[헬로티] 마츠무라 타카시(松村 隆) 도쿄전기대학 1. 서론 최근 금형 재료의 고강도화에 따라 초경합금과 그 외의 경질 금속 재료의 이용이 높아지고 있다. 한편 공작기계의 다축화와 함께, 공구 간섭을 고려해 공구 자세의 제어가 가능해지고 있다. 현재 이와 같은 공구 자세는 CAM을 통해 기하학적으로 주어지고 있는데, 공구 마모의 관점에서 논의되고 있지 않다. 이 글에서는 금형가공의 엔드밀 절삭을 대상으로, 공구 자세가 절삭 과정에 미치는 영향에 대해 논의한다. 공구 자세를 고려한 절삭 모델에 대해서는 볼 엔드밀의 절삭력을 해석한 연구와 Z-map을 이용한 연구가 있다. 여기서는 공구 경사를 가진 절삭 모델을 나타내고, 공구 마모에 대한 공구 경사의 효과를 나타냈다. 2. 공구 경사가 공구 마모에 미치는 영향 그림 1에 나타냈듯이 볼 엔드밀을 이송 방향으로 경사시킨 자세에서의 절삭 과정에 대해 그림 2의 좌표계에서 절삭 두께를 해석한다. 그림 2 (a)와 같이 전체 좌표계 X-Y-Z에 대해 X-Z 평면에서 각도 ø로 기울어진 좌표계 X*-Y*-Z*를 정의, 절삭날 상의 점 P의 좌표를 식 (1)로 변환한다. 단, p, f. t는 볼 엔드밀의 노즈
[첨단 헬로티] 카나자와 타쿠야 (金澤 拓也) ㈜텅가로이 자동차 개발의 큰 과제로서 경량화, 고강도화를 들 수 있다. 최근에는 하이텐재나 탄소섬유재 등이 골격 부품에 적용되고 있다. 이러한 재료의 성형에 사용하는 금형에는 기존보다 고경도이고 피삭성이 떨어지는 특수 금형강재가 사용되기 때문에 공구 수명이나 가공 능률 저하를 어쩔 수 없어 가공 현장은 그 대응에 고민을 하고 있는 것이 실정이다. 한편 전기자동차 등의 차세대 자동차 개발은 양산까지의 리드타임이 매년 짧아지고 있으며, 금형에는 한층 더 단납기화가 요구되고 있다. 금형의 생산성 향상에는 금형가공 시간의 60%를 점한다고 하는 거친가공의 능률 개선이 효과적이다. 그래서 이 글에서는 금형의 생산성 향상에 기여하는 2종류의 고이송 공구에 대해, 특징과 가공 사례를 소개한다. 소형 고이송 엔드밀 ‘TungForce-Feed(텅 포스 피드)’ 1. TungForce-Feed의 특징 TungForce-Feed(그림 1)은 공구 지름 Ø8～16mm에 대응하는 고이송 공구이다. 저저항과 우수한 절삭칩 처리성에 의해 소경 공구이면서 안정된 고능률 가공을 실현한다. 주된 특징을 이하에
[첨단 헬로티] 이나기키 나오토 (稻垣 直人), 히구치 시게키 (樋口 成起) 大同특수강(주) 1. 서론 최근 자동차의 출돌 안전성 및 연비 향상의 요구로부터 차체 골격 부품의 고강도화가 요구되고 있으며, 기존 대비 고강도의 부품 제조가 가능한 핫스탬핑 공법이 주목받고 있다. 핫스탬핑 공법은 가열한 강판을 프레스 성형과 동시에 금형 내에서 일정 온도 이하가 될 때까지 냉각 유지할 필요가 있기 때문에 성형 공정의 사이클 타임이 냉간 프레스 공법보다 대폭으로 길어지는 단점이 있다. 그렇기 때문에 사용되는 금형용 강에는 강판의 발열을 촉진시키고, 사이클 타임을 향상시키는 목적으로 높은 열전도율이 요구된다. 또한 냉간 프레스 공법과는 달리 열 부하에 의해 연화가 발생하기 때문에 내마모성 향상 요구가 있으며, 금형에는 고경도와 고연화저항성이 요구된다. 동사에서는 기존 대비 높은 열전도율을 가지면서도 금형에 필요한 담금질성과 경도를 겸비하고 있으며, 더구나 높은 연화저항성을 가진 핫스탬핑 금형용 강 RDH395(이하 개발강)을 개발해 그 특성을 보고했다. 개발강의 위치매김을 그림 1에 나타냈다. 이 글에서는 실제 금형을 모의한 핫스탬핑 시험을 이용해 개발강을
[첨단 헬로티] 사토 신이치로 (佐藤 愼一郞), 아마노 토모코 (天野 友子) 淸水電設공업(주) 1. 서론 자동차의 경량화와 안전성을 높이기 위해 골격 부품의 고강도화가 추진되고 있다. 이 재료로서 고장력강(하이텐)이 적극적으로 이용되어 왔다. 이것에 동반해 가공하는 프레스 금형도 고내구성을 요구받고, PVD 피막(코팅)을 비롯한 표면처리는 보다 높은 막경도, 내열성, 밀착성을 요구받아 왔다. ZERO-Ⅰ(제로원) 코팅은 경도, 내열성을 높인 PVD 피막으로, 금형의 메인티넌스 빈도를 억제해 금형의 재료비 절감에 공헌해 왔다. 금형 수명을 향상시키는 인자로서 막경도와 내열성을 들 수 있는데, 기존의 막 종류로는 한계가 되고 있다. 최근 금형 장수명화를 위해 마찰마모 특성을 향상시킨 PVD 피막이 주목을 받고 있다. 이 글에서는 PVD 피막이 하이텐 재료에 대해 어떠한 마찰마모 특성을 미치는가 기초실험을 해 금형용 PVD 피막의 마찰마모 특성에 대해 검토했다. 2. 실험 개요 마찰마모 특성을 평가하기 위해 볼온디스크 시험기(CSM사제, TRIBO-X)를 이용했다. 마찰계수에 영향을 미치는 것은 접촉면의 재질, 기름 등의 윤활제 유무, 표면 조도를 들 수 있다.
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