개념 한 쪽
선반가공에서는 공구 형상과 이송, 회전수 등이 표면 거칠기와 가공 조건을 결정한다
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출제기준 단원 「가공시간 및 기타가공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 선반 안전 수칙 판별 | 1 | 회전 중 측정·공구 조작 등의 위험 행위를 가려내기 |
| 나사 내경·드릴 지름 계산 | 1 | 공칭지름과 피치를 이용해 적정 구멍 지름을 구하기 |
| 표면 거칠기·이송 계산 | 1 | 바이트 반지름과 이송으로 이론 표면 거칠기 또는 이송값 계산하기 |
선반 가공의 표면 거칠기는 바이트 끝 반지름(노우즈 반경)과 이송에 의해 이론적으로 결정된다 표면 거칠기의 근사식으로 Ra ≈ f²/(32R) 같은 공식을 사용하여 이송과 반지름의 관계를 계산한다 이론 계산 시 단위 환산을 정확히 해야 하고, 문항에 따라 사용한 계수 차이로 정답과 수치가 달라질 수 있으므로 제시된 정답 근거를 확인해야 한다
다듬질 이송량은 노우즈 반경과의 관계로 간단히 추정할 수 있다 대표적인 근사식은 f ≒ R / 3.3으로, 노우즈 반경을 3.3으로 나누어 이송의 이론값을 구한다 이 공식은 다듬질에서 요구되는 표면 품질을 만족시키기 위한 이론적 기준을 제공한다
나사 내경 구멍 지름은 나사 공칭지름과 피치의 관계로 결정한다 메트릭 내경의 경우 구멍 지름은 일반적으로 공칭지름에서 피치를 빼는 방식으로 근사하여 결정하므로 M25×2.0이면 25 - 2 = ø23.0mm가 적합하다 위트워드 등 다른 규격은 표준 치수표나 유효지름을 고려해야 한다
테이퍼 가공은 선반에서 심압대 편위, 복식 공구대 기울임, 전용 테이퍼 어태치먼트를 사용하는 세 가지 표준 방법으로 수행한다 왕복대 자체를 경사시켜 테이퍼를 깎는 방법은 선반의 표준 방법에 포함되지 않는다
선반 작업의 안전수칙은 회전체 접촉 금지, 정지 상태에서의 측정과 공구 장착, 장갑 착용 금지, 바이트의 돌출을 최소화하는 공구 고정 원칙 등으로 요약한다 회전 중 측정이나 공구 조작은 치명적 위험을 초래하므로 엄격히 금지한다
표면 거칠기 계산 예시는 바이트 반지름 R=1.5mm, 이송 f=0.08mm/rev를 사용한 경우이다 Ra ≈ f²/(32R) 공식을 적용하면 Ra ≈ (0.08²) / (32×1.5) = 0.0064 / 48 ≈ 0.000133mm이며, 이를 μm 단위로 환산하면 약 0.133μm가 된다 문항 자료에서는 다른 계수를 사용한 정답값이 제시될 수 있으므로 사용한 공식의 계수와 단위 환산을 확인해야 한다
다듬질 이송 계산 예시는 노우즈 반경 R=1.5mm에 대해 f ≒ R / 3.3 공식을 쓰면 f ≒ 1.5 ÷ 3.3 ≒ 0.4545mm/rev로 약 0.46mm/rev이 이론값이 된다 이 계산은 다듬질에서 요구되는 이송량을 빠르게 추정하는 데 유용하다
나사 내경 예시는 M25×2.0이다 공칭지름 25mm에서 피치 2.0mm를 빼면 구멍 지름은 23.0mm가 되어 내경 가공 전 드릴 지름으로 적합하다 위트워드 규격처럼 단위와 표준값이 혼재하는 경우에는 표준 치수표나 유효지름 공식을 참고하여 확인해야 한다
선반 작업 중 주의사항으로 틀린 것은?
정답 ② · 선반 작업 중 회전 속도는 공재의 종류, 절삭 깊이, 공구의 재질 등을 고려하여 적절히 설정해야 합니다. 무조건 최대로 설정하면 공구가 파손되거나 공작물이 날아가는 등 위험한 사고가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.
선반 회전 속도는 공작물과 공구에 따라 적절히 설정해야 하며, 무조건 최대 회전은 위험하므로 ②가 틀린 주의사항이다.
위트워드 나사의 호칭이 2이며, 1인치당 나사산수 12산 일 때, 나사구멍 드릴의 가장 적당한 지름은?
정답 ② · 문제는 위트워드 나사에서 호칭 2(1/4인치)이고 1인치당 산수 12일 때 적절한 탭 드릴 지름을 묻고 있다. 피치는 1/12 인치이고 공칭 지름이 0.25인치인 상황에서 표준 탭 드릴 규격을 적용하면 유효한 구멍 지름은 약 0.192인치이다.
나사구멍 드릴 지름은 나사 호칭과 1인치당 산수를 이용해 공칭지름에서 피치를 뺀 값으로 계산합니다.
바이트 끝 반지름이 1.5mm의 바이트로, 0.08mm/rev의 이송에서 선반으로 깎았을 때, 다듬질 표면 거칠기의 이론 값은?
정답 ① · 문제는 바이트 끝 반지름과 이송으로 이론적 표면 거칠기 Ra를 계산하는 방법을 묻고 있다. 표면 거칠기 근사식은 Ra ≈ f²/(32R)을 사용하며 여기서 f와 R은 동일 단위로 계산해야 한다.
이론 표면 거칠기 Ra는 반지름 R과 이송 f를 이용해 Ra ≈ f²/(32R) 공식으로 계산한다.
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