호닝머신에서 내면가공시 일감에 대해 혼(hone)은 어떤 운동을 하는가?
- 회전운동
- 회전 및 직선 왕복운동
- 캠운동
- 직선 왕복운동
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 호닝 머신의 혼이 내면가공 시 어떤 운동을 하는지를 묻고 있다. 혼은 회전운동과 동시에 직선 방향의 왕복운동을 수행하여 교차 패턴의 표면을 만든다.
호닝머신의 혼은 공작물 내면을 가공하기 위해 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 수행한다.
개념 한 쪽
컴퓨터응용가공산업기사 연삭숫돌의 구성요소 — 연삭 공정의 특성과 결함 원인
연삭숫돌과 연삭 공정은 수많은 연마입자가 재료 표면을 미세하게 제거하는 방식으로, 숫돌의 상태와 기계의 운동 정밀도가 가공 품질을 좌우한다. 숫돌의 결함 원인과 각 연삭법의 특징을 이해하면 표면 조도, 형상 정밀도, 생산성 문제를 예방하거나 개선할 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「연삭숫돌의 구성요소」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 호닝 공구의 운동 형태 파악 | 1 | 혼이 공작물 내면에서 수행하는 복합 운동을 고르는 문제 |
| 연삭 표면 떨림의 직접 원인 판별 | 1 | 표면에 발생하는 떨림의 직접적 원인을 구분하는 문제 |
| 센터리스 연삭기의 적용 한계 판단 | 1 | 센터리스 연삭기의 장점과 약점을 구별하는 문제 |
뜻
연삭숫돌의 형상 불량은 연삭 가공에서 직접적으로 가공품 표면 상태와 형상 오차로 이어진다. 예를 들어 숫돌의 원통도 불량은 주로 숫돌과 일체로 동작하는 테이블이나 축의 직선 운동 불량에서 비롯되며, 이 경우 운동 경로의 점검과 미끄럼 면의 윤활 관리가 핵심 대책이다.
연삭 공정에서 발생하는 떨림(chatter)은 기계적 진동이나 숫돌 자체의 불균형, 진원 불량, 결합도의 과경화 등 구조적 요인에 의한 경우가 많다. 냉각윤활제의 부적합은 표면 조도나 열 손상과 관련되지만, 떨림의 직접 원인으로 보기는 어렵다. 따라서 떨림 대책은 주로 숫돌의 균형 조정, 진원 검사, 결합도 관리 등 기계적 안정성 확보에 초점을 둬야 한다.
연삭 기계와 공구의 종류에 따라 적용 범위와 장단점이 달라진다. 예컨대 센터리스 연삭기는 센터나 척 없이 롤러의 마찰로 공작물을 지지하므로 긴재의 연속 처리와 정밀한 소량 제거에 유리하지만, 중량물 지지력은 약해 대형 중량물 연삭에는 부적합하다. 각 연삭 방식의 특성을 비교하여 가공 대상과 목적에 맞는 방법을 선택해야 한다.
특수 연삭 방식도 존재한다. 그립피드(커립피드) 연삭은 한 번에 매우 깊은 연삭깊이를 취하며 이송 속도를 매우 느리게 하여 높은 제거량을 확보하는 방식이다. 호닝공정에서는 혼(Hone)이 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 수행하여 격자무늬의 표면을 만들며 내면의 치수와 표면 상태를 개선한다.
또한 공구 연삭의 목적에 따라 특정 부위를 가공하는 용어가 정착되어 있다. 트위스트 드릴의 웨브(web)를 얇게 하는 공정은 디닝(thinning)이라 부르며, 드릴의 중심부 절삭 성능을 향상시키는 데 사용한다.
예제
연삭기의 효율 계산 예제를 다룬다. 연삭력 P=147.15 N, 숫돌의 둘레 이동속도가 분당 2400미터인 경우 출력동력은 힘과 속도의 곱으로 구한다. 출력동력 = P × V = 147.15 N × 2400 m/min = 353,160 N·m/min이며, 이를 PS 단위로 환산하면 약 8 PS가 된다. 입력동력이 10 PS이면 효율 = (출력/입력)×100 = 8/10×100 = 80%가 된다. 이 계산은 출력=힘×속도 공식을 적용하고 단위 변환을 정확히 처리해야 함을 보여준다.
또 다른 예로 원통도 불량 대응을 설명한다. 가공품에 원통도 불량이 나타나면 숫돌 자체보다 테이블의 직선 운동성능과 미끄럼 면의 윤활 상태를 먼저 점검하고 정도 검사와 수리를 통해 원인을 제거하는 것이 우선이다. 이 접근은 형상 불량이 기계적 정밀도 문제와 연관된다는 원리를 적용한 것이다.
대표 기출 3문항
연삭 가공된 표면에 떨림(chatter)이 나타나는 원인이 아닌 것은?
- 연삭 숫돌이 불균형일 때
- 연삭 숫돌이 진원이 아닐때
- 연삭 숫돌의 결합도가 굳을 때
- 연삭액이 부적합할 때
정답과 해설 보기
정답 ④ · 연삭 가공 시 표면에 발생하는 떨림(Chatter) 현상은 주로 기계적 불안정성이나 진동에 의해 발생합니다. 연삭 숫돌의 불균형, 진원도 불량, 그리고 너무 단단한 결합도(경도)는 절삭 시 저항의 편차를 일으켜 강제 진동이나 자려 진동을 유발하는 주된 원인이 됩니다.
연삭 떨림은 기계적 진동이 원인이므로, 연삭액 부적합은 직접 원인이 아닌 정답이다.
센터나 척을 사용하지 않고 일강의 바깥원통면을 연삭하는 센터리스 연삭기의 장점이 아닌 것은?
- 연속작업을 할 수 있어 대량 생산에 적합하다.
- 긴 축 재료의 연삭이 가능하다.
- 연삭여유가 작아도 된다.
- 대형 중량물도 연삭이 잘 된다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 센터리스 연삭기의 단점으로 틀린 것을 찾는 문제이다. 센터리스 연삭은 연속 가공이 가능해 대량 생산에 적합하고 긴 축 재료도 처리 가능하며 연삭여유가 작아도 정밀 가공이 가능한 장점이 있지만, 대형 중량물을 지지·처리하기에는 부적합하므로 '대형 중량물도 연삭이 잘 된다'는 진술은 틀리다.
센터리스 연삭기는 중량물 지지력이 약해 대형 중량물 연삭에는 부적합하다.
자주 묻는 물음
- 연삭숫돌의 원통도 불량은 주로 어떤 원인에서 발생하는가?
- 원통도 불량은 숫돌이나 공작물의 위치 변화가 아니라 테이블 등 수송부의 직선 운동 불량에서 발생하므로 정도 검사와 미끄럼 면의 윤활 관리를 통해 해결한다.
- 연삭 가공에서 떨림(chatter)이 생기면 어떤 점을 먼저 의심해야 하나?
- 떨림은 주로 숫돌의 불균형, 진원 불량, 결합도의 과경화 같은 기계적 불안정성에서 기인하므로 먼저 숫돌과 축계의 균형·진원·결합도 상태를 점검한다.
- 센터리스 연삭기의 장단점은 무엇인가?
- 센터리스 연삭기는 센터나 척 없이 롤러로 연속 공급하여 긴재와 대량 생산에 적합하고 정밀 가공이 가능하나, 중량물 지지력이 약해 대형 중량물 연삭에는 부적합하다.
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