공작기계 공구의 수명과 인선 파손 종류, 원인, 방지방법

절삭공구를 계속 사용하게 되면 절삭 날이 마모가 되어 절삭성이 저하되게 됩니다. 그뿐만 아니라 가공 치수의 정밀도 역시 떨어지게 되며 표면 거칠기 역시 나빠지게 되어 주기적인 공구 관리는 필수적입니다.

오늘은 공작 기계에서의 대표적인 공구 인선 파손 의 종류 몇 가지와 원인 그리고 방지 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

공구 인선 파손의 원인과 종류

 

1> 크레이터링 (경사면 마모)

 

칩에 의하여 공구의 경사면이 움푹 패이는 마모의 종류입니다. 초경합금과 고속도강에서 나타나는데요. 전연성 재료의 유동형 칩을 만드는 경우 공구 상면에서 주로 나타나게 됩니다.

 

원인으로는 소성변형에 의해 가공경화 된 칩이 공구 표면을 마찰시켜 경사면이 깎이는 기계적 마모와

칩과 바이트 접촉부분이 고온 고압으로 공구가 용착 되어 마모가 발생하는 용융 마모가 있습니다.

 

크레이터 링을 방지하기 위해서는 공구 날 상면부의 압력 감소가 필요한데요 이를 위해 경사각을 크게 하고 이송을 빠르게 하는 경우가 있습니다.

또한 칩의 의해 생기는 마모인만큼 공구연삭과 윤활성이 좋은 윤활제 및 절삭유를 사용하는 게 좋습니다.

 

2> 미소 파괴

 

미소 파괴는 절삭저항에 의해 공구가 마모되거나 떨어져 나가는 것을 말합니다.

주된 원인은 공구의 잘못된 연삭으로 인해 절삭날이 고르지 못하게 되면 절삭 시 발생하는 저항에 의해 마모 및 파손이 됩니다.

 

방징방법으로는 연삭 한 공구의 날을 절삭 전 기름숫돌 등으로 연마한 뒤 사용하면 효과를 볼 수 있습니다.

 

3> 플랭크 마모 (여유면 마모)

 

공구의 플랭크가 절삭면에 평행하게 마모되거나 주철같이 균열형 칩이 생길떄 발생하는 경우입니다. 크레이터 마모는 생기지 않으나 여유면의 인선이 마찰에 의해 마모되는 경우입니다.

 

원인으로는 칩이 발생하여 전방 여유각이 없어져 마모가 되는 경우가 있으며 

절삭 저항에 의해 미세하게 변형된 여유각이 변한 경우 그리고 인선 끝의 작은 노즈 반경으로 인해 고온, 고압 하에 발생하게 됩니다.

 

4> 온도파손

 

절삭공구와 경도, 그리고 강도는 절삭 온도에 따라 변하는데요. 절삭속도가 증가하면 절삭 온도가 상승하게 되며 마모가 더욱 증가하게 됩니다. 

그렇게 마모가 증가하게 되면 결국 절삭공구가 약해져 파손이 일어나게 됩니다.

온도 파손은 마모가 발생되어있는 공구를 지속적으로 사용할 때 불꽃이 발생하며 공구파손을 일으키게 됩니다.

 

 

공작기계 공구의 수명 판정 방법

공구의 수명 판정은 4가지 방법을 통해서 이루어집니다.

 

 

1> 가공 후 표면에 광택이 있는 색조, 무늬, 반점이 있는 경우

 

2> 공구 인선의 마모가 많이 발생했을 때

 

3> 공작물의 치수에 변화가 생기고 변화의 폭이 클 때

 

4> 주 분력에는 변화가 없더라도 이송 분력, 배분력이 증가할 때