SM45C강의 상향연삭 시 비연삭에너지 및 표면거칠기 특성 = Specific grinding energy and surface roughness characteristics analysis of SM45C in up-grinding

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Since grinding process is operated by irregular shaped abrasive gains, it is complicated to analyze. Therefore, simplifying models and statistical idea are needed when analyzing grinding process.
This thesis is about specific grinding energy and surface roughness in up-grinding depending on the average grain model proposed in previous studies. For the analysis of grinding process, the maximum undeformed chip thickness is a very important parameter as actual depth of cut by a grain. Beside, the specific grinding energy and surface roughness are parameters that are in wide use to estimate grinding characteristics.
In this study, a series of grinding test has been carried out on heat treated SM45C with varied conditions of grain size of WA grinding wheel, grinding cutting depth and workpiece velocity. This experiment enables to show the relationships between the maximum undeformed chip thickness and the specific grinding energy, and the maximum undeformed chip thinkness and the surface roughness.
The grinding test shows that the specific grinding energy exponentially decreases as the maximum undeformed chip thickness increases. The specific grinding energy has tendencies to decrease as hardness of workpiece increases and increase at a particular value of hardness. The surface roughness decreases on conditions that the specific grinding energy decreases. The transverse and longitudinal surface roughness are linearly proportional to the maximum undeformed chip thickness. And the transverse surface roughness increases more than the longitudinal surface roughness. This means that the longitudinal surface roughness value is comparatively smaller than the transverse surface roughness value in the same grinding conditions.

국문 초록 (Abstract)

연삭가공은 불규칙한 형상을 가진 연삭입자에 의해 행해지기 때문에 연삭가공은 해석이 복잡하고 어렵다. 따라서 연삭특성 해석 시 단순화 및 통계적 개념의 도입이 필요하다.
본 논문에서는 선행연구에서 제시한 평균입자 연삭모델에 의거하여 평면상향 절삭 시 비연삭에너지, 표면거칠기 특성을 고찰하였다.
최대미변형칩두께는 연삭특성을 해석하는데 실제 입자에 의해 절삭되는 깊이로서 매우 중요한 인자이다. 또한 비연삭에너지와 표면조도는 연삭특성을 평가하는데 널리 사용되는 인자이다.
본 연구에서는 열처리를 한 SM45C를 WA 숫돌의 연삭입자의 크기, 연삭깊이, 공작물의 이송속도 등의 여러 조건에서 행하여졌다. 이 실험은 최대미변형칩두께와 비연삭에너지의 관계, 최대미변형칩두께와 표면거칠기와의 관계를 밝힐 수 있게 한다.
본 연삭 실험의 결과에서 비연삭에너지는 최대미변형칩두께가 증가할수록 지수함수적으로 감소한다는 것을 보여준다. 또한 비연삭에너지는 공작물의 경도가 증가할수록 감소하는 경향이 있고, 특정한 경도 값에서는 증가하였다. 비연삭에너지가 감소하는 조건에서 표면거칠기도 감소하는 경향을 보였다. 횡 방향 및 길이 방향 최대미변형칩두께에 선형 비례하지만 길이 방향 표면거칠기가 횡 방향 표면거칠기에 비해 보다 크게 증가하였다. 이는 같은 조건에서 길이 방향 표면거칠기가 횡 방향 표면거칠기보다 상대적으로 양호하다는 것을 나타낸다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 기초이론 3
• 2.1 평면연삭가공 3
• 2.1.1 연삭방식 3
• 2.1.2 최대미변형칩두께 4
• 2.2 평균입자 연삭모델 6
• 2.2.1 평균연삭입자간격 6
• 2.2.2 평균연삭입자직경과 체적백분율 7
• 2.2.3 평균입자 연삭모델에 의한 최대미변형칩두께 8
• 2.3 비연삭에너지 11
• 2.4 이론적 표면거칠기 11
• 3. 실험 13
• 3.1 연삭숫돌 및 연삭실험조건 13
• 3.2 연삭력 측정 15
• 3.3 표면거칠기 측정 16
• 4. 실험결과 및 고찰 17
• 4.1 최대미변형칩두께에 따른 비연삭에너지 17
• 4.2 경도값에 따른 비연삭에너지 19
• 4.3 표면거칠기 22
• 4.3.1 횡방향 표면거칠기 22
• 4.3.2 길이방향 표면거칠기 25
• 5. 결론 28
• 참고문헌 29
• 영문초록 31