선반 공구에 있어서 칩 유동방향의 예측

Abstract

선반공구에 의한 절삭시 칩유동방향에 대하여 해석을 하고 실험치와 비교하였다. 칩유동방향을 결정하는 인자로는 절삭조건 (절삭깊이, 이송량) 및 공구의 형상으로 보았다. 절삭조건에 따른 영향은 절삭시 두 절삭인에 의하여 형성되는 전단면에 작용하는 수직응력의 합 벡터 방향으로 칩이 유동한다고 가정하였으며, 공구형상에 의한 영향은 Single Cutting Edge 에 의한 3 차원 절삭에서의 기울임각과 수직경사각에 해당하는 각을 각각 구하여 J.K.Russell의 식을 적용하였다. 이와같이 유도한 계산치와 실험치는 10% 정도의 오차로서 일치한다. 특히 절삭조건의 비 $(\frac{f}{d})$가 1에 가까워지거나 Nose Radius가 있는 경우에는 End Cutting Edge Angle를 무시한 Zorev의 해석치가 실험치와 상당한 오차가 나므로 이 각을 고려하여 해석하였다. 그리고 칩유동방향에 대한 유효경사각을 구하여 공구수명과의 관계를 검토해 본 결과 공구수명에 대한 변수인 Side Rake Angle, Back Rake Angle을 유효경사각으로 할 수 있음을 알았다. 따라서 공구수명 실험시 유효경사각을 변수로 하면 상당히 효과적일 것이다.