기계공작법-구성인선(Built-up edge)

구성인선(Built-up edge)은 기계 가공, 특히 터닝, 밀링, 드릴링 작업에서 금속 절삭 공정 중에 발생하는 현상입니다. 이는 절삭 공구의 경사면에 공작물 재료가 점진적으로 쌓이는 것을 포함합니다. 구성인선을 이해하는 것은 공구 수명, 표면 조도 및 치수 정확도에 영향을 미칠 수 있으므로 가공 공정에서 매우 중요합니다. 자세한 설명은 다음과 같습니다.

빌드업 엣지(Built-up edge)의 형성:

1. 접착 및 마찰:
   • 금속 절단 중에 절삭 공구는 공작물 재료와 접촉합니다.
   • 절단 인터페이스의 높은 온도와 압력으로 인해 가공물 재료가 공구 경사면에 달라붙을 수 있습니다.
2. 자재 이전:
   • 공구가 가공물을 절단할 때 가공물의 재료가 접착력으로 인해 공구 표면으로 옮겨질 수 있습니다.
3. 층 형성:
   • 전사된 재료는 절삭 공구의 경사면에 층을 형성하여 구성인선을 생성합니다.

빌드업 엣지의 효과:

1. 긍정적인 효과:
   • 어떤 경우에는 작고 제어된 구성 가장자리가 절삭 공구의 보호 층 역할을 하여 공구와 가공물 재료 사이의 직접적인 접촉을 줄일 수 있습니다.
   • 이 보호층은 공구 수명을 늘리고 가공 부품의 표면 조도를 향상시키는 데 기여할 수 있습니다.
2. 부정적 영향:
   • 구성 모서리가 커지면 공구 형상이 변경되어 가공 부품의 치수가 부정확해질 수 있습니다.
   • 쌓인 가장자리가 너무 많으면 쌓인 재료가 가공된 표면으로 옮겨질 수 있기 때문에 가공물의 표면 조도가 좋지 않을 수 있습니다.
   • 절삭력이 증가하여 잠재적으로 공구가 파손되거나 공구 마모가 가속화될 수 있습니다.

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예방 및 통제 전략:

1. 절단 매개변수 최적화:
   • 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이 등 절삭 매개변수를 조정하면 구성인선 형성 가능성에 영향을 줄 수 있습니다.
   • 적절한 매개변수 선택은 공작물 재료, 공구 재료 및 특정 가공 작업과 같은 요소에 따라 달라집니다.
2. 도구 재료 및 코팅:
   • 올바른 도구 재료를 선택하는 것이 필수적입니다. 초경과 같은 단단한 재료는 구성인선 형성이 덜 발생합니다.
   • TiN(질화티타늄) 또는 TiAlN(티타늄알루미늄질화물)과 같이 마찰 계수가 낮은 코팅은 접착력과 축적을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
3. 절삭유:
   • 절삭유나 절삭유를 사용하면 절삭 경계면에서 열을 분산시켜 구성인선 형성 가능성을 줄일 수 있습니다.
   • 냉각은 또한 칩 배출을 돕고 절삭 공정을 윤활합니다.
4. 칩 브레이커:
   • 칩 브레이커가 포함된 공구를 설계하면 칩 형성을 제어하고 재료가 공구에 달라붙는 경향을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

재료 고려사항:

• 다양한 가공물 재료는 구성인선을 형성하는 경향이 다양합니다. 효과적인 예방과 제어를 위해서는 가공되는 재료의 특성을 이해하는 것이 필수적입니다.

결론:

구성인선을 효과적으로 관리하는 것은 기계공학에서 최적의 가공 결과를 얻는 데 중요합니다. 기계 기술자는 공구 형성에 기여하는 요소를 이해하고 예방 조치 및 제어 전략을 구현함으로써 공구 수명을 향상시키고 치수 정확도를 유지하며 가공 부품에서 원하는 표면 마감을 달성할 수 있습니다.