결합도 (Grain Grade)


결합도는 연삭숫돌을 결합하고 있는 결합제의 강도를 나타낸다.
숫돌입자가 숫돌 표면에서 쉽게 이탈하는 숫돌을 결합도가 낮은 숫돌 또는 연한 숫돌이라 하며 이와 반대인 단단한 숫돌을 결합도가 높은 숫돌이라 한다
아래 표는 연삭숫돌의 결합도를 나타낸 것으로 알파벳 E 에서부터 Z 로 갈수록 단단하다.


1. 연삭숫돌의 결합도

구분극연
매우 연한 것		연
연한 것		중
중간 것		경
단단한 것		극경
매우 단단한 것
결합도E. F. G H. I. J. K L. M. N. O P. Q. R. ST. U. V. W. X. Y. Z

연한 숫돌은 입자가 쉽게 탈락되어 비경제적이지만 너무 단단하면 눈메움이 생겨
가공정밀도가 나빠지므로 적당한 결합도의 연삭 숫돌을 선택해야 한다.


2. 결합도의 선택

2.1 연삭작업 방법에 따른 결합도의 선택 기준

FGHIJKLMNOPQR
     ⇐--- 원통 연마 (센터리스) -⇨    
   ⇐-----롤 연삭---⇨       
  ⇐-- 원통 (센터리스) ⇨   ⇐ 홈 및 돌출부위 제거 ⇨
  ⇐--- 평면 (횡축) -⇨        
⇐---- 평면 (종축) --⇨          
   ⇐------------- 내면-----------⇨    
 ⇐--------------- 공구-------------⇨ ⇐-------- 절단 -------⇨  
    ⇐---- 나사 가공---⇨      
  초정밀 마무리 작업       
    ⇐-------- 호닝-------⇨     

2.2 연삭 조건에 따른 결합도의 선택 기준

구분결합도
결합도가 낮은 숫돌
(연한 숫돌)		결합도가 높은 숫돌
(단단한 숫돌)
가공물의 재질경(硬)연(軟)
숫돌의 원주 속도빠르다늦 다
가공물의 속도빠르다늦 다
숫돌과 가공물의 접촉면적좁은 면 (Narrow)넓은 면 (Wide)
전가공 상태곱 다거칠다
기계의 정밀도정밀하다정밀치 못하다
작업자의 숙련도미 숙숙 련
작업방법기계작업수작업
  1. 일감의 물리적 성질
    연한 재료의 연삭에는 결합도가 높은 단단한 숫돌을 선택한다.
    연한 재료일수록 연삭입자에 걸리는 연삭력이 비교적 작으므로 입자의 마멸도가 작으며,
    결합도가 낮은 숫돌을 선택할 경우 절삭성이 있는 연삭 입자가 쉽게 탈락되어 비 경제적이다.

  2. 숫돌바퀴의 원주속도
    일감의 원주속도가 일정할 때 숫돌바퀴의 원주속도가 빨라지면 숫돌은 단단하게 작용한다.
    따라서 숫돌 바퀴의 원주속도가 느릴 때는 연삭숫돌의 절삭 깊이가 증가하여 숫돌은 빨리 마모되며
    이 경우 결합도가 높은 숫돌을 사용하여야 한다.

  3. 일감의 원주속도
    숫돌 바퀴의 원주속도가 일정할 때 일감의 원주속도가 증가할수록 연삭 입자의 절삭 깊이가 작고
    연삭 저항이 작아지므로 결합도가 낮은 숫돌을 사용하여야 한다.

  4. 일감과 숫돌의 접촉 면적
    각 연삭입자의 받는 힘이 일정할 때는 연삭숫돌이 받는 힘은 접촉면적에 비례하여 증가하므로
    단단한 숫돌을 선택하여야 한다.
    숫돌에 작용하는 힘이 일정할 때에 접촉면적이 크면 각 연삭입자의 받는 힘은 비교적 작으므로
    결합도가 낮은 연한 숫돌을 선택하며 접촉면적이 작을 때는 단단한 숫돌을 선택하여야 한다.

  5. 기계상태
    진동이 작은 기계일 때는 연한 숫돌을,
    진동이 많은 상태에서는 결합도가 높은 단단한 숫돌을 선택한다.

  6. 입도에 따른 결합도의 한계 범위
    입도 #80 ⇨ 결합도 O 이하 , 입도 #46 ⇨ 결합도 R 이하 , 입도 #16 ⇨ 결합도 K 이상

3. 숫돌의 결합도 시험법

  1. 오오코시식 결합도 시험
    특수형상의 시험용 비트를 로크웰 경도계와 오오코시식 결합도 시험장치에 장착하여 일정한
    하중을 가한 후, 테이블을 120 ° 회전시키면 테이블 위의 숫돌에 비트가 연삭입자를 긁어 내면서
    압입된다. (표준하중 50 kg)
    이 압입 깊이를 다이얼 게이지로 읽어 결합도를 나타낸다.
    오오코시식 결합도 시험은 종래의 드라이버와 같은 것을 숫돌표면에 수직으로 누르고
    이것을 좌우로 45 ° 정도로 돌려서 숫돌표면에 "X" 자 모양으로 비볏을 때의 감촉으로 정하는데,
    그 결과가 애매하므로 이와 같은 것을 개선해서 기계적으로 측정하는 방법이다.

  2. 강구 압입법 로크웰 경도계에 의해 강구의 압입량에 따라 결합도를 규정하며, 보통 슈퍼 피니싱,
    호닝용 미립숫돌의 결합도 표시에 사용된다.

  3. 숫돌의 고유 진동수에 의한 방법(소닉식 시험방법)
    숫돌위에 한점을 바이브레이터로 자진하여 일정한 관계위치에 있는 마이크로폰의 신호를 이용하여고유진동수를 측정한다.
    외경, 두께, 기공 등에의한 형상보정을 가한 값과 오오코시식 결합도와의 상관도에서 결합도를 구한다.

  4. 기타방법
    (1) 인장시험 편을 만들어 항장력을 구하는 방법
    (2) 연삭 숫돌 수정 시 공구(다이아몬드 드레서 등)가 받는 저항력을 구하는 방법.
    (3) 샌드 브라스터에 대한 내마멸성을 이용하는 방법.