으며, 표면 거칠기가 우수한 제품을 능률적으로 가공하기 위해서는 절삭조건을 적절하도록 선정하여야 한다.

 절삭조건을 적합하게 선정하지 못하면 가공하는 제품의 정밀도, 표면 거칠기 등이 저하되고, 바이트의 수명이 짧아지며 가공 능률도 나빠진다.

 

 가. 절삭속도

 절삭속도는 절삭공구와 가공물사이에 관계운동 속도이다.

 즉, 단위시간에 바이트의 날 끝을 지나가는 거리이며, 가공하기 전에 지름으로 산출한다.

 절삭속도 V(m/min)와 회전수 n (rpm)은 다음과 같은 식으로 표시한다.

 

 절삭속도 (cutting speed)는 가공되는 제품의 표면 거칠기, 가공능률, 바이트의 수명에 영향을 미치는 중요한 인자이다.

 절삭속도가 증가하면 표면 거칠기가 좋아지고, 제품을 절삭하는 시간도 짧아진다.

 그리고, 절삭속도가 증가하면 절삭온도가 높아지고, 바이트의 수명이 짧아진다.

 일반적으로 바이트의 수명이 60~120 min 정도가 되는 절삭속도를 경제적 절삭속도라 한다.

 

 나. 절삭 깊이(depth of cut)

 절삭 깊이는 바이트로 공작물을 가공하는 깊이를 의미하며, 절삭하는 면에 수직으로 측정한다.

 단위는 mm이며 선반에서 원통면을 절삭할 때는 절삭 깊이의 2배로 지름이 적어진다.

 

 다. 이송(feed)

 선반에서 이송은 가공물이 1 회전할 때마다 바이트의 이송거리를 나타낸다.

 단위는 mm/rev로 나타내며, 바이트의 형상이 동일한 조건에서 이론적으로는 이송이 적으면 적을수록 가공면의 표면 거칠기가 좋아지는데, 실제 가공에서는 다른 영향으로 인하여 이송이 너무 적어지면 표면 거칠기가 나빠지게 되므로 적합한 이송을 선정해야 한다.

 

 2. 원통가공(외경절삭)

 가공물을 척(chuck)이나 양 센터로 고정하고, 외경 바이트를 공구대에 설치한다.

 가공물의 재질 및 절삭조건으로 절삭속도(cutting speed), 회전수, 이송, 절삭 깊이(depth of cut)를 선정하고, 도면에 의해 거친 절삭(황삭)을 한 후에 다듬질하여 완성한다.

 한쪽의 가공이 끝나면 가공물을 돌려서 고정하여 가공하며, 돌려서 고정할 때는 가공된 면에 상처가 나지 않도록 보호판(동판, 알루미늄판, 기타)을 사용하여 고정하고, 서피스 게이지(surface gauge)와 다이얼게이지(dial indicator gauge) 등을 이용하여 중심을 도면에서 지시하는 정밀도로 맞추어 고정한다.

 

 3. 단면절삭(facing)

 가공물의 오른쪽 끝 단면을 가공하는 방법이며 절삭할 때 첫째 공정으로 가공하는 것이 좋다.

 바이트를 설치한 후에 바이트의 중심과 가공물의 중심이 일치하는가를 확인하여야 한다.

 바이트를 단면에 대하여 약 2~5˚ 정도 기울어지게 설치하고 가공물 바깥지름에서 중심방향으로 진행하거나 중심에서 바깥지름 방향으로 가공한다.

 

 4. 절단(cutting off)

 가공물의 일부를 절단 (cutting off)하는 가공이며, 절단 바이트를 이용한다.

 절단 바이트는 폭이 얇아 약간이라도 무리한 절삭력이 가해지면 파손되므로 조심하여 가공한다.

 외경절삭에 비하여 절삭속도, 이송, 절삭 깊이 등을 적게 하여 가공하며, 이송을 가끔씩 멈추어 칩이 끊어지도록 하면 좋다. 절단되는 깊이가 깊을 때에는 바이트를 좌우로 옮기면서 절단하여 바이트에 가해지는 절삭저항을 줄여 주는 방법이 바이트의 파손을 방지하고 능률적으로 가공하는 유용한 방법이다.

 

 5. 홈 절삭(grooving)

 홈 절삭은 절단의 일부만 가공하는 방식이므로 절단가공에 준하여 가공한다.