공작기계의 기본운동에 해당되지 않는 것은?
- 절삭운동
- 치핑운동
- 이송운동
- 위치조정운동
정답과 해설 보기
정답 ② · 공작기계의 기본 운동은 절삭운동, 이송운동, 위치조정운동의 세 가지로 구성됩니다. 치핑운동(Chipping)은 절삭 가공 시 칩이 깨지며 떨어져 나가는 현상을 의미하거나 기계의 기계적 운동 구분에 해당하지 않는 용어입니다.
공작기계 기본운동은 절삭, 이송, 위치조정의 세 가지로 정의되므로 치핑운동은 해당되지 않는다.
개념 한 쪽
기계가공조립기능사 절삭온도 및 절삭유제 — 칩형상·공작기계·표면거칠기
절삭가공에서는 재료 성질과 절삭 조건에 따라 칩의 형태가 달라지고 공작기계의 운동 형태에 따라 장치와 동작이 구분된다는 점을 이해해야 한다. 또한 표면 거칠기의 이론값은 이송량과 절첨 반지름의 관계로 계산할 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「절삭온도 및 절삭유제」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 칩 형태 판정 | 1 | 재료 성질과 절삭 속도로 칩 형태를 판단하는 능력 |
| 급속귀환 여부 판별 | 1 | 기계의 운동 방식으로 급속귀환 적용 여부를 구분하는 능력 |
| 바이스 규격 및 표면거칠기 | 1 | 공구 규격 기준과 Ra 계산식을 적용해 수치 또는 규격을 판별하는 능력 |
뜻
칩의 형태는 공작물의 연성이나 취성과 절삭 속도에 따라 결정된다고 한다. 취성 재료인 주철은 연성이 부족하므로 저속 절삭 시 전단 변형 전에 균열이 발생하여 조각으로 부서지는 균열형 칩이 생성한다. 반면 연성이 큰 재료는 고속에서 연속형 칩이 형성한다.
공작기계는 운동 방식에 따라 회전 절삭 기계와 직선 왕복 절삭 기계로 구분한다. 회전 절삭을 하는 밀링이나 연삭 등은 급속귀환이 필요하지 않다고 한다. 반대로 세이퍼, 플레이너, 슬로터처럼 직선 왕복 운동을 하는 기계는 절삭 행정과 복귀 행정을 구분하므로 급속귀환 장치를 갖춘다.
표면 거칠기 Ra의 이론값은 이송량(f)과 바이트 끝 반지름(r)의 관계로 근사식 Ra ≈ f²/(8r)를 사용해 구할 수 있다. 이 공식을 이용해 mm 단위로 계산한 뒤 필요하면 μm로 환산하면 된다.
공작기계의 규격 표시는 사용성과 실무적 기준에 기반한다. 예컨대 바이스의 크기는 조(Jaw)의 개구 폭으로 표시하므로 조 폭이 클수록 더 큰 공작물을 고정할 수 있다.
예제
주철을 저속으로 절삭하는 상황이 주어지면 칩이 조각조각 부서지는 균열형 칩을 정답으로 고른다는 예시를 제시한다. 회전 절삭과 왕복 절삭을 구별하는 문제에서는 밀링이 회전 절삭이므로 급속귀환을 하지 않는 기계로 선택하고, 세이퍼나 플레이너는 왕복 절삭으로 급속귀환이 있다고 판단한다. 표면 거칠기 계산 문제에서는 Ra ≈ f²/(8r) 공식을 사용해 이송량과 반지름을 대입해 계산하는 절차를 보인다.
대표 기출 3문항
다음 공작기계 중 급속귀환 운동을 하지않는 기계는?
- 세이퍼
- 플레이너
- 밀링
- 슬로터
정답과 해설 보기
정답 ③ · 세이퍼와 플레이너는 직선 운동을 하며 복귀 시 공구를 들어 올리거나 경사지게 하여 빠르게 복귀하는 급속귀환 장치가 필수적입니다. 슬로터도 상하 직선 운동 시 급속귀환을 합니다.
밀링은 회전 절삭이므로 급속귀환이 필요 없으며, 세이퍼/플레이너/슬로터는 직선 왕복 운동으로 급속귀환을 한다.
공작 기계 중에서 일감과 공구가 모두 회전 절삭 운동을 하는 기계가 아닌 것은?
- 브로우칭 머신
- 호빙 머신
- 래핑 머신
- 원통 연삭기
정답과 해설 보기
정답 ① · 브로우칭 머신(broaching machine)은 브로우치(broach)라는 공구가 직선 운동을 하며 절삭을 수행하는 기계로, 일감과 공구 중 어느 것도 회전 절삭 운동을 하지 않습니다. 반면 호빙, 래핑, 원통 연삭기는 모두 회전 운동을 포함한 가공 방식을 사용합니다.
브로우칭 머신은 공구의 직선 왕복 운동으로 절삭하므로 회전 절삭이 아닌 기계입니다.
자주 묻는 물음
- 주철을 절삭할 때 어떤 칩이 생기나?
- 주철은 취성 재료이므로 저속 절삭 시 내부 균열이 먼저 발생해 파편화되는 균열형 칩이 생성한다.
- 밀링 머신은 급속귀환을 하나?
- 밀링은 회전 절삭 방식이므로 절삭 행정과 복귀 행정이 구분되지 않아 급속귀환을 하지 않는다.
- 표면 거칠기 Ra는 어떻게 계산하나?
- 표면 거칠기 이론값은 Ra ≈ f²/(8r) 공식을 사용해 이송량 f와 바이트 끝 반지름 r을 대입해 구한 뒤 필요하면 단위를 변환해 표시한다.
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