Transcription

1 대분류중분류소분류세분류능력단위 기계기계가공절삭가공선반가공편심 나사작업 _14v2 선반가공 편심 나사작업

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3 차 례 편심 나사작업의개요 3 단원명 1. 작업준비하기 기계가공의절삭조건 절삭저항 절삭온도 윤활제 가공면의표면거칠기 선반용부속품 편심가공 나사절삭 35 교수학습방법 39 평가 40 단원명 2. 본가공수행하기 단동척설치및조작하기 편심가공하기 나사바이트연삭및설치하기 외경나사가공하기 정밀나사가공하기 내경나사가공하기 83 교수학습방법 90 평가 91 단원명 3. 검사및수정하기 다이얼게이지로편심측정하기 나사유효지름측정하기 98 교수학습방법 101 평가 102 학습정리 105 종합평가 106 참고자료및관련사이트 110

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5 편심 나사작업개요 편심나사작업개요 능력단위학습목표 선반가공에서제품의형상과특성에따라가공순서를선정하여편심및나사가공을할수있다. 선수학습 (1) 작업계획수립 : 작업사항결정, 작업계획수립, 작업계획검토, 절삭조건결성, 안전규정준수 (2) 공구선정 : 측정공구선정, 절삭공구선정, 공구유지관리 (3) 선반가공도면해독 : 도면해독, 도면결정 (4) 기본작업 : 선반조작, 선반점검및급유, 외경바이트연삭, 척작업, 공작물중심맞추기, 평행축가공, 다단축가공, 홈및테이퍼가공 교육훈련내용및훈련시간 단원명세부단원명교육훈련시간 1. 작업준비하기 1-1. 기계가공의절삭조건 1-2. 절삭저항 1-3 절삭온도 1-4 윤활제 1-5 가공면의표면거칠기 1-6 선반용부속품 1-7 편심가공 1-8 나사절삭 2. 본가공수행하기 2-1. 단동척설치및조작하기 2-2. 편심가공하기 2-3. 나사바이트연삭및설치하기 2-4. 외경나사가공하기 2-5. 정밀나사가공하기 2-6. 내경나사가공하기 3. 검사및수정하기 3-1. 다이얼게이지로편심측정하기 3-2. 나사유효지름측정하기 3

6 편심 나사작업 색인목록 절삭이론 6 절삭조건 6 절삭저항 11 가공변질층 12 절삭온도 15 윤활제 17 윤활제급유방법 19 표면거칠기 21 노즈반지름 21 센터 23 방진구 27 척 30 편심 33 나사절삭 35 변환기어 37 단동척설치 44 편심가공 48 편심측정 53 나사바이트 57 인서트바이트 63 외경나사축 66 나사피치의확인 70 정밀나사축 74 심압대편위량조정 81 내경나사 83 다이얼게이지로편심측정 95 나사유효지름측정 98 4

7 편심 나사작업개요 능력단위의위치 5

8 편심 나사작업 단원명 작업준비하기 ( v2.1) 1-1 기계가공의절삭조건 교육훈련 목 표 절삭속도, 절삭깊이, 절삭면적, 이송속도, 절삭동력, 기계효율등절삭조건을이해 할수있다. 필요지식 공작기계의절삭조건에대한지식 1. 절삭이론절삭 (cutting) 이란가공물을필요한형상과치수, 정밀도, 표면거칠기, 기하학적형상등을절삭공구를이용하여칩을발생시켜, 경제적으로가공하는것을의미한다. 경제적인절삭을위하여절삭과관련된절삭공구의형상및각도, 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 (depth of cut), 절삭공구의재질, 절삭유제 (cutting fluid), 절삭열, 가공물의재질등의영향을받게된다. 이렇게절삭과관련된이론적배경을절삭이론이라한다. (1) 절삭이론의의의절삭이론은현장에서제품을가공할때에능률적 (efficiency) 이고, 합리적 (rationality) 으로절삭하기위한이론으로서항상고려해야할매우중요한요소로서의의를갖는다. 절삭이론에서는절삭기구, 절삭저항, 절삭온도, 표면거칠기, 공구수명, 절삭공구재질, 가공물의피삭성, 진동, 절삭유제, 절삭열, 표면변질층등기타절삭에관련된여러가지가포함된다. 2. 절삭조건 (cutting condition) 작업자가공작기계를조작하여제품을가공할때, 단위시간에가공되는칩의양에관한사항, 즉절삭율 (rate of metal removal) 에영향을미치는여러종류의요소들을절삭조건 (cutting condition) 이라한다. 절삭공구의재질및형상, 가공물의재질, 절삭속도, 절삭깊이, 이송, 절삭유제의사용여부등이포함된다. (1) 절삭속도 (cutting speed) 절삭속도란가공물과절삭공구사이에발생하는상대적인속도이며, 단위시간에가공물이 인선 ( 바이트의날끝 ) 을통과하는거리 (m) 로표시한다. 6

9 단원명 1 작업준비하기 절삭속도는가공물의재질및지름, 절삭공구의재질및형상, 절삭유제의사용유무에따라영향을받는다. 절삭속도는가공물의표면거칠기, 절삭능률, 절삭공구의수명에많은영향을주는인자로서절삭조건에서기본적인변수이다. 절삭속도 V 를나타내는식은 D : 공작물의지름 (mm) n : 회전수 (1 분동안회전하는수 : rpm) V : 절삭속도 (m/min) 공작기계의동력을결정하기위한중요한요소이며, 절삭속도는절삭공구및가공물의재질이동일한조건일경우에절삭깊이와이송의관계를고려하여선정하는것이일반적인방법이다. 절삭속도가증가하면가공물의표면거칠기가좋아지고가공시간도단축되지만절삭공구와가공물의마찰력증가로인하여절삭온도가상승되어절삭공구수명이단축된다. 때문에경제적절삭속도 (60~120 m/min) 로가공하는것이바람직하다. 절삭속도를실제로범용기계에적용할때에는절삭속도에의해서회전수를계산하여적용하게된다. 회전수와절삭속도의관계는다음과같다. 예를들면, 선반에서초경합금바이트로지름 30mm 의저탄소강재를절삭공구제조회사의 추천절삭속도 80~120 m/min 으로가공하기위하여회전수를공작기계에적용하려면, 회전수 를구하는공식 n 에의하여 라서선반의주축속도를변환하는회전수중에서 849~1273rpm 사이에있는회전수를선정해야만절삭속도가적용된것이다. 그러나범용공작기계에서부품을가공할때, 일일이계산된회전수를선정하기는곤란하기때문에, 절삭속도에의한회전수를근접하게사용하는것이일반적인방법이다. 절삭속도와회전수는비례관계에있으나, 절삭속도와회전수는매우다르기때문에유의하여야한다. 동일한회전수에서가공물지름 D의변화가절삭속도에미치는영향을살펴보면지름이커 7

10 편심 나사작업 질수록절삭속도는커지고, 지름이적어지면느려진다. 가공하는재료의기계적성질은절삭속도에본질적인영향을준다. 특히가공재료의인장강도및경도에따라크게변한다. 강도또는경도가커지면절삭에많은힘이필요하다. 따라서발생하는절삭온도가높아지고, 절삭공구의마모량도증대한다. [ 그림 1-1-1] 에서회전수가 500 rpm 으로일정할때, 200 은절삭속도약 314 m/min 150 은절삭속도약 236 m/min 에의해 100 은절삭속도약 157 m/min 50 은절삭속도약 79 m/min [ 그림 1-1-1] 동일회전수에서절삭속도와가공물지름 D 와관계 이윤을높이기위한경제적절삭속도는, 최대절삭량을얻기위한절삭속도와최저가공비 로절삭할수있는절삭속도로구분한다. (2) 절삭깊이 (depth of cut) 절삭깊이는절삭공구로가공물을절삭하는깊이이며, 절삭공구의형상에관계없이가공하는방향에수직으로측정한다. [ 그림 1-1-2] 은절삭깊이를나타낸다. 단위는 mm로표시하며, 선반가공에서는절삭깊이의 2배가절삭된다. (a) 원형의절삭깊이 [ 그림 1-1-2] 절삭깊이 (b) 평면의절삭깊이 8

11 단원명 1 작업준비하기 일반적으로절삭깊이가커지면절삭온도와절삭저항의상승으로인해, 절삭공구의수명이감소한다. 절삭깊이가매우작을경우 (0.2 mm 이하 ) 에는비절삭저항이증가하는치수효과 (size effect) 현상때문에절삭저항이증가하는현상이발생한다. (3) 절삭면적 (cutting area) 절삭면적은절삭깊이와이송의곱으로표시하며, 절삭면적이동일하여도이송과절삭깊이의변화에따라절삭저항은변한다. 절삭면적을식으로나타내면 F : 절삭면적 ( mm2 ) mm2 s : 이송 ( mm /rev) t : 절삭깊이 ( mm ) 이송 (feed) 에따라칩의두께가변하고, 절삭깊이 (depth of cut) 에따라칩의폭이변화한다. (4) 이송속도 (feed speed) 이송운동 (feed motion) 의속도를이송속도라한다. 절삭공구와가공물사이에서가로방향 ( 절삭방향에대하여 ) 의상대운동크기를의미하며, 선반이나드릴가공에서는주축 (spindle) 1회전당의이송mm /rev 으로표시하며, 평삭에는절삭공구또는가공물 1회왕복마다의이송mm /stroke 로한다. 밀링에서는주로mm /min를적용하며, 경우에따라서mm /rev ( 커터 1회전에대한이송 ) 으로도표시한다. 절삭율 Q ( 분당절삭량 ) Q = cm3 /min로표시한다. (5) 절삭동력 절삭에필요한동력은절삭저항의크기로계산할수있다. 공작기계의전체소비동력 (total power consumption) N 은실제절삭동력 (effective cutting power) Ne 와이송에소비되는동력 (feed power) Nf, 손실동력 (loss power) Nl 로표시한다. 즉, N 이다. 유효절삭동력은주분력 P1 (N), 절삭속도를 V (m/min), 기계적효율 η, 회전수를 n(rpm) 이라하면 (PS) (Kw) 로나타낸다. 이송에소비되는동력을산출하는계산식은있으나, 절삭동력에비하여 2~5% 정도의매우 9

12 편심 나사작업 적은동력이기때문에무시하는것이일반적이다. 손실동력은 Nl은 로표시한다. 그러나실질적으로이송동력과손실동력은매우작기때문에유효절삭동력만으로계산하는경우가대부분이다. (6) 기계효율 효율 는공작기계의능력을비교할수있는자료로서, 절삭효율과시간효율로나누어서 생각할수있다. 기계효율은전체소비동력에대한유효동력의비로서식으로나타내면다음과같다. 하지만이송동력의크기가작기때문에 로나타낸다. 으로나타내기도한다. 기계효율은공작기계의구조, 구동장치, 가공방법, 마찰등에따라변화량이크다. 10

13 단원명 1 작업준비하기 1-2 절삭저항 교육훈련 목표 절삭시발생하는절삭저항과가공변질층에대하여설명할수있다. 필요지식 기계가공시발생하는절삭저항과힘에관한지식 1. 절삭저항 (cutting resistance) 가공물을절삭할때, 절삭공구는가공물로부터큰저항을받게되는데이때힘을절삭저항이라한다. 절삭저항의크기는절삭동력을결정하는매우중요한요소이다. 절삭공구의수명 (tool life), 가공물의표면거칠기, 가공물의피삭성을선정하는기준이되기도한다. 절삭저항의방향과크기는가공방법, 절삭조건, 가공물의재질에따라서크게변화한다. 가공재료의기계적인성질에서이론적인절삭저항값을구하기위한연구도활발하게진행되고있다. 바이트로가공물을절삭할때에바이트가받는절삭저항의크기와방향은가공물의재질, 바이트의형상, 절삭조건등에따라절삭저항을 3차원적, 3개의분력으로나누어생각할수있다. 주절삭운동방향이며, 절삭방향에평행한주분력 (vertical component of cutting force), 이송방향에평행한이송분력 (axial component of cutting force), 절삭깊이방향배분력 (radial component of cutting force) 으로나눌수있다. 절삭저항 3분력의크기는가공물의재질, 절삭공구의재질, 절삭조건, 냉각제의사용여부등에따라다르지만, 저탄소강재를선반 (lathe) 에서가공할때, 주분력이가장크고중요하다. 주분력을절삭저항이라고부르기도한다. 각분력의크기는대략다음과같다. ( 저탄소강을선반에서절삭할때 ) P1 : P2 : P3 = 10 : (1~2) : (2~4) 경사각이감소하거나절삭면적이증가하면절삭저항은커지고, 절삭속도가증가하면다소일부영역에서다소감소하는경향이있다. [ 그림 1-2-1] 은절삭저항 3분력을나타낸다. 11

14 편심 나사작업 주분력 (vertical component of cutting force : P₁) : 절삭방향으로평행한분력이송분력 (axial component of cutting force : P₂) : 이송방향으로평행한분력배분력 (radial component of cutting force : P₃) : 절삭공구축방향으로평행한분력 [ 그림 1-2-1] 절삭저항의 3 분력 2. 가공변질층절삭을하면, 제품가공면은절삭공구에의하여, 칩과분리되면서절삭면을형성한다. 이러한표피층은열변질의섬유조직 (fiber structure), 가공경화, 잔류응력등이발생하여모재와는다른성질을가지게되는데이러한표면의조직을가공변질층 (deformed layer) 이라한다. 가공변질층은결정입자가파쇄되어미세화되고, 표피에는비결정질에가까운미결정 (20~50Å) 으로된다. 가공변질층의깊이는표면에서 1mm이하로, 절삭조건, 가공물의조직, 경화능, 결정입자의크기등에따라변하는것으로알려져있으며, 가공변질층은마모, 부식에대한저항이적다. [ 그림 1-2-2] 와같이칩은전단면의소성변현에의하여일정한전단영역을가지며, 절삭공구의아래쪽즉제품의가공면에잔류변형층이발생한다. [ 그림 1-2-2] 절삭저항의 3 분력 12

15 단원명 1 작업준비하기 도금을하면부착되는속도가느려도금층이쉽게벗겨지는현상이나타난다. 또한섬유 조직으로되어있기때문에마모 (wear) 와부식 (corrosion, etching) 저항이방향에따라다르다. (1) 가공변질층의영향가공변질층은다듬질면의내마모성과내부식성을현저하게저하시키며, 제품의피로강도, 내충격성, 경년변화에도많은영향을미치는것으로알려져있다. 특히섬유조직층은가공경화로인해표면경도는높지만, 미세한균열이많은취성구조이다. 국부적인파손이발생하기쉽고, 피로강도와내충격성을현저히감소시킨다. (2) 가공변질층깊이에영향을주는요소가공변질층에영향을미치는인자로는여러가지가있겠으나, 일반적으로절삭각, 절삭온도, 절삭속도, 절삭깊이, 이송, 절삭저항등이다. 이러한요소들의크기에따라가공변질층의깊이가변화한다. 가절삭각 : 절삭각이커지면, 가공변질층의깊이가변화한다. 특히절삭각이 90 가까이되면가공변질층의깊이는급격히증가한다. 나절삭온도 : 절삭온도가상승하면가공변질층의깊이는얕아진다. 다절삭속도 : 표 과같이절삭속도가증가하면가공변질층의깊이는, 비례하는것처럼얕아진다. 라절삭깊이와이송 : 표 과같이절삭깊이가 1.5 mm 보다커지면가공변질층의깊이는거의변하지않고., 1.5mm 이하에서는변한다, 이송이증가하면가공변질층변화는급격히상승한다. < 표 1-2-1> 절삭속도와가공변질층 13

16 편심 나사작업 < 표 1-2-2> 절삭속도와가공변질층 14

17 단원명 1 작업준비하기 1-3 절삭온도 교육훈련 목표 절삭온도를이해하고이를측정할방법을설명할수있다 필요지식 열역학및온도측정방법 1. 절삭온도 (cutting temperature) 절삭을할때, 공급하는에너지 (energy) 는여러가지의형태로소비되며, 이때소비되는에너지는대부분열로변화한다. 발생한열은칩과가공물, 절삭공구내부로전달되며일부는대기중에방열되고, 냉각제를사용하면냉각제에하여억제된다. 가공물에전달된열은내부에절삭열로서존재하게되는데, 이온도를절삭온도라한다. 절삭온도가높아지면절삭공구의인선에온도가상승하여마모가증가하고, 공구수명이감소한다. 가공물도적삭온도의상승으로열팽창을하므로가공치수가변해정밀도에영향을미친다. 따라서절삭할때는절삭온도가높아지지않는절삭조건으로선정하는것이바람직하다. 절삭할때, 나타나는열의형태로는 [ 그림 1-3-1] 와같이 [ 그림 1-3-1] 절삭열의발생 15

18 편심 나사작업 1 전단면에전단소성변형에의한열 ( 전단면 AB부분에서나타난전단변형과칩의소성변형 ) 2 칩과공구상면과의마찰열 ( 칩이절삭공구의경사면 AC를가압하면서흐를때발생하는마찰 ) 3 절삭공구의선단이가공물의표면 AO를절삭할때의마찰로인하여발생하는절삭열등이있다. 일반적으로는가공물의경도가높을수록, 절삭온도는높아진다. 절삭온도가높아지면절삭공구마모가촉진되어공구수명이단축된다. 가공물을 20 ~ 800 로가열하여, 재료의경도를감소시키고, 절삭저항도감소시키는가공을고온절삭 (hot machining) 이라하며, -20 ~ -150 정도로재료를냉각시켜가공하면절삭성이향상되고공구의마모가적어지는특정한재료를가공하는것을저온절삭 (cold machining) 이라한다. (1) 절삭온도의측정절삭온도를측정하는방법에는 1 칩의색깔에의하여측정하는방법 2 가공물과절삭공구를열전대 (thermo-couple) 로하는방법 3 삽입된열전대 (inserted thermocouple) 에의한방법 4 칼로리메터 (calorimeter) 에의한방법 5 복사고온계에의한방법 6 시온도료 ( 示溫塗料 ) 를이용하는방법 7 PbS 셀 (cell) 광전지를이용하는방법등이있다. 16

19 단원명 1 작업준비하기 1-4 윤활제 교육훈련 목표 윤활제의구비조건, 방법, 종류및급유방법을설명할수있다 필요지식윤활의목적및윤활제의성분이해 1. 윤활제 (lubricant) 이송이나회전하는안내부분의두물체사이에윤활제 ( 액체, 기체, 고체 ) 를적당히공급하여마찰저항을줄이고, 미끄럼 (sliding) 을원활하게하여기계적마모를감소시키는것을윤활이라한다. 윤활제의구비조건은다음과같다. 1 사용상태에서충분한점도를유지할것 2 한계윤활상태에서견딜수있는유성이있을것 3 산화나열에대하여안정성이높을것 4 화학적으로불활성이며깨끗하고균질할것등이다 윤활의목적은다음과같다. 1 윤활작용 2 냉각작용 3 밀폐작용 4 청정작용 5 방청작용등이있다 (1) 접촉면의종류와윤활기계를구성하는요소중에마찰을하면서운동하는부분즉베어링, 안내면, 기어등은매우중요하다이러한요소의마찰상태가공작기계의수명이나정밀도에직접적인영향을미친다. (2) 미끄럼마찰과윤활미끄럼마찰은양쪽마찰면이서로미끄러지면서닿는경우이고, 일반적으로마찰면에요철부분이접촉하여마찰저항으로나타난다. 윤활제는마찰면에매우강한힘으로얇은유막을형성하는작용이있다. 이렇게양쪽마찰면사이에윤활제를주입하여마찰면의직접적인마찰을피하도록하여, 기계안내면의운동을원활히하는것을미끄럼면의윤활이라한다. 17

20 편심 나사작업 (3) 슬라이딩베어링의윤활슬라이딩베어링 (sliding bearing) 에는극히일부분에만축하중이걸리고, 그부분에는압력이매우높다. 유체윤활인상태를얻기위해강제급유하는정압베어링방식과축의회전에의하여자동적으로유막을형성하는동압베어링방식을이용한다. (4) 기어의윤활 기어의윤활에는기어의회전속도, 하중등에따라적합한윤활제와윤활방법을이용하여 야한다. 2. 윤활방법 (1) 유체윤활 (fluid lubrication) 완전윤활또는후막윤활이라고하며, 유막에의하여슬라이딩면이유막에의해완전히분리되어균형을이루게되는윤활의상태를유체윤활이라한다. (2) 경계윤활 (boundary lubrication) 불완전윤활이라고도하며, 유체윤활상태에서하중이증가하거나윤활제의온도가상승하여점도가떨어지면서유막으로는하중을지탱할수없는상태를뜻하며, 경계윤활은고하중저속상태에서많이발생한다. (3) 극압윤활고체윤활이라고도하며, 경계윤활에서하중이더욱증가하여, 마찰온도가높아지면유막으로는하중을지탱하지못하고, 유막이파괴되어슬라이딩면이접촉된상태의윤활이다. [ 그림1-4-1] 는윤활상태를나타낸다. [ 그림 1-4-1] 윤활상태 18

21 단원명 1 작업준비하기 3. 윤활제의종류 (1) 액체윤활제광물성유와동물성유가있으며점도, 유동성은동물성유가우수하고, 고온에서변질이나금속의내부식성은광물성유가우수하다. (2) 고체윤활제 흑연, 활석, 운모등이있으며그리스 (grease) 는반 (half) 고체유이다. (3) 특수윤활제 P( 인 ), S( 황 ), Cl( 염소 ) 등의극압제를첨가한극압윤활제와응고온도가 30~50 인부동성 기계유, 내한이나내열에우수한실리콘유등이있다. 4. 윤활제의급유방법 (1) 핸드급유법 (hand oiling) 작업자가급유위치에급유하는방법으로급유가불완전하고, 윤활유의소비가많다. (2) 적하급유법 마찰면이넓거나시동되는횟수가많을때, 저속및중속축의급유에사용된다. (3) 오일링 (oiling) 급유법 고속주축에급유를균등하게할목적으로사용한다. 축보다큰링이축에걸쳐져회전하며오일통에서링으로급유한다. (4) 분무 (oil mist) 급유법액체상태의기름에압축공기를이용하여분무 (spray) 시켜공급하는방법으로압축공기압력은 9.81 N/ cm2정도를사용한다. 이급유방법은고속연삭기, 고속드릴, 고속베어링등의윤활에이용된다. (5) 강제급유법 (circulating oiling) 순환펌프를이용하여급유하는방법으로, 고속회전할때, 베어링냉각효과에경제적인방 법이다. (6) 담금급유법 (oil bath oiling) 마찰부분전체가윤활유속에잠기도록하여급유하는방법이다. 19

22 편심 나사작업 (7) 패드 (pad oiling) 급유법 무명이나털등을섞어만든패드일부를오일통에담가저널의아래면에모세관현상으 로급유하는방법이다. (8) 비말 (splash oiling) 급유법 커넥팅로드 (connecting road) 끝에달려있는국자로부터기름을퍼서올려, 비산시킴으로 급유하는방법이다. (9) 그리스 (grease) 윤활그리스윤활법에는수동급유법, 충진급유법, 컵급유법, 스핀들급유법이많이사용되며, 그리스윤활의장단점으로는 1 장점 : 비산및유출되지않고, 급유횟수가적고경제적이며, 사용온도범위가넓고, 장시간사용에적합하고, 양호한윤활효과가있다. 2 단점 : 급유, 교환, 세정등취급이불편하고이물질이혼합된경우에는제거가곤란하며, 고속회전에는사용이어렵다. 20

23 단원명 1 작업준비하기 1-5 가공면의표면거칠기 교육훈련 목표 선반가공의표면거칠기를이해하고이론값을산정할수있다. 필요지식 표면거칠기표시방법및노즈반경의영향 1. 가공면의표면거칠기 (surface roughness) 선반가공에서가공면의표면거칠기는, 절삭방향즉가공물길이방향가공면과절삭방향에직각인방향측반지름방향의거칠기로분리하여생각할수있다. 길이방향표면거칠기는이송에의해서나타나는바이트의자국이다. < 표 1-5-1> 칩브레이커의폭 (W) [ 그림 1-5-1] 에서바이트의노즈반지름을 r, 이송을 s 라하면, 가공면의이론적인최대높이 m ax 다음식으로계산한다. [ 그림 1-5-1] 노즈반지름에의한가공면의표면거칠기 Hmax 21

24 편심 나사작업 max max max max max m ax 의값을가공면의표면거칠기이론값이라한다. 표면거칠기를양호하게하려면, 노즈반지름을크게, 이송을느리게하는것이좋다. 그러나노즈 (nose) 반지름이너무커지게되면절삭저항이증대되고, 바이트와가공물사이에떨림이발생하여, 가공표면이더거칠어지게되므로주의하는것이좋다. 노즈반지름은공수명이나가공면의표면거칠기에많은영향을미치므로일반적으로이송의 2~3배로하는것이양호하다. 절삭면적 F는절삭깊이와이송량의곱즉, F = t s 로나타낸다. 절삭면적이크면절삭능률은좋아지지만절삭저항이증가하여, 절삭온도가높아지고바이트의수명이짧아진다. 따라서절삭면적크기에비례하여, 절삭속도를선정하는것이합리적인방법이다. 예제 1 선반에서 의저탄소강재료를, 노즈반지름 0.4 mm, 초경합금바이트로, 절삭속도 150 m/min, 이송을 0.05 mm/rev 로다듬질하고자한다. 이때, 이론적인표면거칠기를구하라. 해설 max 식에의해서 이론적인표면거칠기값 m ax 은가공물의지름, 재질, 절삭깊이등에대한영향은고려 하지않는것으로한다. 표면거칠기의영향을 [ 예제 1] 을예로들어살펴보면, 이송을반으로줄여 0.025mm/rev 로하면, 표면거칠기값은 / 3.2로계산이되며, m ax = 이되므로이송을반으로줄이면표면거칠기값은 4배로감소하는것을알수있다. 따라서이송을줄이는것이표면거칠기값을양호하게하는방법이다. 하지만실제로는이송을너무적게하면다른영향으로인하여오히려표면거칠기가나빠질수있으므로적정한이송을유지하도록하여야한다. 22

25 단원명 1 작업준비하기 1-6 선반용부속품 교육훈련 목표 선반가공시사용하는여러가지부속품의종류및용도를설명할수있다. 필요지식 여러가지부속품들의사용방법및주의사항 1. 센터 (center) 가공물을고정할때, 주축또는심압축에설치한센터에의해가공물을지지하거나, 고정할때사용하는부속품으로양질의탄소강, 고속도강, 특수공구강등으로제작, 열처리하여사용한다. 센터는주축 (spindle) 에설치하여사용하는회전센터 (live center : 주축센터 ) 와심압축에설치하여사용하는정지센터 (dead center : 센터가움직이지않는다는의미 ) 가있다. 일반적으로센터라함은정지센터 (dead center) 를의미하며주축이나심압축구멍, 센터자루모두모스테이퍼 (morse taper) 로되어있다. 주축센터는스핀들과함께회전하므로마찰이적으나, 정지센터는회전을하지않고가공물만회전하므로마찰열이많이발생하여센터에손상을미치므로, 회전수를느리게하고, 적합한윤활제를사용해야한다. 센터의선단은일반적으로 60 로제작되어정밀가공, 중소형 ( 中小形 ) 의부품가공에사용된다. 가공물이크거나중량 ( 重量 ) 일때는 75, 90 의센터를사용한다. 주축, 심압축은모스테이퍼의구멍을가지고있으며, 센터의자루 (shank) 도모스테이퍼로제작하여사용한다. 표 은모스테이퍼의규격을나타낸다. < 표 1-6-1> 모스테이퍼규격 [ 그림 1-6-1] 은센터를나타낸다. 23

26 편심 나사작업 [ 그림 1-6-1] 센터의종류 (1) 보통센터 가장일반적인센터이며, 보통센터의선단을초경합금으로하여사용하는경우도있다. (2) 세공센터 지름이작은가공물의부품을가공할때, 바이트가센터에닿지않도록보통센터를부분 적으로가공하여사용한다. (3) 베어링센터 (bearing center) 정지센터가가공물과의마찰로인한손상이많으므로정지센터에베어링을이용하여정지센터의선단일부가가공물의회전에의하여함께회전하도록제작한센터이다. 베어링센터는고속회전하면서가공물을지지하므로능률적으로제품을가공할수있도록제작한센터로많이이용된다. (4) 하프센터 (half center) 정지센터로가공물을지지하고단면을가공하면바이트와가공물의간섭 ( 干涉 ) 으로가공이불가능하게된다. 이때보통센터의선단일부를가공하여단면가공이가능하도록제작한센터다. 보통센터의원추형부분을축방향으로반을제거하여제작한모양이라하여하프센터라한다. (5) 파이프센터 (pipe center) 큰지름의구멍이있는가공물을지지할때는보통센터로는지지가되지않으므로, 보통센터나베어링센터선단을크게하여구멍이큰가공물을지지할수있도록제작한센터다. (6) 평센터 가공물에센터구멍을가공해서는안될경우에가공물의단면을평면으로지지할수있도 24

27 단원명 1 작업준비하기 록제작한센터로지지력은다소약하다. (7) 역센터가공물에센터모양을가공하고센터에구멍을내어지지하는센터로서가공물에구멍을낼수없고지지력이커야하는경우에사용하며일반적인센터의반대방법으로제작한센터다. 2. 센터드릴 (center drill) 센터드릴은센터를지지할수있는구멍을가공하는드릴로서, 센터구멍의모양은가공물의 목적과방법에따라적절한것을선택하여사용한다. 표 참조 < 표 1-6-2> 가공물의지름과센터지름 센터드릴은 [ 그림 1-6-2] 와같다. [ 그림 1-6-2] 센터의종류 센터드릴의각도는일반적으로 60⁰ 가가장많이사용되고있으며, 대형가공물또는중량 물일경우에는 75⁰ 와 90⁰ 의센터드릴도사용한다. 25

28 편심 나사작업 센터드릴종류에는 a 형, b 형, c 형이있으며 [ 그림 1-6-3] 은센터구멍의종류를나타낸다. [ 그림 1-6-3] 센터구멍의종류 3. 면판 (face plate) 면판은척에고정할수없는불규칙하거나대형의가공물또는복잡한가공물을고정할때사용한다. 척을떼어내고면판을주축에고정하여사용하며, [ 그림 1-6-4] 와같이면판에가공물을직접볼트 (bolt) 나클램프 (clamp), 기타고정구를이용하여고정하며, 앵글플레이트 (angle plate) 를함께사용하여고정하기도한다. [ 그림 1-6-4] 면판을이용한가공물의고정 가공물을고정하였을때무게의중심이맞지않을경우에는대각선으로균형추를달아서가 공물의균형을맞추고가공한다. 4. 돌림판과돌리개돌림판 (driving plate) 과돌리개 (dog) 는척을선반에서떼어내고회전센터와정지센터로가공물을고정하면고정력이약해서가공이어렵다. 이때주축의회전력을가공물에전달하기위해사용하는부속품이다. 돌리개의종류에는 26

29 단원명 1 작업준비하기 (1) 곧은돌리개 (straight tail dog) [ 그림 1-6-6] 의 (a) 형상으로 [ 그림 1-6-5] 의 (a) 곧은돌림판에사용하는돌리개이다. (2) 굽은돌리개 (bent tail dog) [ 그림 1-6-6] 의 (b) 형상으로 [ 그림 1-6-5] (b) 의곡형돌림판에사용하는돌리개이다. (3) 평행돌리개 (parallel tail dog) [ 그림 1-6-6] 의 (c) 형상으로 [ 그림 1-6-5] 의 (b) 곡형돌림판에사용하며, 돌리개를사용하여 고속으로회전시켜가공해도진동이많이발생하지않는장점이있다. [ 그림 1-6-5] 은돌림판의종류와사용법을나타낸다. [ 그림 1-6-6] 는돌리개의종류와가공물을고정한형상을나타낸다. [ 그림 1-6-5] 돌림판의종류와사용방법 [ 그림 1-6-6] 돌리개의종류와고정방법 5. 방진구 (work rest) 선반에서가늘고긴가공물을절삭할때사용하는부속품이다. 일반적으로가공물의길이가지름의 20배가넘으면가공물은절삭력과자체중량 ( 重量 ) 에의하여진동이발생하여정밀도가높은제품을가공할수없다. 27

30 편심 나사작업 선반베드에고정하여사용하는고정식방진구나, 왕복대의새들에고정하여사용하는이동 식방진구를사용하여가공물을절삭하여야한다. (1) 고정식방진구 (steady work rest : fixed steady rest) 고정식방진구는베드에고정시키고, 가공물을지지하는방진구로서가공물의중앙부분을지지하고, 가공을한다. 다듬질한면을가공할때에는표면이손상되지않도록윤활유를급유하거나, 보호판, 부시 (bush) 등을사용하여가공한다. [ 그림 1-6-7] 은고정식방진구를나타내며, 원형에 120 간격으로배치된조 (jaw) 로가공물을지지하고가공한다. [ 그림 1-6-7] 고정식방진구 [ 그림 1-6-8] 이동식방진구 (2) 이동식방진구 (follow steady rest) [ 그림 1-6-8] 과같이왕복대의새들부분에설치하여사용하는방진구이다. 2개의조 (jaw) 와바이트가절삭을진행함과동시에방진구의조역할을함께함으로서 3개의조가지지하고가공하는것처럼된다. 고정식방진구와같이가공에제약을받지않으며가공이가능하다. 6. 맨드릴 (mandrel) 맨드릴은기어, 벨트풀리등과같이구멍과외경이동심원이고, 직각이필요한경우에구멍을먼저가공하고구멍에맨드릴 (mandrel) 을끼워양센터로지지하여, 외경과측면을가공하여부품을완성하는선반의부속품이다. 여러가지의맨드릴이사용되고있으나그중에널리사용되는맨드릴은다음과같다. [ 그림 1-6-9] 는맨드릴의종류와사용예를나타낸다. 28

31 단원명 1 작업준비하기 [ 그림 1-6-9] 멘드릴의종류와사용 (1) 표준맨드릴 가장일반적인형식의심봉으로공구강을열처리한후에연삭하여사용한다. 표준맨드릴은 100 분의 1 ~ 1000 분의 1 정도로테이퍼로되어있다. (2) 갱맨드릴 두께가얇은가공물여러개를한번에너트로고정하여가공할때편리하다. (3) 팽창맨드릴표준맨드릴은구멍의공차가정밀하지못하면사용할수가없다. 따라서가공물의구멍이일반공차정도일때도사용할수있도록맨드릴의외경을팽창시켜서가공물을고정하여사용할수있도록제작된맨드릴이다. 29

32 편심 나사작업 (4) 나사맨드릴가공물의구멍이암나사로되어있는경우에사용하는맨드릴이다. 맨드릴외경에나사를가공하여가공물을나사에고정하고외경이나측면을가공하는형식의맨드릴이다. (5) 테이퍼맨드릴 가공물의구멍이테이퍼로되어있을경우에맨드릴의외경을테이퍼로가공하여사용하는 형식의맨드릴이다. (6) 조립식맨드릴주축과심압대에독립된형태의테이퍼로된맨드릴을설치하고, 가공물을양센터방식으로고정하여가공하는형식의맨드릴이다. 지름이큰가공물, 구멍의지름이여러가지종류로다양할경우에사용하는맨드릴이다. 7. 주축단선반주축의스핀들끝단은나사식이사용되었으나절삭속도가빨라짐에따라척이빠져나갈위험이있어플랜지식, 캠록식, 테이퍼식을선택하여사용하고있습니다. 보통선반에서는플랜지식을사용되고있습니다. [ 그림 ] 은선반주축의스핀들끝단을나타낸다. 플랜지식캠록식테이퍼식나사식 [ 그림 ] 선반주축단 8. 척 (chuck) 선반작업에서가장많이사용하는부속품중의하나로서, 가공물을고정하는역할을하며, 스핀들의끝단에부착하여가공물에회전력을전달하는부속품이다. [ 그림 ] 은척의종류를나타낸다. 30

33 단원명 1 작업준비하기 [ 그림 ] 척의종류 (1) 연동척 (universal chuck : scroll chuck) 3개의조가 120 간격으로구성되어배치되어있으며, 3번척또는연동척, 만능척이라고한다. 1개의조를돌리면 3개의조가함께, 동일한방향동일한크기로이동하기떄문에원형이나또는 3의배수가되는단면의가공물을쉽고, 편하고, 빠르게, 숙련된작업자가아니라도고정할수있다. 그러나불규칙한가공물, 단면이 3의배수가아닌가공물, 편심가공을할수없으며, 단동척에비하여고정력이약하다. 조가마모되면정밀도가저하되는단점이있으며, 외측및내측조가따로사용된다. 크기는척의지름을인치 (8, 10, 12 등 ) 로표시하거나번호로나타낸다. (2) 단동척 (independent chuck) 4개의조가 90 간격으로구성배치되어있으며, 4번척이라고도부른다. 4개의조가각각단독으로이동하며, 고정력이크고, 불규칙한가공물, 편심, 중량 ( 重量 ) 의가공물등을정밀하게고정하여가공할수있으며, 소량생산에적합하다. 그러나가공물의중심을정밀하게고정하기위해서는숙련이필요하며, 3번척에비해가공물을고정하는시간이많이걸리는단점도있다. 척의크기는척의지름을인치로 ( 예 8, 10, 12 등 ) 나타낸다. 외측, 내측조의구분없이필요에따라조를돌려물려서사용하면된다. (3) 마그네틱척 (magnetic chuck) 전자석을이용하여얇은판, 피스톤링과같은가공물을변형시키지않고, 고정시켜가공할수있는자성체척이다. 그러나고정력이약하고평면이아니거나, 대형가공물, 비자성체인경우에는사용이불가능하다. 사용후에가공물에남아있는잔류자기가영향을미치는부품일경우에는탈자기를이용하여잔류자기를제거하여야한다. 31

34 편심 나사작업 (4) 공기척과유압척 (air chuck or hydraulic chuck) 조의이동, 즉가공물의고정및해체를압축공기나유압을이용하는척이다. 주로 CNC선반, 자동선반, 터릿선반, 모방선반등에사용한다. 조는소프트조 (soft jaw) 와하드조 (hard jaw) 가있으며소프트조는가공물의형상dp 따라또는조의마모에따라수시로바이트로가공하면서사용하기때문에가공정밀도를높일수있다. 하드조는연동척조와같은방법으로사용한다. (5) 콜릿척 (collet chuck) 지름이작은가공물이나, 각봉재를가공할때편리하며, 터릿선반이나자동선반에주로사용한다. 보통선반에서사용할경우에는주축테이퍼구멍에슬리브 (sleeve) 를끼우고슬리브에콜릿척을부착하여사용한다. 콜릿의구멍은원형, 사각등의형태로제작하여사용할수있다. (6) 복동척 (combination chuck) 단동척과연동척의기능을겸비한척으로, 척에설치된레버에의하여 4개의조를연동척과같이동시에가동시킬수도있고, 단동척과같이 1개씩독립된기능으로도사용할수있다. 불규칙한가공물이라도단동척의기능으로중심을맞춘후에레버를조작하여연동척의기능으로변환시키면, 다음공정부터는불규칙한가공물을연동척기능으로짧은시간에편리하게 4번척의고정력으로사용할수있다. 연동척의장점과단동척의장점을살려서편리하게사용할수있도록제작된척이다. 32

35 단원명 1 작업준비하기 1-7 편심가공 교육훈련 목표 편심을이해하고이를실습에활용할수있다. 필요지식 편심의용도및가공방법이해 1. 편심 (eccentricity) 편심이란중심이 2개이상이되는가공물의형태이며, 회전운동을직선운동으로바꾸기위한기계요소로서사용한다. 지정된편심만큼중심을이동시켜가공한다. 그림 은편심가공을나타낸다. [ 그림 1-7-1] 척의종류 가공방법은단동척에서한개의조를풀고, 반대쪽조를조이면서편심량을맞춘다. 다이얼게이지의이동량은편심량 2 로하여맞추고가공한다. 그림 은편심가공을응용하여제작된크랭크축 (crank shaft) 이다. [ 그림 1-7-2] 크랭크축 33

36 편심 나사작업 편심을가공할때바이트의파손이나진동을유발할수있으므로이송을찬찬히하고절삭속도를느리게하여가공한다. 크랭크축은회전운동을직선운동으로또는직선운동을회전운동으로변환시키기위한기계적인요소로사용된다. 34

37 단원명 1 작업준비하기 1-8 나사절삭 교육훈련 목표 나사절삭원리를이해하고이를실습에활용할수있다. 필요지식 나사의용도및가공방법이해 1. 나사절삭 (threading) 가공 (1) 나사절삭원리선반에서나사를절삭할때주축과어미나사 (lead screw) 축을변환기어 (gear) 에연결하여어미나사축과주축의회전비 (proportion) 를맞추면필요한나사의피치 (pitch) 로가공할수있다. 즉어미나사가 1회전할때, 가공물이몇회전을하는가를변환기어로서조정하는원리가나사를절삭하는원리이다. 에이프런의하프너트 (half nut or split nut) 를어미나사에물리면왕복대공구대에설치된나사바이트가길이방향으로이송하여원하는나사를가공할수있다. [ 그림 1-8-1] 는나사절삭의원리를나타낸다. [ 그림 1-8-1] 나사절삭원리 선반에부착된표에의해레버를조작하여나사를가공하는방법을사용한다. 표 참조 35

38 편심 나사작업 < 표 1-8-1> 나사변환기어조작표 그림 변환기어 36

39 단원명 1 작업준비하기 [ 그림 1-8-3] 리드스크루 (2) 변환기어계산법선반에서나사를가공하기위해서는먼저어미나사가미터 (m) 식선반인지, 인치 (inch) 식선반인지를확인한다. 변환기어의조합방법은 2단걸이 ( 단식 ) 와 4단걸이 ( 복식 ) 가있다. 기어의맞물림비율이 1:6 이상또는 1:6 미만이면 4단걸이를이용하나, 동력전달효율은감소한다. 기어의이 (tooth) 는소수점으로존재할수없기때문에 1인치 = 25.4 mm에서소수를갖지않도록 1인치 5 = 즉, 5인치는 127mm 가되기때문에어미나사가미터식선반에서인치나사가공또는어미나사가인치식선반에서미터나사를가공할때 127 기어가필요하다. 표 는변환기어의이수를나타낸다. < 표 1-8-2> 변환기어의잇수 나사를절삭할때변환기어를계산하기위하여수식으로나타내면 A : 주축에연결된기어 B : 중간축에연결된기어 C : 중간축에연결된기어 D : 어미나사 (lead screw) 에연결된기어 P : 어미나사의피치 p : 가공물의피치 T : 어미나사 1인치당산수 t : 가공물의 1인치당산수라고하면 1 어미나사가미터식선반에서미터나사를가공할때 37

40 편심 나사작업 2 어미나사가인치식선반에서인치나사를가공할때 3 어미나사가미터식선반에서인치나가를가공할때 = 4 어미나사가인치식선반에서미터나사를가공할때 로계산한다. 38

41 단원명 1 작업준비하기 단원명 1 교수학습방법 교수방법 강의법 편심 나사작업에서작업준비하기는이론강의로자세히설명하여학습자가쉽게이해하고, 수행하는능력을갖도록한다. 선행학습이필요한학습내용을학습자가숙지하였는지확인 학습자의수업참여도제고 편심 나사작업준비하기학습활동에필요한교수방법 학습내용 학습자료명 자료형태 수업진행방식 기계가공의절삭조건 기계공작법 이론교재 이론강의 절삭저항 기계공작법 이론교재 이론강의 절삭온도 기계공작법 이론교재 이론강의 윤활제 기계공작법 이론교재 이론강의 가공면의표면거칠기 기계공작법 이론교재 이론강의 선반용부속품 선반용절삭공구 이론교재 이론강의 편심가공 선반가공 이론교재 이론강의 나사절삭 선반가공 이론교재 이론강의 학습활동 선반가공에서편심 나사작업준비하기에관한이론내용을조별로토의하고, 질의시응답 하여야하며조별토의된자료를발표하시오 학습내용 학습활동 효과적인학습 학습활동후 기계가공의절삭조건 질의시응답 탐구학습 보고서제출 절삭저항 질의시응답 탐구학습 보고서제출 절삭온도 질의시응답 탐구학습 보고서제출 윤활제 질의시응답 목표도달학습 보고서제출 가공면의표면거칠기 질의시응답 목표도달학습 보고서제출 선반용부속품 조별로토의 문제중심학습 보고서제출 편심가공 조별로토의 문제중심학습 보고서제출 나사절삭 조별로토의 문제해결법 보고서제출 39

42 편심 나사작업 단원명 1 평가 평가시점 학습내용 학습내용이해 평가시점 비고 기계가공의절삭조건 질의응답 수업종료시 절삭저항 질의응답 수업종료시 절삭온도 질의응답 수업종료시 윤활제 질의응답 수업종료시 가공면의표면거칠기 질의응답 수업종료시 선반용부속품 질의응답 수업종료시 편심가공 질의응답 수업종료시 나사절삭 질의응답 수업종료시 평가준거 평가자는피평가자가수행준거및평가내용에제시되어있는내용을성공적으로수행할 수있는지를평가해야한다. 평가자는다음사항을평가해야한다. 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 기계가공의절삭조건 절삭저항 절삭온도 절삭이론절삭조건절삭저항가공변질층절삭온도 윤활제 윤활제 윤활방법 윤활제의종류 윤활제의급유방법 40

43 단원명 1 작업준비하기 가공면의표면거칠기 가공면의표면거칠기 센터 센터드릴 면판 선반용부속품 돌림판과돌리개 방진구 맨드릴 주축단 척 편심가공 나사절삭 편심 나사절삭가공 - 성취수준 : 평가항목에따라성취수준을체크, 우수하다 는학습자스스로 ( 완벽히 ) 수행이가능한경우, 보통이다 는타인의도움을받아수행하는경우, 미흡하다 는수행이어려운경우로만약학습자가특정문항에 미흡하다 로체크가된다면취약한분야에서성취해야하는필요능력에대한피드백실시 평가방법 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 기계가공의절삭조건 절삭저항 절삭온도 윤활제 절삭이론절삭조건절삭저항가공변질층절삭온도윤활제윤활방법 41

44 편심 나사작업 윤활제의종류 윤활제의급유방법 가공면의표면거칠기 가공면의표면거칠기 센터 센터드릴 면판 선반용부속품 돌림판과돌리개 방진구 맨드릴 주축단 척 편심가공 나사절삭 편심 나사절삭가공 평가문제 1. 기계가공의절삭조건에대하여서술하시오. 2. 기계가공의절삭저항의종류를나열하시오. 3. 절삭온도측정은어떻게하는가? 4. 윤활유제의사용목적세가지이상을기입하시오. 5. 윤활유제가미치는영향세가지를설명하시오. 6. 윤활유제의종류에대하여서술하시오. 7. 가공면의표면거칠기를구하는식은? 42

45 단원명 1 작업준비하기 8. 회전센터의종류와그용도를설명하시오. 9. 일반적인센터드릴의각은얼마인가? 10. 방진구의종류와그용도를설명하시오. 11. 척의종류와그용도를설명하시오. 12. 편심가공에서다이얼게이지이동량과편심량의관계를설명하시오. 14. 나사가공에서변환기어조정에대하여설명하시오. 15. 나사바이트의각도가절삭에미치는영향에대하여서술하시오. 16. 나사절삭에서주의하고유용한방법에대하여설명하시오. 17. 선반에서편심가공하는방법을설명하시오. 피드백 1. 문제해결시나리오 문제해결진행과정중필요시마다피드백을제공하여문제해결을용이하게한다. 2. 사례연구 사례연구결과를모든학습자들끼리공유하여확인학습할수있도록데이터화여제시 제출한내용을평가한후에수정사항과주요사항을표시하여다음수업시작시간에확인설명 3. 구두발표 발표과정마다오류사항과주요사항을점검, 조정 43

46 편심 나사작업 단원명 2 본가공수행하기 ( _14v2.2) 2-1 단동척설치및조작하기 교육훈련 목 표 단동척에공작물의중심을맞추어물릴수있다. 단동척을풀고연동척을설치할수있다. 실기내용 단동척설치및조작하기 1. 작업순서 (1) 작업준비 ( 가 ) [ 그림 2-1-1] 과같이척과척받침대를준비한다. [ 그림 2-1-1] 척설치준비 ( 나 ) 베드위에나무로된척받침대를올려놓고척을받침대위에놓는다. ( 다 ) 선반의주축플랜지면및척의부착면을솔과헝겊으로깨끗이닦는다. 44

47 단원명 2 본가공수행하기 (2) 척설치 ( 가 ) 선반주축플랜지면의척조립볼트구멍의위치를확인한다. ( 나 ) 척을두손으로들고척의볼트구멍을주축플랜지면의볼트구멍에맞게부착한다. ( 다 ) 체결용육각볼트선단에그리스를살짝묻혀서구멍에끼우고육각렌치로가볍게죈다. ( 라 ) 서로마주보는볼트를번갈아가면서완전히죄어준다. [ 그림 참조 ] [ 그림 2-1-2] 단동척의구조 (3) 척의부착상태확인 ( 가 ) 주축을정 역회전으로 2~3분간공회전하여척의부착상태를그림 2와같이확인한다. ( 나 ) 공회전이후이상이없으면척고정볼트를다시한번죄어준다. ( 다 ) 척의설치상태가불량하면척을떼어내어다시설치한다. [ 그림 2-1-3] 은단동척의설치검사상태를나타낸다. [ 그림 2-1-3] 척설치검사 (4) 공작물고정준비 ( 가 ) 척을헝겊으로깨끗이닦는다. ( 나 ) 주축대의변속기어레버를중립에놓는다. ( 다 ) 공작물의바깥지름을측정하여바깥지름치수보다조금크고척판의동심원에맞게 4개의척조를풀어놓는다 45

48 편심 나사작업 (5) 공작물고정 ( 가 ) 왼손으로척핸들을잡고오른손으로공작물을잡아척속에 30mm정도끼워 [ 그림 2-1-4] 와같이되게한다. ( 나 ) 척앞면의동심원을기준으로삼아공작물지름을보고상부의 1번조를죈다. ( 다 ) 오른손으로공작물이떨어지지않게받쳐들고척을 180 회전시켜같은방법으로 3 번조를가볍게죄어준다. ( 라 ) 1번, 3번과같은방법으로 2번과 4번조를죄어준다. 이때, 조와공작물이수평을유지하도록공작물을가볍게흔들어서자리를잡도록한다. [ 그림 2-1-4] 는단동척에공작물고정방법을나타낸다. [ 그림 2-1-4] 공작물고정 수행 Tip 1. 공작물고정방법 척에공작물을고정시키는방법은 3 가지로서, a 는공작물지름이척의크기에비하여작 은것을고정하는방법이고, b 는공작물지름이크고길이가비교적짧은것을고정하는 방법이며, c 는공작물지름이크고내경구멍이큰공작물을고정할때사용하는방법이 다. (a) (b) (c) (a) 공작물지름이척의크기에비하여작은것을고정할때 (b) 공작물지름이크고길이가비교적짧은것을고정할때 (c) 공작물지름이크고내경구멍이큰공작물을고정할때 46

49 단원명 2 본가공수행하기 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 보통선반 단동척 척받침대 선반조작공구 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C) 규격 : Ø 수량 : 1개 관련자료 1. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단 2003 안전유의사항 1 척을착탈할때에는베드보호판을베드위에올려놓고작업한다. 2 공작물을척에고정할때에는척속에 30mm 정도끼워놓는다. 3 척조를죌때에는어느한곳이라도빠진곳이없는지분명하게확인한후작업한다. 4 작업중기계주위를잘정리, 정돈하여작업에지장이없도록한다. 47

50 편심 나사작업 2-2 편심가공하기 교육훈련 목 표 다이얼게이지를이용하여편심량을 ±0.05mm 허용공차내로가공할수있다. 선반에서편심축을 IT 공차 9 급수준으로가공할수있다. 실기내용 편심가공기술 도면 요구사항 1 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 2 일반공차의치수는기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 3 일반모따기는 C0.2로한다. 1. 작업순서 (1) 작업준비를한다. 척에공작물을 25[mm] 정도물려고정하고중심을맞춘다. (2) 끝면및외경가공을한다. ( 그림 참조 ) 48

51 단원명 2 본가공수행하기 ( 가 ) 끝면을절삭한다. ( 나 ) 외경을 Ø36.4 로척조가까이거친절삭한다. ( 다 ) 센터드릴로센터구멍을뚫고심압축에회전센터를끼워공작물을지지한다. [ 그림 참조 ] [ 그림 2-2-1] 센터드릴작업 ( 다 ) 외경을 Ø28.3, 길이 44mm로거친절삭한다. ( 라 ) 외경을 Ø27, 길이 19mm로거친절삭한다. ( 마 ) 외경 Ø36을공차치수에맞게다듬절삭한다. ( 바 ) 외경을 Ø28을길이치수 45mm로공차치수에맞게다듬절삭한다. ( 사 ) 일반모따기를한다. [ 그림 참조 ] [ 그림 2-2-2] 외경가공 (3) 편심을가공한다. ( 가 ) 회전센터를분리하고심압대를베드끝단으로이동시켜고정한다. ( 나 ) 다이얼게이지를설치하여원주편위량 4mm 를맞춘다. 49

52 편심 나사작업 ( 다 ) Ø mm 로편심부를거친절삭한다. ( 라 ) 편심량을확인하고조정한다. ( 마 ) 편심부분 Ø22를길이치수 20mm로공차치수에맞게다듬절삭한다. ( 바 ) 일반모따기를한다. [ 그림 참조 ] [ 그림 2-2-3] 편심가공 (4) 공작물을돌려고정하고외경을가공한다. [ 그림 참조 ] ( 가 ) 공작물 Ø28, 길이치수 25mm 부분에보호판을대고척에돌려고정하고중심을맞춘다. ( 나 ) 끝면을절삭하여길이치수 55mm를맞춘다. ( 다 ) 센터구멍을뚫고회전센터를심압축에끼워공작물을지지한다. ( 라 ) 외경을 Ø35, 길이치수 39.5mm로절삭한다. ( 마 ) 외경을 Ø29, 길이치수 20mm로절삭한다. ( 바 ) 일반모따기를한다. [ 그림 2-2-4] 외경가공 50

53 단원명 2 본가공수행하기 (5) 편심가공을한다. [ 그림 참조 ] ( 가 ) 회전센터를분리하고심압대를베드끝단으로이동시켜고정한다. ( 나 ) 다이얼게이지를설치하여원주편위량 6mm를맞춘다. ( 다 ) 외경을 Ø28.5, 길이 40mm로편심부를거친절삭한다. ( 라 ) 외경 Ø22.5, 길이 20mm로편심부를거친절삭한다. ( 마 ) 편심부분 Ø28를길이 20mm로, Ø22를길이 20mm가되도록공차치수에맞게절삭한다. ( 바 ) 일반모따기를한다. [ 그림 2-2-5] 편심가공 (6) 검사및마무리작업한다. (7) 정리정돈한다. 수행 Tip 1. 편심축가공 편심축은기계적운동에서회전운동을직선운동, 직선운동을회전운동으로바꾸기위한 목적으로같은축에서중심을서로다른임의의치수로어긋나게가공한것이다. 용도로는 [ 그림 1 ] 과같이자동차의크랭크축이나선반에서심압대축을고정하는레버 등에많이사용된다. (a) 크랭크 [ 그림 1] 편심을이용한크랭크축 (b) 고정레버 51

54 편심 나사작업 (1) 편심거리가짧은축의가공 1 다이얼게이지에의한편심절삭은 [ 그림 2 ] 와같이단동척에서 4개의조가운데한쪽을편심량만큼편위시켜공작물을고정하고다른한쪽을조여다이얼게이지로측정한다. [ 그림 2] 단동척을이용한편심가공 편심가공은단동척에서 4개의조가운데한쪽을편심량만큼편위시켜공작물을고정하고다른한쪽을조여다이얼게이지로편심량을맞춥니다. [ 그림 3 ] 에서편심량이 2mm일때공작물을 1회전하면다이얼게이지의눈금은편심량의 2배에해당하는값 4mm를움직여야합니다. (2) 센터지지에의한편심절삭축의중심과편심부분의편심량만큼이동한곳에센터구멍을뚫고양센터로지지하여절삭하는방법으로써, 편심거리를측정기로구한다음센터구멍을뚫고작업하는것이일반적인방법이다. [ 그림 참조 ] [ 그림 3] 센터지지에의한금긋기 1 편심작업시주의사항은계속적인절삭이되지않기때문에언제나견고하게공작물을 고정해야하며진동이심한작업이므로고정상태를수시로확인해야한다. 52

55 단원명 2 본가공수행하기 (3) 편심거리가긴축의가공 [ 그림 4 ] 는보조지그를이용한긴편심축가공방법을나타낸다. [ 그림 4] 보조지그를이용한긴편심축가공 1 편심거리가긴편심축은양단에지그를끼워서지그에가공되어있는센터구멍을양센터로지지하여절삭한다. 2 특히길이가지름에비하여긴경우는가공도중절삭력에의하여떨림이나휨이나타날수있으므로보조구및볼트를사용하여작업한다. 3 주의해야할사항은지그가풀리지않게고정해야하며, 평행을정확하게맞추고회전수를저속으로해야한다. (4) 편심측정 공작물을 1 회전하면다이얼게이지의눈금은편심량의 2 배에해당하는값을나타내게 된다. [ 그림 5 참조 ] [ 그림 5] 편심측정방법 1 편심량 = 게이지눈금 2 2 게이지눈금수 = 편위량 2 53

56 편심 나사작업 3 블록게이지와다이얼게이지를사용하여검사할때계산식은다음과같다. H : 블록게이지높이 (mm) e : 편위량 (mm) D : 큰지름 (mm) d : 작은지름 (mm) (5) 벤치센터사용법및편심측정하기 [ 그림 6] 벤치센터 1 벤치센터의구조주축대, 심압대, 베드위의평행받침대로구성되어있다. 2 주축대왼쪽의주축대의중심은심압대의중심과일치하며, 베드면을따라적절한위치에고정레버로고정할수있으며상단에주축대가앞 뒤로전진후퇴할수있도록만들어져있다. 3 심압대심압대센터는움직이지못하게고정되어있으나심압대는베드면을따라움직이며적절한위칭에고정시킬수있도록되어있다. 4 공작물설치 - 심압대를고정하고공작물을주축대사이에놓는다. - 주축대를공작물의길이보다적게고정시킨다. - 주축대상단레버를당겨공작물을심압대센터와주축대센터사이에놓는다. 54

57 단원명 2 본가공수행하기 (6) 다이알게이지를이용한편심측정 [ 그림 7] 다이얼게이지를이용한편심측정 1 벤치센터에공작물을설치한다. 2 심압대를먼저고정하고주축대를접근시켜고정한다. 3 다이얼게이지를수평으로하고중심위치에다이얼게이지를설치한다. 4 손으로공작물을회전시키며다이얼게이지눈금을읽는다. 5 편심량이 1.5mm 인경우다이얼게이지눈금은 3mm가움직여야한다. 55

58 편심 나사작업 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 보통선반 선반용공구 버어니어캘리퍼스 (150mm) 마이크로메타 (0~25mm, 25~50mm) 다이얼게이지 (0.01mm) 외경황삭, 정삭바이트 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C) 규격 : Ø 수량 : 1개 안전유의사항 1 편심축절삭은가공중의충격에의한진동을고려하여공작물을척에단단히고정한다. 2 다이얼게이지에의한원주편위량은편심량의 2배임을주의한다. 3 편심부절삭은거친절삭후반드시재확인하여편심량을조정하고다듬질한다. 4 편심부를절삭하기전에반드시손으로척을돌려편심부분과바이트접촉여부를확인한후절삭해야한다. 5 가공중충격에의한진동을고려하여척에공작물을견고히고정하고, 편심부가공하기전에반드시손으로척을돌려서편심부분과바이트의접촉여부를확인후에가공하여야한다. 관련자료 1. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단

59 단원명 2 본가공수행하기 2-3 나사바이트연삭및설치하기 교육훈련 목 표 바이트연삭에필요한연삭숫돌을선택할수있다. 바이트의절삭날각도를올바르게연삭할수있다. 실기내용 나사바이트연삭및설치하기 도면 요구사항 - 각도의일반공차는 ± 1 로한다. 1. 작업순서 (1) 작업을준비한다. ( 가 ) 바이트의재질에알맞은숫돌을선택한다. ( 나 ) 연삭숫돌의균열여부를확인한다. ( 다 ) 투명보호판또는보안경을준비한다. ( 라 ) 연삭숫돌의표면이고르지않거나눈메움또는무딤상태에있으면드레서로수정한다. ( 마 ) 연삭숫돌과공구받침대간격을 2~3mm 로조정하여고정한다.[ 그림 참조 ] ( 바 ) 전원스위치를넣고숫돌바퀴를 3분이상공회전시켜정상여부를확인한다. 57

60 편심 나사작업 [ 그림 2-3-1] 양두그라인더 [ 그림 2-3-2] 공구받침대 (2) 경사면을연삭한다. [ 그림 참조 ] ( 가 ) 바이트를윗면및옆면경사각만큼기울여잡고연삭숫돌면에가볍게댄다. ( 나 ) 바이트에연삭압력을주고좌우로움직이면서고르게연삭한다. ( 다 ) 바이트가가열되지않도록수시로냉각액에냉각시키면서연삭한다. ( 라 ) 옆면절삭날부분을정해진각도만큼기울여잡아연삭면이고르게되도록연삭하고무리한연삭압력은주지않는다. ( 마 ) 연삭면의무늬가한방향으로일정하게생기도록연삭한다. ( 바 ) 절삭각은각도기로수시측정하면서연삭한다. 58

61 단원명 2 본가공수행하기 [ 그림 2-3-3] 경사면연삭 (3) 앞면절삭날각을연삭한다. [ 그림 참조 ] ( 가 ) 바이트를앞면절삭날각및앞면여유각만큼기울여잡고숫돌원주면에가볍게댄다. ( 나 ) 날부가숫돌에닿으면연삭압력을주어좌우로천천히움직이면서연삭한다. ( 다 ) 연삭면의무늬가한방향으로일정하게생기도록연삭한다. ( 라 ) 각도기로검사한다. [ 그림 2-3-4] 앞면절삭날각의연삭 (4) 옆면절삭날각을연삭한다. [ 그림 (a) 참조 ] ( 가 ) 바이트를옆면여유각만큼기울여숫돌면에가볍게댄다. ( 나 ) 절삭날부가숫돌면에닿으면연삭압력을주어좌우로천천히움직이면서연삭한다. ( 다 ) 연삭면의무늬가한방향으로일정하게생기도록연삭한다. ( 라 ) 각도기로검사한다. 59

62 편심 나사작업 (a) 옆면절삭날각연삭 (b) 노즈반지름연삭 [ 그림 2-3-5] 옆날절삭각과노즈반지름연삭 (5) 절삭날의노즈반지름을연삭한다. [ 그림 (b) 참조 ] ( 가 ) 앞면여유각연삭할때와같이바이트를기울여잡는다. ( 나 ) 절삭날부를숫돌면에가볍게접촉시키고바이트를좌우로선회운동을주어절삭날부를둥글게한다. [ 표 2-1 참조 ] < 표 2-1> 노즈반지름값 노즈반지름 (mm) 절삭량 (mm) 동 황동 청동 알루미늄및마그네숨합금 주철 비금속 3이하 ~ ~ ~ (6) 절삭날부를다듬질한다. ( 가 ) 연삭한바이트날이거칠면절삭이비능률적이고마모가빨라바이트수명이짧아진다. 그러므로기름숫돌을이용하여절삭날을매끈하고예리하게다듬질한다. ( 나 ) 옆면절삭날은 [ 그림 2-3-5] 의 (a) 와같이전 후방향으로왕복을시키면서다듬질한다. ( 다 ) 앞면절삭날은 [ 그림 2-3-4] 와같이다듬질한다. ( 라 ) 윗면은 [ 그림 2-3-3] 같이다듬질한다. ( 마 ) 노즈부분은 [ 그림 2-3-5] 의 (b) 와같이날카로운끝부분이 R이되도록다듬질한다. ( 바 ) 여유면다듬질시정확하게숫돌이밀착되지않으면인선부가둥글게되므로주의해야한다. [ 그림 참조 ] 60

63 단원명 2 본가공수행하기 [ 그림 2-3-6] 여유면다듬작업 (7) 검사및마무리작업한다. (8) 정리정돈한다. 수행 Tip 1. 바이트의연삭 (1) 바이트의재료 표 1 참조 1 탄소공구강은일반커터나공구류에많이사용되며, 탄소함유량이 0.85~1.5[%] 이다. 2 합금공구강은탄소공구강에크롬 (Cr), 텅스텐 (W) 등의원소를첨가하여경도와인성을 증가시킨것이다. < 표 1> 바이트의재질에의한분류 공구강금속성 주조경질합금 바이트재료 초경합금 세라믹 비금속성 서멧 다이아몬드 탄소공구강 합금공구강 고속도강 3 고속도강은탄소공구강에비하여 2~3배의절삭능력이있으나고속용으로는적당하지않다. 4 스텔라이트 (stellite) 는주조경질합금으로고속도강보다경도는높으나단조가불가능하고깨지기쉽다. 5 초경합금은압축성형소결하여만들며, 탄화텅스텐이주성분이다. 6 세라믹, 다이아몬드재료는고온경도가매우좋고, 정밀작업에많이사용되나충격에약하다. 61

64 편심 나사작업 [ 그림 1-1] 바이트재료의속도비교 (2) 바이트의각부명칭과날부의각도 [ 그림 2 참조 ] 1 바이트날부에서생크쪽으로그은수평선과경사면이이루는각도를윗면경사각이라한다. 2 길이방향으로바이트를투영시켰을때밑면이평행한평면과이루는각도를옆면경사각이라한다.(α') 3 바이트선단에서그은수직선과여유면이이루는각도가앞면여유각이다.(γ) 4 옆면여유면과밑면에직각인직선이이루는각은옆면여유각이다.(γ') 5 날끝부분이둥근모양으로만들어진것을노즈반지름이라한다.(R) [ 그림 1-2] 바이트날부의각도 주 공작물재질 철 경연 앞면여유각 고속도강바이트 옆면여유각 윗면경사각 옆면경사각 앞면여유각 옆면여유각 초경바이트 윗면경사각 옆면경사각 가단주철 탄소강 경연 쾌삭강 특수강 경연 < 표 2> 바이트의절삭 ( 단위 : 도 ) 62

65 단원명 2 본가공수행하기 (3) 초경바이트의연삭방법및순서 1 초경바이트연삭시연삭균열을방지해야하므로급랭시켜서는안된다. 2 숫돌차회전방향은 [ 그림 3 ] 과같이하고날부를윗방향으로해야한다. 3 바이트의연삭순서는윗면 ( 경사면 ), 옆면 ( 여유면 ), 앞면 ( 여유면 ) 순으로거친연삭및다듬연삭을한다. O [ 그림 1-3] 초경바이트의연삭방법 X 2. 인서트바이트사용 (1) 인서트바이트공구기술의발전에따라산업현장에서활용하고있는표준인서트바이트의형상, 크기, 가공방법등을알아본다. [ 그림 2-1] 내경툴홀더 그림 2-1 은내경나사가공용표준툴홀더로공구인선마모, 파손등에따라표준화된팁 을교환하여사용할수있다. [ 그림 2-2] 외경용툴홀더 그림 2-2 는다른형태의외경용툴홀더로팁교환이수월하다. 63

66 편심 나사작업 [ 그림 2-3] 완전피치용풀 프로파일 그림 2-3 은완전피치용풀프로파일로가공부위를확대한형상임. [ 그림 2-4] 메트릭나사풀프로파일 그림 2-4 는메트릭나사가공인서트의풀프로파일임. [ 그림 2-5] 외경나사가공방법 그림 2-5 는외경나사가공하는방법으로도면에주어진피치에따라진입, 가공, 후퇴, 이 송의과정을수회반복하여나사를완성가공한다. 64

67 단원명 2 본가공수행하기 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 양두그라인더 버어니어캘리퍼스 (150mm) 기름숫돌 드레싱공구 바이트각도게이지 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C), 고속도강 (SKH9) 규격 : 수량 : 2개 안전유의사항 1 연삭작업시보안경을착용한다. 2 연삭숫돌을설치한후사용하기전반드시숫돌의균열여부를확인한다. 3 연삭숫돌을설치한후 3분정도공회전시켜이상유 무를확인한다. 4 양두그라인더연삭작업은원주면만사용한다. 5 숫돌과받침대간격은 3mm 이내로조정하여작업한다. 6 연삭작업전숫돌을드레싱한후사용한다. 관련자료 1. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단 2003 대구텍 ( 주 ) METALWORKING CUTTING TOOLS 65

68 편심 나사작업 2-4 외경나사가공하기 교육훈련 목 표 센터게이지를사용하여나사바이트를설치할수있다. 선반에서 3 각나사를가공할수있다. 실기내용 외경나사축가공기술 도면 구분 공차 수나사 M 보통급공차 외경 Ø 유효경 Ø 구분 공차 수나사 M 보통급공차 외경 Ø 유효경 Ø 구분 공차 수나사 M 보통급공차 외경 Ø 유효경 Ø 요구사항 1 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 2 일반공차의치수는기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 3 일반모따기는 C0.2로한다. 66

69 단원명 2 본가공수행하기 1. 작업순서 (1) 작업준비를한다. ( 가 ) 나사바이트를연삭한다. ( 나 ) 공작물을척에 30[mm] 정도물려서고정하고중심을맞춘다. ( 그림 참조 ) 외경을가공한다. [ 그림 2-4-1] 공작물및공구고정 (2) 외경을가공한다. ( 가 ) 외경을거친절삭한다.( 그림 참조 ) 1 끝면을절삭하고센터구멍을뚫는다. 2 Ø [mm] 를절삭한다. 3 Ø [mm] 를절삭한다. 4 Ø [mm] 를절삭한다. ( 나 ) 외경을다듬절삭한다. 1 Ø [mml 를절삭한다. 2 Ø [mm] 를절삭한다. 3 측정기를사용하여치수를확인한다. 4 모서리를 C2 로모따기한다. [ 그림 2-4-2] 외경가공 67

70 편심 나사작업 (3) 공작물을돌려고정하고주축의중심에공작물의중심을맞춘다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 연질보호판을 Ø25-25[mm] 부분에대고척에가볍게고정한다. ( 나 ) 다이얼게이지를사용하여공작물의중심을맞추고척을견고하게고정한다. [ 그림 2-4-3] 중심맞추기및길이가공 (4) 끝면을가공하여전체길이를맞춘다. ( 가 ) 남은길이부문을측정하여길이 31[mm] 로정확하게절삭하여맞춘다. ( 나 ) 센터구멍을뚫고센터로견고하게지지해준다. (5) 외경및홈을가공한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 거친절삭을한다. 1 Ø [mm] 까지절삭한다. 2 Ø [mm] 까지절삭한다. ( 나 ) 홈절삭을한다. 1 Ø24-8[mm] 홈절삭을한다. 2 Ø20-8[mm] 홈절삭을한다. ( 다 ) 모따기를한다. [ 그림 2-4-4] 외경및홈가공 68

71 단원명 2 본가공수행하기 (6) 나사가공을준비한다. ( 가 ) 선반에부착된표를참조하여나사의피치에맞는체인지레버를바른위치에놓는다. ( 나 ) 나사바이트가올바르게연삭되어있는지확인한다. ( 다 ) 바이트의날끝각도와설치는나사의각도및정도를좌우하므로주의해야하며, 날끝의높이는공작물의중심과일치되어야한다. ( 라 ) 공구대의고정핸들을풀고센터게이지를사용하여나사바이트의센터를정확하게맞추어고정한다. ( 그림 참조 ) ( 마 ) 하프너트의작동상태를확인한다. ( 바 ) 주축의회전수를저속으로선택한다. [ 그림 2-4-5] 공구대에나사바이트 설치 (7) 나사가공을한다. ( 가 ) 나사바이트를 Ø26 의표면에대어가로이송핸들의마이크로칼라눈금을 0 점으로 맞추어고정나사를잠근다. ( 나 ) M 의나사를절삭한다. 1 산의깊이를 0.2[mm] 정도절입하여공작물의표면에선이나타나면피치게이지를 사용하여도면과일치되는가를확인한다. ( 그림 참조 ) 69

72 편심 나사작업 [ 그림 2-4-6] 나사피치의확인 2 나사의피치에따라절입량이다르지만거친절삭시에는보통 0.I~0.2[mm], 다듬절삭 시에는 0.01~0.05[mm] 가능률적이다. ( 다 ) 이와같은방법으로 M 와 M 의나사를절삭하여완성한다. ( 라 ) 나사마이크로미터를사용하여각나사의유효지름과외경을확인한후끝손질하여 풀어낸다. (8) 검사및마무리작업한다. (9) 정리정돈한다. 수행 Tip 나사가공법 1. 나사의원리 ( 그림 1 참조 ) 원통의표면에직각삼각형의종이를감으면삼각형의빗면이원통면상에나사곡선을이루게된다. 원통의표면에생긴것을수나사, 여기에끼워맞추도록원통의내면에생기는것을암나사라한다. 70

73 단원명 2 본가공수행하기 [ 그림 1] 나사의원리 2. 선반에의한나사가공원리 ( 그림 2 참조 ) 리드스크루를이용하여공작물 1 회전에대한바이트의이송량은변환기어를통하여기 어의회전비율에의하여주어진다. [ 그림 2] 나사가공의원리 3. 나사가공 ( 가 ) 나사절삭은 1회의절삭으로완성되지않고여러번먼저가공된나사의골을따라서반복가공하여야하는데, 체이싱다이얼을이용하는방법및주축을정 역회전시키는방법등이있다. ( 나 ) 절삭속도는외경절삭의 1/2~1/3 로하며, 절삭깊이는 0.02~0.05[mm] 정도로하여가공한다. ( 다 ) 나사절삭시바이트이송방법 ( 그림 3 참조 ) 1 가로방향만절입 (a) 2 공구대를회전시켜절입 (b) 3 가로및세로방향을서로조금씩절입시키는방법 (c) 71

74 편심 나사작업 (a) (b) (c) [ 그림 3] 나사절삭시바이트의이송방법 4. 나사바이트 ( 그림 4 참조 ) 나사바이트의날끝각도는나사의종류에따른각도로하고, 전면여유각은 10~15, 측면여유각은 5~8 로한다. 거친나사절삭에는상면경사각을 2~3 주어도되지만, 다듬나사절삭은바이트날의각도에의해나사산의각도가달라지므로경사각을 0 로한다. (a) 메트릭, (b) 위트워드나사유니파이나사 [ 그림 4] 나사절삭용바이트 72

75 단원명 2 본가공수행하기 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 양두그라인더 버어니어캘리퍼스 (150mm) 기름숫돌 드레싱공구 바이트각도게이지 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C), 고속도강 (SKH9) 규격 : 수량 : 2개 안전유의사항 1 연삭작업시보안경을착용한다. 2 연삭숫돌을설치한후사용하기전반드시숫돌의균열여부를확인한다. 3 연삭숫돌을설치한후 3분정도공회전시켜이상유 무를확인한다. 4 양두그라인더연삭작업은원주면만사용한다. 5 숫돌과받침대간격은 3mm 이내로조정하여작업한다. 6 연삭작업전숫돌을드레싱한후사용한다. 관련자료 1. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단

76 편심 나사작업 2-5 정밀나사가공하기 교육훈련 목 표 양센터를이용하여공작물을설치하고, IT 공차 9 급수준으로선반가공할수 있다. 선반에서정밀나사를가공할수있다. 실기내용 정밀나사축가공기술 도면 구분 공차 수나사 M 보통급공차 외경 Ø 유효경 Ø 구분 공차 수나사 M 보통급공차 외경 Ø 유효경 Ø 요구사항 1 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 2 일반공차의치수는기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 3 일반모따기는 C0.2로한다. 74

77 단원명 2 본가공수행하기 1. 작업순서 (1) 작업준비를한다. 공작물을척에 30[mm] 정도고정하고중심을맞춘다. (2) 끝면및외경가공을한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 끝면을절삭하고센터구멍을뚫는다. ( 나 ) Ø [mm] 정도절삭한다. ( 다 ) Ø [mm] 까지절삭한다. ( 라 ) 길이치수를확인하고척에서풀어낸다. [ 그림 2-5-5] 끝면및외경가공 (3) 공작물을돌려고정하고주축의중심에공작물의중심을맞춘다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) Ø34.5 부분을길이 30[mm] 정도척에가볍게고정한다. ( 나 ) 다이얼게이지를사용하여진원도및평행도를정확하게맞추어견고하게고정한다. [ 그림 2-5-6] 중심맞추기및끝면가공 (4) 끝면을가공하여전체길이를맞춘다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 남은부분의길이를 Ø34.5 부분의단에서부터 49[mm] 되도록끝면을절삭한다. 75

78 편심 나사작업 ( 나 ) 센터구멍을정확하게뚫고바이트를사용하여거스러미를제거한다. ( 다 ) 심압센터를이동시켜공작물을견고하게지지한다. (5) 외경을가공한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) Ø [mm] 로거친절삭한다. ( 나 ) Ø [mm] 로거친절삭한다. ( 다 ) Ø [mm] 로거친절삭한다. [ 그림 2-5-7] 외경가공 (6) 널링작업한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 설치된널링공구를널면이 2~3 로기울여고정시킨다. ( 나 ) 널링부가 Ø36±0.1[mm] 되도록절삭한다. ( 다 ) 널링작업한부분이다이아몬드형태로완전히형성되었는가확인한다. ( 라 ) Ø35.5 부분을 Ø30-5[mm] 홈절삭을한다. ( 마 ) 널링양단의모서리를 C2로모따기한다. [ 그림 2-5-8] 널링 (7) 테이퍼가공한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) Ø [mm] 를정확하게절삭한다. 76

79 단원명 2 본가공수행하기 ( 나 ) 세로이송대를 4 회전시켜견고하게고정한다. ( 다 ) 테이퍼부절삭길이를확인하여세로이송핸들을조정한다. ( 라 ) 거친절삭후다듬절삭하여완성한다. [ 그림 2-5-9] 테이퍼가공 (8) 나사가공을한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) Ø16-5[mm] 로홈절삭을한다. ( 나 ) Ø [mm] 를정확하게절삭한다. ( 다 ) 모따기바이트를사용하여 C1.5로양단의모서리를모따기한다. ( 라 ) 센터게이지를이용하여나사바이트를고정한다. ( 마 ) M 의나사를거친절삭후다듬절삭한다. ( 바 ) 측정공구를사용하여나사외경과유효지름을확인한다. [ 그림 ] 나사가공 (9) 공작물을양센터에고정한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 공작물 M 부분에밴드형돌리개를설치하여양센터로고정한다. 77

80 편심 나사작업 ( 나 ) 공작물이주축과함께회전되는가를확인한다. (10) 외경을가공한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) 거친절삭을한다 1 Ø [mm] 를절삭한다. 2 Ø [mm] 를절삭한다. ( 나 ) 다듬절삭을한다. 1 홈바이트를사용하여 Ø [mm] 홈절삭을한다. 2 Ø [mm] 를절삭한다. [ 그림 ] 돌리개를이용한외경가공 (11) 나사가공을한다. ( 그림 참조 ) ( 가 ) Ø18-5[mm] 홈절삭을한다. ( 나 ) 나사부양단의모서리를 C2로절삭한다. ( 다 ) M24 2 나사를거친절삭후다듬질한다. ( 라 ) 측정기를사용하여나사외경과유효지름을확인한다. 78

81 단원명 2 본가공수행하기 [ 그림 ] 홈및나사가공 (12) 검사및마무리작업한다. (13) 정리정돈한다. 수행 Tip 양센터에의한고정방법 1. 양센터작업양센터작업은비교적가늘고긴형상의공작물외경절삭이나각단이동심이되어야하는공작물절삭에많이사용되며, 고정하는방법은주축센터와심압센터사이에공작물을끼워넣고작업한다. ( 그림 1 참조 ) [ 그림 1] 양센터에의한고정 2. 양센터작업시사용공구 ( 가 ) 돌림판 (driving plate) 돌림판은센터로공작물을지지하여주축의회전을전달하는부속장치이다. 79

82 편심 나사작업 1 홈형돌림판은면의일부가홈으로되어있어이곳에굽은꼬리돌리개를끼우고회전 을전달하는데쓰인다. ( 그림 2 (a) 참조 ) (a) 홈형 [ 그림 2] 돌림판의종류 (b) 봉형 2 봉형돌림판은면의일부에둥근봉이끼워져있으며바른꼬리돌리개를사용할때 이것에의해회전이전달된다. ( 그림 2 (b) 참조 ) ( 나 ) 돌리개 (lathe dog) ( 그림 3 참조 ) 돌리개는나사를이용하여공작물을고정하고주축의돌림판의회전을공작물에전달할 때사용된다. 종류로는바른꼬리돌리개, 굽은꼬리돌리개, 밴드형돌리개등이있다. (a) 바른꼬리형 (b) 굽은꼬리형 (c) 밴드형 [ 그림 3] 돌리개의종류 3. 양센터의중심검사및조정방법 ( 가 ) 심압대를주축에접근시키고주축센터끝에심압센터의끝을대어보면서편위된양 만큼심암대를 [ 그림 4 ] 와같이조정하여일치시킨다. 80

83 단원명 2 본가공수행하기 [ 그림 4] 심압대편위량조정방법 ( 나 ) 공작물을절삭하면서양단의치수를마이크로미터로확인하여심압대를조정하여맞 춘다. ( 다 ) 시험봉 (test bar) 과다이얼게이지를이용하여맞춘다. 81

84 편심 나사작업 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 보통선반 마이크로미터 버니어캘리퍼스 센터게이지 피치게이지 각종바이트 널링공구 나사마이크로미터 돌리개 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C) 규격 : Ø 수량 : 1개 안전유의사항 1 양센터작업시공작물설치전에주축센터와심압대센터가서로일치하는지를확인한다. 2 양센터작업시심압대센터가풀리거나밀려서공작물이흔들리지않게수시로확인하고조여준다. 3 나사절삭시왕복대가주축대에부딪히지않도록주의한다. 4 나사작업시헝겊을사용하여나사부를닦지않는다. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단

85 단원명 2 본가공수행하기 2-6 내경나사가공하기 교육훈련 목 표 암나사바이트를연삭한다음센터게이지를이용하여정확하게설치할수있다. 내경 3 각나사를보통나사수준으로가공할수있다. 실기내용 내경나사가공기술 도면 요구사항 1 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 2 일반공차의치수는기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 3 일반모따기는 C0.2로한다. 1. 작업순서 (1) 작업준비를한다. ( 가 ) 척에공작물을 15 mm 정도고정하고중심을맞춘다. ( 그림 참조 ) 83

86 편심 나사작업 [ 그림 2-6-1] 공작물고정및중심 맞추기 (2) 외경을거친가공하고드릴로구멍을뚫는다. ( 가 ) 끝면을거친절삭한다. ( 나 ) mm 로거친절삭한다. ( 다 ) mm 로거친절삭한다. ( 라 ) 절삭유를공급하면서 10 드릴로기초구멍을뚫는다. ( 그림 참조 ) [ 그림 2-6-2] 구멍뚫기 (3) 외경을다듬절삭하고내경을가공한다. ( 가 ) 끝면을다듬절삭한다. ( 나 ) 길이치수 25 mm 를맞추고외경을 가되도록절삭한다. ( 다 ) 내경바이트를공구대에설치한다. ( 라 ) M24 X 2.0 의안지름을 21.8 로절삭한다. 84

87 단원명 2 본가공수행하기 암나사의안지름 (d 1 ) 을구하는공식 d 1 = d P (d: 나사의호칭지름 ) d 1 = 24 - ( X2) 21.8 mm ( 마 ) 홈바이트를설치하여내경홈을 mm 를절삭한다. ( 그림 참조 ) [ 그림 2-6-3] 내경가공 (4) M24X2.0-보통급의암나사가공을한다. ( 가 ) 내경모따기바이트를설치하여피치의크기로안내면과나사끝부분을모따기한다. ( 나 ) 암나사바이트를길이가 30 mm 정도되도록센터게이지에맞추어공구대에설치한다. ( 그림 참조 ) [ 그림 2-6-4] 내경나사바이트설치 ( 다 ) 나사길이가 20 mm 이므로 25 mm 정도를나사바이트섕크에표시한다. ( 라 ) 나사를절삭하지않는상태에서왕복대를이동시켜하프너트를물린다. ( 그림 참조 ) 85

88 편심 나사작업 [ 그림 2-6-5] 리드스크루에 하프너트체결 ( 마 ) 나사바이트를내경면에접촉시켜가로이송대와세로이송대의마이크로칼라를 0점에고정한다. ( 바 ) 암나사를절삭한다. ( 관계지식참조 ) ( 사 ) 나사안지름과모따기를다듬절삭한다. (5) 공작물을돌려고정하고외경을가공한다. ( 가 ) 40 부분에보호판을대고 20 mm 정도를척에돌려고정한다. ( 그림 참조 ) [ 그림 2-6-6] 끝면및외경가공 ( 나 ) 다이얼게이지와다이얼테스트인디케이터를사용하여공작물중심과면센터를정확히맞춘다. ( 다 ) 공작물전체길이를 50.2 mm 로거친절삭한다. ( 라 ) 48.3으로거친절삭한다. 86

89 단원명 2 본가공수행하기 ( 마 ) 끝면절삭을하여길이치수 50 mm 를맞추고 가되도록다듬절삭한다. ( 바 ) C2 모따기를한다. (6) 내경가공을한다. ( 그림 참조 ) [ 그림 2-6-7] 내경가공 ( 가 ) 내경바이트를설치한다. ( 나 ) M28X2.0 의안지름을 25.8 mm 로절삭한다. ( 다 ) 모따기바이트로나사안내면과끝부분을피치의크기로모따기한다. (7) M28X2.0-보통급의암나사가공을한다. ( 가 ) 암나사바이트를 30 mm 정도되도록센터게이지에맞추어공구대에설치한다. ( 나 ) 피치에맞는변환레버를조작한다. ( 다 ) 암나사 M24X2.0 의절삭방법과같이암나사절삭을한다. ( 라 ) 나사안지름과모따기를다듬절삭한다. (8) 검사및마무리작업한다. (9) 정리정돈한다. 수행 Tip 암나사가공방법 암나사절삭은구멍의내면에나사산을가공하는것으로절삭중에바이트날끝이보이지 87

90 편심 나사작업 않으며, 바이트섕크가절삭력에의하여휨이발생한다. 또한나사산의각이틀어지거나나사골 이테이퍼현상이일어나며치수측정이곤란한점이있다. ( 가 ) 안지름을절삭한다. KS 규격보통급암나사에서 M20X2.0- 보통급의경우안지름이 18.21~17.85 mm 이므로호칭 (20mm)- 피치 (2mm)= 내경치수 (18mm) 가되도록절삭한다. ( 나 ) 구멍입구를모따기한다. ( 다 ) 그림 1 과같이센터게이지를이용하여암나사바이트를정확하게고정한다. [ 그림 1] 내경나사바이트의설치방법 ( 라 ) 바이트를내경속에넣어바이트자루의길이를확인한후표시한다. ( 마 ) 절삭방법은수나사절삭원리와같으나절삭깊이를넣는것이수나사절삭과는반대이므로이것에특히주의해야한다. ( 바 ) 암나사의바이트는섕크가길기때문에절삭깊이를작게해야하며, 나사가 90 % 절삭되면절삭깊이를주지않고반복절삭한다. 그림 2 과같이관통되지않는나사를절삭할경우에는나사바이트가내경계단부분에부딪치지않도록바이트생크에나사의길이를표시해야한다. [ 그림 2] 내경나사부길이표시방법 88

91 단원명 2 본가공수행하기 장비및도구, 소요재료 1. 장비및공구 보통선반 선반작업공구 내 외경바이트 내경나사바이트 센터게이지 드릴 ( 10, 18) 마이크로미터 버니어켈리퍼스 2. 소요재료 재료 : 연강 (SM20C) 규격 : Ø 수량 : 1개 안전유의사항 1 암나사바이트를필요이상으로길게설치하지말아야한다. 2 나사절삭시의칩제거는반드시기계를정지시키고칫솔타입소형와이어브러시로제거한다. 3 암나사가공중에내경에손가락을넣어서는절대안된다. 4 관통되지않은암나사를절삭할때에는충분한연습을한후에절삭한다. 5 규정된복장으로안전작업을실시한다. 관련자료 1. 관련자료 김정기 선반실기 한국산업인력공단 1993 김원태 선반실기 한국산업인력공단 2000 조정희 공작기계실기 한국산업인력공단 2010 이수웅 기계공작법 한국산업인력공단 2005 이영식 CNC공작법 한국산업인력공단

92 편심 나사작업 단원명 2 교수학습방법 교수방법 시연 편심 나사작업에서본가공수행하기는작업시연으로자세히설명하여학습자가쉽게이해 하고, 수행하는능력을갖도록한다. 선행학습이필요한학습내용을학습자가숙지하였는지확인 학습자의수업참여도제고 편심 나사작업본가공수행하기학습활동에필요한교수방법 학습내용 학습자료명 자료형태 수업진행방식 단동척설치및조작하기 선반가공 선반실기교재 실습 편심가공하기 선반가공 선반실기교재 실습 나사바이트연삭및설치하기 선반가공 선반실기교재 실습 외경나사가공하기 선반가공 선반실기교재 실습 정밀나사가공하기 선반가공 선반실기교재 실습 내경나사가공하기 선반가공 선반실기교재 실습 학습활동 선반가공에서홈 테이퍼작업본가공수행하기에관한실습내용을조별로토의하고, 질의 시응답하여야하며조별토의된자료를발표및제출하시오 학습내용 학습활동 효과적인학습 학습활동후 단동척설치및조작하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 편심가공하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 나사바이트연삭및설치하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 외경나사가공하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 정밀나사가공하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 내경나사가공하기 조별로토의 목표도달학습 보고서제출 90

93 단원명 2 본가공수행하기 단원명 2 평가 평가시점 학습내용 학습내용이해 평가시점 비고 단동척설치및조작하기 질의응답 수업종료시 편심가공하기 질의응답 수업종료시 나사바이트연삭및설치하기 질의응답 수업종료시 외경나사가공하기 질의응답 수업종료시 정밀나사가공하기 질의응답 수업종료시 내경나사가공하기 질의응답 수업종료시 평가준거 평가자는피평가자가수행준거및평가내용에제시되어있는내용을성공적으로수행할 수있는지를평가해야한다. 평가자는다음사항을평가해야한다. 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 단동척설치및조작하기 단동척설치 단동척조작 정밀치수 편심가공하기 일반치수 외관및표면거칠기 나사바이트연삭및설치하기 외경나사가공하기 나사바이트연삭나사바이트설치정밀치수일반치수외관및표면거칠기 91

94 편심 나사작업 정밀나사가공하기 내경나사가공하기 정밀치수일반치수외관및표면거칠기정밀치수일반치수외관및표면거칠기 - 성취수준 : 평가항목에따라성취수준을체크, 우수하다 는학습자스스로 ( 완벽히 ) 수행이가능한경우, 보통이다 는타인의도움을받아수행하는경우, 미흡하다 는수행이어려운경우로만약학습자가특정문항에 미흡하다 로체크가된다면취약한분야에서성취해야하는필요능력에대한피드백실시 평가방법 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 단동척설치및조작하기 단동척설치 단동척조작 정밀치수 편심가공하기 일반치수 외관및표면거칠기 나사바이트연삭및설치하기 외경나사가공하기 나사바이트연삭나사바이트설치정밀치수일반치수외관및표면거칠기 정밀치수 정밀나사가공하기 일반치수 외관및표면거칠기 92

95 단원명 2 본가공수행하기 내경나사가공하기 정밀치수 일반치수 외관및표면거칠기 평가문제 선반에서공구대에바이트를심압대중심의위치에따른각도변화에대하여설명하고, 문 제를해결하시오. 1) 중심에맞을때 2) 중심보다낮을때 3) 중심보다낮을때 2. 나사작업시유의할점세가지이상을서술하시오. 3. 바이트연삭작업시안전및유의사항세가지이상을쓰시오. 4. 선반에서가로이송대로공작물에 1mm 를절입하였다. 절삭량은얼마인가? 5. 선반작업에서센터드릴작업의목적에대하여서술하시오. 6. 편심가공작업시안전및유의사항세가지이상을쓰시오. 7. 나사가공하기에서가공에지장이없는한자루 ( 생크 ) 는어떠하여야하는가? 8. 나사바이트의날끝은생크의길이가길기때문에밀려나므로가공구멍의중심보다어 떻게조정하는지설명하시오. 9. 나사의정밀도표시방법을설명하시오 나사가공시피치선정하는방법을설명하시오. 93

96 편심 나사작업 11. 정밀나사가공시테이퍼축가공에대하여서술하시오 12. 선반작업에서테이퍼각도가크고비교적길이가짧은공작물의테이퍼를절삭할때사 용하는부분에대하여서술하시오. 13. 테이퍼를가공하는방법에서복식공구대선회각도를구하는공식을쓰시오. 14. 테이퍼를가공하는방법에서심압대센터편위량을구하는공식을쓰시오. 15. 내경나사가공에서바이트 0 점세팅방법을말하시오. 16. 내경나사가공하기에서모따기 C2, C3, C4 등에대하여서술하시오. 17. 내경나사절삭시바이트높이를주축중심에정확하게맞추어야하는점에대하여서술 하시오. 피드백 1. 문제해결시나리오 문제해결진행과정중필요시마다피드백을제공하여문제해결을용이하게한다. 2. 사례연구 사례연구결과를모든학습자들끼리공유하여확인학습할수있도록데이터화여제시 제출한내용을평가한후에수정사항과주요사항을표시하여다음수업시작시간에확인설명 3. 구두발표 발표과정마다오류사항과주요사항을점검, 조정 94

97 단원명 3 검사및수정하기 단원명 3 검사및수정하기 ( v2.3) 3-1 다이얼게이지로편심측정하기 교육훈련 목표 원통축의편심량을다이얼게이지를이용하여측정할수있다. 실기내용 측정기 0 점세팅, 다이얼게이지로편심측정하기 도면 수행 Tip 1. 편심측정방법 다이얼게이지를이용하여편심을측정할때는편심측정기지지대에다이얼게이지를설치 하고피측정물을 1 회전시켰을때편심값의 2 배, 즉편심이 이면다이얼게이지지 시값은 을나타낸다. 이와같이 V 블록을응용하면진원도, 원통도, 흔들림, 동심도등 을측정할수있다. 여기에서는정밀측정을위하여 [ 그림 1] 과같이양센터를가진편심측 정기를이용하여측정한다. 95

98 편심 나사작업 [ 그림 1] 편심측정기 작업순서 1. 측정준비를한다. (1) 테이블에편심측정기, 다이얼게이지, 다이얼게이지지지대등을올려놓는다. (2) 측정기및피측정물을깨끗이닦아서먼지, 기름등을제거한다. (3) 편심측정기에양센터대를부착한다. (4) 좌측센터대를클램프로고정한다. (5) 피측정물을양센터에끼우고우측센터대를클램프로고정한다. (6) 횡이송대에다이얼게이지를부착시키고횡이송대핸들을움직이며피측정물의최대값을찾는다. 2. 편심을측정한다. 피측정물을회전시킨다. (2) 피측정물이 1회전할때다이얼게이지의지침이최대로움직이는값을읽는다. (3) 같은방법으로편심부의값을측정한다 3. 측정값을정리한다. 편심량은측정최대값 2 이다 (2) 측정값을평가표에기록한다 4. 정리정돈한다. 96

99 단원명 3 검사및수정하기 시설장비및공구, 재료 구분명칭규격 ( 사양 ) 장비 1 대당활용인원 공구 소요재료 편심측정기다이얼게이지다이얼게이지지지대시편 방청유 제작품 분사식 안전유의사항 1. 다이얼게이지는피측정물의중심에대하여직각으로설치해야한다. 2. 다이얼게이지 0 점조정을정확히해야한다. 3. 다이얼게이지의눈금읽음은눈과일치가되도록읽는다. 관련자료 1. 정밀측정실기김명희한국산업인력공단 정밀측정능력단위모듈교재최부희한국산업인력공단

100 편심 나사작업 3-2 나사유효지름측정하기 교육훈련 목표 나사마이크로미터를사용하여수나사의유효경을 0.02mm 까지측정할수있다. 실기내용 측정기 0 점세팅, 나사마이크로미터측정값눈금읽기 도면 수행 Tip 1. 나사마이크로미터 [ 그림 1 ] 과같이 V 홈과원뿔체의측정자를앤빌과스핀들에붙인것으로아주간단하게 유효경을측정할수있다. 측정자 (V 형원뿔형 ) 는일반적으로나사의크기에따라교환할수 있도록세트로구비되어있다. [ 그림 1] 유효경측정자 작업순서 98

101 단원명 3 검사및수정하기 1. 측정준비를한다. (1) 피측정물을깨끗이닦은후정반위에세워놓는다. (2) 나사마이크로미터의측정자를선택하여깨끗이닦은후앤빌측과스핀들측에끼운다. [ 그림 ] 참조 (3) 스핀들쪽에심블을돌려 0점을맞춘다. (4) 0점이맞지않으면앤빌쪽의클램프를풀고심블을돌려 0점을맞춘후클램프를돌려잠근다. [ 그림 3-2-1] 나사마이크로미터의측정자조립 2. 측정한다. 나사마이크로미터를측정량만큼벌린다. (2) 측정자가나사선에접촉되도록하여래칫스톱을서서히돌린다. (3) 나사부상단, 중간, 하단부를측정한후평가란에기록한다. (4) 측정제품을운주방향으로측정한다음평가란에기록한다 3. 측정치의평균치를나사의유효경으로결정한다. 4. 정리정돈한다. 99

102 편심 나사작업 시설장비및공구, 재료 구분명칭규격 ( 사양 ) 장비 1 대당활용인원 공구 나사마이크로미터 세트 소요재료 시편 (SM45C) 방청유 제작품 분사식 안전유의사항 1. 나사마이크로미터는나사의유효경측정이외에는사용하지않도록한다. 2. 측정기에는충격을가하지않는다. 3. 측정기및피측정물은온도변화에따른측정오차가발생되므로주의하여야한다. 3. 측정기사용후걸레로잘닦은다음방청유를분사하여보관한다. 관련자료 1. 정밀측정실기김명희한국산업인력공단 정밀측정능력단위모듈교재최부희한국산업인력공단

103 단원명 3 검사및수정하기 단원명 3 교수학습방법 교수방법 시연편심 나사작업에서검사및수정하기는측정시연으로자세히설명하여학습자가쉽게이해하고, 수행하는능력을갖도록한다. 선행학습이필요한학습내용을학습자가숙지하였는지확인 학습자의수업참여도제고 편심 나사작업검사및수정하기학습활동에필요한교수방법 학습내용학습자료명자료형태수업진행방식 다이얼게이지로편심측정하기 정밀측정정밀측정교재실습 나사유효지름측정하기정밀측정정밀측정교재실습 학습활동 선반가공에서홈 테이퍼작업본가공수행하기에관한실습내용을조별로토의하고, 질의 시응답하여야하며조별토의된자료를발표및제출하시오 학습내용학습활동효과적인학습학습활동후 다이얼게이지로편심측정하기 조별로토의목표도달학습보고서제출 나사유효지름측정하기조별로토의목표도달학습보고서제출 101

104 편심 나사작업 단원명 3 평가 평가시점 학습내용학습내용이해평가시점비고 다이얼게이지로편심측정하기 질의응답 수업종료시 나사유효지름측정하기질의응답수업종료시 평가준거 평가자는피평가자가수행준거및평가내용에제시되어있는내용을성공적으로수행할 수있는지를평가해야한다. 평가자는다음사항을평가해야한다. 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 다이얼게이지세팅하기 다이얼게이지로편심측정하기 편심측정하기평균측정값산출 나사유효지름측정하기 유효경측정자조립유효지름측정하기평균측정값산출 - 성취수준 : 평가항목에따라성취수준을체크, 우수하다 는학습자스스로 ( 완벽히 ) 수행이가능한경우, 보통이다 는타인의도움을받아수행하는경우, 미흡하다 는수행이어려운경우로만약학습자가특정문항에 미흡하다 로체크가된다면취약한분야에서성취해야하는필요능력에대한피드백실시 102

105 단원명 3 검사및수정하기 평가방법 성취수준 평가영역 평가항목 우수하다 보통이다 미흡하다 다이얼게이지세팅하기 다이얼게이지로편심측정하기 편심측정하기평균측정값산출 나사유효지름측정하기 유효경측정자조립유효지름측정하기평균측정값산출 평가문제 1. 직접측정에대하여서술하시오. 2. 비교측정에대하여서술하시오 3. 다이얼게이지 0 점세팅의방법에대하여서술하시오. 4. 편심측정에서편심량과최대측정값의관계를설명하시오. 5. 비교측정방법에대하여쓰고, 측정오차문제점을해결하시오. 6. 나사마이크로미터 0 점세팅방법을서술하시오. 7. 나사마이크로미터의측정의장점에대하여서술하시오. 8. 나사마이크로미터로측정하였는데측정값이틀리게산출되었다. 문제점을해결하시오 103

106 편심 나사작업 피드백 1. 문제해결시나리오 문제해결진행과정중필요시마다피드백을제공하여문제해결을용이하게한다. 2. 사례연구 사례연구결과를모든학습자들끼리공유하여확인학습할수있도록데이터화여제시 제출한내용을평가한후에수정사항과주요사항을표시하여다음수업시작시간에확인설명 3. 구두발표 발표과정마다오류사항과주요사항을점검, 조정 104

107 학습정리 학습정리 단원명 1 작업준비하기 세부단원명 관련지식및내용 1-1 기계가공의절삭조건 절삭이론, 절삭조건 1-2 절삭저항 절삭저항, 가공변질층 1-3 절삭온도 절삭온도 1-4 윤활제 윤활제, 윤활방법, 윤활제의종류, 급유방법 1-5 가공면의표면거칠기 가공면의표면거칠기 1-6 선반용부속품 센터, 센터드릴, 면판, 돌림판과돌리개, 방진구, 맨드릴, 주축단, 척 1-7 편심가공 편심 1-8 나사절삭 나사절삭가공 단원명 2 본가공수행하기 세부단원명 관련지식및내용 2-1 단동척설치및조작하기 단동척설치, 단동척조작 2-2 편심가공하기 정밀치수, 일반치수, 외관및표면거칠기 2-3 나사바이트연삭및설치하기 나사바이트연삭, 설치 2-4 외경나사가공하기 정밀치수, 일반치수, 외관및표면거칠기 2-5 정밀나사가공하기 정밀치수, 일반치수, 외관및표면거칠기 2-6 내경나사가공하기 정밀치수, 일반치수, 외관및표면거칠기 단원명 3 검사및수정하기 세부단원명 관련지식및내용 3-1 다이얼게이지로편심측정하기다이얼게이지및편심측정기의선정과사용법 3-2 나사유효지름측정하기유효경측정자조립및측정하기 105

108 편심 나사작업 종합평가 평가문항 1. 다음도면과같이편심축을가공하시오. 1 요구사항가 ) 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 나 ) 일반공차의치수에서기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm, 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 로하며일반모따기는 C0.2로한다. 2 유의사항가 ) 편심축절삭은가공중의충격에의한진동을고려하여공작물을척에단단히고정한다. 나 ) 다이얼게이지에의한원주편위량은편심량의 2배임을주의한다. 다 ) 편심부절삭은거친절삭후반드시재확인하여편심량을조정하고다듬질한다. 라 ) 편심부절삭을하기전에반드시손으로척을돌려편심부분과바이트접촉여부를확인한후절삭해야한다. 3 도면 4 준비재료 : 연강 (SM20C) Ø 개 106

109 종합평가 5 준비시설및장비 보통선반 버니어캘리퍼스 다이얼게이지 마이크로미터 각종바이트 선반용공구 편심측정기 6 채점기준 107

110 편심 나사작업 평가문항 2. 다음도면과같이나사축을가공하시오. 1 요구사항가 ) 지급된재료를이용하여도면과같이가공한다. 나 ) 일반공차의치수에서기준치수 6mm 이하는 ±0.1mm, 6mm 초과 30mm 이하는 ±0.2mm, 30mm 초과 120mm 이하는 ±0.3mm 로하며일반모따기는 C0.2로한다. 2 유의사항가 ) 나사절삭시에는회전속도를저속으로하여접촉충돌을예방해야한다. 나 ) 나사절삭중역회전시킬때는바이트를공작물에서이격시킨후실시한다. 다 ) 나사를절삭하기전충분한연습을실시한다. 라 ) 바이트재연삭및나사절삭이끝났을때는반드시하프너트를풀어놓는다. 3 도면 4 준비재료 : 연강 (SM20C) Ø 개 5 준비시설및장비 보통선반 버니어캘리퍼스 108

111 종합평가 다이얼게이지 마이크로미터 나사마이크로미터 각종바이트 센터드릴 6 채점기준 109

112 편심 나사작업 참고자료및사이트 1. 김정기 (1993) 선반실기 한국산업인력공단 2. 김원태 (2000) 선반실기 한국산업인력공단 3. 김명희 (2001) 정밀측정 한국산업인력공단 4. 조정희 (2010) 공작기계실기 한국산업인력공단 5. 사이트 : 한국산업인력공단 ( 110

113 집필위원 박철기 검토위원 홍기환 안상수 편심 나사작업 초판 1 쇄발행 : 2014 년 12 월 일 저작권자 : 한국산업인력공단 주소 : 울산광역시중구종가로 345( 교동 ) ISBN : 과정평가형자격 NCS 능력단위의교재의판권은한국산업인력공단에있으며, 교재의어느부분도한국산업인력공단승인없이무단복제시저작권법에위됩니다.