기계공작법

10 편 절 삭 역 학

[13] 가공면의 표면거칠기(粗度)(교과서 p.676)

가공물에서 불필요한 부분을 절삭공구인으로 제거하여 소정의 형상과 치수로 가공을 완성한 가공면을 미시적(微視的)으로 보면 수많은 요철(凹凸)이 있으며, 일정한 간격에 있는 요철의 빈도와 크기를 표면거칠기(粗度; roughness)라 하고, 가공정밀도를 평가하는 중요한 인자이다. 이러한 요철은 내부응력, 변질층과 함께 내마모성, 내식성 등을 저하시키는 영향을 준다.
조도의 표시법에는 중심선평균조도, 최대높이조도, 10점평균조도 등이 있으며, 이에 대하여는 *6편 측정에서 소개했으므로 여기에서는 조도에 영향을 주는 인자에 대한 것만을 기술한다.

(1) 이론적 조도:

절삭가공에서 이론적 조도(ideal roughness)란 built-up edge, 진동, 공작기계의 부정확 등이 없이 단지 절삭공구형상 및 이송(feed)에 의한 자국으로 정해지는 조도를 의미한다.

(1-1) 선삭(旋削)에서 공구선단(工具先端) 반지름 r_e = 0인 경우:

정의에 의하여 이송방향으로의 최대높이조도 R_max과 평균조도 R_a는 다음과 같이 전개된다.

그림(c)는 윗 식에 대한 graph이다.

(1-2) 선삭(旋削)에서 공구선단(工具先端) 반지름 r_e ≠ 0 인 경우:

그림에서 선단반지름이 r_e인 공구로 선삭한 가공면의 이송방향으로의 이론적 조도는 다음과 같다.

보충 (위식의 도출과정, 절삭가공학에 link되었음, p. 200에서 부터)

(2) 실제의 조도:: 가공면에 실제로 나타나는 조도에 영향을 미치는 인자를 다음과 같이 정리할 수 있다..

공작기계의 진동
saddle 등과 같은 것에 의한 공구운동의 부정확
이송기구의 불규칙성
가공재료의 결함
취성재료의 절삭에서 chip의 불연속
연성재료(延性材料)를 저속에서 절삭할 때 가공면의 뜯김
chip의 유동에 의한 가공면의 손상

이들 영향에 대하여는 위의 pdf- file을 참조하기 바란다.