구성인선(built up edge)

Posted by 노구라
2020. 3. 13. 11:02 기술지식/재료금속열처리

구성인선(빌트업에지)을 가진 연속 칩(continuous chip)은 보통 연한 재료의 절삭영역에서 국부적인 고온, 고압에 의하여 공구의 절삭날 부근에 가공물의 미소한 입자가 압착 또는 용착되어 나타나는 것으로 공구각을 변화시키며 가공면의 거칠기를 나쁘게 한다. 

또, 공구의 떨림(chattering) 현상 등으로 공구의 마모를 크게 하여 절삭에 나쁜 영향을 준다.

그러나 구성인선에서 경사각을 크게 함으로써 절삭저항을 감소시키고, 또한 공구의 날 끝이 구성인선으로 보호되는 경우가 있으므로 경우에 따라서는 공구의 수명을 연장시키는 유리한 점도 있다.


이와 같은 장점을 이용한 절삭법으로는 은백 절삭법 (SWC, silver white cutting method) 이 Hoshino에 의해 제안되었다. 

 

구성인선의 발생과정은 발생-성장-최대-분열-탈락의 과정을 반복하면서
작업이 진행되며, 구성인선의 모형을 아래 그림에 나타냈다.

 

발생-성장-최대-분열-탈락


또한, 구성인선의 발생, 탈락의 주기는 극히 짧은 시간으로 보통 1/100~1/300 sec 정도이며, 

일반적으로 구성인선을 방지하려면 

절삭깊이를 작게 하고, 

경사각을 크게 하며, 

공구 날끝(cutting edge)을 예리하게 하고, 

윤활성이 있는 절삭제를 사용하며, 

절삭속도를 크게 할 것 등이 요구된다.


보통 고속도강 재질의 공구를 사용하여 탄소강을 절삭할 때 구성인선이 생기기 쉬운 절삭속도는 10~25m/min이고, 120~150m/min에서는 생기지 않는데 이 속도를 임계속도라 한다. 

 

구성인선의 크기를 좌우하는 주요 인자로는
① 공구 윗면의 경사각 : (+)의 큰 경사각은 구성인선을 작게 한다.
② 절삭속도 : 고속도일수록 구성인선은 감소된다.
③ 칩의 흐름에 대한 저항 : 칩의 흐름에 대한 저항이 클수록 구성인선은 커지므로 저항을 감소시켜야 한다.
④ 칩의 두께 : 칩의 두께를 감소시키면 구성인선의 발생도 감소된다.

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