(3-3) 공구각의 영향:(교과서 p686)
절삭저항은 공구각의 영향을 크게 받고 그 중에서도 절삭각의 영향이 크다. 그림은 절삭각과 절삭저항의
관계를 보이는 실험 graph로서, 가공재료에 따라 절삭저항의 크기는 다르지만 증감의 경향은 같다.
절삭각이 90°보다 작아지면 절삭저항은 거의 직선적으로 감소하지만
60°부근에 이르면 거의 일정하다. 그런데 절삭각이 작으면 절삭인의 강도가 약해지고
절삭열을 흡수할 수 있는 질량이 감소하기 때문에 절삭인의 온도가 상승할 수 있다.
따라서 본 실험 data에서는 절삭저항과 공구수명의 관점에서 절삭각을 60°로 하는 것이 좋다.
절삭각과 절삭저항
다음 그림은 Ernst-Hans의 연구 결과로서, 공구경사각에 대한 절삭저항이 앞에서 소개한 것과 같은
경향을 보인다.
경사각과 절삭저항
다음 그림에서와 같이 공구의 설치각(設置角; setting angle)이 절삭저항에 영향을 주는 것을 볼 수 있다.
설치각의 증가와 더불어 주분력 Fc와 배분력 Fr는
감소하고, 이송분력 Fa는 다소 증가한다. Fc의 감소는 설치각을 크게 함으로써
미변형 chip 두께(uncut chip thickness)가 크게 되기 때문이며, 앞에서 언급한 동일 절삭면적일 때 이송을 크게 하는 것과 같은
경우로 볼 수 있다.
설치각과 절삭저항
(3-4) 절삭속도의 영향:
다음 그림은 절삭속도에 대한 주분력의 관계로서, 절삭속도가 300 ft/min 이하에서는 절삭저항이 절삭속도의
영향을 거의 받지 않고, 그 이상에서 절삭속도의 증가와 함께 절삭저항이 약간 감소하고 있다. 고속절삭에서
절삭저항이 감소하는 것은 절삭온도의 상승에 의하여 가공물의 강도가 저하하여 전단면과 경사면의 전단강도가
저하하는 것이 가장 큰 원인이 되는 것으로 생각된다.
절삭속도와 절삭저항
(3-5) 가공재료의 기계적 성질의 영향:
각종 가공재료의 기계적 성질에 의하여 절삭저항을 구할 수 있다면 공구동력계를 사용하여 절삭저항을
측정할 필요가 없어 편리할 것이다. 그러나 원래 절삭에서는 극히 복잡한 소성변형이 따르기 때문에
단순히 기계적 성질 만으로 절삭저항을 계산하는 것은 무리이다.
Kronenberg가 가공재료의 기계적 성질로 절삭저항의 표시를 시도한 것을 다음과 같이 소개한다.
HB: 가공물의 경도,
σc: 인장강도(kg/mm²),
δ: 절삭각(o), A: 절삭면적(mm²)이라 할 때
절삭저항 Fc(kg)는
-
위 식에서 절삭저항이 가공재료의 기계적 성질에 의하여 크게 영향을 받는다는 것은 확인할 수 있다.
