연삭기구 및 칩의 형태


1. 연삭기구

연삭현상은 연삭조건이 일정해도 숫돌의 절삭 날이 가공물에 닫는 형상에 따라 열적, 기계적 부하에
따라 수시로 변화하며 절삭날의 형태에 따라 칩의 배출상태도 변화한다.
연삭에서의 칩의 크기는 연삭입자의 절삭 깊이에 따라 정해지며, 연삭입자의 절삭 깊이가 커짐에 따라
칩 크기가 커지며, 각 연삭입자에 가해지는 연삭저항도 커진다. 따라서 숫돌의 손모도 증가한다.
또 반대로 연삭 숫돌 입자의 절삭 깊이가 너무 작으면 각 입자에 가해지는 저항이 작아지며 숫돌은
손모되기 힘들어 절삭성이 나쁜 입자가 표면에 남거나 숫돌표면에 칩이 막혀서 숫돌의 절삭성을 잃는다.


2. 연삭 숫돌의 작용

연삭숫돌은 연삭 날의 집합체로서 고속으로 회전하면서 무수히 많은 입자가 피연삭체를 깎는 작용을 하여, 연삭면을 정규격으로 미려하게, 원하는 형상으로 만드는 작용을 한다.

2.1 절삭 날의 자생
연삭숫돌은 절삭 날이 절삭되지 않게 되면 숫돌 입자가 부러져서 차례차례로 새로운 절삭 날이 생긴다.
이것을 절삭 날의 자생(自生)이라 한다. 연삭숫돌과 다른 절삭 공구와 다른 점이다.


2.2 연삭 날의 작용 순서

연삭 가공의 진행--> 입자의 마모 (연삭저항의 증대)
입자의 부분적 탈락 -->새로운 날의 출현 (날의 재생)

3. 연삭 작업 시 숫돌 면의 4 형태

3.1 정상형(Self Sharping)

  1. 연삭이 진행되어 연삭입자의 절삭날이 둔화하면 저항이 증가되어 연삭입자는 새로운 절삭날이
    생기며 절삭성이 회복된다.
    연삭입자의 입자 간격은 좁고 칩의 정착이 없으며 숫돌의
    손모도 날 빠짐형에 비해 매우 작다.
  2. 가공정밀도와 표면 조도가 높으며 연삭저항도 비교적 적다.
    매우 이상적인 연삭 형태이며 가능하면 정상형의 작업이
    되도록 숫돌 및 연삭 조건을 선택해야 한다.

3.2 마멸형 (Glazing)

  1. 연삭입자가 둔화되어 연삭능력을 잃은 상태이며,
    연삭입자는 마모되어 둥근 형상을 나타낸다.
  2. 이 형태는 절삭성이 매우 나쁘고 연삭저항 및 발열이 크며
    떨림이나 표면이 탈 때가 많다.

3.3 탈락형 (Shedding)

  1. 연삭 작업 중에 연삭입자의 절삭날이 마멸되면 연삭저항이 증가하여 연삭입자의 탈락이 활발해지고 입자간격이 넓어진다.
    숫돌면은 예리한 절삭성이 있는 새로운 연삭 입자가 항상
    숫돌 면을 덮고 있는 형태이다.
    결합도가 낮고 절삭 깊이가 큰 겨우 발생된다.
  2. 이 형태는 연삭저항이 낮고 연삭열도 적으나 숫돌의 마모가
    심하여 일정한 절삭 깊이 밖에 절삭할 수 없으며 가공정밀도와
    표면 조도가 나쁘다. 흐름 형 및 전단형 칩이 생긴다.

3.4 기공 막힘형 (Loading)

  1. 칩이 숫돌에 점착하여 연삭작업을 방해하는 것이며 칩의 형태는 뜯김 형이나 용융형이 많고 구성 날 끝을 포함 한다.
  2. 연삭저항이 크고 진동발생이 쉬우며 다듬질 면이 깨끗하지 못하다.
    숫돌의 손모도 정상 형보다 크다.

4. 숫돌 면의 형태에 따른 원인

정상형
(Self Sharping)
마멸형
(Glazing)
탈락형
(Shedding)
기공 막힘형
(Loading)
작용자생작용이 잘됨입자자체가 마모됨연삭저항에 의해 입자가
심하게 탈락됨
기공 중에 칩이 끼어
자생작용이 안됨
숫돌
표면
입자 사이가 좁고
칩이 끼지 않음
입자가 평평하게 되고
숫돌면에 광택이 난다
입자 사이가 넓고
칩이 끼지 않음
연삭 칩이 숫돌전면에
부착됨
연삭
저항
입자 탈락형 보다는
높지만 안정하여
변하지 않는다
높으며, 안정되어 있다낮다높이며,변화가 심하다
숫돌의
마모도
초기에는 크지만
입자 탈락형 보다
작고 안정하다
초기에는 크지만
후에는 작다
크고, 변화한다.연삭작업으로는 마모가
작으나, Dressing 으로
실제마모는 크다
사상면
정도
사상면은 곱고
조도도 좋으며
가공 정도도 높다
발열이 심해
Burning현상이 생기고
사상면도 나쁘다
사상면 정도도 나쁘고
상면의 조도도 나쁘다
사상면은 쥐어 뜯은 것
같고 Burning 현상과
피삭체에 잔금이 발생하고
조도도 나쁘다
숫돌
형상
최적숫돌결합도가 강함결합도가 약하고
입도가 거칠다
입도는 세(곱다)
조직은 밀(치밀하다)
결합도는 경(강하다)

5. 결합도 및 입도 , 절삭 깊이에 따른 연삭형태의 변화

6. 칩의 형태

  1. 흐름형 칩
    리본 형태의 칩으로 절삭성이 좋을 때 발생
  2. 전단형 칩
    숫돌의 절삭성이 좋을 때 발생되며 연한 재료를 연삭 할 때 흔히 나타난다.
  3. 구성 날 끝형
    칩이 숫돌면에 점착되어 생기며 구성 날 끝과 같은 조직으로 되어 있다.
    눈막힘이 있는 숫돌로 연삭 할 때 생긴다.
  4. 융용형 칩
    분말상의 칩이 과열되어서 비산할 때 융용되어 구상 또는 반 구상으로 된 것이며.
    절단 연삭 작업 및 눈메움이나 눈무딤을 일으킨 숫돌로 연삭 할 때 흔히 볼 수 있다.