안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 기계가공을 할때 공구의 마모를 줄이는 방법은 ?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.공구 마모의 유형 및 방지에 대해 열거해 보겠습니다1, 연마마모 유형 공작물의 기계적 마모로 인한 공구 절삭날의 균일한 마모 유형입니다. 이 경우 도구의 절삭날이 무뎌지거나 크기변경 가능성이 있습니다. 더 빠른 속도에서 심각한 열 응력이 발생하면 , 특히 적절한 도구 코팅이 사용되지 않는 경우 나이프 에지의 크기가 변화합니다.. 절삭날은 더 많은 손상을 입게되어, 공구 수명 연장을 위해서는 공구에 코팅이 필수적일 수 있습니다.감소방법공고 주기 손상 시 절삭 속도를 줄이고 사용 냉각수 양을 최적화하는 것이 좋습니다. 고효율 밀링(HEM) 도구 경로는 전체 절단 길이에 따라 도구가 수행하는 작업을 분산시켜 마모 감쇠에 도움됩니다. 2, 치핑 파편은 과도한 충격, 작동 중 마모/ 열 균열 등의 이유로 인해 발생하는데 절단 도구에 있는 조각이나 칩으로 보면됩니다. 적정시기에 미 교정시 이 마모로 인해 일반적으로 표면 조도가 불량해지고 심각한 도구 고장이 발생가능 합니다.감소방법과도한 하중과 충격 하중으로 인해 발생하기도하고 열 균열에 의해서도 발생 가능합니다. 절삭 공구에 크렉이 갔는지 확인 절차를 따라야 하는데요. 먼저 CNC 밀링 머신이 진동하거나 덜거덕거리지 않는지 확인한 다음 속도와 이송 속도를 적절히 조정 후, 속도를 높이면서 이송속도를 줄입니다.3, 열 균열열 밀링 중 온도 변화에 의해 발생하는데절삭날에 수직인 공구 표면 상 균열로 식별 가능합니다. 균열 형성 속도는 느리더라도 공구 균열 및 조기 공구 파손이 발생 가능합니다.감소방법 일반적으로 절삭날에 수직인 공구 균열을 확인하여 식별됩니다. 가장 좋은 방법 중 하나는 엔드밀에 적절한 내열성 코팅을 추가하는 방법인데 마모와 유사하게 HEM 공구 경로는 열 균열 보호 기능이 탁월합니다. 이러한 공구 경로는 공구의 전체 절삭날에 열을 분산시켜 전체 온도를 낮추고 심각한 열 변동을 방지하기 때문입니다.4, 파손 일반적으로 부적절한 속도 및 이송, 잘못된 코팅 또는 부적절한 절삭 깊이로 인하여 발생하는 갑작스러운 파손으로 공구를 아예 사용 불가한 상태가 되는 것인데요. 공구 홀더의 문제 또는 공작물의 고정상태 불량 또한 파손의 원인이 될 수 있으며, 공작물의 재료적 특성이 불균일할 경우도 가능합니다.감소방법속도, 이송 및 절삭 깊이를 조정하고 설정의 강성을 확인하면 균열을 감소시켜 파손방지가 가능합니다. 최적화된 절삭유 사용을 통해, 절삭날을 무디게 하고 파손 유발 가능한 재료의 핫스팟을 방지하는 데 도움이 됩니다. HEM 도구 경로는 도구에 더좋은 일관성있는 하중을 주게되어 파손 방지를 하게됩니다.. 충격 하중을 줄여 공구에 가해지는 압력을 감쇠시켜, 공구손상 가능성을 감소시킴으로서 공구수명을 연장합니다.결론 적으로항상 공구를 모니터링 하고, 속도, 이송 및 절삭 깊이에 세심한 주의를 기울이면 마모효과가 지연될 수 있습니다.
기계공학
Q. 엔진을 만드는 일도 기계공학으로 속하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.자동차나 지게차 등의 엔진 도 기계공학이 관련되지 않고서는개발이 불가한 영역이라 할 수 있습니다.기본적으로 자동차 등 엔진은4행정의 과정으로 진행되는 엔진 형태로열역학적 지식이 기본적으로 녹아있으며동역학 및 각종 역학 기술의 집합체라 할 수 있는데요엔진의 4행정은흡입 - 압축 - 폭발 - 배기 4가지 행위가 순서대로 반복되는 형식입니다.흡입 : 흡기밸브 열리며, 기화기 연료를 빨아들이는 과정으로 피스톤 하강압축 : 밸브가 모두 폐쇄되며, 흡입한 연료혼합공기를 폭발력이 높아지게 압축하는 과정으로 피스톤 상승폭발 : 밸브가 모두 폐쇄 상태에서 점화플러그 불꽃 발생으로, 기체 연료가 연소되는데이 때 폭발의 힘으로 피스톤 하강배기 : 배기밸브 오픈되면서 , 연소 후 남은 가스가 머플러 경로로 배출되며, 피스톤 상승이 과정들에 맞춰 흡기밸브, 배기밸브, 캠축, 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크 축이 유기적으로 작동하는 것이4행정 사이클의 엔진 되겠습니다.즉, 엑체의 연료가 기체로 되면서 폭발하는 열에너지를회전하는 기계에너지로 바꿔지는 기계 장치라 할 수 있지요.각 행정이 정확하게 오차없이 돌아가게 하기위해캠 축의 캠 설계가 정확해야하는 부분들피스톤이 고열 고압에 견디는 부분커넥팅 로드 및 크랭크 축이 수직힘을 회전력으로 바꿔주는 부분에서의뒤틀림 및 토크를 견디는지 에 대한 부분각 행정타이밍에서 흡기/배기 밸브의 개폐 제어 등수많은 기술들의 집약체로따라서 근본적으로 가장 큰 뼈대는 기계공학이라 할 수 있겠습니다.
기계공학
Q. 기계공학 학문에 세부항목은 어떤게 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계공학이 딱 기계공학 입니다 라고 하나라고 말씀드리긴 힘들겠습니다.다른 학문에 비해 워낙 배워야할 게 많은 학문이 기계공학 인데요.기본적으로 4대역학 지식을 기본으로 기계시스템이 어떻게 가동되는지, 기계에 적용되는 재료로 어떤 것이 어떻게 적합한지 를 배우는 학문입니다.따라서 그 부분들을 이해하고 해결하기 위해서는물리/ 화학/ 미적분학/ 통계학 / 공업수학을 시작으로열역학, 동역학, 고체역학, 유체역학 4대혁학에 선형대수, 기계설계기계제작, 공정설계, 수치계싼, 유체기계, 진동학 , 계측시스템설계, 기계공작, 열동력,시스템설계, 유치기계/동려기계/수송기계/융합기계 설계, 탄성학설계, 자동제어, 탄성학, 계측공학 , 공기역학등을 모두 섭렵하고 수학하여야기본 기계공학도 로서 기본 틀이 완성 된다 할 수 있겠습니다.
기계공학
Q. 기계가공의 자동화가 되게 된다면 그에 따른 장단점이 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.장점으로는1, 생산성 향상 자동화를 통해 일정한 속도와 정확도로 작업을 수행하므로 생산성을 크게 향상합니다. 반복 작업에 최적화되어 있어 인간 근로자보다 오류가 적고 일관성이 있습니다. 2, 안전성 개선 위험한 작업 환경에서 기계가공의 자동화를통해 인간 근로자의 안전을 보장할 수 있습니다. 유독 물질 또는 높은 온도, 냉기와 같은 극한 환경에서 작업할 수 있으며, 작업 환경에서 인간 근로자의 위험을 줄입니다. 3, 효율성 향상자동화 기계를통해 24시간 연속적으로 작업을 수행할 수 있으므로 생산 시간을 최대한 활용할 수 있습니다. 이로 인해 제조업체는 생산량을 늘리고 시장 반응성을 향상할 수 있습니다. 4, 고급 기술 활용 산업 기계 자동화는 센서, AI, 컴퓨터 비전 및 자동화 기술과 통합되어 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 고급 기술은 제품 품질과 혁신을 촉진합니다. 단점으로는 1, 초기 투자 비용 시스템의 구매 및 구축에는 상당한 초기 투자 비용이 필요합니다. 작은 기업이나 중소기업에게는 경제적으로 부담이 될 수 있습니다. 2, 일자리 감소 우려 기계자동화 도입은 일부 경우에는 인간 근로자의 일자리를 대체할 수 있으므로, 일자리 감소 우려가 있습니다. 이는 사회적 문제로 부각될 수 있습니다. 3, 유지 보수 및 업그레이드 비용 자동화 가공기계는 정기적인 유지 보수와 업그레이드가 필요합니다. 이로 인해 추가적인 운영 비용이 발생할 수 있습니다.간단하게 장단점을 나열해 보았습니다.
기계공학
Q. CNC 가공을 할 때 주의해야 할 점은 무엇이 있나요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.핵심적인 유해/ 위험 요인을 본다면가공물 고정 불량으로 작업 중 가공물이 튕겨 맞을 위험회전하는 축, 가공물에 작업자 신체 및 옷자락이 말려들어 갈 위험작업 중 비산되는 칩에 의해 작업자 눈이 다칠 위험을 들 수 있습니다.사고를 미연에 방지하기 위한 조치를 산업안전보건기준에 관한 규칙 상에서 본다면87조 : 사업주는 선반 등으로부터 돌출하여 회전하고있는 가공물이 근로자에게 위험을 미칠 우려가 있는 경우에 덮개 또는 울 등을 설치해야 한다88조 : 사업주는 동력으로 작도되는 기계에 스위치. 클러치 및 벨트이동장치 등 동력차단장치를 설치하여야 한다.302조 : 사업주는 누전에 의한 감전의 위험을 방지하기 위해 해당하는 부분에 대하여는 확실하게 접지를 하여야 한다.로 나열 가능합니다.안전수칙을 나열해 본다면1, 강력 절삭 시 공작물을 바이스에 고정시켜야한다2, 제품을 풀어낼 때나 치수 측정 시 기계를 정지시키고 측정한다3, 가공 중 손으로 가공면을 점검하지 않는다4, 칩이나 부스러기 제거 시 반드시 브러시를 사요하고 걸레를 쓰지 않는다5, 테이블 위 공구나 기타 물건을 올려두지 않는다6, 주유 시 브러시 이용경우에는 밀링커터에 닿지 않게 한다7, 기계 가동 중 변속시키지 않는다8, 사용전 기계기구를 점검하고 시운전 한다9, 작업 중 발생 칩은 가늘고 길어 비산 시 부상을 입으므로 보안경 착용한다10, 장갑을 끼지 않도록 한다11, 공구는 견고히 고정하여 작업 중 풀리지 않게 한다12, 장비에 작업복 소매나 기타 옷자락이 말려 들어가지 않도록 한다13, 상하좌우 이송장치 핸들은 사용 후 풀어둔다.등으로 정리 가능하겠습니다.