[헬로티] 마츠무라 타카시(松村 隆) 도쿄전기대학 1. 서론 최근 금형 재료의 고강도화에 따라 초경합금과 그 외의 경질 금속 재료의 이용이 높아지고 있다. 한편 공작기계의 다축화와 함께, 공구 간섭을 고려해 공구 자세의 제어가 가능해지고 있다. 현재 이와 같은 공구 자세는 CAM을 통해 기하학적으로 주어지고 있는데, 공구 마모의 관점에서 논의되고 있지 않다. 이 글에서는 금형가공의 엔드밀 절삭을 대상으로, 공구 자세가 절삭 과정에 미치는 영향에 대해 논의한다. 공구 자세를 고려한 절삭 모델에 대해서는 볼 엔드밀의 절삭력을 해석한 연구와 Z-map을 이용한 연구가 있다. 여기서는 공구 경사를 가진 절삭 모델을 나타내고, 공구 마모에 대한 공구 경사의 효과를 나타냈다. 2. 공구 경사가 공구 마모에 미치는 영향 그림 1에 나타냈듯이 볼 엔드밀을 이송 방향으로 경사시킨 자세에서의 절삭 과정에 대해 그림 2의 좌표계에서 절삭 두께를 해석한다. 그림 2 (a)와 같이 전체 좌표계 X-Y-Z에 대해 X-Z 평면에서 각도 ø로 기울어진 좌표계 X*-Y*-Z*를 정의, 절삭날 상의 점 P의 좌표를 식 (1)로 변환한다. 단, p, f. t는 볼 엔드밀의 노즈
[첨단 헬로티] 첸 준다 (陳 俊達), 사카베 코키 (坂部 晃紀), 고토 아키히로 (後藤 昭弘) 靜岡이공과대학 왕 시콩 (王 思聰) 靜岡대학 1. 서론 냉간단조에 의해 고정도․고기능의 부품을 제조하기 위해 금형 재료로서 강한 부하에 견딜 수 있는 초경합금이 주목받고 있다. 그러나 초경합금은 고경도이기 때문에 가공이 어렵다고 하는 문제가 있다. 현재 초경합금을 가공하기 위해 방전가공이 주로 사용되고 있다. 또한 절삭공구의 진척에 따라 직조가공의 소개 예도 많아지고 있다. 그러나 양쪽 모두 가공 속도가 느리고, 공구 비용이 비싸다는 문제가 있다. 지금까지 전해가공에 의해 초경합금을 고속․고품위로 가공하는 방법에 대해 제안해 왔는데, 이번 연구에서는 전해 현상과 밀링 가공을 조합한 복합가공에 대해 검토한다. 2. 가공 원리 이번 연구에서 제안하는 복합가공 방법의 구상도를 그림 1에 나타냈다. 전해 현상에 의한 Co의 제거와 밀링 가공에 의한 WC 제거를 조합하는 방법이다. 공작물과의 사이에 전해 작용을 일으키기 위해 가공 공구로서 도전성의 본체에 절연 재료의 절삭날을 가진 회전공구를 사용한다. 회전공구와 공작물인 초경합금과의 사이에 도전성 전
[첨단 헬로티] 1. 서론 초경합금은 고정도와 내마모성을 요구받는 절삭공구나 금형 등의 분야에서 사용되고 있다. 그러나 초경합금을 이용한 툴에서 외적 요소의 영향에 의해 불량으로 이어져 버린 케이스가 종종 보고되고 있다. 여기에는 복잡한 형상가공을 실시할 때의 전기가공, 표면특성(내마모성이나 슬라이딩성, 내산화성) 향상을 도모한 표면처리, 보관 환경이나 취급이 크게 영향을 미치고 있는 경우도 적지 않다. 이 글에서는 초경합금의 소재특성(특징)을 다루는 동시에, 소재에 영향을 미치는 외적 요소와 실례를 소개한다. 2. 초경합금의 소재특성 초경합금은 분말야금법이라고 불리는 금속분말을 가공해 재료나 제품을 만드는 금속가공법으로 만들어진다. 금속(주기율표 Ⅳa, Ⅴa, Ⅵa족) 9종류의 탄화물을 코발트, 니켈 등의 철계 금속으로 소결한 복잡 재료로 구성되며, 일반적으로는 가장 기계적 특성이 우수한 WC-Co계 합금을 초경합금이라고 부르는 경우가 많다. WC(탄화텅스텐)이 경질상, Co(코발트)가 소결상을 담당, 조성비율이나 WC 입자지름에 따라 경도·인성 등의 특성이 변동한다(그림 1). ▲ 그림 1. 초경합금의 내부 조직 (SEM) 초경합금의 소재특성
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