” 나랑 기계 설계는 맞지 않는 것 같아.
배워야 할 내용이 너무 많아. “
▶ 연삭/그라인딩(Grinding)-2 의 계속
연삭/그라인딩(Grinding)-2에서 살펴본 내용은 다음과 같다.
- 연삭/그라인딩(Grinding)의 개요
- 연삭/그라인딩 설계 시 주의해야 할 일반 설계 권장 사항
여기서 실무에서 설계할 때 신경 써야 할 규칙들에 대해서 조금 더 다루고 있으니 참고하길 바란다.
▶ 호닝(honing)
• 호닝(honing)의 주요 목적은 정확한 표면 구성과 개선된 표면 마감을 생성하는 것입니다.
• 내경과 평면 표면에 주로 사용되며, 보어 직경은 2.4mm 에서 1.2m 길이는 1.6mm 에서 9.1m 에 이르는 다양한 크기의 부품에 적용됩니다.
• 평면과 구형 직경도 호닝(honing) 가능하며 이 공정은 교차 줄무늬가 있는 표면 마감으로 베어링 응용등에서 효율적입니다.
• 호닝(honing)은 수동으로도 경제적으로 사용되며, 대량 생산에서는 수평 또는 수직 호닝(honing) 기계를 사용하여 연간 수백만 개의 부품을 생산할 수 있습니다.
→ 호닝(honing)은 정밀한 표면 마감과 치수 정확도를 달성하기 위한 중요한 공정.
→ 다양한 크기와 형태의 부품에 적용 가능하며 특히 내부 구멍이나 복잡한 표면 마감에 효과적이다.
→ 베어링과 같은 이동 베어링 응용에서 호닝된 표면은 부품의 하중을 분산시키고 윤활유 저장소 역할을 하여 내구성과 성능을 향상시킨다.
→ 호닝(honing)은 경제적이며 유연한 공정으로 소량 생산부터 대량 생산에 이르기까지 다양한 환경에서 활용될 수 있다.
• 가장 일반적으로 호닝(honing)되는 재료는 강철, 주철, 알루미늄입니다.
• 구리, 스테인리스 강, 플라스틱과 같은 다른 재료들은 더 낮은 속도에서 호닝(honing)될 수 있습니다.
• 호닝 작업을 위한 작업물 설계 시 다음 지침을 권장합니다.
→ 어깨나 보스와 같은 돌출부는 피하자. 호닝(honing)은 전체 표면에 적용된다.
→ 호닝(honing) 스틱이 1/2 에서 1/4 길이 만큼 초과하여 움직일 수 있도록 여유를 두도록 하자.
→ 호닝(honing)은 다양한 재료에 적용될 수 있으며 특히 강철과 알루미늄에 효과적이다.
→ 작업물 설계 시 호닝(honing) 과정에서 전체 표면이 균일하게 처리될 수 있도록 돌출부나 복잡한 형태를 최소화하는 것이 중요하다
→ 호닝(honing) 스틱의 움직임을 고려하여 충분한 여유를 두는 것이 효율적인 호닝(honing) 작업을 위해 필요하다.
1. 키 홈, 포트, 언더컷은 가능한 피하거나 최소화 하세요. 이 부분에서 연마 스틱에 의해 생성되는 언더컷으로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.
→ 이러한 요소들은 호닝(honing) 과정에서 연마 스틱에 의해 비정상적인 마모가 발생할 수 있으므로 가능한 단순한 형태를 유지하는 것이 중요하다.
2. 쉽게 식별할 수 있는 위치 결정 표면을 제공하세요.
→ 명확하게 식별할 수 있는 위치 결정 표면은 호닝(honing) 작업의 정확도를 높이는 데 도움이 된다.
3. 호닝(honing) 중 작업물 변형을 방지하는 편리한 고정 패드를 제공하세요.
→ 작업물의 변형을 방지하기 위한 고정 패드는 호닝(honing) 공정의 품질을 유지하는 데 중요합니다.
• 자동차 엔진 블록의 보어는 동심도, 진직도, 크기 제어내에서 0.008mm 의 기하학적 공차로 호닝(honing) 될 수 있습니다.
• 경화 된 강철 보어나 외경에 대해서도 0.008mm 의 정확도가 달성 될 수 있습니다.
• 호닝(honing)은 입자 크기, 사용 된 냉각수, 호닝(honing) 속도, 호닝(honing) 과정에서 발생하는 힘에 따라 0.25-0.4μm 의 표면 마감을 생성합니다.
▶ 래핑(lapping)
• 래핑(lapping) 은 주로 다음과 같은 목적으로 사용됩니다.
- 향상 된 표면 마감
- 극도의 제품 정확성
- 모양의 작은 불완전성 수정
- 맞는 표면들 간의 정밀한 조화
→ 래핑(lapping) 은 매우 정밀한 마감 처리를 필요로 하는 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 한다.
→ 특히, 기계 부품의 정밀도와 내구성을 높이는 데 크게 기여 하며 다양한 재료에 적용 가능한 범용성을 가지고 있다.
→ 그러나 래핑(lapping) 공정은 물리적 정밀도와 재료의 성질에 따라 매우 세심한 주의가 필요한 공정임을 인지하는게 중요하다.
• 래핑(lapping) 은 다음과 같은 응용 분야에서 사용됩니다.
• 밸브 스풀, 연료 분사기 플런저, 씰 링, 피스톤 로드, 밸브 줄기, 실린더 헤드, 구형 밸브 좌석
• 직경이 0.8 – 300 mm 에 이르는 작은 구멍이나 핀을 래핑할 수 있습니다.
• 면적이 6에서 1300 cm2 에 이르는 평면 작업물도 성공적으로 래핑할 수 있습니다.
• 특별한 제작을 위해 수작업 래핑(lapping) 이 사용 되며 대량 생산을 위한 자동 래핑(lapping) 기계는 시간당 최대 3000개의 부품을 처리할 수 있습니다.
• 강철과 주철이 래핑(lapping)에 가장 자주 사용 되는 재료입니다.
• 유리, 알루미늄, 청동, 마그네슘, 플라스틱, 세라믹도 래핑으로 마감할 수 있습니다.
• 부드러운 재료는 래핑에 덜 적합하며 이는 연마 입자들이 래핑된 표면에 박혀 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다.
• 래핑(lapping) 할 부품을 설계 할 때 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다.
- 어깨, 돌출부, 중단을 피해야 합니다.
- 작업물의 두 마주보는 면이 고도로 정제 된 평행도로 가공 되어야 하는 경우, 두 면은 작업물의 다른 면을 넘어서 확장되어야 합니다.
• 래핑(lapping) 된 표면의 일반적인 허용 오차는 다음과 같습니다.
- 직경 또는 다른 치수: ±0.0006mm
- 평면도, 원형도, 진직도: ±0.0006mm
- 표면 거칠기: Rx = 0.1 – 0.4 μm
→ 래핑(lapping) 공정은 매우 정밀하고 다양한 산업 분야에서 필수적인 기술이다.
→ 이 공정은 제품의 품질과 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 하지만 섬세하고 정밀한 작업이 필요하며 특히 재료의 선택과 디자인의 고려 사항이 중요하다.
▶ 마치며
오늘은 설계할 때 연삭/그라인딩(grinding)으로 가공 해야 하는 작업 래핑에서 흔히 저지를 수 있는 실수나 주의 해야 하는 방법 중 몇 가지를 1편에 이어서 설명하였다.
연삭이 정확이 뭔지 알고 싶은 분들은 기계공작 카테고리 내의 연삭 포스트를 참조하면 좋다.
연삭 설계 규칙의 1편, 2편의 내용은 연삭(1), 연삭(2)를 참조하자.
읽어주셔서 감사합니다.