기계 설계 편람 2편

기계 공학을 전공하는 공학도 및 제조업에 종사 중인 기계설계 분야 엔지니어들이라면 꼭 알아야 하는 내용들만  정리하였다.

 

선반의 종류                                           

보통선반	- 베드, 주축대, 왕복대, 심압대, 이송기구 - 외경절삭, 내경절삭, 테이퍼절삭, 단면절삭, 총형절삭, 구멍뚫기, 모방절삭, 절단, 나사절삭, 리밍, 광내기, 널링, 편심, 센터
탁상선반	- 소형, 시계, 계기
모방선반	- 형판에 의해 공구 자동이송, 모형/실물 이용
터릿선반	- 심압대 대신 여러공구를 방사상으로 설치 - 램형(소형), 새들형(대형)
공구선반	- 절삭공구/공구 가공, 고정밀도, 저속절삭 - 테이퍼 깎기, 릴리빙 장치
자동선반	- 터릿선반 개조, 대량생산에 적합 - 공작물의 고정/제거 자동, 캠/유압기구 이용 - 핀, 볼트, 자동차 용품
다능선반	- 다종, 다량 생산
다인선반	- 공구대에 여러 바이트 부착 - 일부 혹은 전부가 동시 절삭
NC 선반	- 명령에 따라 절삭공구와 새들운동 제어 - 자기테이프, 수치적인 부호의 모양
정면선반	- 외경이 크고 길이가 짧은 가공물 정면 가공 - 면판이 크고 공구대가 주축에 직각으로 회전 - 공구대 2개, 리드스크류 없음
수직선반	- 주축이 수직 설치, 대형/중량물, 수직보링
차륜선반	- 철도차량 바깥둘레 절삭
차축선반	- 철도차량 차축 절삭
나사선반	- 나사 전문 절삭
리드스크류선반	- 공작기계 리드스크류 가공 - 피치보정기구 장착
롤  선반	- 압연용 롤러 가공

 

선반의 크기                                           

- 스윙 : 공작물의 최대 직경(베드 상의 스윙 및 왕복대 상의 스윙) - 센터와 베드면 거리의 2배

- 양 센터간 최대 길이(라이브센터~데드센터) : 공작물길이

- 센터 중심 찾기 : 사이드퍼스, 콤비네이션 세트, 서피스게이지

 

선반의 구조                                           

- 주축대, 심압대, 왕복대, 베드, 다리

- 주축대 : 가장 중요한 부분, 공작물 지지, 회전, 동력

기어식 주축대	단차식 주축대
전동기와 직결되어 있음 고속회전 가능 레버변속, 속도변환간단 등비급수 속도열사용 고장수리난해, 고중량	벨트걸이로 구조간단 고속회전어려움 주축속도변환작음 백기어 설치(저속강력절삭) 값이 싸나 운전시 위험

- 심압대

  1. 우측 베드상에 위치, 좌우로 이동

  2. 축에 정지센터를 끼워 재료 고정, 드릴 등 공구 고정

  3. 조정 나사 조정으로 심압대 편위 - 테이퍼절삭

  4. 심압축 이동 가능, 모스테이퍼

 - 왕복대 : 공구대를 전후, 좌우로 이송

  1. 새들 : H자로 되어 베드면과 미끄럼 운동

  2. 에이프런 : 자동장치, 나사절삭장치 내장 왕복대의 전면에 위치

  3. 하프너트 : 나사절삭시 리드스크류와 맞물리는 분할 너트(스플릿 너트)

  4. 복식 공구대임의의 각도로 회전시켜 테이퍼 절삭

- 베드

  1. 고급 주철, 사용

  2. 표면 화염 경화 처리

  3. 0.02/1000 mm 정도의 직진도 요구

 4. 주조후 주조 응력을 제거하기 위하여 시즈닝 작업 실시

구분	영국식	미국식
단면모양	평면	산형
수압범위	크다	작다
용도	강력 절삭용	정밀 절삭용
사용범위	대형선반	중, 소형 선반

 

선반의 부속장치                                       

면판	- 모양이 불규칙한 공작물을 고정하기위해 척을 떼어내고 부착하여 공작물 고정 - 밸런스웨이트, 앵글플레이트, 볼트 사용
회전판	- 양센터 작업시 일감을 돌리개에 고정하고 회전판에 끼워 작업
돌리개	- 굽힘 돌리개 많이사용, 기타 곧은/평행 돌리개
센터	- 양센터작업 또는 주축쪽 척 고정, 심압대쪽 센터 지지시 사용(탄소공구강, 특수공구강) - 보통 60°, 75°, 90°가 쓰이기도 함 - 자루부분은 모스테이퍼 0~7번
심봉 멘드렐	- 정밀구멍, 직각단면, 외경과 구멍이 동심원일때 사용(단체심봉, 팽창심봉, 나사심봉, 원추심봉, 갱멘드렐-여러개) - 규격 : 작은쪽 지름, 테이퍼(1/100, 1/1000)
척	- 단동척(4번척) : 강력조임, 중심잡기 어려우나 편심가공 가능(외경으로 크기표시) - 연동척(만능척, 3번척, 스크롤척) : 조임이 약함, 원, 3각, 육각 - 마그네틱척(전자척, 자기척) : 직류전기이용, 탈 자기장치 필요, 강력절삭 곤란, 200~400W, 얇은 판 - 공기척 : 균일한 힘, 운전중 작업가능, 신속 - 콜릿척 : 터릿선반, 자동선반에서 직경이 작은 일감 다량생산, 중심이 정확
특수장치	- 모방절삭장치 - 테이퍼 절삭장치
방진구	- 지름에 비해 길이가 20배이상인 공작물 - 이동식 : 왕복대에 설치, 조의 수 2개 - 고정식 : 베드면에 설치, 조으수 3개 - 롤 방진구 : 고속 중절삭용

 

바이트                                                

- 크기 : 폭, 높이, 길이  15X20X130

- 바이트의 각도

전방경사각	- 칩의 유출방향, 다듬질면 거칠기 - 절삭안정성, 날의 강도
측면경사각	- 절삭저항, 크레이터 마모 - 칩의 유동방향, 날의 강도
전방여유각	- 날의 강도, 다듬질면 거칠기
측면여유각	- 공구수명
전방각	- 절삭안정성, 날의 강도 - 다듬질면 거칠기, 칩의 배출성
측면각	- 날끝강도, 날끝 온도상승, 절삭저항
노즈반경	- 주절인과 부절인이 만나는 곳의 곡률반경, 강도 및 다듬질면 거칠기 결정

 - 종류 : 완성바이트완성 바이트, 단조바이트단조 바이트, 용접바이트용접 바이트, 비트바이트

- 비트 바이트수명연장, 교환용이, 공구관리용이(초기공구비가 많이 들고, 바이트 모양이 제한적임)

 

 가공물의 고정                                          

- 양센터에 의한 고정

  1. 중심구하기 : 사이드퍼스사이드 퍼스, 콤비네시션 세트, 서피스게이지

  2. 센터 구멍원뿔각 60°(중량물 75~90°)

  3. 센터 구멍 뚫기 : 센터링머신, 드릴, 선반

  4. 센터 드릴 종류 : A형, B형

- 척과 데드센터에 의한 고정 : 지름이 작을 경우

- 척에 의한 고정 : 길이가 짧은 경우(단면, 드릴, 보링)

- 면판에 의한 방법

 

선반의 절삭작업                                       

- 양센터 작업길고 둥근 가공물

- 척작업 : 외경절삭외경 절삭, 단면절삭, 절단, 드릴링, 보링,널링

- 편심작업

  다이얼 게이지에 의한 편심 작업

  금 긋기 후 센터 드릴에 의한 편심 작업

  편심 심봉을 이용한 편심 작업

- 심봉작업(멘드렐)

- 테이퍼 절삭

 

나사 절삭 요령

- 체이싱 다이얼나사의 산수가 리드 스크루 산수의 정수배가 아닐 때 사용

- 리드 스크루의 피치와 일감의 피치가 정수배이면 어느 곳에 하프 너트를 넣어도 된다.

- 정수배가 아니면 지정된 곳에 넣음

 

 변환 기어의 잇수                                       

- 영국식 20~120(5의 배수), 127 1개

- 미국식 20~64(4의 배수), 127 1개

- 복식법 : 회전비 1/6 이하에서는 4단으로 계산

- 다중나사 : 중간기어를 빼고 1/n 회전시킨 후 재가공

- 리드스크류 8mm, 나사 피치 12mm 가공 ("나/리“)

반응형

 

밀링 작업

  : 원판 또는 원통체의 외주면이나 단면에 다수의 절삭날을 가진 공구에 회전을 주어 테이블에 고정된 일감 절삭

 - 밀링머신 종류

니형	- 수직형 : 주축이 테이블에 수평 - 수직형 : 주축이 테이블에 수직 - 만능 : 테이블 45°이상 회전          주축 헤드 경사, 분할대
생산형	- 니가 없고, 테이블이 일정높이 고정 - 강력절삭, 대량생산, 자동작동
플레이너형	- 바이트대신 밀링커터 사용하는 플레이너 - 평삭형 밀링머신, 대형공작물 가공
특수형	- 공구, 나사, 모방, 키홈, 형 조각, NC

 - 밀링가공 분야 : 평면, 절단, 각, 정면, 곡면, 나선, 총형, 기어, 키홈

- 밀링머신의 크기 : 테이블의 최대 이동(좌우 × 전후 × 상하)

  거리를 호칭번호 0~4번까지 표시, 혹은 테이블 크기

  수평형(주축 중심선에서 테이블 거리),

  수직형(주축대 최대 이송거리)

 

밀링머신 구조

칼럼	- 본체, 니 고정
오버암	- 플레인 밀링 커터용 아버를 아버 서포터가 지지
니	- 테이블 지지, 테이블 이송기구 부착
새들	- 테이블 지지, 니의 상부에 얹혀있음 - 앞뒤 이동, 윤활장치, 테이블 어미나사 구동장치 포함
테이블	- 공작물 고정, 수평면을 좌우 이동

 

밀링머신 부속장치

바이스	- 수평형, 회전형, 만능, 유압식(2.5배 죔력)
수직 밀링장치	- 수평밀링머신, 만능밀링머신의 주축단 칼럼면에 장착하여 수직밀링가능, 90° 회전 - 절삭능력은 50%
만능 밀링장치	- 커터축이 360° 선회 - 절삭능력 30~40%
슬로팅 장치	- 주축 회전운동을 직선운동으로 변환 - 주축중심  90° 회전
래크 밀링장치	- 기어절삭장치 - 테이블 선회각도에 따라 45°헬리컬 가능
래크인디 케이팅장치	- 변환기어를 쓰지 않고 모든 모듈 분할
회전원형 테이블	- 원호분할, 연속절삭
기타	- 아버 : 커터 고정 - 어댑터, 콜릿 : 자루있는 커터 고정

 

밀링커터 구조

  1. 인선 : 경사면과 여유면이 교차하는 부분

  2. 랜드 : 여유각에의해 생기는 여유면

     작은커터 0.5 mm, 지름 큰 커터 1.5 mm

 

밀링커터 종류

평명커터	원주면에 날, 고속도강, 초경합금
측면커터	원주 및 측면에 날, 단 달린 면/홈 절삭
정면커터	본체는 탄소강, 팁은 초경합금 경납 또는 기계적 고정, 평면가공/강력절삭
엔드밀	스파이럴(40~60°), 볼엔드밀(금형가공), 셸엔드밀(날과 자루 분리)
총형커터	기어가공, 드릴홈, 리머/탭의 형상가공 볼록/오목/인벌류트 커터
각형커터	각도, 홈, 모따기 등각/부등각/편각 밀링커터
메탈 슬리팅 소	고속도강, 금속절단, 홈파기
T홈 커터	공작기계 테이블 T 홈
더브테일 커터	더브테일 홈가공, 기계조립 부품

 

상향 절삭과 하향 절삭                                   

상향절삭	하향 절삭
회전방향과 이송이 반대 칩이 잘빠져나옴 백래시 제거 확실한 고정필요 커터 수명 짧음 동력소비 큼 가공면 거침	공구회전방향으로 이송 칩의 정체로 흠집 발생 백래시 제거장치 필요 공작물 고정이 쉽다 커터 마모가 적다 동력소모 적다 가공면이 깨끗하다

- 스로 코이드 곡선 : 1개 날이 이송하며 그리는 곡선

- 일감 표면 거칠기 ; 절삭조건, 기계의 강성 및 정밀도, 절삭공구와 일감의 재질, 절삭제, 기계진동, 아버의 휨, 커터 편심, 날의 불균일

 

분할 작업

- 공작물 분할(스플라인 홈, 커터/기어 절삭)

- 수평, 경사, 수직으로 장치한 공작물에 연속회전이송(캠절삭, 비틀림홈 절삭, 웜기어 절삭)

- 분할대종류 : 직접분할대직접 분할대, 만능분할대만능 분할대, 광학적분할대

- 밀워키형 만능 분할대(미국),브라운 샤프트 만능분할대, 트아스형 광학 분할대, 신시내티형

- 직접분할 : 24의 약수인 2,3,4,6,8,12,24 등분 가능

- 간접분할

- 분할대의 크기 : 테이블상의 스윙을 인치 단위로 표시

 

연삭 가공                                              

  : 고속 회전하는 연삭숫돌을 공구로 사용하여 공작물과 상대 운동을 시켜 정밀하게 가공

 

연삭기의 종류                                         

- 평면 연삭기수평형, 수직형, 테이블 왕복형, 테이블 회전형

- 원통 연삭기

외경연삭기	- 테이블 이동형 : 노턴방식, 소형, 숫돌은 회전/공작물은 회전 좌우 직선운동 - 숫돌대 왕복형 : 렌디스방식, 대형, 공작물 회전/숫돌대 수평이송 - 플랜지 커트형 : 짧은 공작물 전길이 연삭, 숫돌회전/숫돌차 깊이방향이송(윤곽가공)
내경연삭기	- 보통형 : 공작물 회전 - 플래니터리 형 : 공작물정지/숫돌 회전연삭 및 공전운동
센터리스 연삭기	- 센터없이 원통면의 바깥에 회전과 이송 - 외면용, 내면용, 나사용, 단면용 - 연속작업가능, 공작물해체/고정없음 - 대량생산적합, 초보자 가능 - 고정에의한 변형이 적고, 연삭여유가 작음 - 가늘고 긴 핀, 원통, 중공축 - 센터나 척에 고정하기 힘든 재료

 - 만능 연삭기원통과 유사하나 공작물 주죽대/숫돌대가 회전하고 테이블 자체 선회 각도가 크며 내면 연삭장치 구비(원통, 테이퍼, 플렌지커트, 내면, 모방연삭)

- 공구연삭기

  1. 바이트 연삭기 : 기타 용도로도 사용

  2. 드릴 연삭기 : 드릴전문

  3. 만능 공구 연삭기 : 리머, 드릴, 탭, 밀링커너, 호브

- 기타 : 나사연삭기, 성형연삭기, 캠연삭기

 

연삭숫돌                                              

- 연삭숫돌의 3요소(“합기도복 입자”)

결합제	기공	숫돌입자
접착제	숫돌 사이의 구멍	숫돌재질

 

연삭숫돌의 5대 성능 요소

 1. 숫돌입자

인조연삭숫돌	A	- 갈색 산화알루미늄 - 중연삭, 강, 청동, 가단주철, 사포
	WA	- 백색 산화알루미늄 - 경연삭, 특수강, 고속도강
	C	- 흑색 탄화규소질 - 주철, 동, 비철금속, 비금속
	GC	- 녹색 탄화규소질 - 경연삭, 특수주철, 칠드, 초경, 유리
	D	- 다이아몬드 D숫돌용
천연	D	- 메탈, 일레스틱 비트리파이트,래핑, 사포, 연삭, 래핑, 연질금속, 절삭
	사포	- 에머리, 가테트프린트, 커버런덤

 2.2. 입도입자의 크기를 번호로 나타냄(# 10 ~ # 3000)

    번호가 커지면 입도가 고움

    # 10 ~ # 220 까지는 체로 구별, 그이상 평균 지름()

거친눈	10 ~	막다듬질
보통눈	30 ~	다듬질
가는눈	70 ~	경질 다듬질
아주가는눈	240 ~	광내기
극히가는눈	1000 ~	광내기

3. 결합도(grade) : 숫돌의 경도, 결합제의 세기

극히연함	연함	보통	단단함	극히단단
E,F,G	H,I,J,K	L,M,N,O	P,Q,R,S	T,U ~ ,Z

4. 조직(structure) : 기공의 대소변화, 숫돌입자 밀도

밀도	조밀	보통	거침
KS 기호	C	M	W
노턴기호	0,1,2,3	4,5,6	7,8,9,10,11,12
입률(%)	56% 이상	50~54%	48% 미만

 5. 결합제(유기질=탄성숫돌= R, B, E)

V	비트리파이트(장석,점토)	숫돌의 80% 차지
S	실리케이트(규산소다)	윤활성, 대형숫돌, 공구
R	고무(생고무, 인조고무)	얇은 숫돌, 유리다듬질
B	레지노이드(합성수지)	안전숫돌
E	셀락(천연셀락)	탄성우수, 유리다듬질
M	메탈(연강, 황동, 니켈)	초경합금, 세라믹, 유리

입자,입도,결합도,조직,결합제,모양,연삭면형상,외경/두께/구멍지름

 

드레싱                                                 

자생작용	연삭중 마모된 입자 탈락/새 입자 나타남
로딩	눈메움(연삭깊이, 조직치밀, 속도느림)
글레이징	입자무딤(자생작용 미흡) - 연삭열,균열 발생 결합도 큼, 속도 큼, 재질불량
드레싱	칩의 제거, 날카로운 입자 발생
트루잉	다이아몬드 드레서로 모양고치기 프레스롤러, 크러시롤러

 

연삭숫돌 고정법                                       

- 설치 전 육안 및 나무 해머 음향 검사로 균열 조사

- 스핀들에 내측 플랜지를 끼운 후 종이나 고무 와셔를 끼운 후 휠을 끼우고 외측에 와셔, 플랜지, 너트를 끼운다

- 변형이 생기지 않을 정도만 조인다.

- 숫돌 바퀴 구멍은 축지름보다 0.1mm정도 큰 것이 좋다

- 설치후 3분정도 공회전

- 그라인더 받침대와 휠 간격은 3mm 이내로 한다.

- 받침대는 휠의 중심에 맞추어 단단히 고정

- 양쪽 플랜지 지름이 같아야 하며 플랜지 지름은 숫돌 차 지름의 1/3 이상

 

연삭 조건

- 연삭속도(m/nin)

원통	내면	평면	공구	초경
1700~2000	600~1800	1200~1800	1400~1800	900~1400

- 이송

강철 거친	주철 거친	다듬질
1/3~3/4 B	3/4~4/5 B	1/4~1/3 B

- 피연삭성(연삭의 용이성)

  연삭비=(가공물의 연삭된 부피) / (숫돌바퀴 소모부피)

- 연삭열

  연삭 속도가 크다, 연삭깊이가 깊다, 건식연삭, 재료특성

- 떨림(chattering)

  기계불량(규칙간격무늬), 숫돌선정/사용 불량, 공작물 고정 불량(불규칙 떨림 무늬)

 

드릴링 머신의 종류                                    

탁상	소형, 13mm 이하
레이디얼	큰 공작물, 암이 선회하며 주축 이동
다축	많은 구멍 동시 가공(유니버셜 조인트 이용)
다두	여러 스핀들에 여러 공구 장착, 연속가공
만능	스핀들 경사, 암 상하운동
심공	지름이 작고 깊은 구멍(내연기관 오일구멍)
직립	주축이 수직, 50mm   스윙, 스핀들지름, 테이블크기   주축에서 테이블 끝까지 거리   주축구멍의 모스테이퍼 번호   뚫을 수 있는 구멍의 최대 지름

 

드릴 작업의 종류

드릴링

리밍

태핑

보링

스폿 페이싱

카운터 보링

카운터 싱킹

 

드릴의종류

트위스트	가장많이 사용, 배출,정확성, 절삭성, 수명
평드릴	목재용, 구멍이 휘어지기 쉬움
직선홈	절삭성이 나빠 황동, 얇은 철판
기름홈	깊은 구멍가공, 칩배출 용이
센터	선반에 센터 구멍 가공
반원	소총구멍 가공

 - 드릴의 여유 : 몸여유, 지름여유, 날여유

- 드릴 중심이 벗어났을때(펀치나 정으로 수정)

  정밀 구멍회전수, 이송을 느리게

  단단한 재료 : 날끝각 크게, 회전수 느리게

  떨림 : 회전수가 빠르고, 절삭깊이, 여유각이 클 때

 

드릴 관련 명칭

드릴끝	원뿔형, 2개의 날
날끝각도	드릴 양쪽날의 각도, 일반 118° 경강 150, 연강 125, 스테인리스 120~135 주철 90~100, 동합금 100~118, 목재 60
날여유각	절삭날에 주어진 여유각(절삭날각), 10~15°
비틀림각	나선홈이 축과 이루는 각 20~35° 연한재료일수록 큰 각도, 칩배출 용이
백테이퍼	드릴선단보다 자루가 얇음(0.025~0.5/100)
마진	예비날 역할, 날의 강도 보강
랜드	마진의 뒷부분
웨브	홈과 홈사이 두께(자루쪽이 두껍다)
탱	드릴 소켓이나 슬리브에 고정시키는부분
시닝	치질포인트를 연삭하여 절삭성 향상
생크	자루부분 13mm 이상은 테이퍼 섕크
크기표시	드릴 끝부분 직경(mm, inch) 작은 드릴을 inch식으로 표시할때는 번호로
드릴척	직선자루드릴(13mm이하) 드릴핸들이용 조절 자콥스형(3개의 조)
드릴소켓	테이퍼자루드릴고정, 소켓중간부에 쐐기를 박아 드릴 제거

 

리머 가공

- 정밀치수가공(핸드리머, 척리머)

- 종류 : 솔리드리머(일체형), 셸리머(중공)

         조절리머(날이 1개씩 투입, 교체가능)

- 날을 짝수로 하며 여유각 3~5°, 표준윗면 경사각 0°

- 떨림 방지를 위해 날 간격이 같지 않다.

- 다듬질 여유를 적게 하고 저속 고이송하면 좋은 가공면

  드릴의 2/3 ~ 3/4 속도, 드릴의2배 이송

  다듬질 여유 지름 10mm 당 0.05mm

 

보링머신                                              

 : 공작물 고정하여 이송, 보링공구 회전(보링, 드릴링, 리밍, 정면연삭, 원통외면연삭, 나사, 밀링 가능)

 - 종류

수평보링머신	크기 : 테이블크기, 스핀들지름/이동거리        스핀들헤드/테이블 이동거리
정밀보링머신	고속도, 미소이송, 얇은 절삭깊이 다이아몬드, 초경공구, 크기 : 가공구멍
지그보링머신	일감에 2개이상 구멍 가공시 정밀도 2~10㎛, 크기(테이블, 구멍 크기)

 - 보링공구

보링바이트	절삭저항받기 쉽고, 진동있음, 막힌구멍 불리 다이아몬드, 초경합금
보링바	보링바이트 지지, 한쪽 모스테이퍼
보링헤드	지름 큰 공작물 가공
센터링 인티케이터	보링축 중심과 공작물 중심일치 조사
바이트 세팅게이지	바이트를 소요보링경에 맞춤
센터펀치	지그보링머신에 표점 각인, 중심표시 금긋기
원형테이블	지그보링머신에서 분할작업

 셰이퍼                                                

- 특징

  1. 일감고정, 단속이송, 바이트 왕복운동

  2. 정밀도 및 능률이 낮다

  3. 수직, 수평, 옆면, 각도, 홈파기, 절단, 키홈가공

- 구조

급속귀환장치	귀환속도를 빨리하여 시간절약
램행정 조절	큰기어에 고정된 크랭크 핀의 위치로 조정 일감보다 20~30mm 길게
클래퍼	귀환행정시 바이트를 약간 뜨게함
테이블 이송	수동식, 자동식(래칫)
공구대	위아래 이동 및 선회

- 크기 : 램의 최대 행정,테이블 크기, 이송거리

- 바이트 : 날끝이 자루 뒤쪽에 있어야 치수정밀, 파손적음

 

플래너                                                 

- 특징

  1. 일감 수평왕복운동, 바이트 직각방향 이송

  2. 아이들 스트로크 - 귀환행정

 - 종류

  1. 쌍주식 : 기둥2개, 견고, 강력절삭, 일감크기제한

  2. 단주식 : 절삭력 및 정밀도 취약, 일감크기제한적음

  3. 기타 : 에지식, 핏식

- 크기 : 테이블 크기(길이*나비), 공구대 이동거리, 테이블 최대 행정,공작물 최대 높이/폭

 - 테이블 구동 기구

벨트에 의한 래크 피니언 방식
전자 마찰 클러치 방식
워드 레오나드 방식
유압구동방식	무단변속, 충격감소, 진동흡수 절삭 3~50 m/min, 귀환 5~70 m/min

 

슬로터                                                

- 특징

  1. 키홈, 각구멍 등 일감 내면 가공

  2. 수직 셰이퍼라고도 불리며 셰이퍼보다 능률 좋음

- 크기 : 램의 최대행정, 테이블크기, 이동거리, 원형테이블 지름

 - 구조

램	경사가능
테이블	전후좌우 이송 원형테이블 : 선회가능, 분할작업(내접기어 등)
급속귀환	크랭크식(링크, 휘트워트), 유압식

 

특수 가공

- 전해연마 : 일감을 양극으로 하여 표면 용해 석출

장점	복잡형상 가능, 표면변질없음, 광택있음, 내식 내마멸, 설비간단, 단시간내 비숙련자 가능
단점	불균일 가공조직, 두종류이상 가공곤란 깊은 상처는 제거 곤란
용도	드릴홈, 주사침, 반사경, 시계기어

- 전해연삭 : 전해연마후 연삭, 초경합금에 적합, 변질적고 표면 거칠기 양호, 평면/원통/내면

- 화학연마 : 화학약품이용 전체 혹은 부분 요철부 용융, 숙련필요, 구리, 황동, 니켈, 모넬메탈, Al, 아연

 - 초음파 가공기계적 진동하는 공구와 공작물 사이에 숫돌 입자,물, 기름을 주입하여 표면 다듬질

장점	구멍가공용이, 복잡형상용이, 비전도체 가능 변형,변질 적음, 금속/수정/자기/초경합금/담금
랩제	산화알루미늄, 탄화규소 - 강철, 유리 붕소카바이드 - 경질합금, 보석
가공	보통 0.05~0.08mm 정밀도, 2.5 조도 정밀 0.01mm 정밀도,  0.5 조도

- 방전가공 : 방전전극의 소모 현상 조작, 절단

장점	열변형적음, 내마모, 내식성 - 기름, 물, 황화유
가공	고경도(고속도강, 내열강, 스테인리스강) 가능 보석 구멍뚫기 가능

 - 버핑 : 연삭보다 정밀도는 낮으나 표면매끈, 도금부착 견고, 산화알루미늄, 탄화규소,

산화크롬 + 동/식물성유지

- 쇼트피닝 : 스프링 등의 피로강도 증가, 두꺼운 재료에는 효과가 적고 부적당한 쇼트 피닝은 균열 발생

- 브로칭 : 절삭속도 5~10 m/min, 후진속도 15~40 m/min

당김식	작은 구멍, 절삭량 많음
밀어넣기식

 

내면브로칭	키홈, 스플라인 구멍, 다각형 구멍
표면브로칭	세그먼트 기어 치통형, 홈

 - 버니싱 : 원통내면에 버니시 압입

- 정밀입자가공

호닝	보링, 리밍, 연삭 후 원통내면 정밀 가공 3~10㎛, 연삭여유0.005~0.025 mm 왕복속도 1/2~1/5, 주철(석유), 기타(등유)
수퍼 피니싱	작은 숫돌로 일감누르며 축방향 진동 0.1~3기압 너비는 일감의 60~70%, 길이는 일감동일 0.1~0.3㎛, 경유사용
래핑	- 가장 정밀, 랩과 일감사이에 랩제를 넣고 비비며 다듬질 - 저속에서 가공이 빠르고, 고속에서 표면고움

 

불림(노멀라이징, normalizing, 燒準, 소준)             

- 목적 : 결정조직 미세화, 냉간가공에 의한 내부응력 제거, 기계적/물리적 성질 개량, 조직 표준화

- 과정 : A3 변태점이나 Acm선보다 40~60 ℃ 높은 온도로 가열 -> 일정온도유지하면 안정된 공기 중 냉각.

 

풀림(annealing, 燒鈍, 소둔)                          

- 목적 : 재료의 연화, 잔류응력 제거, 절삭성 향상, 냉간가공의 개선, 결정 조직의 조정

- 완전풀림 : A3 혹은 A1 변태점보다 30~50 ℃ 높은 온도로 가열 유지 -> 노내 서냉 -> 미세결정형성, 내부응력 제거

- 확산 풀림강의 오스테나이트 -> A3 변태점이나 Acm선 이상 적당 온도 가열, 유지 -> 침탄층 깊이 증가, 표면이 강인한 펄라이트화(내충격성, 내마멸성)

- 응력 제거 풀림 : 150~600 ℃저온풀림

- 연화풀림(중간풀림) : 600~650 ℃의 저온 풀림

- 구상화풀림 : A1변태점 바로 아래나 위 온도에서 유지 -> 서냉 -> 구상화 -> 경도, 강도는 감소, 강인성 증가, 절삭성 개선,

담금질 균일, 담금질 변형/균열 방지, 내마멸성 증가(공구강, 면도날)

 

담금질(quenching, 燒入, 소입)                         

- 목적 : 탄소강의 강도/경도 증가를 위해 오스테나이트 구역까지 가열 후 물이나 기름에 급랭

  경화 정도냉각속도, 탄소함유량, 담금질 온도에 좌우

- 강도/경도 : 마르텐자이트>트루스타이트>소르바이트>펄라이트

- 담금질 온도

  아공석강 A3 변태선 + 30~50 ℃

  과공석강 A1 변태선 + 30~50 ℃

- 냉각제 : 염화나트륨 10% 또는 수산화 나트륨 10% 용액

  물은 수증기 막으로 냉각 효과 감소 -> 방지 : 소금물 사용

- 질량효과 : 질량의 대소에 따라 담금질 효과가 다른 현상

    질량 효과가 크면 담금질 효과가 적다는 뜻.

- 경화능 시험재료에 따른 담금질 정도 시험, 이상 급랭 시 임계 지름을 계산

  조미니 테스트 : 지름 25mm, 길이 100mm 원형봉사용.

- 주의사항 : 긴 것은 수직으로, 얇은 것은 수평으로 투입, 두꺼운 것 먼저 투입, 구멍이 위쪽을 향하도록 투입, 소재가 가라앉지 않도록 하고, 흔들어준다.

- 심냉처리(서브제로 처리) : 잔류 오스테나이트(마르텐자이트화하여 치수 변화 요인)를 줄이는 조작 - 게이지, 볼베어링

 

뜨임(tempering, 燒淚, 소루)                           

- 담금질한 강(경도가 커짐, 인성이 저하) -> A1점 이하 가열 -> 조직연화조직 연화, 내부응력제거, 경도 감소

- 저온 뜨임(150℃) : 내부응력 제거, 경도 유지 - 칼날, 절삭공구

- 고온 뜨임(500~600℃) : 인성을 요하는 구조용강

  마르텐자이트 -> 고온뜨임 -> 소르바이트

  ((기름, 염욕 후 공랭 혹은 노내 가열 후 기름에 급랭)

- 뜨임취성 : 300~500 ℃에서는 뜨임을 피함

  마르텐자이트 -> 300~400 ℃ 뜨임 -> 트루스타이트 

 

항온 열처리

  : 열욕중 담금질하여 일정 시간 동안 항온 유지하였다가 냉각처리, 균열/변형 감소, 인성우수, 특수강/공구강/고속도강

- 항온풀림 : 풀림온도로 가열한 강을 노즈보다 조금 높은 온도(600~700 ℃)까지 열욕냉각, 항온변태후 공랭

  처리시간 단축, 공구강/특수강/자경성강한 특수강 풀림

- 항온담금질

  1. 오스템퍼 : 오스테나이트 상태에서 Ar', Ar"(Ms) 변태점간 염욕에 담금질, 점성 큰 베이나이트조직, 뜨임불필요, 담금질 균열, 변형 적음

  2. 마템퍼 : 오스테나이트 상태에서 Ms점과 Mf 점 사이에서 항온변태후 열처리, 마르텐자이트와 베이나이트의 혼합 조직,항온유지시간이 과다함.

  3. 마퀜칭 : 담금질 온도로 가열한 강재를 Ar"(Ms)점보다 다소 높은 열욕 담금질 후 항온 유지하고 서서히 냉각시켜 마르텐자이트 변태 완료 후 뜨임, 수냉보다 경도는 다소 낮으나 내외부 동시 변태로 균열/변형 적음,형상이 복잡한 부품에 적합(고탄소강,합금강,게이지강,공구강)

  4. Ms 퀜칭 : 담금질 온도로 가열한 강재를 Ms 점보다 약간 낮은 온도로 열욕 항온 유지후 물 또는 기름에 급랭

 

강의 표면경화                                         

  : 강도 및 인성이 큰 강철에 표면경도만을 높이는 열처리

 - 침탄법 : 저탄소강 표면에 탄소 침투 후 담금질

    침탄 하지 않아야 할 부분에 Cu 도금 한다.

  1. 고체침탄 : 주형상자에 침탄제, 침탄촉진제(6:4) 충진

     -> 내화점토 밀봉 -> 900~950 ℃ 4~6 시간 가열

    침탄제 : 목탄/코크스/골탄

    촉진제 : 탄산바륨, 탄산나트륨

    침탄 시간이 길수록 깊이 침탄(0.5~2 mm 침탄층)

  2. 액체침탄(침탄질화, 시안화법, 청화) : 시안화나트륨, 시안화 칼륨등 염화물이나 탄산염을 40~50%첨가하여 600~900 ℃ 용해시킨 염욕중에 넣어 탄소와 질소 침투

  3. 가스침탄 : 메탄(CH4), 프로판(C3H3) 가스로 가득 찬 노내에서 일정 시간 가열하여 표면으로 탄소 확산, 작은 제품에 이용

 - 질화법 : 암모니아(NH3) 가스중 500 ℃장기가열

  장점 : 높은 표면경도, 내마멸, 내식성, 고온안정성

             담금질이 필요 없어 치수 변화 없음

  단점 : 침탄보다10배 시간 소요, 처리비용 과다

            수정이 불가능, 침탄층이 여리다.

 - 금속침투법

  세라다이징(Zn) 내식성

  크로마이징(Cr) 내식, 내열, 내마모성

  칼로라이징(Al)

  실리코나이징(Si) 내산성

  보로나이징(B, 붕소) 표면경도 증가

 - 화염경화 : 0.4% C 전후 강을 산소+아세틸렌 화염으로 A3점까지 가열, 오스테나이트에서 급냉

  복잡하고 큰 재료(톱날, 선반베드), 시설투자 적음.

  화염깊이 : 불꽃온도, 가열시간, 불꽃이동속도

 - 고주파 경화 : 고주파열로 가열, 시간이 짧고 탄화물 고용이 쉽다, 기어표면, 대량생산, 복잡형상

 - 하드페이싱 : 소재표면에 스텔라이트나 경합금 융접

- 방전경화 : 방전현상이용 표면 침탄 질화

  탄화텅스텐(WC), 탄화티탄(TiC)등 초경합금을 음극으로 재료표면에 방전시키면 재료표면에 용착 경화됨, 표면이 얇으나 경도(Hv 1400~1500)가 커지고, 내마모성향상, 공구수명 향상

 - 전기도금(도금제품 음극)

  구리 : 변색됨, 방식은 우수

  니켈 : 작업 및 용액관리 용이

  크롬 : 변색없음, 내식, 내마멸, 핀홀/균열 쉬움

  아연 : 가격저렴, 내식 - 선재, 파이프, 우산

- 화학도금(무전해 도금), 용융도금

- 양극산화법(양극처리법)

- 증기증착법 : 진공중 금속화합물, 합금 표면 부착

- 하드페이싱 : 스텔라이트, 경합금 융착

- 금속용사법 : 압축공기 이용 분사,떨어지기 쉽고 약함

                        건축장식, 미술품

- 금속착색법 : 색상, 내마모, 내열

 

용접의 종류                                           

융접	가스용접	산소-아세틸렌(고온), 공기-아세틸렌, 산소-수소
융접	아크용접	- 피복아크용접 - 불활성가스 아크용접(아르곤,헬륨 - 탄산가스 아크용접 - 서브머지드 아크용접
융접	테르밋용접	- 테르밋 반응열 이용
압접	저항용접	심용접, 점용점, 프로젝션용접, 맞대기용접
압접	가스압접	접합부위 가스가열 후 가압
납땜	연납, 경납

 

용접의 장단점

장점	단점
재료절감, 공수 절감 성능/수명 향상 기밀유지, 중량감소	품질검사곤란 잔류응력, 저온취성 자연파괴, 변형, 수축

 

용접 자세

아래보기	F : 수평재료
수직자세	V : 45, 90° 경사 상하용접
수평자세	H : 45, 90° 경사 수평용접
위보기	OH : 눈위 수평면 아래쪽에서 용접
전자세	AP : 조합 또는 응용

 

용접기호

용접기호

 

전기저항용접 및 납땜                                  

- 3대요소 : 용접전류, 통전시간, 가압력

- 특징 : 고경도, 열영향이 적고, 짧은 용접시간, 중량경감

- 주의사항 : 표면청결, 접촉부 접촉 저항이 작아야...

             냉각수 점검, 모양/두께에 맞는 조건 선정

- 종류

점용접	6mm 이하 판재, 자동차, 항공기 열전달율이 같아야함
심용접	롤러전극사이에서 회전가압, 기밀유지 산화적음, 박판/후판, 변형적음
버트용접	축방향 가압
돌기용접	프로젝션 용접
퍼커션용접	작은지름
엡셋용접	맞대기 용접, 모재자체에 전류

- 납땜

연납<450℃	Pb-Sn, Pb-Sn-Sb, Pb-Sn-Cd 용제 :염산, 염화아연, 염화암모늄, 송진
경납>450℃	황동납 : 동, 철, 강
경납>450℃	은납 : 유동성, 용융점 낮음, 기계적성질
경납>450℃	양은납(니켈첨가) : 양은, 니켈, 강
경납>450℃	용제(산화방지) : 붕사, 붕산

 

가스용접 및 절단                                      

- 사용가스

산소	- 비중 1.105, 지연성가스 - 봄베에 99.5% 150기압 압축충전   =봄베용적ℓ*내압(kgf/cm2) - 충격/직사광선/고온(40℃) 피함   밸브개폐를 조용히, 밸브/조정기 청결
아세틸렌	- 카바이드+물=>아세틸렌+소석회 - 비중0.906, 무색, 무취, 1.3 kgf/cm2 이하 - 위험 : 505~515℃, 15기압이상 (2기압이상 폭발)   아세틸렌 15%/산소85% 혼합시   구리, 은, 수은과 접촉시
용해 아세틸렌	- 아세톤에 25배 용해 - 용기를 바로세우고 충격/화기를 멀리한다.   사용후 반드시 잔압(0.1기압)을 남김   사용량 1000ℓ/h, 사용압 1기압 이하

- 산소-아세틸렌 불꽃

표준(중성)	1:1, 일반용접(연강, 주철, 구리, Al) 백심(휘백색), 속불꽃, 겉불꽃(청색)
탄화불꾳	아세틸렌 과잉 0.05~095:1 담백색, 스테인리스강판, 경강
산화불꽃	산소과잉 1.15~1.70 : 1, 황동용접

 - 아세틸렌 발생기

압력	저압식(0.07 이하), 중압(0.07~1.3)
설치	이동식, 정지식
가스발생	투입식(카바이드투입), 주수식, 침지식

 - 아세틸렌 청정기 : 불순물(인화수소, 황화수소, 암모니아)제거 - 작업상/강도상/폭발위험상 위해

요소청정제, 목탄, 코크스

 - 안전기 : 역류, 역화 방지(주로 수봉식, 기타 스프링식)

역류	산소가 아세틸렌속으로 들어감
역화	불꽃이 팁끝에 흡입되어 탁탁소리나며 꺼졌다 켜졌다 함
인화	팁 끝이 막혀 불꽃이 혼합실로 들어감
역화 원인	토치불량, 토치취급부주의, 팁에 불순물, 팁의 과열
안전기 취급	수직설치, 1개 안전기에 1개토치 사용 빙결시 화기금지, 온수/스팀 사용 1일 1회 이상 수위 점검

 - 용접용 토치(저압식 토치 0.07 기압 이하)

프랑스식 (B형)	- 토치 출구부 니들 밸브 부착 - 시간당 아세틸렌 소비량을 리터로 표시
독일식 (A형)	- 니들밸브 없음 - 연강기준 용접판 두께로(mm) 표시

 토치 사용 시 주의사항 : 모래/먼지주의모래/먼지 주의, 분해금지분해 금지, 팁과열시 산소만 소량 분출시키며 수냉, 기름을 바르지 말고 팁 막힘 시 클리너로 청소

 - 용접봉 : 원칙적으로 모재와 동일한 것 사용(1~8mm)

- 용제 : 산화물제거(모재보다 융점이 낮은 것)

연강	사용안함
경강	중탄산소다 + 탄산소다
주철	중탄산소다 + 탄산소다 + 붕사
동합금	붕사,   Al 합금 : 염화...

가스절단                                               

- 원리 : 강의 연소 이용, 예열하에서 적열 상태(800~900℃)가 되면 고압산소를 분출하여 강을 연소, 산화철로 만들고 산소 기류로 밀어내어 전단

  - 조건 : 금속 산화 연소 온도가 융점보다 낮아야 함

         연소 산화물 용융 온도가 금속 융점보다 낮고 유동

약간곤란	경강, 합금강, 고속도강
어느정도곤란	주철
절단불가	구리, 황동, 청동, Al, 납, 주석, 아연

 - 절단 토치

프랑스식 (동심형)	- 곡선 자유롭고, 직선 양호 - 절단면보통
독일식 (이심형)	- 곡선곤란, 직선 능률적, 절단면 우수 - 예열가스 분출구와 절단산소 출구 별도

 - 장단점

장점	- 응용범위가 넓고 열량조절이 쉽다 - 시설 간단, 전기 불필요
단점	- 열효율 불량, 변형심함 - 폭발위험

 

아크용접                                              

- 종류

금속아크용접	- 교류, 직류 중 교류를 많이 사용
탄소아크용접	- 탄소전극봉, 직류전원 - 사용적음

 - 직류와 교류의 비교

	교류	직류
아크안정 박판용접 특수강/비철 일반용접 전격위험   기타	불안정(피복제사용) 불안정 직류보다 양호 경제적, 취급용이 무부하전류높아 위험 (100mA이상 치명적) 중량, 용량이 적음 고장적음 자기쏠림없음	안정 양호(작은전류안정) 양호 교류보다 떨어짐 전격위험 적음   교류와 반대

- 피복제

  1. 중성 또는 환원성 분위기 형성

  2. 산소/질소 침입방지, 용착금속 보호

  3. 아크 안정,용융점 낮은 가벼운 슬래그 형성

  4. 탈산, 정련, 미량원소 첨가, 용적 미세화

  5. 용착 효율 향상

  6. 냉각속도 지연, 전자세 용접 가능

  7. 슬래그 제거용이, 고운 비드

  8. 모재 표면 산화물 제거,전기절연

 - 피복제 표시

  E4301   E : 아크용접,  43 : 인장강도,

          10 : 피복제 계통(0 : 자세, 1 : 피복제)

E4301	알루미나이트계	내부결함 적음 FVOH
E4303	라임티타니아계	박판용, 언더컷 적음 FVOH
E4311	고셀룰로스계	스패터 많고, 파형 거침 FVOH
E4313	고산화티탄계	박판, 아크안전, 비드양호 고온균열, 기계적성질불량
E4316	저 수소계	수소적고 기계적성질우수 FVOH
E4324	철분산화티탄계	스패터적고,용입앝다 FH
E4326	철분저수소계	FH,
E4327	철분산화철계	FH
E4340	특수계	전자세

- 용접결함

용입 불량		루트간격 및 치수 적고, 용접속도 빠르며 용접전류 낮고 용접봉 부적절
언더컷		전류높고, 아크길이 길며 용접속도 빠르고 용접봉 부적절
오버랩		용접전류 낮고 운봉 및 유지각도 / 봉  선택 불량
선상 조직		냉각속도 빠르고 모재재질 불량
균열		이음강성 크다(예열/피닝), 부적절용접봉(저수소계사용) C, Mn, S 함유, 과대전류, 과대속도
기공		수소 일산화탄소 과잉, 급속응고(위빙, 예열), 유황함유, 기름/페인트/녹, 과대전류, 과대속도
슬래그 혼입		슬래그 불완전제거, 전류과소, 운봉불완전, 루트간격좁음, 봉각도 불량, 운봉불완전
피트		탄소,망간 함유, 수분/기름/녹/페인트 후판 급냉, 유황함유(저수소계, 예열)
스패터		전류높음, 용접봉흡습, 아크길이가 길고 아크블로 크다(교류용접기 사용)

 - 용접작업

전류	세면 - 스패터, 용융빠름, 언더컷 약하면 - 용입불량, 오버랩
극성	정극성(모재+) +극이 열량이 높아 용입깊다, 비드폭좁다(봉이 늦게 녹음), 일반적 역극성(모재-) 용입얕고 비드폭 높다, 박판, 합금, 주철, 비철
아크	2~3mm, 길면 아크불안, 용입불량, 재질변질, 기공

- 특수 아크용접

서브머지드	= 유니언멜트, 잠호용접, 단열(열효율), 용입깊음, 변형적고 잔류응력 적음
탄산가스	- 연강에 사용, 저렴
불활성가스	- 용제사용안함, 기공/산화 방지 - TIG : 텅스텐 전극(별도 용가제 사용) - MIG : 금속 비피복봉(소모성 전극) - 내식, 내열강, 특수강, 구리,동합금, 이종금속, 알루미늄, 마그네슘 합금

 

지그                                                  

  : 공작물 지지, 위치결정, 절삭공구 안내

플레이트 지그	= 판형지그, 단순 생산속도 증가 목적 - 위치결정핀, 클램핑기구 - 착탈이 느리고, 평평한 제품만 가능
탬플릿 지그	= 형판지그, 최소경비, 가장단순, 클램핑없음 - 생산속도 증가, 단순한 모양
샌드위치	- 상하 플레이트로 고정, 얇고 연한 재료
앵글 플레이트	= 각형지그, 위치결정면에 직각을 유지
박스지그	- 틀이나 상자형태, 정밀가공
채널지그	- 공작물 재위치 결정없이 여러면가진 복잡형상 가공, 여러방향 드릴링, 크기제한적음
리프지그	- 잠금캠 사용, 소형, 조임력약함 - 선접촉으로 마모심함
분할지그	- 일정간격 구멍가공, 몸체또는 플런저가 분할핀 역할, 대형분할지그-로터리지그
기타	트러니언, 펌프, 멀티스테이션 지그

 - 지그 부싱절삭공구 안내, 진위치도/동심도가 좋아야.

고정부싱	소량생산
삽입부싱	회전형/고정형, 호환성요구시
라이너부싱	숄더라이너(플랜지있음), 평행라이너 삽입부싱의 안내용 고정부싱, 영구설치 공구정밀도 유지
부싱설치	가압아버, 인발볼트, 해머/펀치
지그판	부싱고정, 위치결정 두께(부싱길이, 드릴경의 1~1.5배) 공작물과 지그판(부싱) 간격 : 드릴경의 1~1.5배 - 고정밀은 1/4 ~ 1/2 배

  풀 프루핑 : 비대칭 공작물 장착

  이젝터 : 탈착 용이

  숄더 플러그 : 공작물 위치 결정

- 클램프 : 탈착 신속, 절삭력에 대해 공작물 고정

스트랩	단순
나사	나사산에 의한 토크
캠	신속탈착, 직접가압(진동적을때), 간접가압(공작물이 움직일 가능성이 적다)
쐐기형	판형, 원추형 원추형(단체형-규정된 하나의 구멍치수)   (팽창형 : 공작물 내경크기에 따라 끼움)
토글	급속작동, 공작물 자유이송, 신속교환

 

측정                                                  

- 사용목적에 맞는 치수, 형상, 공작, 재료 판정

- 정밀측정 : 치수, 형상, 면등 측정, 검사(재료시험 제외)

  호환성, 품질우수성(수명), 규격화(수출), 단위통일

 

측정의 종류

절대측정	직접측정, 눈금자, 버니어 캘리퍼스
비교측정	표준길이와 비교, 다이얼게이지, 내경퍼스
간접측정	측정                                                   - 사용목적에 맞는 치수, 형상, 공작, 재료 판정 - 정밀측정 : 치수, 형상, 면등 측정,검사(재료시험 제외)   호환성, 품질우수성(수명), 규격화(수출), 단위통일 - 측정의 종류 나사, 기어등 복잡형상, 기하학적 측정

- 용어

최소눈금	1눈금의 측정량, 0.7~2.5mm(생물학, 심리학)
감도	측정량 변화에 따른 지시량(눈금) 변화
배율	최소 눈금에 대한 눈금간격
지시범위	눈금상에서 읽을 수 있는 측정범위
조정범위	측정기 조정가능 범위 전사용범위=지시+조정
유효측정범위	오차가 일정수치 이하인 지시범위
참값	측정에 의해 구한 값(실제로 구할 수 없다)
측정치	측정되는 양의 참값
평균치	측정치의 산술평균
정확도	치우침이 작은 정도
정밀도	분산이 작은 정도
오차	측정치에서 참값을 뺀 값
편차	측정치-모평균
허용차	기준값과 허용한계의차
공차	규정된 최대치와 최소치의 차

 

측정오차

개인오차	측정하는 사람마다 차이, 숙련도 차
계기오차	기차 : 측정기기 눈금등 불변의 오차        (0점조정, 눈금선 간격 부정) 측정기구 상황 오차 : 녹, 마모
시차	측정물과 측정자의 눈은 일직선상에 있어야 정확한 측정을 할 수 있다(미끄럼부 기울어짐에 의한 측정기 구조의 영향
표준상태	20℃, 65%, 1013 mbar(750mmHg)

 - 길이 측정

선측정	전장	강철자, 버니어.., 마이트로미터, 측장기, 내/외경퍼스, 하이트게이지
선측정	비교측정	다이얼게이지, 미니미터, 옵티미터 전기마이크로미터, 공기마이크로미터, 올소테스트, 패소미터, 패시미터, 측미현미경
단면	(게이지 측정) 표준(기준)게이지, 한계게이지, 잡게이지

 

버니어 캘리퍼스                                       

- 길이, 내경, 외경, 깊이, 두께 측정, 0.05mm, 0.02mm

- 아들자 눈금 : 어미자 n-1 개의 눈금을 n등분

눈금차 

  1. 1/20(0.05)  어미자 19mm를 20등분

  2. 1/50(0.02)  어미자 12mm를 25등분

- 주의사항

  1. 아베의 원리에 위배되므로 가능한 조의 안쪽을 택함

     : 측정하려는 시료와 표준자는 측정방향에 있어서

     동일 축 선상의 일직선상에 위치(콤퍼레이터의 원리)

  2. 버니어가 매끄럽게 이동하도록 이물질 제거

  3. 본 척과 부척의 0 점이 일치하는지 확인

  4. 측정 시 무리한 힘을 주지 않고 시차를 최소화한다.

- 정도검사 : 눈금면, 조선단부 파손, 슬라이더작동슬라이더 작동, 측정면/측정정도

 

마이크로미터                                          

- 심블(딤블) 눈금

  1. 1/100 mm(피치 0.5mm, 심블 50등분)

  2. 1/1000 mm(1/100+슬리브에 아들자 심블 9눈금 10등분)

 

주의사항

  1. 스핀들을 균일한 속도로 돌린다.

  2. 3회 이상 측정한 평균치 사용

  3. 공작물은 스핀들 축에 직각 또는 평행

  4. 체온에 의한 오차 방지(신속 측정)

  5. 보관 시 엔빌과 스핀들을 약간 띄워둠

  6. 0 점 조정 시 스패너로 슬리브 구멍에 끼워 돌림

 

하이트게이지(높이 게이지)                             

- 스케일+베이스+서피스게이지+버니어눈금, 금긋기에도 씀

- 종류

HM형	견고, 금긋기 적당, 대형, 0점 조정 불가
HB형	경량측정, 금긋기 부적당, 0점조정 불가
HT형	표준형, 본척이동가능
다이얼하이트.	다이얼게이지를 버니어눈금대신 부착

- 주의사항

  1. 평면도가 좋은 정반사용, 사용전 0점 점검(보정)

  2. 시차에 유의, 스크라이버를 되도록 짧게 한다.

 측정기

- 1㎛(0.001mm) 정도, 1~2m 치수

- 종류

  1. 비교측정기 : 블록게이지, 표준게이지 참조

  2. 측정기 자체 표준척 포함

  3. 간섭계 : 빛의 간섭에 의한 치수 측정

 

다이얼게이지                                           

- 기어장치로 미소 변위 확대 정밀측정(1/100)

- 읽음 값은 편심량의 2배

- 회전축 흔들림, 공작기계 정도검사, 연속, 다원측정

 

공기 마이크로미터                                     

- ± 0.1 ~ 1 ㎛, 압축공기 유출부 틈새 변화

- 외경, 내경, 진각도, 진원도, 평면도 측정

 

기타 비교 측정기                                        

전기마이크로미터	변위를 전기로 전환, 0.01㎛ 미소량
측미현미경	길이 정밀측정
미니미터	지렛대이용, 100~1000배 확대
오도 테스터	지렛대와 1개 기어 이용
패소미터	마이크로미터+인디케이터
패시미터	기계공작에서 내경검사
옵티미터	측정자 미소움직임 광학적으로 확대

 

블록 게이지

- 면과 면,선과선의 길이의 기준

- 특징 : 정도가 높다(0.01 ㎛), 여러 치수로 조합 가능

  링깅 : 두개 밀착

- 종류

요한슨형

호크형

캐리형

- 등급 : AA : 참조용(3년주기 검사), A : 표준용(2년)

         B  : 검사용(1년)           C : 공작용(6월)

 

한계 게이지

- 오차한계 측정, 통과측/정지측

- 특징 : 제품상호간 교환성, 공작용이, 신속/다량검사

         단 가격이 비싸다, 통과측 마멸 여유

- 종류 : 봉형, 플러그, 링, 스냅

- 테일러의 원리 : 통과측 모든 치수는 동시에 검사 되어야

    하고, 정지측은 각 치수를 개개로 검사해야 한다.

기타                                                  

틈새게이지	0.2~0.7mm 미세간격 측정
반지름게이지	모서리 라운딩
드릴 게이지	드릴 직경, 번호가 크면 직은 직경
센터게이지	선반 나사 바이트, 나사깎기 바이트 공구각 검사
피치게이지	나사산 피치 검사
와이어 게이지	철사직경, 번호가 클 수록 작은 직경
테이퍼 게이지	테이퍼 크기 측정

 

각도 측정                                             

분도기
만능 분도기	정밀 분도기, 버니어 부착
직각자
콤비네이션 세트	분도기+직각자, 각도측정, 중심내기
사인바	블록게이지 병용, 45°이하 측정
각도게이지	요한슨형 : 박강판 조합 N.P.L 형 : 쐐기형 열처리블록 조합
수준기	수평, 수직
광학식 각도계
오토 클리메이터	각도, 직진도, 평면도

 

표면 거칠기 측정                                       

- 최대 높이,중심선 평균거칠기, 십점 평균 거칠기

- 광절단식, 비교표준편, 현미경 간섭식, 촉침식

 

 

 

 

기계 설계 편람 1편