목 차 
개 요
공작기계 구조의 발전은 절삭공구의 절삭능(切削能) 향상의 영향을 크게 받았으며, 아래 그림은 절삭공구의 발전에 따른 최대 절삭속도를 보여 준다. 이와 같이 절삭공구의 발전은 공작기계의 가용동력(可用動力) 및 절삭속도의 증가를 가져왔으며, 보다 높은 성능뿐 아니라 정밀도의 요구도 점증되어 왔다.
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연대별 강의 절삭속도
James Watt 시대에는 2mm 정도의 가공정밀도로 만족하였으나, 오늘날에는 정밀공작기계 및 측정기술의 발달에 의하여
다음 그림에서와 같이 ±0.001mm 이하의 정밀도 절삭가공도 가능하다.
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연대별 절삭가공의 정밀도향상
제2차 세계대전 후 초경공구재료(超硬工具; carbide) 및 ceramics의 절삭공구가 출현하여 Taylor 시대에
고속도강 공구로 30m/min의 절삭속도에서 300m/min의 절삭속도가 가능하게 되었다. 이와 같은 절삭공구의
발달에 따라 고속중절삭(高速重切削)을 위한 공작기계의 제작이 요구되었다.
자동차공업을 비롯한 다량생산을 요하는 기계공업 분야에서 다목적용인 범용공작기계(汎用工作機械)보다는
단일목적용인 전용공작기계(專用工作機械)가 출현하고, 그후 반송장치(搬送裝置)를 연결하여 반송(搬送),
정치(定置), 고정, 절삭, 측정 및 해체 등의 전작동(全作動)을 전자적으로 제어하는 일련의 기계군(機械群)인
transfer machine이 등장하였으며, 근년에는 개개의 공작기계의 자동화는 물론 공작기계실(工作機械室) 전체,
즉 공장을 전부 자동화하는 소위 무인화공장(無人化工場)에 진입하였다.
이와 같이 끝없이 발전하는 공작기계와 공장의 건설도 공작기계 설계원리를 이해함으로써만 가능한 것이다.
고품질(재료의 품질 향상, 정밀도 향상, 내구력 향상)의 제품을 저비용으로 제작하기 위하여는 다음 사항이
만족되어야 한다.
- 공작기계의 정밀도가 높아야 한다.
- 주축, 미끄럼면(bed, table 등), 안내나사(lead screw, feed screw 등) 및 gear 등
- 공작기계의 강성(정강성, 동강성)이 커야한다.
- 공작기계의 열변형이 적어야 한다.
- 기계 내부의 각종 열원, 절삭열, 실내온도 등의 제어
- 주축의 고속회전이 가능해야 한다.
- 미세 이송이 가능해야 한다.
- 공작기계의 설치를 정확히 하여야 한다.
- 공작기계의 자중 및 진동, 외부의 진동에 대하여 대처하여야 한다.
- 절삭공구의 크기, 기하학적 형상, 재질, 다듬질 정도를 알맞게 하여야 한다.
- 가공제품의 필요 성질을 만족하는 범위내에서 가공재료의 피삭성이 좋아야 한다.
- 절삭조건을 적절히 선정하여야 한다.
- 절삭깊이, 이송, 절삭속도, 절삭유제의 선택 및 공급방법 등
a, b, c, d, e, f는 공작기계(설계)에 속하며, 절삭학에서는 g, h, i 인자들의 상호관계, 상호영향을 공부하여 그 결과를 실용(가공정밀도, 절삭율, 경제절삭)에 적용한다.
따라서 본편에서는 과거로부터 지금까지 기본적으로 이용되는 공작기계설계의 원리인
a, b, c, d, e, f에 대하여 공부하기로한다.
본교재의 저작권 및 판권 문제로 print가 되지 않게 하였으므로 이 점 양해 있으시기 바랍니다.
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