연삭저항과 측정법

1. 연삭저항

연삭작업에 있어서 숫돌 또는 공작물이 연삭점에서 받는 힘으로써,
연삭 숫돌의 접선 방향으로 작용하는 힘 (P1 , 주분력) , 반경방향의 힘 (P3 , 배분력), 이송방향의 힘 (P2 , 이송 분력) 으로 구분된다.
이러한 연삭저항의 측정은 절삭시의 절삭저항 측정법과
같은 원리이나, 숫돌과 공작물이 모두 회전하고
연삭저항의 절대값이 절삭저항에 비해 작으며, 법선 저항이
접선 저항의 2 배 이상 큰 것 등의 특징이 있다.
측정법은 숫돌 측에서 측정하는 방법과 공작물 쪽에서
측정하는 방법이 있다.

2. 연삭저항의 3 분력

1. 접선 연삭 저항 (P1, 주분력)
   가공면의 정밀도나 표면거칠기를 좌우하는 연삭열과 직접관련이 있다.
   접선 저항을 작게하면 가공면의 열팽창, 열 균열, 잔류응력이 작아진다.
2. 법선 연삭 저항 (P3, 배분력)
   숫돌, 공작물, 숫돌 축에 각종의 변형을 가하여 정밀도에 영향을 미치는 것으로써,
   접선 및 법선 저항의 비는 연삭 가공의 품질과 관계가 있다.
   일반적으로 법선 저항은 접선저항의 2 배 정도이며, 절삭성이 나쁘면 3 배 이상으로 된다.
   법선 저항을 작게하면 공작물, 숫돌계의 탄성변형이 작아지며 가공정밀도 저하가 억제된다.
   법선력의 제어는 숫돌면의 마모 면적률을 되도록 작게 하는 것이 중요하다.
3. 이송 연삭 저항 (P2, 이송 분력)
   일반적으로 가장 작은 분력으로, 중요시 되지 않는다.

3. 연삭저항 측정방법

3.1 숫돌에서의 측정

1. 숫돌축 구동전동기의 입력 측정
   가장 간단한 방법으로 다음 식에 의해 구해진다.
   Ft = 612 x 10⁴x P / (π N D)
   Ft : 법선 저항 (kg) , P : 전동기 정미입력 (kw) , D : 숫돌직경 (mm) , N : 회전수 (rpm)
2. 구동 토크 측정
   숫돌 구동 축에 적당한 토크 미터를 장착하거나, 구동축의 비틀림을 측정하는 방법으로
   일반적인 측정법은 아니다.
3. 베어링 부의 압력에 의한 방법
   정압 베어링의 포켓 내의 압력 검출기로 검출하여 환산하는 방법으로, 측정을 위한 연삭상태의 변화가 없다.

3.2 공작물 측에서의 측정

1. 공작물 회전축에서의 측정
   원리적으로는 숫돌 축에서와 방법은 같으나 공작물의 치수, 형상이 변화될 때마다 입출력이
   변화되어 기술적으로 난점이 있으며, 그다지 사용되지 않는다.
2. 공작물 지지 센터에서의 측정
   센터의 원주상의 각 위치에 휨 게이지를 장착하고 연삭력에 의한 휨을 검출하여 측정한다.
   아래 그림에서 1, 2 , 3, 4 의 게이지는 접선력, 5 ,6 ,7 ,8 의 게이지는 법선력을 측정한다.
3. 정지된 공작물에 있어서의 측정
   실험실 등에서 가장 일반적으로 사용되는 방법이며 아래 그림에서 1, 2 , 3, 4 의 게이지는 접선력,
   5 ,6 ,7 ,8 의 게이지는 법선력을 측정한다.
   손쉽게 제작 이용할 수 있으나 강성이 약하다.

4. 특수한 방법
   각 절삭 날, 즉 단위의 연삭작용 해석 등을 위해 피에조 소자 등을 이용하여 측정하는 방법.