기계가공

고체상태에서 재료를 필요한 형상으로 가공하는데는 두가지방법이 있다. 그 하나는 필요없는 부분을 제거하므로서 요구하는 형상을 얻는 기계가공공정이고 다른 하나는 재료의 손실없이 소성변형에 의하여 가공하는 공정이다. 대부분의 절삭작업은 공구와 소재간의 상대운동에 의하여 국부적인 변형집중을 유발하여 재료를 국부적으로 파단시키므로 이루어진다.

절삭은 높은 칫수정도, 양호한 표면 그리고 복잡한 형상의 제품을 생산하는데 주로 이용된다. 절삭가공은 통상 열간압연, 단조 혹은 주조와 같은 1차 공정에 의해서 만들어진 소재에서 수행되어지므로 2차 가공공정이라 부른다. 생산부품의 80%이상은 완제품이 되기전에 절삭가공을 거친다.

그림 1. 일반적인 절삭가공의 개략도

● 공작기계 형태

소수의 예외를 제외하면, 공작기계는 크게 두가지 형태로 나누어진다. 회전운동에 의하여 절삭면을 생성시키는 것과 직선운동에 의하여 절삭면을 생성시키는 그것이다. 주공정인자는 절삭속도ν, 절삭깊이 d, 송입량 f이다. 길이 L_w인 원주표면을 가공하기 위하여 소재를 L_w / f만큼 회전시켜야 한다. 만약 분당소재 회전수가 n_w이면 그때 한 패스(pass)에 소요되는 시간은 t = L_w / fn_w.중공실린더의 내부를 가공하는 경우를 보링(boring)이라 부른다. 아주 큰 작업물의 경우에는 축에 대하여 수직으로 회전하는 수직 보링기위에 올려놓고 작업한다. 쉐이핑은 하나의 끝을 가진 공구가 작업물 표면을 직선적으로 왕복운동하는 공정이다. 평평한 표면을 만드는 가장 효과적인 방법중의 하나가 밀링공정이고, 밀링커터는 여러 개의 날을 가진 공구이다