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절삭 공구의 경사면과 측면 표면의 차이점 - 2020 - 다른 사람

가공 또는 금속 절단은 높은 치수 정확도와 정밀한 공차를 달성하기 위해 미리 형성된 블랭크에서 과도한 재료를 점진적으로 제거하는 데 사용되는 하나의 빼기 제조 공정입니다. 다양한 수준의 정밀도로 다양한 작업 재료에 대한 재료 제거 작업을 효율적이고 생산적으로 수행하기 위한 다양한 유형의 가공 작업이 있습니다. 이러한 공정은 크게 일반 기계가공(선삭, 페이싱, 밀링, 드릴링, 보링, 호빙 등), 연마 절삭(연삭, 호닝, 랩핑 등), 비전통적 기계가공(AJM, USM, EDM, LBM, EBM 등) 및 마이크로 및 정밀 가공(마이크로 밀링, 마이크로 드릴링, 다이아몬드 터닝 등). 이러한 모든 작업은 MRR, 표면 조도, 실현 가능한 재료, 가공 시간, 비용 등의 측면에서 서로 다른 기능을 가지고 있습니다.

기존의 가공 공정은 쐐기 모양의 절삭 공구(커터라고도 함)를 필수로 사용하여 전단에 의해 공작물에서 칩 형태의 재료를 제거합니다. 형상, 방향 및 재료는 전체 가공 성능에 직접적인 영향을 미치는 모든 커터와 관련된 세 가지 중요한 요소입니다. 재료를 중단 없이 제거하려면 커터 재료가 작업 재료보다 충분히 단단해야 합니다. 또 다른 중요한 요소인 커터의 형상은 툴 포인트 표면과 그 경사, 절삭날의 위치, 절삭날과 노즈의 날카로움 등과 같은 다양한 기능을 포함합니다. 모든 커터는 적어도 두 개의 툴 포인트 표면(경사면과 측면 표면)으로 구성됩니다. .

레이크 표면 칩이 흐르는 표면입니다. 가공 중에 생성된 칩은 절삭 영역을 떠나기 전에 경사면 위로 계속 흐릅니다. 따라서 칩면과 경사면 사이에 심한 마찰이 발생하고 결과적으로 해당 영역(2차 변형 영역이라고 함)에서 강한 열이 발생합니다. 경사각으로 측정한 기준면에서의 경사는 전단 변형, 칩 두께, 절삭력, 전력 소비 등과 같은 많은 관련 매개변수에 영향을 미칩니다. 경사면을 제외하고 모든 절삭 공구에는 적어도 하나의 측면 표면<이 있어야 합니다. /강한> . 경사면과 측면면이 교차하여 절삭날이 생성됩니다. 흐르는 칩과 긴밀한 접촉을 유지하는 레이크 표면과 달리 측면 표면은 마감된 표면과 인접하여 열려 있습니다. 그러나 노즈 반경과 모서리 반경의 존재로 인해 가공된 표면과 측면 표면 사이에 미세한 접촉이 발생할 수 있습니다. 절삭공구의 경사면과 측면면의 다양한 차이점을 표 형식으로 아래에 설명합니다.

표:레이크 표면과 측면 표면의 차이점

레이크 표면 측면
가공 중에 칩이 경사면 위로 흐릅니다. 플랭크 표면은 칩과 관련이 없으며 가공된 표면에 아주 작은 부분만 닿습니다.
경사면의 기울기는 경사각으로 측정됩니다. 측면의 기울기는 여유각으로 측정됩니다.
경사면의 대부분은 가공 중 칩과 밀착된 상태로 유지됩니다. 작동 중 측면 표면이 계속 비어 있습니다.
갈퀴 표면은 표면 마감 개선에 직접적인 역할을 하지 않습니다. 플랭크 표면 끝의 작은 접촉은 가리비 자국을 압축하여 마무리를 개선하는 데 직접적인 도움이 됩니다.
흐르는 칩과의 마찰로 인해 레이크 표면 주변에 심한 발열이 발생합니다. 팁의 미세한 접촉으로 인해 미미한 양의 열이 발생합니다.
과도한 마찰로 인해 레이크 표면이 빠르게 마모(크레이터 마모)되지만 마모가 적어도 가공 정확도가 저하되지는 않습니다. 플랭크 표면이 천천히 마모되지만 가공 부품의 치수 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

칩 또는 마감 표면과의 접촉: 레이크 표면은 가공 중에 흐르는 칩과 물리적 접촉을 유지합니다. 그러나 완성되거나 가공된 표면은 만지지 않습니다. 반면, 노즈 반경과 에지 반경의 존재로 인해 칩은 측면 표면에 닿지 않고 완성된 표면이 측면 표면에 약간 닿게 됩니다. 이러한 접촉은 가리비나 사료 자국을 부드럽게 하는 데 도움이 됩니다. 그러나 가공된 표면과 측면 표면 사이의 접촉이 길면 마감 품질이 저하될 수 있습니다. 따라서 마찰을 피하기 위해 충분한 간격(간격 각도로 제공)이 필수로 둘 사이에 유지되어야 합니다.

경사각 및 여유각: 이는 표준 평면 또는 방향에서 도구 점 표면의 기울기를 나타냅니다. 정의에 따르면 경사각은 기준 평면에서 커터의 경사면이 기울어진 각도이며 다른 평면에서 측정됩니다. 기준 평면은 절단 속도 벡터에 수직인 평면입니다. 기준 평면에 대한 경사면의 방향에 따라 경사각은 양수, 음수 또는 0이 될 수 있습니다. 마찬가지로 여유각은 절단 속도 벡터에서 커터의 측면 표면을 측정한 것이며 다른 평면에서 측정됩니다. 그러나 여유 ​​각도는 0 또는 음수가 될 수 없으며 양수 값을 가져야 합니다. 두 경우 모두 각도 값은 측정하는 평면에 따라 다를 수 있습니다.

측면이 노출된 상태로 유지됨: 앞서 언급했듯이 칩은 레이크 표면 위로 흐르므로 흐르는 칩과 밀접하게 접촉한 상태를 유지합니다. 그러나 측면 표면은 칩에 닿지 않고 완성된 표면에 닿지도 않기 때문에 항상 열린 상태로 유지됩니다(팁의 작은 부분 제외). 그러나 커터가 마모된 경우(측면 마모) 측면 표면이 가공된 표면에 닿을 수 있으며 이러한 시나리오에서는 마찰로 인해 가공된 표면의 품질이 급격히 저하됩니다.

피드 표시 병합: 이송 속도의 존재로 인해 마감 표면에 발생하는 가리비 자국은 표면 거칠기를 증가시키고 결과적으로 마감 품질을 저하시킵니다. 더 높은 이송 속도는 거친 표면을 초래합니다. 그러나 이송은 모든 가공 작업에 필수적으로 필요한 두 가지 형성 동작(다른 하나는 절삭 속도) 중 하나이기 때문에 0이 될 수 없습니다. 노즈 반경과 모서리 반경의 존재로 인해 공구 팁에서 측면 표면과 마감 표면 사이의 작은 접촉은 본질적으로 가리비 자국을 압축하여 표면을 매끄럽게 하는 데 도움이 됩니다. 노즈 반경이 클수록 표면 마감이 좋아집니다(즉, 가리비 표시의 높이가 낮음). 그러나 다른 매개변수에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 레이크 표면은 표면 마감 개선에 직접적인 역할을 하지 않습니다.

열 발생: 칩이 레이크 표면 위로 흐르면서 마찰로 인해 강한 발열이 발생합니다. 전체 절단 열의 약 60~70%는 2차 변형 영역에서 이러한 마찰로 인해 발생합니다. 그러나 발생된 열의 대부분은 움직이는 칩에 의해 절단 영역에서 멀리 전달됩니다. 이는 커터와 공작물을 과열 및 기타 열 손상으로부터 보호합니다. 이와는 대조적으로 팁의 미세한 접촉으로 인해 전체 절단 열의 일부(5% 미만)만 발생합니다. 그러나 이 열은 부분적으로 마무리면을 통해 공작물 내부로 흐르고 나머지는 커터로 흐릅니다. 따라서 3차 마찰 영역에서 발생하는 열은 특정 한계를 초과하는 열 손상으로 이어질 수 있습니다.

마모 및 영향: 지속적인 마찰은 레이크 표면의 연마 마모율을 가속화하여 크레이터 마모가 빠르게 발생합니다. 칩 흐름 방향을 변경하고 절삭력 및 기타 관련 매개변수에 영향을 주지만 작은 크레이터 마모는 견딜 수 있습니다. 그러나 측면 마모는 가공 부품의 정확도에 직접적인 영향을 미치며 약간의 마모도 부정확한 가공으로 이어질 수 있습니다. 따라서 커터 수명은 일반적으로 측면 마모의 허용 한계에 의해 결정됩니다(일반적으로 Taylor의 공구 수명 공식에 따라 0.3mm로 제한됨).

이 기사에서는 레이크 표면과 측면 표면 사이의 과학적 비교를 제시합니다. 저자는 또한 주제에 대한 더 나은 이해를 위해 다음 참조를 검토할 것을 제안합니다.

  1. A. B. Chattopadhyay(1 st )의 가공 및 공작 기계 에디션, Wiley).
  2. 절삭공구의 여유각이란? minaprem.com의 파생 상품, 가치 및 기능.
  3. 이미지 출처:minaprem.com.

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