내면연삭기


1. 내면연삭기(Internal grinding machine)

공작물의 구명을 연삭하는 연삭기로서 숫돌의 바깥지름은 구멍의 지름보다 작아야 하며
바깥지름 연삭에 비하여 가공면의 정밀도는 다소 떨어진다.
내면연삭은 원통연삭에 비해 숫돌의 소모가 크고 필요한 연삭속도를 얻기 위해 숫돌 축의 회전수가
높아야 한다. 내면 연삭시의 숫돌의 지름은 공작물 지름의 3/4 이 적당하다.







2. 내면 연삭기의 종류

2.1 보통 내면 연삭기
주축대와 숫돌 및 테이블이 선회하지 않는 것으로 원통형 내면과 작은 각도의 테이퍼 면이 있는
공작물을 다량으로 연삭하는데 적합하다.

2.2 만능 연삭기
내면 연삭 장치가 설치되어 있으며, 원통외면연삭과 간단한 공작물의 원통형 내면이나 테이퍼형
내면을 연삭하는데 적합한 연삭기이다.

2.3 내면 센터리스 연삭기
조정숫돌과 가압롤러, 받침 롤러로 지지된 공작물의 내면을 외면에 기준하여 연삭하게 되어 있으며
두께가 얇은 공작물을 연삭하는데 적합하다.

2.4 지그 연삭기
고주파 전동기 축이나 압축공기에 의한 공압 터빈 축과 연속 숫돌의 직접 연결로 연속숫돌의
회전수가 10,000 ~ 20,000 rpm 이 되며, 원통형 내면지름이 1 ~ 100 mm 되는 공작물을 정밀도가
높게 연삭하는데 적합하다.

3. 숫돌 축

숫돌 축은 구멍 정확한 형상으로 연삭하여 좋은 가공면을 얻어야 함으로 회전 정도가 높아야 한다.
축은 압축 공기를 이용한 정압베어링, 초정밀 볼 베어링 등에 의해 지지되고 전동기에 의해 벨트
풀리로 구동된다.
최근에는 베어링의 소착, 벨트진동 등을 억제하기 위해 전동기 직결 구동을 사용하기도 한다.


4. 내면 연삭 방식

4.1 공작물 회전형
공작물은 주축위의 척에 장착되며, 공작물에 회전운동을
주어 연삭하고 숫돌축은 자전한다.
용도 : 작고 균형이 잡혀있는 공작물



4.2 공작물 고정형
공작물은 고정하고, 숫돌축이 회전운동과 동시에 공전운동을 하여
연삭하는 방식으로 유성형 또는 플래너트리(Planetary) 형
이라고 한다.
숫돌 축의 행성 운동은 2중으로 장착된 편심축을 회전시켜서
행하며 행성운동을 이용하여 외경을 연삭할 수 있다.
용도 : 대형 또는 균형이 잡히지 않는 공작물에 적합하다.



4.3 센터리스형
특수한 연삭기를 사용하여 공작물을 고정하지 않은 상태에서
연삭하는 방식으로 공작물은 가압롤러와 받침롤러로 지지되고,
조정롤러에 의해 일정한 회전을 주면서 연삭한다.
공작물의 외경면이 다듬질 되어 있어야 하며, 구멍이 작은 공작물의
경우에는 숫돌의 회전수가 커야 하고 긴 공작물의 경우에는 숫돌이
길어야 한다.
용도 : 소형이며, 안정된 정밀도와 다량생산이 요구되는 공작물에
적합하다.

5. 내면연삭의 조건

5.1 숫돌의 원주속도
공작물의 내면지름 보다 숫돌의 지름이 작기 때문에 적당한 연삭속도를 위해서는 숫돌축의 회전수를
매우 높게 해야 한다. (10,000 ~ 20,000 rpm)
높은 원주속도를 얻을 수 없는 경우에는 결합도가 높은 연삭 숫돌을 사용하여 원주속도를 낮게 한다.

<내면 연삭 숫돌 결합제>

가공물 재질결합제
일반적 재료비트리파이드 결합제
베어링 강레지노이드 결합제
열처리 강CBN
초경 합금다이아몬드 연삭 숫돌

5.2 공작물의 원주 속도
연삭 숫돌의 상대 속도에 따라 영향을 받으며, 보통 내면연삭에서는 원통연삭에서의 공작물의
원주속도보다 약 2 배 정도 크게 한다.

5.3 연삭 숫돌

  1. 내면 연삭에서는 숫돌과 공작물과의 접촉길이가 길기 때문에, 입도가 크고 결합도가 낮은
    숫돌을 큰 원주 속도로 연삭해야 높은 정밀도를 얻을 수 있다.
  2. 내면 연삭 숫돌의 축은 되도록 굵고 짧아야 한다.
  3. 숫돌 바퀴의 이송 거리 끝은 숫돌 폭의 1/4 ~ 1/2 로 한다. (구멍 양단의 처짐 방지)
  4. 숫돌의 지름은 공작물의 안지름의 3/4 정도로 한다.
  5. 연삭숫돌의 연삭나비 크기는 절삭저항을 작게 하기 위해, 공작물의 내면 지름 크기에 따라
    다르게 정한다.
< 공작물의 내경과 숫돌의 나비>단위 : mm
가공물 내경연삭숫돌 나비
6 ~ 38연삭숫돌의 지름과 거의 같음
39 ~ 12725 ~ 38
128 ~ 25439 ~ 51

5.4 이송속도
원통연삭에서와 같이 거친 연삭일 경우에는 1 ~ 2 m/min,
다듬질 연삭의 경우에는 0.2 ~ 0.4 m/min 정도로 한다.

5.5 연삭 깊이
연삭 깊이는 숫돌재질, 공작물 모양 및 가공정밀도 등에 따라 달라진다.
일반적으로 거친 연삭에서는 0.02 ~ 0.04 mm 정도로 하고, 다듬질연삭의 경우에는 0.005 ~ 0.01 mm
정도로 한다. 연삭 깊이는 숫돌에 무리한 힘이 가해지지 않도록 해야 한다

5.6 연삭여유

  1. 연삭 여유는 연삭능률에 큰 영향을 끼치게 되며, 연삭여유가 너무 없을 경우는
    공작물의 중심 맞추기가 조금만 틀려도 전가공의 흔적이 남게 되며,
    너무 많으면 연삭 시간이 길어져 연삭 능률이 낮게 된다.
  2. 내면연삭에서는 내면 지름에 따라 적절한 양의 거친 연삭, 다듬질 연삭으로 연삭 여유를 알맞게
    나누어서 작업하는 것이 중요하다.


< 내면연삭 여유의 배분량>단위 : mm
연삭여유거친 연삭다듬질 연삭정밀다듬질 연삭
0.130.080.030.02
0.150.100.030.02
0.200.150.030.02
0.250.200.030.02
0.300.250.030.02
0.380.300.050.03
0.460.370.060.03