공구 수명을 판단하는 기준

 

공구 수명을 판단하는 기준은 무엇일까?

공구 수명이 다했음을 판단하는 기준은 크게 두 가지입니다. 높은 열과 압력에 의해 공구가 허용치 이상으로 마모되거나 기계적 응력 과부하로 인해 공구가 파손되는 경우로, 대부분 공구 수명을 결정하는 것은 공구의 마모 정도입니다.

(1) 가공면에 나타나는 광택이 있는 색조 또는 반점이 생길 때

공구의 인선이 마모되거나 파손되면 광택이 나며, 절삭이 불량하게 됩니다. 이러한 공구 광택은 버니싱을 한 것과 같은 광택을 띱니다. 육안으로도 가공물의 표면을 관찰할 수 있어 현장에서 손쉽게 절삭공구의 수명 판정에 이용합니다.

(2) 공구 인선의 마모가 일정량에 달했을 때

주철의 절삭이나 강재의 절삭 등에서 플랭크 마모나 크레이터 마모가 발생하며 이때 플랭크 마모량의 크기, 크레이터 마모의 깊이 등으로 공구 수명을 판정합니다.

 

공구마모

(3) 완성 치수의 변화량이 일정량에 달했을 때

절삭공구가 마모되면 평행 가공에서 척 방향으로 지름이 커지는 비정상적인 테이퍼가 절삭됩니다. 이때 지름이 증대하는 량이 일정량에 달하면 공구의 수명을 판정하는 방법입니다. 일반적으로 보통 다듬질에서는 0.2mm 정도, 정밀 다듬질에서는 0.04mm 정도의 변화가 생길 때 공구의 수명이 종료된 것으로 판정합니다.

(4) 절삭저항의 주분력에는 변화가 적어도 이송 분력, 배분력이 급격히 증가할 때

절삭저항을 실험할 때 절삭공구에 마모나 미소한 결함이 발생해도 배분력과 이송 분력이 급격히 상승하여 주분력의 크기와 비슷한 양상을 나타낸데 이러한 변화가 발생하면 공구 수명이 종료한 것으로 판단합니다.

(5) 절삭저항의 주분력이 절삭을 시작했을 때와 비교하여 일정량이 증가할 때

절삭공구가 고속도강일 때는 (1), (4)의 발생이 많고, 경질합금 절삭공구에서는 (2)가 많이 적용됩니다. 수명을 연장시키기 위해서는 마모의 가장 큰 원인인 열 과부하를 잘 제어하는 것이 관건입니다. 올바른 절삭 조건과 가공 경로 설정, 정확하고 풍부한 절삭유 공급, 최적의 형상으로 설계된 올바른 공구 선택 등 여러 가지 요인들이 열 과부하를 제어하고 공구 수명을 늘릴 수 있게 해 줍니다.

더 많은 정보는 스마트 직업훈련 플랫폼 STEP에서 확인할 수 있습니다.