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기계공학실험 부르돈관

휴대용 표준기를 이용한 교정기계공학과1. 교정- 정의 [국제측정학용어집 3판]명시된 조건 하에서 첫 번째 단계로 측정표준에 의해 제공된 양의 값(측정불확도 포함)과 대응되는 지시값(연계된 측정불확도 포함) 사이의 관계를 확립하고, 두 번째 단계로 지시값에서 측정결과를 얻는 관계를 확립하기 위해 첫 번째 단계의 정보를 이용하는 작업.조건?피교정장비는 열적 평형을 이루기 위해 교정하기 전에 교정실에서 켜두어야 한다.?장비는 가급적 직접적인 태양광선에의 노출을 피하여야 한다.?장비를 깨끗이 하여야 한다.?피교정장비는 가급적 사용표준기와 가까이 설치한다.?두 장비의 기준 높이는 가급적 비슷하게 하고 기준 높이차를 기록, 보정할 수 있도록 하여야 한다.- 의미정확도가 높은 장비를 기준 장비로 이용하고, 기준 장비를 사용되는 장비와 비교하며 사용되는 장비의 정확도를 분석하는 작업.2. 압력을 가압, 감압하며 두 번 측정하는 이유Elastic Hysteresis(탄성 히스테리시스) 때문입니다. 물체가 외력에 의해 파괴되기 이전에는 변형의 일부가 외력을 제거한 후에도 영구 변형으로 남아 있으며, 변형과 응력의 관계는 그 물체가 경과해 온 과정에 따라서 다르게 나타나는 것을 탄성 히스테리시스라고 합니다. 부르돈관 압력계는 부르돈관에 공정유체를 유입시킴으로써 공정유체의 압력이 부르돈관에 변형을 일으켜 공정유체의 압력을 측정하는 장비입니다. 그러므로 가압 과정에서 부르돈관에 발생한 영구 변형으로 인해 가압 과정의 압력 측정값과 감압 과정의 압력 측정값에 오차가 생기게 됩니다. 이때 발생한 오차를 히스테리시스 오차라 합니다.3. 부르돈관(Bourdon tube) 압력계부르돈관 압력계는 코일 또는 `C' 형태의 관(한쪽은 막혀 있고, 다른 한쪽은 열려 있음)을 가지고 있습니다. 이 관은 일정한 단면을 가지며, 단면은 타원형으로 되어 있습니다. 부르돈관의 열려진 끝이 공정유체에 노출되어, 공정유체가 관 내부로 유입되도록 합니다. 공정유체의 압력이 증가하면 튜브에 탄성에 의한 휘어짐이 발생해 감기게 됩니다. 이로 인해 튜브의 닫힌 끝의 변형이 기어에 의해 포인터의 각변위가 발생하도록 합니다. 그러므로 포인터의 위치가 압력계의 압력 연결구에 적용된 압력에 비례하게 됩니다.관은 응용처에 따라 고압에는 청동 또는 황동이, 저압에는 스텐레스강이 사용됩니다.부르돈관을 둘러싸고 있는 영역은 일반적으로 투명 액체(일반적으로 글리세린)로 채워집니다. 이 액체는 내부 메커니즘을 심각한 진동에 의한 손상으로부터 보호해주고, 대기 상태에서의 부식과 응축을 방지해 줍니다. 또한 작은 순간적인 압력 진동에 압력계 포인터의 움직임을 덜 민감하게 만들어 줍니다.4. 압력계 종류a) 액주식?U자관(U-tuve manometer)관경이 일정한 U자형 관에 액체(물, 수은)를 넣고 양관에 서로 다른 압력을 가했을 때 또는 한쪽을 대기 개방 시키고 다른 쪽에 미지의 압력을 가하기도하며, 전자는 차압을, 후자는 압력을 측정하는 압력계입니다.?단관식(시스턴 / Cistern manometer)U자관 압력계의 한쪽 관의 단면적을 크게 하여 압력계의 크기를 줄인 것이 시스턴 압력계입니다.?경사관식 압력계경사관식 압력계의 구조는 시스턴 압력계의 유리관을 일정한 각도로 기울여 놓은 것입니다.b) 탄성식?부르돈관 압력계속이 빈 활 모양의 부르동관으로, 이 관의 움직임을 지침으로 전달하는 구조로 된 압력계입니다.?다이아프램(Diaphragm) 압력계금속 또는 비금속 막(膜)에 가해지는 압력에 의해 생기는 막의 변형의 크기로 압력을 측정하는 압력계.?벨로즈형 압력계주름통 모양의 벨로즈에 외압을 가하면 축방향으로 신축하는데, 이 변위량을 검출ㆍ확대하여 압력 눈금으로써 지시하는 압력계.5. 결과표표준압력(kgf/cm2)교정기기 지시값기기오차히스테리시스오차가압교정감압교정0.00.10.110.110.012.02.012.110.110.104.04.074.020.070.056.06.096.090.090.008.08.068.060.060.0010.010.1210.120.120.00□ 최대 오차정확도`= {�狙獵肉읓擇�} over {스팬} TIMES 100(%)`= {0.12(kgf/cm ^{2} )} over {10(kgf/cm ^{2} )} TIMES 100(%)=1.2(%)부르돈관 압력계는 0.5~2%의 정확도를 가지므로 정확도가 1.2%로 측정되었으므로 압력계는 적절한 정확도를 가진다.6. 오차원인 및 고찰?인적요인에 의한 오차부르돈관 압력계는 아날로그식이라 눈금을 사람이 읽어야하기 때문에 읽는 사람에 따라 다른 값으로 읽어 계기오차를 발생시킵니다. 또한 표준압력계로 압력을 가할 때 역시 손으로 압력을 조절하다보니 정확한 표준압력을 가하지 못하고 0.003~0.087kgf/cm2의 압력 차이를 갖는 압력을 가하게 되었습니다.?장비에 의한 오차부르돈관 압력계는 응답속도가 느리고, 기계적 마찰에 의한 오차와 히스테리시스 오차가 발생하는 단점을 가지고 있습니다. 실험은 빠르게 진행되었기 때문에 응답속도가 느린 압력계가 지시하려는 값에 도달하기 전에 측정하고 다음 단계로 진행하여 오차를 발생시킬 수 있다고 생각합니다. 측정시 장비를 가볍게 두드려 마찰오차를 줄여야 하는데, 장비를 능숙히 사용하지 못하여 마찰오차를 줄이지 못하였습니다. 히스테리시스 오차는 부르돈관에 유입시킨 최대 압력의 크기에 영향을 받을 것이라 생각 됩니다. 최대 압력의 크기가 클수록 히스테리시스 오차의 크기도 커질 것이라 생각합니다. 표준압력은 10kgf/cm2를 최대 압력으로 설정하였지만, 실험에서는 10.072kgf/cm2의 최대 압력을 유입시켜 표준의 경우보다 큰 히스테리시스 오차가 발생하였다고 생각합니다.?고찰표준압력과 실제 부르돈관 압력계에 가한 압력에 차이가 있으므로 MATLAB의 spline 보간법을 사용하여 기기 오차, 히스테리시스 오차가 정확히 어느 정도 발생하였는지를 알아보았습니다.>> Pa=[0 2.003 4.015 6.040 7.945 10.072]; Pb=[0.008 2.087 3.966 6.057 7.98 10.072];>> measurePa=[0.1 2.01 4.07 6.09 8.06 10.12];>> measurePb=[0.11 2.11 4.02 6.09 8.06 10.12];>> unitP=0:0.05:10;>> sp_measurePa=spline(Pa,measurePa,unitP);>> sp_measurePb=spline(Pb,measurePb,unitP);>> subplot(311);>> plot(unitP,sp_measurePa,'b',unitP,sp_measurePb,'r')>> title('Experiment Result');>> xlabel('Standard Pressure(kgf/cm^2)');>> ylabel('Reading Pressure(kgf/cm^2)'); grid>> InstrumentalError_a=sp_measurePa-unitP;>> InstrumentalError_b=sp_measurePb-unitP;>> subplot(312);>> plot(unitP,InstrumentalError_a,'b',unitP,InstrumentalError_b,'r')>> title('Instrumental Error');>> xlabel('Standard Pressure(kgf/cm^2)');>> ylabel('Instrumental Error'); grid>> T=sp_measurePa-sp_measurePb;>> HysteresisError=abs(T);>> subplot(313);plot(unitP,HysteresisError)>> title('Hysteresis Error');>> xlabel('Pressure(kgf/cm^2)'); ylabel('Hysteresis Error'); grid━ 가압 ━ 감압첫번째 그래프는 차이를 눈으로 확인하기 힘들지만, 아래 두개의 그래프에서 그 차이(기기오차, 히스테리시스 오차)를 확인할 수 있습니다.

공학/기술| 2014.06.02| 3페이지| 1,000원| 조회(270)

기계공학실험, 부르돈관, Bourdon Tube, 압력계 종류

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기계공학실험 브리넬 경도기

1. 브리넬 경도 시험기▶강구를 사용하여 시험편에 구상의 압입 자국을 만들었을 때, 하중을 압입 자국의 직경으로부터 구한 압입 자국의 표면적으로 나눈 값을 산출하는 시험방법. 강구압자를 일정한 시험 하중으로 시험편의 시험면에 압입하여, 그림과 같이 생긴 영구 오목부의 크기로부터 시료의 경도를 측정하는 시험이다.H _{B} = {2W} over {pi D(D- sqrt {D ^{2} -d ^{2} )}} (kg/mm ^{2} )H _{B} (10/3000/30)`280`=H _{B} (입자지름/하중/부하시간)경도값H= {W} over {A} `(무명수)````A는`압입자국의`표면적#` 브리넬 경도기 각 부 명칭 브리넬 경도기 단면도▶실험 방법1. 본 시험기의 시편하중 중추를 설치한다.2. 시험편을 앤밀 테이블 위에 올려놓고 레버를 돌려 브리넬 압입 자에 접촉이 되도록 한다.3. 유압밸브를 닫는다.4. 하중레버를 상하로 올리면서 시험 하중 눈금까지 작동한다.5. 시험 하중 시간이 10~30초가 되면 유압밸브를 열어둔다.6. 앤밀 테이블 레버를 돌려 시험편을 제거한다.※유의사항시험편 한 면이 3,5번을 반복 할 때는 압입자의 위치가 이미 생긴 자국의 중심으로부터 직경의 4배 이상 떨어져야 한다. 또한 시험편의 변두리로부터 2.5D 이상 떨어져야한다.▶경도값의 표시브리넬 경도의 경도값은 사용한 압자의 종류 및 직경 하중의 크기 등을 함께 표시하여야한다.압자의 종류표시: 강구압자-HBS, 초경 합금구 압자 ?HBW브리넬 경도 값이 320이하-HB2. 로크웰 경도 시험기▶ 다이아몬드, 콘,강 또는 초경합금 볼 등의 압자에 일정량의 초기하중을 시험편에 압입 후 다시 초기하중에 시험하중을 더하여 재 압입 한다. 이 상태에서 시험하중을 제거하면 초기하중만 작용하는 상태가 된다. 이때의 압입깊이를 측정한 다음 초기하중에 의한 압입깊이를 빼주면 영구변형에 의한 최종압입 깊이가 된다. 이 최종깊이를 다음 식에 대입하여 로크웰 경도를 얻는다 . HR=N-(h/S) 여기서 N,S는 상수 h는 최종압입 깊이이다.▶실험방법1. 시편을 앤빌 위에 놓고 상하 이동 핸들을 돌려 압자에 가까이 이동시킨다. 시편에 압자가 접하면 초기 하중용 스프링이 압축된다. 이 때 압자는 위쪽으로 움직과 동시에 다이얼 게이지의 바늘이 회전 하는 것을 확인한다.2. 압자와 시편이 직접 접촉되면, 초기 하중용 스프링에 의하여 10kg의 하중이 압자에 가해져 압자가 약간 시편에 압입된다. 다이얼 게이지에는 보통 두 개의 바늘이 있지만, 그 중 작은 쪽의 바늘은 눈금표점의 위치까지 움직이며, 이것에 의해 10kg의 초하중이 걸린 것을 확인한다.3. 다이얼 게이지의 눈금판을 약간 돌려 긴바늘 위치에 SET에 맞춘다.4. 트리거를 조용히 돌린다. 이것에 의해 주하중이 하중 축, 압자 축을 거쳐 압자에 전달되고 압자가 압입됨을 확인한다. 부하속도는 오일 댐퍼로 조절한다.5. 규정 하중이 부하되면 30초경과 후에 트리거를 원 위치로 되돌려, 주 하중을 제거한다. 이 상태에서 압자는 탄성적으로 약간 상승하지만 초기하중 10KG은 스프링에 의해 부가상태로 있게 된다, 이 때 긴바늘이 가리키는 눈금이 초기하중과 시험하중으로 인하여 생긴 압흔의 깊이 차 h를 나타내는데 이 값이 시편의 경도가 된다.※유의사항1. 시편의 양면은 평행하여야 하며 청결해야 한다.2. 탄성변형도 다이얼 게이지에 나타나기 때문에 탄성 변형이 일어나지 않게 실험해야한다.3. 압자의 고정이 불안하면 오차가 발생 할 수 있다. 그러므로 압자인 강제 볼을 새것으로 교체한 경우에는 시험기에 최대하중을 걸어 예비시험을 한 뒤에 사용한다.4. 측정 시 시험편 위의 기존 압흔 간의 거리는 적어도 4d(압흔의 직경) 또한 시험편의 가장자리로부터 2d이상인 것이 바람직하다.5. 시편의 두께는 압흔 깊이의 10배 이상 되어야한다.3.샤피 충격기 시험▶ 샤피 충격시험은 충격량에 대한 인성이나 취성의 측정을 목적으로 행하는 시험이다. 재료의 정적 인장시험의 결과만으로는 동적 하중, 금속 조직, 사용온도 등의 변화에 따른 기계적 성질의 변화를 충분히 알 수 없다. 예를 들어 열처리를 한 강의 인성의 변화는 정적시험에서는 차이가 근소하지만 충격시험에서는 큰 차이가 나타난다. 그러므로 금속재료에 취약 성질을 조사하는데 충격시험이 필요하다.충격시험에서는 일반적으로 하중을 주는 방법에 따라서 충격인장, 충격압축, 충격비틀림, 충격 굽 힘시험 등으로 구별하고 있으니, 공업적으로는 주로 노치를 만든 시험편에 대한 충격 굽힘 시험을 행하고 있다.W : 해머의 무게 (kgf)α : 해머를 들어 올렸을 때의 초기각도β : 시험편을 절단하고 상승했을 때의 각도R : 축 중심으로부터 해머의 중심까지의 거리 (m)A : 노치부의 원래의 단면적h1 : 끌어올린 위치h2 : 해머가 시험편을 통과한 올라간 위치▶ 실험방법1. 충격시험기의 해머를 초기위치에 세팅시킨 후 노치부분이 해머가 내려오는 반대방향을 향하게 하여 재료를 올려놓는다. (초기위치 : 120o)2. 시험기의 눈금을 0으로 맞춰놓는다.3. 해머를 떨어트려 실험을 실시한다.4. 실험 후 해머에 의해 옮겨진 눈금을 측정한다.(바깥쪽 눈금 : E[kgf?cm], 안쪽눈금 : 각도)5. 초기위치와 충격 후의 위치에너지를 이용하여 충격 시에 소요된 에너지를 이론적으로 구하여 측정한 실험치와 비교한다.※유의사항1. 샤피 충격 시험기의 해머는 큰 진폭을 가지고 움직이기 때문에, 안전한 위치에서 실험해야 한다.2. 상승 각도의 측정은 반드시 브레이크를 이용하여 해머를 정지 시킨 후에 실시한다.3. 시편이 충격을 흡수한 후 시험기에 이탈되는 경우가 발생할 수 있다. 시편의 방향을 주의 깊게 관찰한다.4. 여러 위험요소가 존재하므로, 되도록 한 사람이 작동하는 것이 좋다.5. 정확한 시험을 위해서는 양단 힌지에 올릴 때 반드시 해머가 충격을 가하는 곳이 정중앙에 위치하도록 하며, 지면과 수평을 유지하도록 한다.4. 로드셀과 인장시험▶ 로드셀은 힘이나 하중 등의 물리량을 전기적신호로 변환시켜 외력을 측정하는 하중감지센서이다. 물체는 외력에 의하여 이에 비례하는 변형이 발생하며 단위 길이 당 발생하는 변형량을 변형률이라고 한다. 로드셀은 탄성 변형체내에 발생하는 물리적 변형을 스트레인 게이지를 이용하여 전기저항 변화로 변환시키고 Wheatstone Bridge라는 전기회로를 구성하여 정밀한 전기적 신호로 변환시키는 원리를 가지고 있다.스트레인 게이지의 저항변화와 변형률 사이의 관계 다음과 같이 나타낼 수 있다.로드셀 작동원리{TRIANGLE R} over {R} =K {TRIANGLE L} over {L} =K TIMES varepsilon =K {sigma } over {E}전기회로에 발생하는 전압변화량은 다음과 같다.V _{OUT} =V _{IN} { {TRIANGLE R _{1}} over {R _{1} +R _{4}} - {TRIANGLE R _{2}} over {R _{2} +R _{3}} }※로드셀의 용량 선정방법1. 사용되는 로드셀은 모두 동일한 용량을 갖어야한다.2. 용기의 기본하중 즉 배관 시설 펌프 가결장치 등을 고려해야한다.3. 기본하중에 피계측물의 계량용량을 더하여 총용량을 결정한다.4. 총중량을 지지점 수로 나누어서 이 값을 각로드셀에 작용하는 평균하중이라 한다.5. 평균하중을 이용하여 평균하중보다 큰 로드셀의 용량으로 결정한다.▶실질적 계산방법1. 용기중량을 산정2. 실하중 계산 (용기나 평판에 작용하는 최대중량을 결정한다.)3. 총 중량을 계산한다. (용기중량+실하중 계산)4. 다음 공식 대입 로드셀 용량계산로드셀의`용량`=`A TIMES B {총`중량} over {지지대`수`} {A:불균형하중분포에`따른`허용계수} over {B:`동하중`허용계수} 용기 평판A: 1∼1.3 A: 1.5∼2B: 1∼1.3 B: 1.5∼2※ 일반적으로 로드셀 용량의 150% 용량이 허용하중이다.5. 금속 부재의 응력 변형률 선도▶ 응력-변형률 선도 (Stress-Strain diagram)응력-변형률 선도 각 점은 다음과 같은 특성을 나타낸다.1. 비례한도(Proportional limit) : 응력에 대하여 변형률이 선형적 비례관계를 보이는 최대응력.

공학/기술| 2014.06.02| 6페이지| 1,000원| 조회(222)

인장시험, 기계공학실험, 로크웰 경도 시험기, 브리넬 경도 시험기

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기계공학실험 NC밀링 결과

1. 가공순서ModelingSolidworks를 통한 modelingIGS 파일로 저장NC 등록을 위해 Pro-E와 호환되는 파일로 저장Block Size 결정소재의 크기에 알맞도록 블록의 사이즈를 결정가공 공구 설정머신유형[밀링], 축의 수[3축], 유형[평앤드밀], 지름[2mm]절삭 조건 결정Cut Feed[300], Step Over[1], Clear Dist[3] Spindle Speed[500]절삭 방법 선택서피스 밀링 선택, 가공할 서피스 선택Tool Path Simulation경로재생, 시뮬레이션을 통해 가공되는 모습을 미리 관찰C/L Data Generation시퀀스 완료 후, CL 데이터 출력NC 데이터 출력tap 파일을 nc 파일로 수정(확장자 변경)CNC 밀링머신 가공CNC 머신에서 프로그램 실행모델의 원점과 툴 패스의 원점을 맞추어 모델을 가공2. NC 공작기계1) NC의 정의 및 특징 : NC(Numerically control, 수치제어)는 선반, 밀링 머신 등 일반 범용공작기계의 작업에 필요한 치수, 모양, 이송속도, 주축의 속도 등에 대한 정보를 제공함으로써 기계가공과 작업을 제어하는 자동화 장치이다.① 작업자가 하던 여러 가지의 손 조작이 자동화로 바뀐다.② 수동으로는 매우 어려웠던 복잡한 모양의 공작물을 용이하게 가공할 수 있다.③ 범용 공작 기계와 비교하여 생산능률이 좋다.④ 가공 상의 유연성이 좋아서 작업의 전환이 용이, 다종 소량생산에 유리⑤ 입력된 수치정보 지령으로 움직임, 컴퓨터도 기술 실에서 작성되는 기계의 운전과 계획의 결정이 경영진의 통제 하에 개방.① 기계 가격이 비싸다② 기기 관리 비용의 비싸고, 전문 프로그래머가 필요함.2) 수치제어방식 : 수치제어방식에는 위치결정, 직선절삭, 윤곽절삭제어방식이 있으며, 각 특징은 다음과 같다.① 위치 결정 제어 :위치를 지정하여 제어를 하는 방식② 직선 절삭 제어 :이동 중에 소재를 절삭하기 때문에 도중의 경로가 문제된다. 단, 그 경로는 직선 이외에는 절삭할 수 없으며 공송운동을 준 공작물을 절삭하는 공작기계로 프로그램으로 제어할 수 있다. 위치 결정 직선 절삭 제어가 되는 것과 윤곽 제어에 의한 평면 캠, 원통 캠 등의 가공에 효과적인 방법으로 사용된다.3. CNC 공작기계1) CNC의 특징 : CNC(Computer Numerically control는 NC 공작기계에 미니컴퓨터를 내장한 것으로 NC의 제어기능을 수행하는데 독자적인 컴퓨터 시스템을 사용함으로써 기능을 크게 향상시켰으며, 이를 CNC 시스템이라 한다. CNC는 지령프로그램의 내용을 기억시키는 메모리장치가 있어 NC가공의 반복이 가능하고, 기억된 내용을 수정할 수 있다. 기존 NC에 비해 프로그래밍만으로 쉽게 기능이 변경되므로 유연성이 높고 계산 능력도 훨씬 뛰어나다. 또한 생산성이 높고, 생력화, 생산관리에 이점이 많다. 기계 가공을 대상으로 한 CNC의 장점과 특징은 다음과 같다.① 작업수행 중에도 일부 프로그램 수정이 가능② 인치단위의 Data를 mm로 단위로 자동 변환한다.③ 자주 사용되는 파트프로그램을 컴퓨터에 매크로 형태로 저장하고, 필요 시 불러 사용가능하다.④ NC시스템에 비해 유연성이 높아 새로운 제어기능을 쉽게 추가할 수 있다.⑤ 생산 공장과 상호 연결이 용이하다.⑥ 고장발생시 자가진단이 가능하고, 고장발생 시기와 상황을 파악할 수 있다.⑦ 다품종 소량생산에 적합한 가공이다.⑧ 복잡한 형상의 가공물도 가공능률이 크다.⑨ 가공정밀도가 고르고, 제품의 균일화가 가능하다.⑩ 가공불량품이 적다.⑪ 숙련된 기술자가 아니라도 된다.⑫ 1로드의 생산개수가 적어도 로드생산횟수가 많으면 유리하다.이상과 같이 많은 이점이 있으나 도입목적과 실태가 업종에 따라 다르다. 자동차, 정밀기계 사무기 분에 등에서는 안전한 품질을 얻을 수 있다는 점을 주목적으로 하고, 공구, 금형분야에서는 가공 정밀도의 향상을 주목적으로 하여 도입하고 있다.2) 주요기능, 종류 : NC와 비교하여 CNC는 공작기계제어, 가공과정 보정, 개선된 프로그래밍과 작업기능, 자가진단 기능을 가진공할 수 있을 뿐만 아니라 조작 반을 통해 작업자는 기계가 실행할 가공내용을 미리 예측도 가능하다.③ 터닝센터 - NC선반에 여러 가지 새로운 기능을 부여한 복합가공이 가능한 수치제어 공작기계로 칩의 제거를 용이하게 하기 위하여 경사베드를 사용하며, 공구대의 회전기구가 도입되어 드릴가공과 엔드밀 가공이 가능하게 되었다. 또 주축에 분할 기능을 갖게 하여 원통상의 일정한 위치에 구멍과 홈을 가공할 수 있다. ATC기능이 있어 축 외면에 홈이나 구멍을 뚫고, 임의의 각도 분할에 의한 사면가공, 경사 구멍 뚫기가 가능하다. 여기에 동시 동소가공을 위해 배면가공용의 제 2주축이 심압대와 바꾸어 장착하고 있으며, 공구대도 제2, 제3공구 대를 선회할 수 있게 되어, 한 대의 기계로 연삭과 호브가공이 가능하다.4. 용어 정의 및 설명① 이송속도(Cut Feed) : 가공에서 바이트를 움직이는 이송 속도 및 이송량을 총칭하여 이송이라고 한다. 회전 당 이송량(mm/rev) 혹은 분당 이송량(mm/min)으로 설정하며, 일반적으로 선반에서는 회전 당 이송을 사용하고, 머시닝센터와 CNC 밀링의 경우는 분당 이송을 주로 사용한다. 분당 이송은 공구의 날 당 이송량을 지정하는 방식이다.② 절삭속도(Cutting Speed) : 절삭공구의 바이트와 공작물과의 상대 운동의 속도< 회전운동 >< 직선운동 >d : 공작물의 지름n : 공작물 또는 절삭 공구의 회전속도(rpm)L : 절삭공구의 행정길이(mm)n : 절삭공구의 1분간의 왕복 횟수α : 한번의 왕복에 대한 절삭 행정 시간의 비③ Clear Dist : 절삭 길이라고 하며 공구 매개변수가 변경되는 가공소재 서피스 위의 높이를 말한다. 급속 동작이 끝나고 밀링할 서피스 위의 Clearance distance를 지정한다. 공구의 지름보다 작아야 한다. 이를 통해 공구가 가공 면에 무리하게 들어가 공구에 손상이 가지 않도록 한다. 이 외에도 공구속도를 낮춤으로써도 공구에 무리를 덜 줄 수도 있다.④ Spindle Speed : 주면을 함께 가공할 수 있다. 따라 엔드밀은 직립 밀링머신에서 홈가공, 평면적삭, 성형가공등 다양한 가공에 사용된다. 엔드밀의 날 끝은 물러서 날이 상하기 쉽기 때문에 절삭을 시작할 때 엔드밀을 가능한 한 천천히 재료에 갖다 대도록 주의를 기울여야 한다. 날 길이는 짧게 할수록 공구 수명이 증대한다.※ 플랫 엔드밀(Flat End Milling Cutter) : 날 끝이 평평한 엔드밀로 공구 중에 가장 많이 쓰이는 공구로 정삭용에 주로 사용되며, 한 번에 바닥면과 외주를 가공할 수 있다는 장점이 있다.⑩ 볼엔드밀 (Ball End Milling Cutter) : 엔드밀의 종류 중 하나로 공구의 끝이 구면으로 된 절삭 공구이다. 둘레와 끝 면에 날이 있어 주로 곡면가공, 모방 가공, 3차원가공, R가공, CAD/CAM 공정 등에 사용이 된다. 곡면 가공 시 이점이 많고, 치수 표기는 반지름으로 한다. 단, 중심부의 칩 포켓이 작기 때문에 절삭성이 다른 엔드밀에 비해 부족하며, 칼날의 마모가 심하다는 단점이 있다.툴패스(Tool Path) : 희망하는 부품 형상으로 가공하기 위한 공구 중심의 운동 궤적으로 작성한 공구의 이동 궤적이다. CAD/CAM 시스템은 형상 모델 데이터베이스를 바탕으로 공구의 이동궤적을 자동적으로 만들어 낼 수 있으며, Simulation으로 그 움직임을 화면상에 표시할 수 있다. 일반적으로 툴 패스를 사용할 수 있는 소프트웨어로는 CATIA, Pro-E, UG 등이 있다. 툴패스를 짜기 위해서는 일단 가공할 모델의 블록을 형성시킨 뒤 공구와 머신제로를 설정해야하고, 서피스 밀링을 통해 가공할 서피스를 지정한 후 경로를 재생해보며 툴패스를 확인 할 수 있다.STEPOVER & STEPDOWN- STEPOVER는 툴패스에서 경로와 경로 사이의 간격이다. 즉 공구가 겹치는 정도로 볼 수 있다, 일반적으로 피치(pitch)라고도 불린다. 일반적으로 평엔드밀의 경우에 공구 지름의 70%를 설정하는 편이고 STEPOVER에 큰 값을 주면, STEPOV기에 사용되는 공작기계를 밀링머신이라 한다.선반은 공작물을 회전시키면서 깎으므로 공구는 고정되어 있으나, 밀링머신에서는 회전하는 공구로 고정된 공작물을 깎는다. 따라서 선반과는 달리 여러 가지 모양의 공작물을 가공할 수 있는 것이 특징이다.밀링머신에서는 밀링커터나 부속품과 부속장치를 사용하는 방법에 따라 여러 가지 가공을 할 수 있다. 평면은 물론, 불규칙하고 복잡한 면을 깎을 수 있고, 또 드릴의 홈, 기어의 치형 가공 등 그 사용범위가 매우 넓다. 특히 초경합금 커터의 날로 이용함으로써 강력 절삭이 가능해졌으며, 최근 초경합금 공구의 성능이 더욱 개선되고, 밀링머신의 기능도 향상되어 공작정밀도와 표면 거칠기도 연삭 작업에 못지않은 정밀가공이 가능하게 되었다. 주축 속도의 변환에는 프리셀렉터 방식, 테이블의 구동에는 급속이송, 절삭이송 등의 연관관계를 자유로이 할 수 있는 자동 사이클 장치를 채용함으로써 한층 작업능률이 향상되었다. 또한 금형과 같이 복잡한 것을 가공할 때에는 모방장치 또는 수치제어 등의 자동제어에 의하여 자동가공을 한다.RP(Rapid Prototyping) : CATIA, UG, SURFACER 등의 프로그램으로 제작한 3차원 CAD Modeling Data로부터 물리적인 모형을 형성해 내는 것을 말한다. 이전에 존재하였던 그 어떤 가공방식과도 비교할 수 없는 빠른 시간 안에 물리적 모형으로 재현해내는 것이 장점이다. 대부분의 RP는 STL이라는 설계정보 교환 표준 체계에 의거하여 운용이 된다. STL의 장점은 자료구조가 간단하며 2차원 단면자료로 전환시키기가 용이하지만 3차원 CAD모델이 STL로 전환되는 과정에서 정확도, 완성도, 중복성이라는 세 가지의 심각한 문제점을 가지고 있다. 동작원리는 SLA, FDM, SLS, LOM이다.SLA는 광경화성 수지에 레이저 광선이 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 장치이다. 성형속도가 빠르며 정밀도가 높으나, 수지의 경화처리가 필요하며 충격에 의한 파손이 일어나기 쉽다.FDM은 필라멘트 선으로다.

공학/기술| 2014.06.02| 7페이지| 1,000원| 조회(249)

기계공학실험, 밀링, nc 공작기계, CNC 공작기계

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