선삭 가공 공정에서 단속 구간의 절삭 특성에 따른 공구 수명 평가

An Evaluation of Tool Life under Different Cutting Characteristics in Interrupted Turning Processes

선삭 가공 공정에서는 일정한 형상을 가진 피삭재 가공을 원한다. 하지만, 자동차 또는 농기계의 회전하는 부품에 슬립 현상 없이 큰 토크값이 필요하거나, 움직임 없이 고정이 필요한 부품에서는 요철 형상이 부품 설계에 반영된다. 이에 일부 부품에 대해서는 선삭 가공하기에 어려운 형상을 가져 제조하기에 어려운 공정이 적용될 수 밖에 없다. 부품의 요철 형상은 선삭 가공 공정에서는 단속 가공이 발생 되어 공구 수명이 급격하게 저하될 수 밖에 없으며, 이는 제조 경비의 상승을 초래한다. 따라서, 이번 연구에서는 단속 선삭 가공에서와 같은 난가공을 다양한 실험 방식 으로 접근하여 절삭 특성을 확인하고자 하였다. 다양한 실험 방식은 주축 회전수에 따른 절삭력, 공구 마모와 절삭력, 주축 회전수와 공구 마모량의 관계를 실험적 해석을 진행하고, 주축 회전수에 따른 공구 수명을 테일러 수명 방정식을 이용하여 예측하고자 하였다.

In turning processes, machining workpieces with geometrically consistent shapes without any irregularities is desirable. However, many rotating parts for automobiles or agricultural machinery necessarily have uneven shapes owing to their design requirements for large torque values without slipping or fixation without movement. Complex manufacturing processes must be applied to overcome the inherent difficulty in machining such parts by turning. These involve interrupting the machining during the turning process and inevitably reduce tool life, which in turn leads to higher manufacturing costs. In this study, we experimentally investigated the cutting characteristics in difficult machining processes such as interrupted turning. To that end, we analyzed the relationship between cutting force and tool wear with varying spindle speeds using several methods and considered the practicality of predicting tool life for different speeds using the Taylor tool life equation.