양의 경사각과 음의 경사각의 차이점 - 2020 - 다른 사람

가공은 치수 정확도와 공차를 개선하기 위해 미리 형성된 블랭크에서 칩 형태로 과잉 재료를 제거하는 하나의 빼기 제조 공정입니다. 쐐기 모양의 절단 도구(또는 절단기)는 재료를 층별로 점진적으로 절단하는 데 사용됩니다. 형상, 방향 및 재료는 가공 능력과 제품 품질에 영향을 미치는 세 가지 중요한 요소입니다. 커터 형상은 절삭날과 관련 표면의 중요한 기능을 포함합니다. 여기에는 다양한 방향의 경사각, 다른 방향의 여유각, 모서리 반경, 절삭날 방향, 노즈 반경 등이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다. 다양한 도구 지정 시스템은 이러한 기능을 표준 방식으로 표시합니다.

커터의 경사각은 기본적으로 경사면의 경사를 나타냅니다. 경사면은 칩이 흐르는 면이므로 경사각도 칩이 흐르는 방향(직교 절삭에서)을 나타냅니다. 이것은 전단 변형, 칩 흐름 방향, 절삭력, 전력 소비, 가공성 등에 직간접적으로 영향을 미치기 때문에 하나의 중요한 매개변수입니다. 정의에 따르면 경사각 커터의 경사면과 기준 평면 사이의 각도이며 다른 평면에서 측정됩니다. 이 각도를 측정하는 면에 따라 직교 갈퀴(직교 평면에서 측정), 측면 갈퀴(기계 세로 평면에서 측정), 백 갈퀴(기계 가로 평면에서 측정), 최대 갈퀴와 같이 다른 이름을 가질 수 있습니다. (갈퀴용 마스터 라인에 수직인 평면에서 측정) 등

측정되는 평면이나 방향에 관계없이 경사각은 양수 또는 음수 또는 0일 수 있습니다. 이 개념은 고정된 기준 평면에 대한 경사면의 상대적 방향에서 발전했습니다. 한 방향에서는 양수로 간주되고 다른 방향에서는 음수로 간주되며 함께 병합될 때 경사각은 0으로 간주됩니다. 긍정적인 갈퀴 특정 평면에서 쐐기각과 여유각의 합이 90° 미만일 때 발생합니다. 날카로운 절삭날을 제공하므로 적은 힘이 필요한 공작물에서 재료를 효율적으로 절단할 수 있습니다. 이제 특정 평면에서 쐐기 각도와 여유 각도의 합이 90°가 되면 경사 각도가 0이 됩니다. . 마찬가지로 특정 평면에서 쐐기각과 여유각의 합이 90° 이상이면 경사각이 음수가 됩니다. . 네거티브 레이크는 더 강한 공구 팁을 제공하므로 공구 수명이 향상됩니다. 포지티브 레이크와 네거티브 레이크의 다양한 차이점은 아래 표 형식으로 제공됩니다.

표:포지티브 레이크와 네거티브 레이크의 차이점

플랭크 각도, 웨지 각도 및 경사 각도의 개념: 절삭 공구 쐐기의 단면도는 이러한 세 가지 다른 각도를 표시합니다. 그러나 그들 중 어느 것도 고정 가치가 없습니다. 절삭 공구에 따라 이러한 각도 값이 다를 수 있으며 동일한 값이 가공 성능에 중요한 역할을 합니다. 기준 평면은 절단 속도 벡터에 수직인 것으로 가정합니다. 절삭 속도 벡터와 절삭 공구의 측면 사이의 각도를 측면 각도 또는 여유각이라고 합니다. 쐐기는 절삭날을 따라 경사면과 측면면이 교차하여 생성됩니다. 대응하는 각도를 쐐기 각도라고 합니다. 이제 경사면과 기준면 사이의 각도를 경사각이라고 합니다. 기준 평면과 관련하여 경사면이 절삭 속도 벡터를 향하면 해당 각도는 양수로 간주됩니다. 경사면이 절삭 속도 벡터와 반대 방향이면 해당 각도는 음수로 간주됩니다. 경사면이 기준면과 합쳐지면 해당 각도는 0으로 간주됩니다.

쐐기 두께 및 경사각: 경사각, 측면각 및 쐐기각의 대수합이 0이어야 하므로 일정한 측면각의 경우 음의 경사에 비해 양의 경사에서 쐐기 각도가 더 작습니다. 따라서 네거티브 레이크는 더 두꺼운 쐐기를 제공하여 더 높은 절삭력을 유지할 수 있습니다.

전단 변형 및 칩 두께: 가공하는 동안 커터는 재료의 얇은 층을 압축하고 점차적으로 잘라냅니다. 결과적으로 절단되지 않은 칩은 소성 변형되어 칩을 생성한 다음 가공 영역을 떠나기 전에 경사면 위로 흐릅니다. 전단 변형은 또한 절단되지 않은 값에서 칩의 두께를 증가시킵니다. 이 증분은 칩 두께 대 절단되지 않은 칩 두께의 비율로 정의되는 CRC(칩 감소 계수)라는 하나의 계수로 측정됩니다. CRC는 항상 1보다 큽니다. 그러나 항상 낮은 값이 바람직합니다. 네거티브 레이크가 있는 커터는 칩을 크게 변형시켜 칩 두께와 CRC를 높입니다. 그러나 포지티브 경사가 있는 커터는 경사면 위로 칩의 원활한 흐름을 허용하여 궁극적으로 비교적 낮은 전단 변형과 낮은 CRC를 초래합니다. 그러나 절단이 마이크로 스케일 또는 나노 스케일이 아닌 한 어떠한 경우에도 CRC가 1보다 낮을 수 없습니다.

절단력 및 전력 소비: 특정 재료를 가공하는 동안 소모되는 절삭력이 낮을수록 가공 성능이 향상됩니다. 힘과 힘은 여러 요인에 따라 달라지지만 경사각도 영향이 미미합니다. 더 낮은 전단 변형과 포지티브 레이크가 있는 더 낮은 CRC로 인해 재료의 특정 영역을 제거하는 데 필요한 절삭력은 다른 모든 가공 조건이 변경되지 않은 상태에서 네거티브 레이크가 있는 커터보다 훨씬 낮습니다.

가공성 측면: 가공성은 지정된 조건에서 특정 절삭 공구를 사용하여 작업 재료를 얼마나 쉽게 가공할 수 있는지를 나타냅니다. 정량적으로 안정적으로 측정할 수 없습니다. 전단 변형, CRC, 절삭력 및 출력, 절삭 온도, 칩 형태 및 색상, BUE 형성 경향, 가공된 표면 상태 등을 포함한 다른 매개변수를 기반으로 해서만 정성적으로 판단할 수 있습니다. 전반적으로 포지티브 레이크는 더 나은 가공성을 제공하는 경향이 있습니다.

인선 강도 및 칩 부하: 네거티브 갈퀴는 이 경우 더 두꺼운 쐐기와 함께 제공되기 때문에 더 잘 나타납니다. 쐐기 두께를 증가시키면 인선의 강도가 향상되어 고장 없이 더 높은 하중을 견딜 수 있습니다. 칩 부하가 특정 한계 이상으로 증가하면 포지티브 레이크와 관련된 더 얇은 웨지가 파손될 수 있습니다. 결과적으로 더 많은 양의 재료를 한 번에 제거할 수 없습니다(낮은 재료 제거율 또는 생산성). 또한 회전 비대칭 부품을 가공하거나 재료가 불균일한 공작물을 절단할 때 자주 발생하는 기계 진동 또는 충격 하중에 따른 치명적인 고장의 위험이 있습니다.

적합한 작업 자료: 네거티브 레이크는 높은 절삭력과 충격하중을 견딜 수 있어 공구강, 스테인리스강, 티타늄 등 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 절단할 때 안전하게 적용할 수 있습니다. 재료 구성이 불균일하거나 충격하중의 가능성이 있는 경우 부정적인 갈퀴가 더 나은 선택입니다. 포지티브 갈퀴는 캐퍼, 알루미늄 등과 같이 더 부드럽고 연성이 있는 재료를 절단할 때 잘 작동합니다.

이 기사에서는 양의 경사각과 음의 경사각을 과학적으로 비교합니다. 저자는 또한 주제에 대한 더 나은 이해를 위해 다음 참조를 검토할 것을 제안합니다.

• A. B. Chattopadhyay의 가공 및 공작 기계(1 ^st 에디션, Wiley).
• Positive Rake와 Negative Rake의 차이점:difference.minaprem.com.
• 이미지 출처:minaprem.com.