선삭 가공 시 절삭력

선삭 가공 시 어떤 절삭력이 작동하나요?

선삭 시 절삭력은 접선 방향 절삭력으로 흔히 가장 큰 힘인 주 절삭력 Fc를 말합니다. 아래 그림 1에 표시된 것처럼 선삭 가공 시 Fc는 회전 방향에 접선 방향으로 작용하는 주 절삭력입니다. Fc, 이송력 Ff 및 비 활성 힘(passive force) Fp는 선삭 시 직접적으로 측정할 수 있는 반면에, 활성 힘(active force) Fa 및 합력(resultant force) R은 계산됩니다. 활성 힘은 주 절삭력 Fc와 이송력 Ff의 벡터 합입니다. 활성 힘은 다른 공정 설정을 비교하는 데 가끔 사용됩니다. 합력(resultant force)은 주 절삭력 Fc, 이송력 Ff 및 비 활성 힘 Fp의 벡터 합이며 다른 공정 설정을 비교하는 데에도 적용됩니다. 

선삭 공정 시 절삭력 측정 방법

선삭, 특히 종 방향 선삭은 형상적으로 지정된 절삭 날로 가공하는 모델 사례입니다. 날은 끊임없이 절삭에 관여하므로 한계 조건에 따라 다른 특정 재료에 대한 해당 힘을 결정하고 특성화하는 데 사용됩니다.

절삭력 및 기타 힘 성분을 최적으로 측정하기 위해 공구는 압전 기술로 작동하는 고정식 동력계에 고정됩니다. 이러한 동력계는 일부가 모듈식 구조이며. 일반적으로 적합한 어댑터를 사용하여 공작 기계의 터릿 헤드에 장착됩니다. 공구는 공구 홀더를 지닌 동력계에 장착되어 동력계는 공구와 터릿 헤드 사이에 내장됩니다. 이 구조를 통해 정확하게 매우 동적인 힘을 측정할 수 있으므로 공정 체인의 가장 작은 변화조차도 즉시 정량화할 수 있습니다. 멀티 컴포넌트형 동력계의 도움으로 선삭 공정에서 생성되는 주 절삭력은 절삭력 Fc, 이송력 Ff 및 비 활성 힘(passive force) Fp의 세 가지 구성 요소로 직접 분류됩니다.

선삭 공정 시 절삭력을 측정하는 고정식 동력계의 장점은?

선삭 공정 시 절삭력을 측정하면 다양한 응용 분야에서 다음과 같은 효과가 있습니다.

  • 실제 절삭 공정 시 소성(plastic mechanical) 작용의 분석
  • 칩 형성 및 그것이 공정에 미치는 영향의 분석
  • 힘의 진행으로 인한 마모 과정의 식별
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