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제안 방법
- 가공된 시험편에 대해 2차원 절삭실험을 수행하였다. 절삭공구 (인선반경 : 2㎛ 이내, 인선폭 : 3㎜, P20 등급)를 다이아몬드 연삭숫돌 등으로 정밀 가공한 다음 밀링아버에 부착시켰으며 바이스에 고정된 시험편과 2차원 절삭운동을 하도록 하였다.
- 각각의 조건으로 절삭된 시험편을 재결정 열처리하여 소성 변형역과 변화된 조직을 관찰하였으며, Fig. 3은 그 결과를 나타낸 사진의 한 예이다. 아들 사진으로부터 재결정 영역과 기지금속(matrix)을 뚜렷이 구별할 수 있으며, 각 재결정 영역 선단 즉 기지금속과 재결정 영역의 경계부까지의 소성스트레인을 알 수 있다.
- 또한 순간절삭장치(quick stop device)를 이용하여 2차원 절삭시 배출되는 chip을 동결시켜 가공면과 더불어 공구 선단 부근의 소성스트레인의 분포를 확인하였다.
- 방전가공된 시험편의 표면은 다시 중유를 절삭유로 미세가공하여, 시험편 제작시 생긴 응력과 불균일을 제거한 다음 2차원 절삭실험을 수행하였다. 절삭실험은 절삭깊이 t-0.
- 본 연구에서는 연속재결정법을 이용하여 몇 가지 절삭조건을 달리하여 생성된 기계가공면의 소성스트레인을 분석하였다. 특히 가공표면에서 일정한 거리에서의 스트레인 값은 절삭조건에 따라 어떻게 변하는지를 연속 재결정법을 이용하여 정량적으로 구하여 확인하였으며, 이들 값을 절삭변수들과 비교함으로 기계가공면의 소성스트레인의 분포양상을 확인하였다.
- 연속재결정법을 이용하여 몇 가지 절삭조건을 달리하여 생성된 기계가공면의 소성스트레인을 정량적으로 구하고 이를 각 절삭변수들과 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 이와 같이 가공표면에서의 소성 변형역을 재결정법으로 가시화하였으며, 이들로부터 가공표면으로부터 소성 변형 역의 깊이, 즉 가공표면으로부터 재결정 영역의 선단까지의 거리(dt)를 조직사진으로부터 측정하였으며, 이들 재결정 선단까지의 거리에 따른 소성스트레인의 변화를 알 수 있다.
- 이와 같이 소성스트레인은 각각의 철삭조건에 따라 그 분포양상이 다름을 확인할 수 있었으며, 각 절삭조건에 따라 가공표면으로부터 일정한 거리(0.1㎜)에서의 소성스트레인 값(ε0.1)을 구하여(Fig. 7) 각각의 절삭변수들과 비교함으로 기계가공면의 소성스트레인의 분포양상을 확인하였다.
- 알 수 있었다. 재결정 구역과 미소 조직들은 화학 용액 부식을 하지 않고 열처리한 후 직접 관찰할 수 있었으며 열처리 조건 A 즉 750℃의 경우는 열부식의 상태가 나빠 부식액(C2H5OH : HCl: HNO3 = 100 : 15 : 30)을 사용하여 조직을 관찰하였다. Table 2는 열처리 조건과 한계 소성스트레인의 값을 나타낸다.
- 절단된 시험편은 세 가지 열처리 조건으로 연속 재결정열처리가 시행되었다.
- 수행하였다. 절삭공구 (인선반경 : 2㎛ 이내, 인선폭 : 3㎜, P20 등급)를 다이아몬드 연삭숫돌 등으로 정밀 가공한 다음 밀링아버에 부착시켰으며 바이스에 고정된 시험편과 2차원 절삭운동을 하도록 하였다.
- 2차원 절삭실험을 수행하였다. 절삭실험은 절삭깊이 t-0.01, 0.04, 0.07, 0.10㎜와 공구경사각 0°, 10°, 20°로 각각 네 가지 조건으로 변화시켜 행하였으며, 절삭속도는 0.507m/min이었고 절삭유는 사용하지 않았다.
- 확인하였다. 즉, 절삭실험 후 가공표면으로부터 깊이 방향으로 생성된 소성스트레인의 분포를 확인하기 위해 Fig. 1에서와 같이 시험편을 두 개로 폭 3㎜의 wheel cutter을 이용하여 절단하였다. 시험편 절단시 피이드량을 최소화하고 철삭유를 주입하여 가공경화나 소성변형을 방지하였다.
- 특히 가공표면에서 일정한 거리에서의 스트레인 값은 절삭조건에 따라 어떻게 변하는지를 연속 재결정법을 이용하여 정량적으로 구하여 확인하였으며, 이들 값을 절삭변수들과 비교함으로 기계가공면의 소성스트레인의 분포양상을 확인하였다.
- 한편 각각의 조건으로 절삭된 시험편의 경우 위와 같은 방법으로 연속재결정 열처리를 시행하여 스트레인 분포상태를 확인하였다. 즉, 절삭실험 후 가공표면으로부터 깊이 방향으로 생성된 소성스트레인의 분포를 확인하기 위해 Fig.
대상 데이터
- 실험에 사용한 재료는 두께 5.8㎜의 스테인리스강(SUS 304)이며, 그 화학적 성분은 Table 1과 같다. 시험편은 표면의 소성변형을 피하기 위해 방전가공기로 가공하였으며 가공 폭은 3㎜이었다.
이론/모형
- 절삭 시 얻어진 데이터는 2차원 절삭역학 이론식(15-16)으로 분석하였다.
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