Home

Class Schedule

뒤로 목차로 다음으로
10 편     절   삭   역   학

[10] 경제절삭(經濟切削)(교과서 p.655)

(1) 평균가공시간 및 생산비 :

절삭가공에서 절삭속도를 선정하는 데 두가지의 기준이 있다. 하나는 최저생산비(最低生産費)이고, 다른 하나는 최소생산시간(最小生産時間)이다. 원통선삭에서와 같은 일정한 절삭속도에서 최저생산비가 드는 최적절삭속도를 먼저 고려하여 본다. 이 때에 작업자와 기계가 Nb개 부품의 1 batch를 생산하는 데 걸리는 시간을 다음과 같이 세가지로 나누어 생각할 수 있다.

  1. 총준비시간: Nb·tℓ
    단, tℓ: 준비시간(공작기계에 각 부품을 착탈하는 시간과 공구를 처음 절삭위치에 옮기는 시간)
  2. 총가공시간: Nb·tm
    단, tm은 각 부품의 절삭시간
  3. 마모된 공구를 교체하는 데 걸리는 시간: Nt·tct
    단, tct는 공구교환시간/공구, Nt는 사용공구수

M을 기계와 작업자에 대한 시간당 비용(간접비 포함)이라 하면 기계 및 인건비의 총액은 다음과 같다.

생산비 총액을 계산하기 위하여는 위 식에 공구비 Nt·Ct를 더하여야 한다.
Ct는 공구 1개의 값이다.
부품(component) 1개에 대한 평균생산비는 다음과 같다.

위 식에서 첫 번째 항은 준비비(비가공비)이며, 어느 특정된 작업에서는 일정하다. 두 번째 항은 가공비이며, 이송을 일정하게 하고 절삭속도를 증가시키면 감소시킬 수 있다. 끝항은 공구비이며, 절삭속도의 증가와 함께 증가한다. 1 batch를 생산하는데 요하는 공구수를 구하기 위해서는 절삭속도와 공구수명의 관계를 알아야 한다. Taylor의 실험식인 절삭속도와 공구수명의 관계는 다음과 같다.

여기에서 V: 절삭속도(m/min), t: 공구수명(min), n: 지수(상수), C: 상수(공구수명 t=1min에 대한 절삭속도)
1 batch의 가공에 필요한 공구수는 공구가 전가공시간 가공물에 물려 있고, tr: 주어진 절삭속도 Vr에 대한 공구수명이라 할 때

1개의 부품(component)에 대한 가공시간 tm은

여기서 V: 절삭속도, K: 상수

원통선삭에서 K=π·dw·lw/f로 표시되며, K는 가공중에 가공물에 대한 공구의 상대적 이동 거리이다. 다만, lw: 가공물의 길이, dw: 가공물의 지름, f: 이송

(2) 최저생산비와 절삭속도 :

생산비와 절삭속도의 관계는 위 식들에서 다음과 같이 쓸 수 있다.

최저생산비에 대한 Vc를 구하기 위하여 윗식에서 으로 놓으면

위 식에 의하면 최적절삭속도는 batch size나 준비시간과 무관함을 알 수 있다. 절삭속도가 생산비 Cpr에 미치는 영향을 다음 그림에서 볼 수 있다.

절삭속도와 생산비

(3) 최소생산시간과 절삭속도 :

부품 1개의 평균생산시간은

윗식에 앞의 식들을 대입하면

최소생산시간에 대한 절삭속도 Vp를 구하기 위하여 윗식에서 으로 놓으면

지금까지에서 최저생산비에 대한 조건과 최소생산시간에 대한 조건이 서로 다르다는 것을 알 수 있다. 실제에서는 시장성 등 여러 가지를 고려하여 절충된 절삭속도를 택하며, 이에 대하여는 다음으로 미룬다.

뒤로 목차로 위로 다음으로


Search Engine Home