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기계공작실험 레포트

선반의 구성요소1. 베드(bed) - 주축대, 심압대 및 왕복대 등의 선반 각부를 총체적으로 지지하는 역할을 한다.2. 왕복대 - 베드 윗면에서 주축대와 심압대 사이를 미끄러지면서 운동 하는 부분으로, 공구대가 설치되는 새들(saddle)과 자동이동 장치 등의 조작 장치를 가지고 있는 에이프런(apron)으로 구성된다.3. 심압대 - 베드 위에서 주축의 센터와 더불어 공작물의 오른쪽 끝을 센터(center)로 지지하는 역할을 한다.4. 주축대 - 주축의 회전수와 절삭속도를 선정하고 절삭 깊이와 이송을 정하여 거친절삭을 하며 공작물의 좌우를 뒤바꾸어 남은 부분을 깎으며, 다듬질 바이트로 필요한 치수에 맞도록 마무리 작업을 한다.밀링가공원판 또는 원통둘레에 많은 날을 가진 밀링 커터를 축에 고정하고 회전시켜, 테이블에 고정된 공작물을 이동시켜 가면서 여러 가지 모양으로 깎는 공작기계이다. 사용하는 커터의 모양에 따라 여러 가지 가공을 한다.▶ 밀링머신의 종류1. 사용목적에 의한 분류 : 일반형, 생산형, 특수형2. 테이블지지 구조에 의한 분류 : 니형, 베드형, 플레이너형3. 주축방향에 의한 분류 : 수평형, 수직형, 만능형4. 용도별 분류 : 공구 밀링, 형조각 밀링, 나사 밀링5. 기타 : 모방 밀링, NC(수치제어)밀링▶ 밀링머신의 공구1. 플레인 커터플레인 커터는 원통 외주 면에만 절인을 가지고 있 고, 평면가공에 사용 되는 공구이다.2. 측면 커터 또는 사이드 밀링 커터주로 측면 및 원주 방향에 절인이 있는 커터를 사이드커터라고 한다.3. 엔드 밀엔드 밀은 정면 커터와 같이 단면과 원주 방향에 절인이 있 다.가공물의 외부 홈 부 혹은 좁은 평면 등의 가공에 사용된다.4. 각형커터 또는 앵귤러 커터각형 커터는 원추일부의 표면에 인부가 있어 공작물의 각 의 절삭 및 커터, 리이머 홈 등의 가공에 사용된다.5. 총형커터커터의 인부의 외주를 소요가공물의 외형에 맞추어 일정한 곡선형으로 만들어 이것으로 복잡한 면을 갖는 가공물을 절삭하는 커터를 총형커터 라고 한다원판이 있고 수평면에서 회전하는 중앙 원판이 마찰력에 의하여 회전하면서 너클나사에 의하여 램이 상하 운동을 하게 되어 있다.6. 토글 프레스(toggle press)토글(toggle)은 일반적인 역학 관계로 힘의 증가비가 큰 능률적인 기구로서 널리 이용되고 있다. 이 프레스는 슬라이드의 운동에서 최후의 압축이 천천히 이루어지고 더욱 힘의 비가 두렷이 증가하므로 코닝 작업에 아주 좋다.7. 유압 프레스(hydraulic press) - 실험 했던 프레스 (유압식)수압이나 유압에 의하여 작동하는 프레스로서 가압력은 약간 조절되지만 행정이 일정하지 않으므로 각종 성형 작업에는 적합하나 압력에 비하여 슬라이드를 오르내리게 하기 위한 속도가 느리다. 이 프레스는 전동기에 의하여 유압 펌프를 작동시켜 고압의 유체를 직접 실린데에 보내 슬라이드가 직선 운동을 하게 한다. 이 프레스의 장점은 압력을 가하는 시간을 길게 유지할 수 있고, 과도한 압력이 작용했을 때 안전장치에 의해 기계나 금형의 파손을 방지할 수 있으며, 소음이 적다는 점이다.8. 다잉 머신(dying machine)다잉 머신은 대량 생산용 프레스로서 대량의 작은 가공물을 때려 뽑기 가공할 때 적합하다. 보통 많은 공정을 거쳐 제품을 만들 때 많은 공정이 필요하나 이 프레스는 고속 자동 이송 작업에 알맞으므로 여러 개의 공정을 동시에 할 수 있다.프레스 가공프레스 가공은 가공 또는 성형방법이 유사한 것을 그룹별로 정리하면 전단타발가공, 굽힘성형가공, 드로잉(drawing)가공, 압축가공 등의 4개로 분류할 수 있다.1. 전단타발가공(a) cutting -재료의 일부를 절단, 분리하는 가공이다.(b) blanking - press 작업에서 다이구멍 속으로 떨어지는 쪽이 제품으로 되고, 외부에 남아 있는 부분은 스크랩이 되는 가공을 말한다.2. 굽힘성형가공(a) bending - 굽히기 작업을 말한다.(b) embossing - 금속판의 두께를 변화하지 않고, 여러 가지 형태의 비 교적 얇은 엠보를 만드는 가공을 정밀한 제품 생산(c) 부품 개수 감소에 의한 경량화(d) 용접 플랜지의 삭제(e) 가공경화 현상으로 인한 강도 및 강성의 증가(f) 강도증가로 인한 적용 판재의 두께 감소(g) 적용 판재의 무게 감소로 인한 경량화단 점(a) 반면에 장비가 매우 고가이다.(b) 성형시간이 스탬핑에 비하여 길다.(c) 성형공정기술에 대한 기초지식이 부족하다.3. 하이드로 포밍의 간단한 공정 (그림)< Hydroforming 공정 >4. 하이드로 포밍의 종류하이드로포밍 공정은 사용하는 블랭크의 종류에 따라 크게 3가지로 분류할 수 있다.(1) 튜브 하이드로 포밍첫 번째는 그림 2처럼 튜브를 이용하는 튜브 하이드로포밍이다. 튜브 하이드로포밍은 단면이 원형인 튜브를 금형 내에서 고압의 유체를 불어넣어 원하는 형상을 얻는 방법이다.(2) 시트 하이드로 포밍 (sheethydroforming)두 번째는 그림 3처럼 판재를 이용하는 시트 하이드로포밍이다. 시트 하이드로 포밍은 판재와 하형 금형 사이에 압력을 가한 후 판재를 펀치로 눌러서 원하는형상을 얻는 방법이다.(3) 용접 판재 하이드로 포밍 (welded blank hydroforming)세 번째는 그림 4처럼 용접한 판재를 이용하는 용접 판재 하이드로포밍이다. 용접 판재 하이드로포밍은 두 개의 판재 가장자리를 용접한 후 판재 사이에 고압의 유체를 불어넣어 원하는 형상을 얻는 방법이다. 일반적으로 자동차 산업에서는 튜브 하이드로포밍이 가장 많이 적용되며 자동차 외판 등에 시트 하이드로포밍도 적용되고 있다.4. 튜브 하이드로포밍의 종류튜브 하이드로포밍은 성형하는 내부 압력이 고압이냐 저압이냐에 따라 고압 하이드로포밍과 저압 하이드로포밍으로 구분할 수 있다. 고압 하이드로포밍은 유럽에서 많이 사용하고 있는 방법이며 저압 하이드로포밍은 미국에서 주로 사용되고 있는 방법이다.(a) 고압 하이드로포밍 (HPH: High Pressure Hydroforming)일반적으로 튜브는 금형 사이에 블랭크가 씹히는 성형 불량을 방지하기 위해 최종 부품안 유체가 가득찬 튜브는 풍선을 누르는 것과 같은 효과에 의해 금형 형상을 따라 성형된다. (그림 6(c)) 상·하금형이 완전히 닫히면 튜브는 내부 압력 때문에 코너부와 미세부분의 성형이 진행되어 최종 제품 형상과 거의 비슷하게 된다. 코너부와 미세부분의 미성형을 보완하기 위해 추가적으로 더 높은 저압을 발생시켜 성형을 최종 완료하게 된다.(c) 고압 저압 튜브 하이드로포밍의 비교저압 하이드로포밍은 필요 압력보다 낮은 압력으로 복잡한 형상을 성형할 수 있다는 장점이 있다. 일반적으로 필요 압력은 48MPa 이하이다. 또한 금형 닫힘이 종료되기 전에 내부 압력을 가해 주기 때문에 코너부에재료가 유입되면서 성형되어 튜브 벽의 두께 얇아짐이 심하지 않아 국부적인 파단의 발생 가능성도 고압 하이드로포밍에 비해서 작다. 고압 하이드로포밍은 닫힘 공정 후 액압성형에 중점을 둔 반면, 저압 하이드로포밍은 닫힘 공정 동안 유압을 가해 주어 준다.5. 하이드로 포밍의 적용된 실제 제품배기관하이드로 포밍이 적용된 자동차의 부품들성형해석 이론1. 성형해석의 필요성제품 설계자 : 도면에 표기된 바와 같은 치수 정밀도를 가진 제품의 성형가능성금형 설계자 : 러너, 게이트 및 금형 냉각 시스템이 제품에 미치는 영향성형 담당자 : 제품을 성형 할 수 있는 지, 어떤 성형 기계를 사용해야 하는 지, 성형 조건을 권장 조건의 평균에 설정을 하였다면 이 조건의 신뢰성에 대해 관심을 갖고 있다.2. 성형해석의 절차(1) 해석으로부터 얻을 수 있는 것이 무엇인지에 대한 명확한 목표의 설정(2) 성형 가능성의 검증(3) 제품의 유한 요소 생성(4) 성형성 검토를 위한 충전 해석 수행(5) 성형 해석의 수행(6) 제품형상에 대한 영향 평가3. CAE(Computer-Aided Engineering)에 의한 성형해석CAD로 작성한 모델의 성능을 컴퓨터 내에서 상세히 검토하여 그 자료를 토대로 모델을 수정하는 시스템이므로 제품 성능이나 특성을 시험제작 전에 미리 예측하여 개발기간의 단축, 비용 절감 등 것이 가능하다.일부의 표면의 사진을 찍고，자동적으로 변형된 정방형 또는 원 grid의 위치 결정을 하고，그 때 크고 작은 strain을 계산한다．Grid 의 일부가 보이기 조차하면，측정은 약간의 사용자 간섭으로 이루어 질수 있고 GPA는 또한 ASAME strain 측정 시스템들의 무엇이든지의 완전히 상호 호완 되어 사용될 수 있다.GPA는，strain data를 계획 하고，조사 하는 것에 강력한 소프트웨어이다.이 시스템은 변형된 파트에서의 실패에 크리티컬 한 부분의 비교 또는 파트별 섹션을 통해 재질의 변수를 이용하여 한도 도형들을 생성하는데 사용 할 수 있다.직접 크고 작은 strain측정을 통해, 재질 두께의 변화, 효과적인 strain, 그리고 여러 값들은 계산되고 graph로 나타내어진다.ASAME (The Automated Strain Analysis and Measurement Environment)ASAME은 3차원의 원형 또는 정방형 grid로 이루어진 Metal또는 plastic 제품에서의 표면에 대한 strain을 측정한다.이 시스템은 초기의 0.5 mm에서 15 mm까지의 grid 사이즈 에서 측정할 part의500 mm까지 편리하게 측정하는 것이 가능하다. Strain data는 video camera를 사용 두 방향 또는 더 많은 방향에서 고정된 part의 사진 촬영에 의해 측정되어진다. 올바른 위치의 선정은 이 처리를 신속하고 쉽게 한다. 두 장의 사진들은 선정된 위치로부터 정보를 와 함께 변형된 grid 의 3차원 좌표를 계산하는데 사용된다.ASME은 형상 data 와 빠르고 정확한 표면 strain을 구하는데 사용이 쉽다.또한, strain 측정, 문제해결, 그리고 새로운 디자인 설계에서 시간 절약을 할 수 있다.성형 해석 절차1. 해석으로부터 얻을 수 있는 것이 무엇인지에 대한 명확한 목표의 설정2. 성형 가능성의 검증3. 제품의 유한 요소 생성4. 성형성 검토를 위한 충전 해석 수행5. 성형 해석의 수행6. 제품형상에 대한 변화)

공학/기술| 2008.05.22| 18페이지| 2,000원| 조회(521)

선반, 공작기계, 기계공작, 공작실험

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