절삭가공의 기본 이론

 

절삭가공은 공작물(피삭재)보다 경도가 큰 공구를 이용해 공작물로부터 칩을 깎아내 원하는 형상의 제품을 만드는 작업이다. 

 

 

절삭가공의 필요성

 

 

기계 부품을 제작할 때 주조, 소성 가공은 치수 정밀도에 한계가 있다. 정밀한 제품이 필요한 경우 후속 가공으로 절삭 또는 연삭 가공 등이 반드시 필요하다. 절삭 가공은 소재의 불필요한 부분을 제거하여 원하는 형상과 치수를 얻는 가공이다.

 

절삭가공의 특징

 

① 유연 공정(Flexible Process)
② 정밀 가공 공정(Precision Machining Process)
③ 내부 물성 불변(No Bulk Deformation)
④ 칩의 발생(Chip Formation Process)

 

절삭가공의 장점

 

우수한 치수 정밀도와 금속 거울과 같은 반사도가 높은 제품도 가공 가능하다. 제품의 내부나 외부 형상이 성형 가공으로 불가능한 제품도 가공 가능하다. 열처리를 하는 경우 변형이나 치수 교정이 용이하며, 소량 생산일 경우 가공비가 저렴하다.
 

절삭가공의 단점

 

재료(피삭재)의 낭비가 불가피하다. 소성 가공 공정에 비해 에너지, 자본, 노동력이 많이 요구된다. 또한 가공시간이 많이 소요된다.

 

절삭가공의 종류

 

① 선삭 : 공작물의 회전운동.

 

② 평삭 : 대형물의 가공에 공작물이 이송운동.

 

③ 형삭 : 소형물의 가공에 공구가 이송운동.

 

④ 밀링, 드릴링 : 공구의 회전절삭 운동과 피삭재의 직선운동.

 

 

⑤ 연삭 : 연삭입자를 이용하여 공작물의 표면에서 재료를 소량씩 제거하는 가공.
 

 

2차원 절삭(Oblique Cutting)

 

<2차원 절삭의 가공 기하학>

 

절삭이 이루어지는 동안 절삭방향과 절삭날이 수직관계를 유지하는 절삭을 말함. 절삭날 중 공작물의 폭에 해당하는 길이의 절삭날만 절삭작용을 함. 절삭작용을 하는 절삭날 폭 방향으로 모든 점에서의 절삭작용은 동일함.
 

3차원 절삭(Orthogonal Cutting)

 

<3차원 절삭의 가공 기하학>

 

-절삭이 이루어지는 동안 절삭방향과 절삭날이 직각을 이루지 않는 절삭(그림에서 i만큼의 각도).
-절입각 : 절삭방향과 절삭날이 이루는 각. 3차원 절삭을 특징짓는 중요한 값.

 

글 _ 윤인준 영진전문대학교 교수