KR20120071089A - 충격시험편의 홈 가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충격시험편의 홈 가공방법에 관한 것으로서, 충격시험편의 외부면을 연마하는 단계와, 연마된 충격시험편의 상부면에 홈을 형성하도록 가공공구에 의해 홈의 절반 깊이로 1차 가공하는 황삭단계와, 황삭가공된 충격시험편의 홈을 가공공구에 의해 홈의 깊이로 2차 가공하는 정삭단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 충격시험편의 홈 가공부위를 황삭부위과 정삭부위로 분리하여 황삭단계와 정삭단계로 가공함으로써, 홈 가공부위의 가공정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 충격시험편에 대한 충격실험 데이터의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 충격시험편의 홈 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격시험편의 상부면에 V형상의 홈을 가공하는 충격시험편의 홈 가공방법에 관한 것이다.
금속재료의 충격시험에는 막대형상의 시험편의 상부면에 소정형상의 노치홈을 형성하여 충격시험기에서 충격시험편에 충격을 가하여 금속재료의 강도를 측정하게 된다.
이러한 충격시험편은 일정형상의 금속재료를 다수개 준비하여 가공장비에 의해 금속재료를 장방향으로 가공하여 막대형상으로 형성하고, 그 후에 홈 가공장비에 의해 금속재료의 상부면에 "U" 형상이나 "V" 형상의 홈을 가공하여 충격시험편을 완성하게 된다.
이러한 충격시험편은 전면의 중간에 수직의 "V" 형상의 홈이 형성되며, 시편을 소정형상으로 가공하기 위해 절삭가공장치와 연마장치 등을 사용하여 개별적인 가공으로 제작되고 있다.
그러나, 종래의 충격시험편의 홈 가공방법은 밀링머신에 의해 충격시험편의 홈을 일시에 가공하여 홈 가공부위의 가공정밀도가 저하될 뿐만 아니라 이로 인하여 충격시험편에 대한 충격시험 데이터의 신뢰도가 저하되거나 충격시험이 불가능하게 되는 문제가 있었다.
종래의 V-노치형 충격시험편 가공의 경우에는 노치 팁의 가공 정밀도 향상을 위한 가공 기준이 명확하지 않을 뿐 아니라, 신규 개발 강종의 경우엔 강종의 정밀 가공에 대한 난이도가 급격하게 증대됨으로써 이를 보완할 수 있는 강도 및 안정성이 확보된 홈 가공방법이 미비하다는 문제가 있었다.
특히, 가공된 충격 시험편의 홈 부위의 가공정밀도가 낮은 경우에는 이로 인한 충격시험 결과의 신뢰도와 정확도가 저하되는 문제도 있었다.
또한, 이러한 충격시험의 신뢰도 및 정확도의 저하는, 신규 개발된 강종의 특성 분석에 중대한 오류를 가져 올 수 있음으로써 잘못된 재질을 선정하거나 사용하여 설계상의 중대한 문제를 발생시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 충격시홈편의 홈 가공부위에 대한 가공정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 충격시험편에 대한 충격실험 데이터의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 가공공구에 의한 가공조건의 최적화가 가능하고 가공공구의 파손을 방지하며, 다양한 소재의 충격시험편에 적용가능할 뿐만 아니라 가공공구에 대한 가공부하를 최적화할 수 있는 충격시험편의 홈 가공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 충격시험편의 외부면을 연마하는 단계; 상기 연마된 충격시험편의 상부면에 홈을 형성하도록 가공공구에 의해 홈의 절반 깊이로 1차 가공하는 황삭단계; 및 상기 황삭가공된 충격시험편의 홈을 가공공구에 의해 홈의 깊이로 2차 가공하는 정삭단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 황삭단계에서는, 가공공구의 회전수가 60?220rpm이고, 가공공구의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구의 이송속도가 38?152㎜/min 이다.
본 발명의 상기 정삭단계에서는, 가공공구의 회전수가 80?320rpm이고, 가공공구의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구의 이송속도가 20?80㎜/min 이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 충격시험편의 홈 가공부위를 황삭부위과 정삭부위로 분리하여 황삭단계와 정삭단계로 가공함으로써, 홈 가공부위의 가공정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 충격시험편에 대한 충격실험 데이터의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
황삭가공조건 및 정삭가공조건의 회전수, 절삭깊이, 이송속도를 구체적으로 한정하여 가공공구에 의한 가공조건의 최적화가 가능하고 가공공구의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한, 황삭과 정삭의 가공조건을 서로 다르게 설정하여 다양한 소재의 충격시험편에 적용가능할 뿐만 아니라 가공공구에 대한 가공부하를 최적화할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법의 동작상태를 나타내는 동작상태도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법의 동작상태를 나타내는 동작상태도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법의 동작상태를 나타내는 동작상태도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 충격시험편의 홈 가공방법은 연마단계와, 황삭단계와, 정삭단계를 포함하여 이루어져 충격시험편(10)의 상부면에 "V" 형상의 홈(20)을 가공공구(30)에 의해 절삭가공하여 형성하게 된다.
본 실시예의 충격시험편(10)은 단면이 사각형상으로 이루어진 막대형상의 길이방향의 선형부재로 이루어지며, 충격시험편(10)의 상부면에 "V" 형상의 홈(20)이 형성되어 있다.
홈(20)의 가공부위는 황삭단계에서 절삭되는 황삭부위(21)와 정삭단계에서 절삭되는 정삭부위(22)로 이루어져 있다. 황삭부위(21)의 깊이(d1)은 홈(20)의 깊이(d2)의 절반에 해당하며, 정삭부위(22)의 깊이(d2-d1)는 홈(20)의 깊이(d2)의 절반에 해당한다.
연마단계는 충격시험편(10)의 외부면을 연마하는 단계로서, 연마장비에 의해 막대형상의 충격시험편(10)의 외부면 전체를 모두 연마하여 소정치수에 적합하도록 한다.
황삭단계는 외부면이 연마된 충격시험편(10)의 상부면에 "V" 형상의 홈(20)을 형성하도록 홈 가공장비에 장착된 가공공구(30)에 의해 1차적으로 홈(20)의 절반 깊이(d1)에 해당하는 홈(20)의 황삭부위(21)를 절삭가공하게 된다.
이러한 황삭단계에서는, 가공공구(30)의 회전수가 60?220rpm이고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구(30)의 이송속도가 38?152㎜/min로 유지되는 것이 바람직하다.
그 이유는 가공공구(30)의 회전수, 가공공구(30)의 1회 가공깊이, 가공공구(30)의 이송속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 가공공구의 절삭날이 파손되거나 홈(20)의 가공 정밀도가 저하되어 충격시험이 불가능해지기 때문이다.
특히, 이러한 황삭단계의 가공조건은 충격시험편의 소재에 따라 변경될 수 있으며, 충격시험편의 소재가 일반강(S45C)인 경우에는 가공공구(30)의 회전수를 150?220rpm로 하고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이를 0.5㎜로 하고, 가공공구(30)의 이송속도를 38?152㎜/min로 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 충격시험편의 소재가 베어링강, 스프링강, 하이망간강 인 경우에는 가공공구(30)의 회전수를 60?100rpm이고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이를 0.3㎜로 하고, 가공공구(30)의 이송속도를 38?152㎜/min로 유지하는 것이 바람직하다.
정삭단계는 황삭단계에서 충격시험편(10)의 홈 가공부위 중 황삭부위(21)를 절삭한후 잔존하는 정삭부위(22)를 절삭하여 충격시험편(10)에 형성된 홈(20)을 형성하도록 가공공구(30)에 의해 2차적으로 홈(20)의 깊이(d2)에 해당하는 홈(20)의 정삭부위(22)를 절삭가공하게 된다.
정삭단계에서는, 가공공구(30)의 회전수가 80?320rpm이고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구(30)의 이송속도가 20?80㎜/min로 유지되는 것이 바람직하다.
그 이유는 가공공구(30)의 회전수, 가공공구(30)의 1회 가공깊이, 가공공구(30)의 이송속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 가공공구의 절삭날이 파손되거나 홈(20)의 가공 정밀도가 저하되어 충격시험이 불가능해지기 때문이다.
특히, 이러한 정삭단계의 가공조건은 충격시험편의 소재에 따라 변경될 수 있으며, 충격시험편의 소재가 일반강(S45C)인 경우에는 가공공구(30)의 회전수를 150?320rpm로 하고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이를 0.5㎜로 하고, 가공공구(30)의 이송속도를 20?80㎜/min로 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 충격시험편의 소재가 베어링강, 스프링강, 하이망간강 인 경우에는 가공공구(30)의 회전수를 80?180rpm이고, 가공공구(30)의 1회 가공깊이를 0.3㎜로 하고, 가공공구(30)의 이송속도를 20?60㎜/min로 유지하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예의 충격시험편의 홈 가공방법에 의하면, 충격시험편에 V-노치형 홈의 가공 정밀도를 항상시키게 되며, 강종의 특성에 따른 가공조건의 제시가 가능하며, 강종을 가공난이도에 따라 일반강, 스프링강, 베어링강 및 하이망간강 등에 따라 별도의 가공조건을 관리함으로써 가공 정밀도를 더욱 개선하게 된다.
또한, 가공장비의 신뢰도 및 안전성을 제고하기 위해, 가공공구, 가공장비의 회전축, 가공장비에 충격시험편을 장착하는 지그 등을 충격시험편에 적합하도록 최적화하여 충격시험편의 홈 가공정밀도를 더욱 향상시키는 것이 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 충격시험편의 홈 가공부위를 황삭부위과 정삭부위로 분리하여 황삭단계와 정삭단계로 가공함으로써, 홈 가공부위의 가공정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 충격시험편에 대한 충격실험 데이터의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 황삭가공조건 및 정삭가공조건의 회전수, 절삭깊이, 이송속도를 구체적으로 한정하여 가공공구에 의한 가공조건의 최적화가 가능하고 가공공구의 파손을 방지하며, 황삭과 정삭의 가공조건을 서로 다르게 설정하여 다양한 소재의 충격시험편에 적용가능할 뿐만 아니라 가공공구에 대한 가공부하를 최적화할 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 충격시험편 20: 홈
30: 가공공구
30: 가공공구
Claims (3)
- 충격시험편의 외부면을 연마하는 단계;
상기 연마된 충격시험편의 상부면에 홈을 형성하도록 가공공구에 의해 홈의 절반 깊이로 1차 가공하는 황삭단계; 및
상기 황삭가공된 충격시험편의 홈을 가공공구에 의해 홈의 깊이로 2차 가공하는 정삭단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격시험편의 홈 가공방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 황삭단계에서는, 가공공구의 회전수가 60?220rpm이고, 가공공구의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구의 이송속도가 38?152㎜/min 인 것을 특징으로 하는 충격시험편의 홈 가공방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 정삭단계에서는, 가공공구의 회전수가 80?320rpm이고, 가공공구의 1회 가공깊이가 0.3?0.5㎜이고, 가공공구의 이송속도가 20?80㎜/min 인 것을 특징으로 하는 충격시험편의 홈 가공방법.
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| KR1020100132689A KR20120071089A (ko) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 충격시험편의 홈 가공방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108453906A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-28 | 中钢集团新型材料（浙江）有限公司 | 一种石墨材料断裂韧性测试用开槽刀具、设备及开槽方法 |
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2010
- 2010-12-22 KR KR1020100132689A patent/KR20120071089A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN108453906B (zh) * | 2018-03-29 | 2019-03-26 | 中钢集团新型材料（浙江）有限公司 | 一种石墨材料断裂韧性测试用开槽刀具、设备及开槽方法 |
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