개념 한 쪽
밀링 절삭은 커터의 회전 방향과 공작물의 이송 방향 관계에 따라 상향절삭(Conventional, 반대 방향)과 하향절삭(Climb, 같은 방향)으로 구분된다. 이 두 방식은 칩 두께 변화, 공구 수명, 백래시 영향 등 가공 특성에서 차이를 보이므로 문제에서 방향과 그 결과를 연결하여 판단해야 한다.
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출제기준 단원 「상향절삭 및 하향 절삭」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 상향·하향 절삭 특성 판단 | 1 | 절삭 방향에 따른 칩 두께 변화와 백래시 영향 구분하기 |
| 테이블 이송속도 계산 | 1 | 절삭속도와 지름으로 회전수 구한 뒤 이송속도 계산하기 |
| 하향절삭 시 안전·설정 점검 | 1 | 하향절삭에서 백래시 제거 장치의 필요성 판단하기 |
상향절삭은 커터의 회전 방향과 공작물 이송 방향이 반대인 절삭 방식이다. 이 방식에서는 절삭 시작 시 칩 두께가 얇고 끝날 때 두꺼워지는 칩 두께 변화를 보이므로 '칩 두께가 0에서 최대까지 증가'하는 특성이 있다.
하향절삭은 커터의 회전 방향과 공작물 이송 방향이 같은 방식이다. 이 경우에는 절삭 시작 시 칩 두께가 두꺼웠다가 끝날 때 얇아지는 특성을 가지므로 '칩 두께가 최대에서 0으로 감소'한다.
백래시(기계적 간극)와 관련된 영향은 두 방식에서 다르게 나타난다. 하향절삭에서는 공작물이 커터 쪽으로 당겨지는 성질이 있어 공작물이 이탈하거나 위치 불안정이 생길 수 있으므로 백래시 제거 장치를 작동시켜 간극을 없애야 한다. 반대로 상향절삭은 절삭력이 공작물을 들어 올리지 않거나 백래시의 영향을 적게 받아 백래시 제거 장치가 필요하지 않은 경우가 많다.
밀링 가공의 이송 계산은 회전수와 날수, 1날당 이송의 조합으로 구한다. 회전수는 절삭속도와 공구 지름으로부터 유도하며, 테이블 이송속도는 회전수 × 날수 × 1날당 이송 공식을 적용하여 구한다.
예1: 절삭속도 30m/min, 커터 지름 150mm, 날수 10개, 1날당 이송 0.2mm일 때 회전수와 테이블 이송속도를 구한다. 회전수는 N = 1000×Vc/(πD) 공식을 사용하여 N ≈ 1000×30/(3.14×150) ≈ 63.7rpm으로 구한다. 테이블 이송속도는 N×Z×f 이므로 약 63.7×10×0.2 ≈ 127.4mm/min가 된다.
예2: 절삭속도 120m/min, 지름 100mm, 날수 8개, 1날당 이송 0.1mm일 때 회전수와 이송속도를 구한다. 회전수는 약 382rpm이며, 이송속도는 382×8×0.1 ≈ 306mm/min가 된다.
예3: 회전수가 주어질 때는 직접 이송속도 공식을 사용한다. 예로 회전수 500rpm, 지름 200mm, 날수 10개, 한 날당 이송 0.2mm이면 테이블 이송속도는 500×10×0.2 = 1000mm/min가 된다.
수평 밀링머신 가공사항으로 틀린 것은?
정답 ② · 밀링 가공 시 하향 절삭을 하면 커터가 공작물을 당겨당기는 힘이 작용하여 워크가 빠져나가거나 진동이 발생할 수 있으므로, 백래시 제거 장치를 확실히 작동시켜야 합니다. 장치를 풀어 놓는다는 것은 안전상 및 가공 정밀도상 잘못된 설명입니다.
하향 절삭 시 공작물 이탈을 방지하기 위해 백래시 제거 장치를 반드시 작동시켜야 하며, 풀어 놓으면 안 된다.
절삭속도 30m/min, 밀링커터날수 10, 지름 150mm, 1날당 이송 0.2mm로 밀링가공할 때, 테이블 이송량은?
정답 ④ · 축용 한계게이지(Shaft limit gauge)인 '링 게이지'는 축(Shaft)의 바깥지름을 검사하는 데 사용되는 공구입니다. 구멍용 한계게이지는 홀의 내경을, 사인바와 탄젠트바는 주로 값도나 정밀 위치 설정에 사용되므로 바깥지름 측정에는 축용 한계게이지가 적합합니다.
테이블 이송량(Nf)은 회전수(N)×날수(Z)×1날당이송(f) 공식을 적용하여 계산합니다.
밀링상향절삭(up cutting)의 설명 중 옳은 것은?
정답 ① · 밀링 상향 절삭(Conventional Milling)은 공구의 회전 방향과 공작물의 이송 방향이 서로 반대인 경우를 말합니다. 절삭이 시작될 때 칩 두께가 얇았다가 점점 두께져야 하므로 회전 방향과 이송 방향이 반대가 되어야 이러한 절삭 형상이 만들어집니다.
상향절삭은 커터 회전방향과 공작물 이송방향이 반대이며 칩 두께가 얇아졌다가 두꺼워진다.
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