금속 절단의 칩 유형 [PDF가 포함된 참고 사항]
다양한 모양과 크기의 금속을 절단하는 과정에서 칩 형태의 재료 손실이 발생합니다. 다양한 절단 공정으로 인해 다양한 유형의 칩이 생성됩니다. 따라서 이 기사에서는 다양한 재료를 가공할 때 볼 수 있는 다양한 유형의 칩을 보여 드리겠습니다.
금속 절단 공정에서 칩이란 무엇입니까?
금속을 원하는 모양과 크기로 만들기 위해 다양한 공작 기계와 기술을 사용하여 금속 표면에서 여분의 금속을 제거합니다. 이렇게 제거되고 변형된 금속을 칩이라고 합니다.
칩에 대해 자세히 알아보기 전에 금속 절단 시 사용되는 기본 용어를 살펴보겠습니다.
레이크 페이스:
사용된 절삭공구의 면입니다.
경사 각도:
- 경사면과 가공면의 법선 사이의 각도입니다.
- 경사각이 높을수록 절단 성능이 향상되고 절단력도 감소합니다.
- 단, 툴 레이크에서 사용할 수 있는 금속 백업을 줄여 툴팁의 강도와 툴을 통한 방열을 감소시키기 때문에 한도 내에서 증가시킬 수 있습니다.
- 15도 정도여야 하며 필요할 때 0 또는 음수일 수 있습니다.
여유 각도:
- 공구의 밑면(측면)과 가공된 표면 사이의 각도입니다.
- 공구가 금속 표면을 문지르거나 손상시키지 않도록 여유 각도가 주어집니다.
- 절단력을 증가시켜 5~6도 정도 사용합니다.
- 릴리프 앵글이라고도 합니다.
칩 형성:
- 공구가 금속 표면과 접촉하면 탄성 압축이 발생하고 공구 경사면과 접촉하는 금속면이 소성 압축됩니다. 이것은 전단력을 발달시키고 궁극적으로 항복 또는 파단을 시작합니다.
- 마지막으로, 변형된 금속이나 칩이 공구 표면 위로 흘러 제거됩니다.
- 절단 조건에 따라 칩이 제거되고 마찰로 인해 더 변형됩니다.
금속 절단의 칩 유형:
금속 절단 공정에는 세 가지 기본 유형의 칩이 있습니다.
- 연속 칩
- 불연속 칩
- 가장자리가 있는 연속 칩(BUE).
#1 연속 칩:
절단 작업 중에 형성되는 칩이 간격이 없는 경우 이러한 유형의 칩을 연속 칩이라고 합니다. 이러한 칩은 강철과 같은 연성 재료를 절단할 때 형성됩니다.
연속 칩 형성 이유:
- 절단 속도가 높아야 합니다. :연속적인 금속칩 형성을 위해서는 절삭속도나 절삭속도가 빨라야 한다. 속도가 충분히 높으면 칩이 파손되기 전에 새 재료가 잘립니다.
- 경사 각도가 커야 합니다. :경사각이 크면 칩의 원활한 흐름에 도움이 되어 연속적인 금속 칩이 생성됩니다.
- 자료 연성이 있어야 함:재료의 연성은 연속 칩 생산에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 연성이 클수록 더 많은 연속 칩이 생성됩니다.
- 마찰 계수는 가능한 한 낮아야 합니다. :마찰 계수가 높으면 많은 양의 열이 발생하여 재료가 부서지기 쉽고 연속적인 칩이 생성되는 데 적합하지 않습니다.
- 절입 깊이:연속 칩 생산을 위한 절입 깊이는 낮아야 합니다. 절삭 깊이가 더 크면 칩이 부서지는 경향이 있습니다. 연속 칩의 효과 및 더 나은 표면 조도. 절삭 깊이가 작고 절삭 속도가 빠르기 때문에 연속 칩의 경우 표면 조도가 우수합니다.
- 낮은 전력 소비 :마찰계수가 낮고 윤활유를 사용하여 칩이 연속적으로 발생하는 경우 금속절삭시 소모되는 동력이 적습니다.
- 더 나은 공구 수명: 재료가 연성이고 마찰이 적기 때문에 절삭 공구의 수명이 늘어납니다, 윤활제를 사용합니다.
#2 불연속 칩:
금속 절단 과정에서 칩의 파손 또는 파손이 있는 경우 이러한 유형의 칩을 불연속 칩이라고 합니다. 이 칩은 주철과 같은 취성 재료를 절단할 때 형성됩니다.
불연속 칩의 형성 이유:
- 낮은 절단 속도 :절삭 속도가 낮으면 절삭 공구가 전진하기 전에 칩이 파손됩니다. 이로 인해 불연속 칩이 생성됩니다.
- 낮은 경사각 :낮은 경사각은 칩을 휘지 않고 밀어내어 불연속적인 칩을 생성합니다.
- 취약한 재료 사용 :연성재료와 달리 취성재료는 깨지는 경향이 있어 칩이 불연속적으로 형성됩니다.
- 높은 마찰력 :앞서 논의한 바와 같이 높은 마찰력은 열을 발생시켜 재료를 부서지기 쉽게 만들고 그 결과 불연속적인 칩을 형성합니다.
- 더 커진 절삭 깊이 :절입 깊이가 증가함에 따라 제거되는 재료의 두께도 증가합니다. 재료의 두께가 증가하면 재료가 파손되어 불연속적인 칩이 형성됩니다.
불연속 칩의 효과:
- 재료 제거 능력 향상 :불연속적인 Chip 형성시 제거되는 재료의 양이 많아 가공물과 요구치수의 차이가 클 때 도움이 된다.
- 저속에서 공구 수명 연장: 낮은 경사각은 저속에서 공구 수명을 늘리는 데 도움이 됩니다.
- 칩은 폐기하기 편리합니다. 불연속 칩은 크기가 작기 때문에 취급 및 폐기가 용이하며 일부 용기에 쉽게 채워 폐기 또는 재활용할 수 있습니다.
빌트업 에지가 있는 #3 연속 칩(BUE):
이것은 공구와 공작물의 마찰이 매우 높을 때 형성되는 연속 칩의 유형입니다. 높은 마찰과 온도로 인해 칩에 용접되는 재료의 양이 매우 적습니다.
BUE 결성 이유:
- 고온 :구성인선이 생기는 가장 큰 원인은 과열입니다. 매우 높은 온도(금속의 녹는점 이상) 때문에 일부 금속이 용접되어 칩에 축적됩니다. 나머지 이유는 고온에 대한 책임이 있습니다.
- 매우 높은 마찰 :Tool 및 Work에 대한 상대적인 온도상승의 주원인은 높은 마찰에 의해 구성인선이 형성되는 주원인이 됩니다.
- 냉각수 부족: 온도 상승의 원인이 되는 또 다른 요인은 냉각수 사용에 충분하지 않습니다. 사용되는 냉각수는 일반적으로 오일과 물의 혼합물입니다.
- 자료 유형: 연속 칩을 형성하려면 재료가 연성이어야 합니다. 따라서 연성 재료에는 구성 모서리가 형성됩니다.
- 작은 경사각: 작은 경사각은 구성인선이 형성되는 요인 중 하나입니다. 연속적인 칩 형성에 필요하기 때문입니다.
가장자리가 있는 연속 칩의 효과:
- 공구 수명 증가 :칩이 형성되어 공구를 고온으로부터 보호하여 공구수명을 증가시켜 공구수명을 증가시킵니다.
- 거친 표면 마감 :작업면에 빌드업이 존재하여 거친면이 형성됨.
- 전력 소모 증가: 작은 경사각과 큰 절입 깊이로 인해 전력 소비가 증가합니다.
요약:
금속 절단 과정에서 세 가지 유형의 칩이 형성됩니다. 연속적인 칩의 형성은 가공물에 긍정적인 영향을 미치는 우수한 표면 조도를 제공합니다.
불연속 칩의 형성은 공작물에 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 줍니다. 구성인선이 있는 연속적인 칩의 형성은 주로 공작물에 부정적인 영향을 미칩니다.