압연균질 장갑강의 모따기 가공에서 최적 절삭 조건에 대한 연구

Abstract

본 연구의 목적은 방산산업의 주요부품에 많이 사용되고 있는 압연균질 장갑강(RHA)을 챔퍼밀로 모따기 절삭가공 할 때, 절삭력 예측 시뮬레이션 모델 적용을 통해 최적 절삭조건을 제시하고 생산성을 향상하는 것이다. 이전까지 절삭력 예측 관련 연구의 대상은 절삭성에 영향을 미치는 요소인 공구 중에서도 엔드밀에 집중되었으며, 또 다른 가공인자인 피삭재에 대해서는 부족한 연구로 인해 산업계에서 사용되는 다양한 형상의 공구 및 피삭재에 따른 가공 특성을 반영하기에는 한계가 있었다. 특히, 고장력강의 일종인 RHA강에 대한 가공 특성은 그 연구가 희박하고, 절삭력을 측정하여 공구 성능 및 가공 측면의 현상에 대한 고찰을 실시한 연구는 부재인 상태이다. 다만, 산업현장에서는 RHA강의 기계적 특성 및 가공 성능 등이 일부 경험적 판단을 통하여 공구의 선택 및 적절한 절삭 파라미터의 선정과 연관되어 적용 및 운영되고 있는 상황이다. 따라서 이 연구에서는 Kline 등의 많은 연구가들에 의해 연구되었던 엔드밀 가공에서의 절삭력 모델을 응용하여 기하학적 특성이 다른 챔퍼밀 가공에 적용하여 예측된 절삭력이 실험된 절삭력을 약 80%이상 반영하고 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 특성화된 피삭재인 RHA강에 챔퍼밀 가공을 적용하였을 때 발생되는 절삭력을 예측하여 챔퍼밀 공구의 인서트 팁이 파손되지 않는 제한절삭력 이하에서 다양한 가공량에 따라 최적의 이송속도를 결정하였다.