[기계안전기술사] 문제풀이 2022년 126-2-6 공작기계 절삭저항과 3분력

문제
6. 공작기계의 절삭가공에서 발생하는 절삭저항과 3분력에 대하여 그림을 그리고 설명하시오.

정답
1. 절삭저항
: 공작물을 가공할 때 공구가 받는 저항력
공구가 공작물을 절삭할 때 공작물은 소성변형하여 칩이 발생하고 공구는 이에 상응하 는 힘을 받는 것을 절삭저항이라 한다. 저항은 가공을 위해 투입되는 동력에 영향을 끼 치며 에너지 소비 및 효율 관점에서 절삭저항은 공작기계나 지그 설계에서 반드시 고려 해야 하는 인자이며, 공작기계, 공작물, 공구의 정적·동적 강성 영향에 기인하여 가공 정 밀도에 영향을 준다.

2. 절삭저항의 영향인자
1) 공작물의 재질
2) 공구의 재질
3) 공구의 기하학적 형상
4) 절삭유 공급량

3. 절삭저항 계산식

P는 절삭저항 Ks는 비 절삭저항으로 재료의 물성 치중 하나, g는 절삭 면적이다.
-비 절삭저항
: 단위 면적당 재료가 절삭에 저항하는 힘 [kgf/mm2]

4. 절삭저항의 3분력

1) 주분력(Fc:Principal Cutting Force)
수직방향으로 작용하는 힘, 절삭 동력을 결정
3분력중 가장 커서 계산 시 주분력만 반영하는 경우가 많음

2) 배분력(Fr: Radial Force)
공작물의 반경 방향으로 작용하는 힘

3) 이송분력(Ft: Feed Force = Transferred Force)
공작물의 축 방향으로 작용하는 힘