[논문]SNCM616 합금강을 이용한 표면조도 특성에 관한 연구

최철웅; 김용경; 김진수; 신미정

doi:10.21289/ksic.2019.22.6.607

SNCM616 합금강을 이용한 표면조도 특성에 관한 연구
A Study on the Surface Roughness Characteristics by using SNCM616 Alloy Still 원문보기

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.22 no.6, 2019년, pp.607 - 613

최철웅 (대명하이텍) , 김용경 (두산중공업) , 김진수 (한국폴리텍7대학 컴퓨터응용기계과) , 신미정 (한국폴리텍7대학 컴퓨터응용기계과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we investigate the effect of SNCM616 alloy steel, which is commonly used in industry, such as rotors and crank-shafts, on the surface roughness of CNC HBM with Ø25 mm, 8-blade reamer to objective is to analyze and present optimal cutting conditions. The higher the feedrate for the spindle speed, the rougher the surface roughness. The surface roughness was found to be better when the feed rate was lower. The resultant value of the most accurate surface roughness is Ra 0.756 ㎛, and the optimal cutting conditions are 25 rpm at spindle speed and 20 mm/min at transfer speed.

주제어

표/그림 (16)

표 Table 1. Machining Center specification
표 Table 2. Specifications of the non-contact measuring instrument
그림 Fig. 1 Schematic diagram of experimental apparatus
그림 Fig. 2 HBM(Horizontal Boring Machine) for experiments
그림 Fig. 3 Photograph of surface roughness tester
그림 Fig. 4 Measurement site of surface roughness after processing circular
그림 Fig. 5 Twist Drill and Reamer tools
표 Table 3. Dimension and shape of drill(mm)
표 Table 4. Dimension and shape of reamer(mm)
표 Table 5. Chemical composition of SNCM 616 (KS D 3709)
표 Table 6. Type of water soluble cutting oil
그림 Fig. 6 Photograph of SNCM 616 alloy steel
그림 Fig. 7 Hole position and size
표 Table 7. Experimental conditions of cutting process
표 Table 8. Surface roughness of SNCM616 steel during cutting
그림 Fig. 8 Surface roughness measurement according to cutting speed and feed rate

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 산업현장에서 터빈로타(Rotor), 크랭크축등에 일반적으로 사용되는 SNCM616 합금강을 CNC HBM(Computer Numerical Control Horizontal Boring Machine)에서 Ø25 mm, 8날리머를 사용하여 정밀 구멍 가공을 했을 때 표면거칠기에 미치는 영향을 분석하여 최적의 절삭조건을 제시하는데 목적이 있다.

제안 방법

본 연구는 ∅25.0 mm 리머를 사용하여 구멍을 가공한 소재를 Fig. 4의 4곳을 시험편의 구멍에 원주방향 90° 간격으로 4등분하여 각각의 표면거칠기를 측정하였다.
터빈 Rotor, 크랭크축, 프로펠러축 등에 사용되는 재료인 SNCM616 합금강을 CNC HBM에서 고속도강 재질의 Ø25 mm, 길이 268 mm 리머로 구멍가공을 하였을 때 스핀들속도와 이송속도의 절삭조건을 변경하면서 실험한 결과 표면거칠기의 특성은 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 절삭공구는 외경 ∅24 mm 초경드릴(Carbide twist drill)과 외경이 각각 ∅24.5 mm, ∅25.0 mm의 고속도강(SKH51)리머를 사용하였다. Fig.
본 실험에 사용한 가공장비는 HBM으로 Forest Siret에서 생산한 840C 모델이며, 가공방법은 Fig.1에 도시하였으며, Fig. 2는 실험 가공장비이다.
연구 실험을 위해 준비된 SNCM616 합금강의 화학성분은 Table 5과 같고 150×150×50 mm의 소재 20개를 준비하였다. 소재의 가공 전⋅후의 시편은 Fig.

데이터처리

절삭조건을 달리하여 리머 가공한 4 point 지점의 측정 결과를 토대로 ∅25.0 mm 리머 가공의 측정 평균값을 산출한 후 각각의 스핀들 회전에 대하여 이송속도별로 각각 구분하여 표면 정밀도의 특성을 비교 분석하였다. 표면거칠기를 측정하고 측정한 값의 평균을 기준 데이터로 하여 거칠기를 분석하였을 때 표면거칠기 Ra 값은 Table 8과 같이 나타났다.
측정은 다이얼 테스트 인디케이트(Dial testindicator)로 측정기와 시험편의 수평을 확인한 후 측정 면위에 변환기를 접촉시켜 이송하면서 발생한 신호를 증폭기 및 기록계에 의해서 표면거칠기 값을 측정하였으며, 4번 측정한 값의 평균값을 구하였다.

성능/효과

1. 스핀들속도에 대한 이송속도가 높을수록 표면거칠기가 거칠었으며, 이송속도가 낮을 때 표면거칠기는 양호하게 나타났음 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	최근 절삭가공의 추세는 어떤 방법이 성행하고 있는가	최근 절삭가공의 추세는 높은 압력으로 다듬질양이 많은 공작을 한 후 연삭을 하지 않고 보링, 리밍과 같은 전가공에서 곧바로 호닝으로 정밀 다듬질을 실시하는 방법이 성행하고 있다.[12]
	절삭가공에서 가공 정밀도에 직접 영향을 미치는 주요 인자는 무엇이 있는가	절삭가공에서 가공 정밀도에 직접적 영향을 미치는 주요 인자로서는 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 등이 있다. 일반적으로 이송속도를 증가시키면 형상 오차가 커지게 되고 주축의 회전수를 증가시키면, 공구 수명이 짧아지는 결과를 초래한다.
	절삭가공에서 이송속도가 끼치는 영향에 대해 설명하시오	절삭가공에서 가공 정밀도에 직접적 영향을 미치는 주요 인자로서는 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 등이 있다. 일반적으로 이송속도를 증가시키면 형상 오차가 커지게 되고 주축의 회전수를 증가시키면, 공구 수명이 짧아지는 결과를 초래한다.[1-9]

참고문헌 (12)

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Choi, C. W., "A Study on Surface Roughness in Circular Pocket Machining of SCM415 Steel", Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 18, No. 7, pp. 77-82, 2019.

원문보기 상세보기
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