공구마모

공구 마모는 규칙적인 작동으로 인해 절삭 공구가 점진적으로 고장나는 것이다. 영향을 받는 도구로는 팁 공구, 공구 비트 및 공작 기계 공구와 함께 사용되는 드릴 비트가 있다.

마모 유형은 다음과 같다.

• 완성된 부품과 접촉하는 공구의 부분이 부식되는 측면 마모 도구 수명 방정식을 사용하여 설명할 수 있다.
• 칩과의 접촉이 갈퀴 표면을 부식시키는 분화구 마모 이는 공구 마모에 있어 다소 정상적인 현상이며, 절삭 에지 고장을 일으킬 정도로 심각해질 때까지 공구의 사용을 심각하게 저하시키지 않는다. 스핀들 속도가 너무 낮거나 공급 속도가 너무 높아서 발생할 수 있다. 직교 절삭에서 이는 일반적으로 공구 온도가 가장 높은 곳에서 발생한다. 크레이터 마모는 재료의 절삭 깊이를 나타내는 높이에서 대략 발생한다. 크레이터 마모 깊이(t₀) = 절삭 깊이
• 절단선의 깊이를 따라 인서트 레이크와 옆면 양쪽에서 발생하는 노치 마모로 인해 주로 칩의 압력 용접으로 인해 국부적으로 손상됨. 칩은 말 그대로 인서트에 용접된다.

• 가공 중인 재료가 절삭 가장자리에 쌓이는 빌트업 에지 일부 재료(알루미늄 및 구리)는 공구의 가장자리로 자신을 다듬는 경향이 있다. 용해점이 낮은 부드러운 금속에서 가장 자주 발생한다. 절삭 속도를 높이고 윤활유를 사용하면 예방할 수 있다. 구멍을 뚫을 때 그것은 어둡고 반짝거리는 고리를 번갈아 가면서 볼 수 있다.
• 유리는 그라인딩 휠에서 발생하며, 노출된 연마재가 둔해질 때 발생한다. 바퀴가 움직이는 동안 반짝임으로 눈에 띈다.
• 드릴에서 가장자리 마모란 과도한 절삭 속도에 의해 절삭면 주위의 드릴 비트의 바깥쪽 가장자리에 마모되는 것을 말한다. 드릴 플룻 아래로 확장되며, 많은 양의 재료를 드릴 비트에서 제거해야 교정할 수 있다.

• 모서리 반올림, 모서리 반올림이란 재료 제거로 인한 도구의 절삭 가장자리 반지름 증가를 말한다. 엣지 라운딩은 양 옆얼굴과 레이크 페이스의 웨어 기여를 겸비했다. 엣지 반올림은 대부분 복합재, 즉 탄소섬유보강플라스틱(CFRP), 하이브리드 복합재, CFRP-Ti 스택과 같은 금속-CFRP 스택의 가공에서 발견된다. 엣지 반올림은 하드 세라믹 코팅 및 미코팅 커팅 공구 모두에 대해 보고된다. ^{[1] [2]}

공구 마모 효과

도구 마모에 대한 일반적인 효과는 다음과 같다.

• 증가된 절단력
• 증가된 절삭 온도
• 표면 마감 불량
• 완제품의 정확도 저하
• 공구 파손으로 이어질 수 있음
• 도구 형상의 변경 원인

가공 중 윤활유와 냉각제를 사용하여 공구 마모를 줄일 수 있다. 이는 마찰과 온도를 감소시켜 공구 마모를 감소시킨다.

보다 일반적인 형태의 방정식은

${\displaystyle V_{c}T^{n}\time D^{x}S^{y}=C}$

어디에

• ${\displaystyle V_{}}$ ${\displaystyle c_{}}$ ${\$= 절단 속도
• T=툴라이프
• D=절단 깊이
• S=피드 레이트
• x와 y는 실험적으로 결정된다.
• n과 C는 실험이나 발표된 데이터에 의해 발견되는 상수로서 도구 재료, 공작물 및 공급 속도의 특성이다.

온도 고려사항

고온 구역에서는 분화구 마모가 발생한다. 공구의 최고 온도는 700 °C를 초과할 수 있고 레이크 페이스에서 발생하는 반면 최저 온도는 공구에 따라 500 °C 이하가 될 수 있다...

에너지 고려사항

에너지는 공구 마찰에서 열의 형태로 나온다. 절삭으로 인한 에너지의 80%가 칩에 실려간다는 것은 합리적인 가정이다. 이것이 아니라면 공작물과 공구는 경험된 것보다 훨씬 더 뜨거울 것이다. 공구와 공작물은 각각 에너지의 약 10%를 운반한다. 절삭 작업의 속도가 빨라질수록 칩에 실려 나가는 에너지의 비율은 증가한다. 이는 증가된 절삭 속도에서 공구 마모를 다소 상쇄시킨다. 사실, 절삭 속도가 증가함에 따라 칩에서 빼앗긴 에너지가 증가하지 않는다면 공구는 발견된 것보다 더 빨리 마모될 것이다.

가공작업의 다중기준

말라쿠티와 데비프라사드(1989)는 부품당 비용, 부품당 생산 시간, 표면 품질 등이 기준이 될 수 있는 다중 기준 금속 절단 문제를 소개했다. 또한 말라쿠티 외 연구진(1990년)은 가공성 측면에서 재료의 순위를 매기는 방법을 제안했다. 말라쿠티(2013년)는 도구 수명과 그것의 다중 기준 문제에 대한 포괄적인 토론을 제시한다. 예를 들어, Total cost의 최소화(생산 기간 동안 모든 공구를 교체하는 총 비용으로 측정할 수 있음), Productivity의 최대화(기간당 생산되는 총 부품 수로 측정할 수 있음) 및 절단 품질의 최대화가 목표일 수 있다.

참고 항목

• 드릴 프레스
• 연마하다
• 커팅

참조

• 말라쿠티, B; 데비프라사드, J(1989) "Metal Cutting에서의 매개변수 선택을 위한 대화형 다중 기준 접근법". 운영 연구 37(5): 805-818.
• S. Kalpakjian과 S.R. Schmidt. 제조 엔지니어링 및 기술. 2000년, NJ, 어퍼 새들 리버 프렌티스 홀.
• S. Kalpakjian과 S.R. Schmidt. 엔지니어링 재료를 위한 제조 프로세스. 2002년, NJ, 어퍼 새들 리버 프렌티스 홀.
• K. Kadirgama 외 2011, "툴 라이프와 웨어 메커니즘" "http://umpir.ump.edu.my/2230/"
• 말라쿠티, B. (2013년) 운영 및 프로덕션 시스템(다중 목표 포함. 존 와일리 & 선스
• 말라쿠티, B, 왕, J, & Tandler, E. C. (1990). "다기능 가공성 및 공구 수명 평가를 위한 센서 기반 가속 접근법"국제 생산 연구 저널, 28(12), 2373-2392.

외부 링크

• 직교 절단 시 공구 마모 예측 및 검증
• 제조 공정 교육 웹 사이트
• Gundrilling 도구 마모 정보 페이지
• 균질화 SiC-p 강화 알루미늄 금속 매트릭스 복합체의 가공시 공구마모 및 표면 거칠기 연구