기계공학(선반가공)

소개글

기계공학(선반가공)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◎도면2는 회전운동축과 체결을 위한 수나사부를 가지고 있다.도면의 지시대로 가공하기위해 필요한 공구를 정의하여라.
◇선반가공
(1) 선반의 종류
(2) 선반용 부속품과 부속 장치
(3) 절삭공구(바이트)

◎가공된 기준면 A와 회전축 및 나사축의 정도가 도면의 지시대로 되었는지 측정기구를 이용하여 평가하고 ,
◇가공계획
◇절삭속도 (30m/min)
◇절삭깊이
◇이송속도

◎도면3은 도면 2의 부품과의 조립을 통해서 회전운동의 대우를 평가해보기 위한 저널과 암나사 체결부를 가지고 있다.이 부품의 가공을 위해서 정면밀링, 드릴,엔드밀,리머 및 탭을 사용하고자 한다.각각에 필요한 공구를 선정하여라.

◇전체적인 크기의 알루미늄 블럭만들기
-밀링-
◇저널 가공
-엔드밀-
◇암나사 가공
-탭-
◇가공계획
◇절삭속도(50m/min)
◇절삭깊이
◇FACE 밀링 사용시 FEED per TOOTH 구하기

9. 가공된 기준면 B에 대한 저널 및 암나사 구멍의 정도가 도면의 지시대로 되었는지 측정기구를 이용하여 평가하고,부품이 도면의 치수대로 가공되었는지 평가하여라.

10. 도면 2와 도면 3에 따라서 제작된 부품을 조립하고 제작된 결과가 도면의 지시대로 잘 가공되었는지 평가하여라.

본문내용

의 하나로써 날 수가 있다.일반적으로 날수가 적은 것은 칩포켓이 크고,칩의 배출은 좋게 되지만 반면에 공구 단면적은 작아져서 강성은 떨어지게 되고 절삭중에 떨림이 생기기 쉽다.반대로 날 수가 많으면 공구 단면적과 강성은 커지게 되나 칩 포켓이 작아져서 칩 수용능력이 떨어지고,칩막힘 상태가 되기 쉽다.
◇암나사 가공
-리머-
드릴로 뚫은 구멍을 정확한 치수로 넓히거나, 진원(眞圓)으로 다듬질하거나, 지름을 정밀하게 다듬질하는 데 사용하는 공구.
보통 외주(外周)에 많은 날이 있는 절삭날 부분과 자루로 되어 있으며, 절삭날은 축선(軸線)에 평행인 것과 경사진 것이 있다. 가공하는 구멍의 종류에 따라서 리머의 종류를 선택한다. 평행한 구멍에는 곧은날 리머, 테이퍼로 된 구멍에는 테이퍼 리머, 센터 구멍에는 센터 리머가 사용된다. 보통 리머는 다듬질 치수가 정해져 있으나, 조절 리머나 팽창 리머는 다듬질 치수를 조절할 수 있다. 사용법에는 손으로 작업하는 핸드 리머와 기계로 하는 기계 리머가 있다.
-탭-
손 작업 또는 기계에 장치하여 암나사를 만드는 공구.
수나사의 산(山) 부분이 절삭날과 같은 모양을 하고 있으며, 자루가 붙어 있고 칩을 배출하기 위한 홈이 나 있다. 처음에 드릴로 구멍을 뚫어 놓고, 그 구멍에 탭을 꽂아 넣고 돌리면, 끝의 절삭날이 있는 부분으로 절삭하고 그것에 안내되어서 다음 절삭날이 필요한 크기의 암나사를 절삭한다. 손으로 돌리는 것을 수동회전탭이라고 하며, 선반에 장치해서 기계로 돌리는 것도 있다. 이 밖에 파이프탭·마스터탭 등이 있다.
◎선정한 공구를 이용할때.필요한 가공계획과 최적의 절삭조건(절삭속도,이송속도,절삭깊이)를 구하여라.
◇가공계획
저널가공 : ①정면베이스커터를 사용하여 알루미늄 블럭을 원하는 치수까지 가공
②520RPM으로 초기작업은 이송속도267mm/min로 작업의 속도를 높인후 원하는 치수 직 전에 이송속도87mm/min로 바꾸어서 매끈한 표면을 만든다.
③12mm의 매끈한 표면의 저널을 만들어야 하므로 280 RPM인(진동을 억제하여 저널의 편 심을 없앰)의 8mm드릴로 초기저널을 가공한후 11mm의드릴로 저널을 넓이는 작업을 한후 최 종 12mm의 엔드밀로 저널의 표면을 매끄 럽게 하는 작업 을 한다.엔드밀 작업시는 매끄러운 표면을 위해 1400RPM으로 가공한다.
암나사 가공 : ①9mm의 암나사를 만들어야 하므로 약 7.2mm의 드릴로 원하는 치수까지 가공
②깊이는 치수대로 12mm로 가공하면 수나사 접합시 적절한 접합이 안될수도 있으니 약 2mm 의 공차를 두라는 기사님의 말씀으로 14mm깊이로 가공
③나사선을 만들때 수직으로 일정하게 힘을 가하기 위하여 수포수평유지계를 사용하여 수평을 유지한후 탭을 이용해 나사선을 만든다.
최적의 절삭조건 구하기
◇절삭속도(50m/min)
절삭속도를 통한 RPM수 구하기(정면밀링커터의 경우)
교수님께서 주신 가공속도를 통하여 계산해 보니 알루미늄 블럭 가공에 필요한 정면밀링커터의 경우 약 265RPM이 필요하였다.하지만 실제 가공속도는 520RPM으로 가공했으므로 두배정도 빠른속도로 가공했다고 할수 있다.하지만 만약 이론적 계산없이 알피엠수 조정을 한다면 소재나 기계에 무리가 갈수 있다.그럼으로 소재에 맞는 절삭속도를 정한후 RPM수를 정해야 한다.
절삭속도를 통한 RPM수 구하기(드릴링의 경우)
드릴링의 경우에는 드릴의 지름이 정면밀링커터에 비해 작으므로 약 1325RPM로 가공해야했다.하지만 가공계획에서도 밝혔듯이 처음부터 고 RPM으로 작동한다면 진동으로 인한 소재의 손상을 줄수 있으므로 저 RPM으로 초기저널을 만든후 마지막 엔드밀 작업시 고RPM으로 작업한다.1400RPM은 이론적인 수치와 비슷하다고 할수 있다.
◇절삭깊이
최대절삭깊이 역시 밀링의 최대절삭파워와 가공소재가 가지는 비절삭에너지 그리고 소재의 이송속도를 통하여 구할수 있다.
<정면밀링커터를 이용한 초기블럭 가공시>
절삭 POWER = specific power * MRR
w=27.75mm(소재폭)
d=?
v=267mm/min (소재의 이송속도)
범용밀링의 파워 = 2KW
알루미늄의 specific power = 1.1W.s/mm3 (공작기계 강의노트참조)
이론적으로 이상적인 상황이라면 정면밀링커터를 이용한 가공시 밀링의 최대동력을 이용한다면 최대절삭깊이는14.72mm가 된다.하지만 실제 가공시에는 0.5mm씩 가공했음으로 약 밀링에 가해진 동력은 68.564W이다.
그리고 만약 절삭깊이를 0.5mm로 고정했다면 소재의 최대 이송속도는 같은 공식에 의거 최대 131.04mm/s로 가공할수 있다.절삭깊이와 소재의 이송속도의 관계는 반비례이다.
◇FACE 밀링 사용시 FEED per TOOTH 구하기
N : RPM n : 날의갯수 v : 이송속도
하지만 실제가공시는 알피엠수를 520으로 했기 때문에 f=0.5mm가 된다.
<드릴을 이용한 저널가공>
절삭POWER = MRR * specific energy
저널가공시 드릴의 동력을 다 사용한다면 peneration distance/rev은 약 0.689mm/rev이다.
9. 가공된 기준면 B에 대한 저널 및 암나사 구멍의 정도가 도면의 지시대로 되었는지 측정기구를 이용하여 평가하고,부품이 도면의 치수대로 가공되었는지 평가하여라.
-이번 가공물 역시 약 0.1~0.3mm의 오차가 발생했다.저널의 공차는 H8인데 공차표를 보면 약 의 오차를 허용하지만 실제 가공시 0.1mm의 오차를 보임으로써 공차범위 안에 들어왔다고 할수 있다.또한 알루미늄 블럭의 평편도를 조사해본결과 가장큰 차이를 보이는 곳이 약 100마이크론 즉 0.1mm정도의 오차를 보였다.이는 소재를 밀링의 고정시 수평유지에 오차가 생겼음을 알수 있다..그리고 암나서 체결부에 탭을 내는 과정에서 암나사 입구 부분이 약간 마모되는 현상이 나타났다.하지만 수나사 체결에는 큰문제가 발생하지 않았다.
10. 도면 2와 도면 3에 따라서 제작된 부품을 조립하고 제작된 결과가 도면의 지시대로 잘 가공되었는지 평가하여라.
-체결결과 암나사쪽 입구 탭이 약간 마모됐음에도 연강이 알루미늄블럭보다 강한소재이기에 체결이 잘

키워드

기계실험,   기계공학,   실험,   보고서,   선반가공