기계공작법

4 편 절 삭 가 공

[5] 연삭유제(교과서 p.478)

연삭에서는 다른 절삭가공에 비하여 단위체적의 연삭분(硏削粉; grinding chip)당 가공 energy가 크기 때문에 열이 많이 발생하며, 숫돌의 열전도도가 낮아 chip에 의하여 나가는 열 외에는 대부분의 연삭열이 가공물에 전도된다. 따라서 연삭열로 인하여 가공물이 변질되거나 연삭균열이 발생할 수 있으므로 연삭유제를 공급하여 이에 대처하여야 한다.
연삭유제는 윤활성, 냉각성, 침투성을 가져야 하며, 윤활작용은 숫돌입자의 마모를 적게 하고 열발생을 적게 한다. 냉각성은 발생열을 신속히 제거함으로써 숫돌입자의 마모를 적게 하고, 가공물의 열변형 및 변질을 방지한다. 침투성은 숫돌입자 사이가 chip으로 메워지지 않도록 함으로써 숫돌입자의 연삭작용을 돕는다.
연삭유제의 구비조건은 윤활성, 냉각성, 침투성을 포함하여 다음과 같이 정리할 수 있다.

연삭성을 좋게 할 것(chip 생성을 용이하게 할 것)
가공면의 정밀도를 좋게 할 것
숫돌입자의 마모를 적게하여 연삭숫돌의 수명을 크게 할 것
가공물 및 연삭기에 녹슬지 않게 할 것
인체에 무해하고, 악취가 없을 것
거품이 없어 열을 흡수할 수 있도록 질량이 클 것
연삭기의 도장(塗裝)을 침해하지 않을 것
변질되지 않아 장시간 사용할 수 있을 것
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연삭유제의 공급방법

[6] 숫돌차의 안전사용

연삭숫돌은 고속으로 회전하기 때문에 연삭중에 숫돌이 파열되면 대단히 위험하므로 안전을 위해 다음 사항을 준수할 필요가 있다.

숫돌을 사용 전에 세심하게 검사할 것
숫돌을 정확히 고정할 것
숫돌에 덮개(cover)를 씌울 것
숫돌의 원주속도를 조건에 맞게 지킬 것
냉각된 상태의 숫돌로 단시간에 중연삭(重硏削)하거나, 건식연삭에서 갑자기 다량의 연삭유제를 공급하면 숫돌에 균열이 발생할 수 있으므로 이를 피할 것

(1) 숫돌의 검사:

(1-1) 음향검사:

숫돌을 hammer로 가볍게 두드려 소리에 의하여 떨림 및 균열 여부를 판정하는 방법이다.

(1-2) 회전시험:

숫돌을 사용속도의 1.5 배로 3 ~ 5 min 동안 회전시켜 원심시력에 의한 파열여부를 시험한다.

(1-3) 균형검사:

연삭숫돌의 두께나 조직이 불균일하여 회전중 떨림이 발생하는 경우가 있으며, 작업자의 안전과 필요한 가공정밀도를 얻기 위하여 숫돌차의 중심(重心)과 주축의 중심(中心)이 일치하도록 조정하여야 한다. 소형 숫돌차는 직접 주축에 고정하나, 지름이 큰 숫돌차는 sleeve라 하는 adapter에 숫돌차를 고정한 후 이것을 주축에 고정한다. 이 때 주축에 고정하기 전에 sleeve를 포함한 중심(重心)을 조정한다. 그림과 같이 숫돌을 올려 놓고 회전시키면 어느 위치에서나 숫돌이 정지할 수 있도록 balancing weight a 및 b의 위치를 조정한다. 소형 숫돌에서는 불평형량(不平衡量)이 적고 회전반지름이 작으므로 크게 문제되지 않으나 大形 숫돌에서는 불평형량이 클 수 있고 회전반지름이 크므로 원심력에 의한 위험이 있으므로 숫돌고정 flange에 있는 중추(重錐)를 홈에 따라 활동(滑動)시켜서 불평형이 없도록 다음과 같은 순서에 따라 검사하면서 중추를 고정한다.

숫돌을 평면연삭기에 장착하고 truing 한다.
숫돌에 taper 진 balancing arbor를 끼우고 그림 (a)와 같이 balancing stand에 올려 놓는다.
숫돌을 돌려 정지한 후 아래쪽에 있는 부위에 표시를 한다. 즉 중심(重心)이 아래쪽에 있음을 표시하는 것이다.
각각 1/4, 1/2, 3/4 회전시켜 평형을 check 하여 간다.
중추(重錐) screw를 풀고 앞에서 표시한 쪽과 반대쪽으로 중추를 옮겨 가면서 숫돌을 회전시켰을 때 어떤 위치에서나 정지될 때 중추 screw를 조여 고정한다.

숫돌 평형(平衡)잡기
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(2) 숫돌의 고정:

숫돌을 연삭기의 주축에 고정할 때 다음 사항을 준수하는 것이 좋다.

숫돌은 취약(脆弱)하므로 중심축에서 직접 고정하는 것은 위험하며, 숫돌지름의 1/2~1/3의 flange로 그림 (a)와 같이 고정한다.
숫돌과 flange 사이에는 두께 0.5mm 이하의 압지(壓紙) 또는 얇은 고무 washer를 끼운다.
축의 열팽창에 의한 숫돌의 파열을 피하기 위하여 숫돌구멍과 축과의 간격을 0.1~0.15mm 정도로 유지하는 것이 좋다.

숫돌의 고정
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(3) 숫돌의 덮개:

숫돌이 회전중 파열되는 경우에 안전을 위하여 연삭기의 종류, 형상 및 치수에 따라 알맞는 덮개를 그림과 같이 씌워야 한다.

숫돌덮개
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(4) 숫돌의 취급:: 숫돌을 보관할 때에는 목제(木製)의 선반 또는 ☞ wheel hanger에 놓아 진동이나 충격을 받지 않게 하는 것이 좋으며, 많은 양을 포개 놓거나 중량물(重量物)을 올려 놓지 않도록 한다. 대형의 숫돌을 운반할 때에는 숫돌면이 손상을 입지 않도록 보호하여야 한다.

연삭(硏削; grinding)에서의 절삭역학은 10장을 참조하라.

보충(6매)(diamond 숫돌에 의한 연삭) (From 정밀공작법, 대광서림, 서남섭 편저, p.285 ~ 289)