이명희님의 글
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안녕하세요..
제가 몇일째 내경45.11,외경48.11(공차범위는 0~0.01),길이45.0인
SUS 환봉을 만들고 있습니다.
문제는 상기의 내경과 외경을 선반 가공 후
바이스에 양끝을 잡고 Dia. 3 x 45lL 밀링 작업을 하였을 경우
바이스를 풀면 dia.가 변경됩니다.
(40A SUS 파이프를 가지고 할 시에는 바이스 제거시 dia.가 커지며
SUS봉을 가지고 작업시에는 Dia.가 줄어듭니다.)

열처리 한 후 밀링 작업을 하면 dia.가 변경되지 않게 할 수 있는지
불가능한것인지...상기의 정도를 꼭 맞추어야 하는데
혹시 다른 가공법으로도 상기 공차를 만족하는 부품을 만들수 있는 지
제발 알려 주세요..

고맙습니다.

----------------- [답 변] -------------------

일단 제가 이해한 가공품은 재료를 중공축으로 가공후 다시 밀링으로 폭3mm로 홈을 낸 형상이며 따라서 단면형상은 일부분이 끊겨진 반지 형태로 생각됩니다.

이런 경우 바이스를 풀었을 경우 직경의 변화는 감수해야 합니다.

이유는 모든 재료가 생산과정에서 반경방향으로 냉각속도차이에 의해 잔류응력이 형성되기 때문입니다.

파이프와 환봉이 서로 다른 경향을 나타내는 것은 기계가공으로 내부를 가공하면서 잔류응력 분포가 변했기 때문이며 일반적으로 파이프를 길이방향으로 절단하면 벌어지게 됩니다.(아마도 파이프를 가공하였을 경우가 변형량이 크며 외경이 48mm, 1.5t 였으면 1mm 내외의 외경 변화가 있었을 것입니다.)

이유가 이렇듯 생산과정에서 어쩔수 없이 생성된 잔류응력에 의한 것이기 때문에 해결방법은 두가지로 할 수 있습니다.

첫번째는 내경 및 외경 가공후 어닐링을 하여 내부의 잔류응력을 완전히 제거한후 밀링가공을 하는 것입니다. 이럴 경우 마찬가지로 내외경의 변화가 생기지만 상당히 감소할 것입니다.

두번째 방법은 가공후 내/외경의 변화를 정확히 측정하여 얼만큼의 치수 변화가 있는지를 파악하신후 이를 근거로 내/외경의 치수를 작게하는 것입니다.(파이프로 가공하였을 경우)

단면에 형성된 잔류응력은 부재에 순수 모멘트 하중으로 존재하기 때문에 변형된 후의 형상은 완전한 원이 됩니다. 진원도가 어느정도 보장되기 때문에 이방법을 사용하시는 것이 최선의 선택으로 생각됩니다.

두가지 방법을 모두 사용하신후 결과를 알려주시면 감사하겠습니다.

감사합니다.

답변감사합니다.

2번째 방법을 통하여 오늘 시편 하나를 얻었습니다.
예상대로 밀링가공후 벌어지는 양을 측정하여 요구하는 설계치의 부품을 하나를 얻었습니다.
이 형상의 부품을 100개 이상 가공하여야 하는 데...벌어지는 양이 정도
범위를 벗어나지 않을 지 걱정입니다. 좀더 공수가 적게 들어가는 방법은 없는지...

내일은 밀링전에 제의해 주신 1번 방법을 해볼 예정입니다.

정말 감사합니다.