단면절삭시의 가속성 응용에 대한 연구

Abstract

본 연구의 목적은 단면절삭시의 특성을 조사하여 선삭시의 상태와 비교해석하려 함에 있으며, 공구수명식 결정에 필요한 공구마모 시험을 중심으로 절삭력 및 절삭온도 등의 제반 절삭성 측정과 단위 material volume 가공시의 경제성 문제에의 응용이 포함된다. 사용된 재질은 ST20E 표준형 carbide 공구와 연강인 S45C가 선택되었으며 out feed 형식의 단면절삭이 수행되었다. Taylor type 의 공구수명식은 절삭속도와 수명시간의 관계를 구하는데 집중되어 있으며 고가의 재질인 경우 수시간의 실험과 많은 비용을 수반한다. 이러한 점에서 단면절삭을 통한 선삭시의 상태를 유추하는 방법은 널리 연구되어 왔으며 양측 결과는 잘 일치함이 조사된 바 있다. 이러한 목적으로, 본 실험에서는 경한 재질의 가족공구수명시험에 쉽게 적용할 수 있는 측정변수 $\alpha$(number of pass to failure) 를 $R_L$(radius to failure) 대신 새로 도입하여 그 범용가능성을 보이고, 절삭속도와 공구수명 관계 이외에 feed rate 와 절삭깊이 등의 관계를 추가하여 그 신뢰성을 보였다. 이러한 공구수명 유추에 대한 제반 고찰과 아울러 속도증가에 민감한 crater wear 의 절삭조건에 대한 영향 및 절삭적항과 온도의 변화가 조사 되었다. 끝으로, 단위 material volume 을 절삭시에 주어진 목적함수를 최적화하는 절삭조건의 조합을 Steepest Descent Algorithm 을 사용하여 유추해 냄으로써 경제성 분석에의 응용가능성을 보였다.