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공작기계의 동향과 주축용 구름 베어링의 기술동향

전문가 제언: ○ 기계 시스템을 구성하는 기계요소인 베어링 등은 기계의 성능향상과 밀접한 관련을 갖는다. 미끄럼 베어링은 면 하중을 지지하는 능력이 크므로 중 하중용으로 사용되며 기능면에서 우수하다. 구름 베어링은 마찰저항이 작고 정밀가공에 적당함으로 공작기계산업의 발전에 크게 기여하였으며 특히 주축성능과 주축용 구름 베어링의 성능은 불가분의 관계이다.

○ 가공능률 및 고정밀도 가공향상을 위해서는 베어링의 저 토크화가 매우 중요하다. 이 해설은 베어링의 저 토크화에 따른 베어링의 발열량을 줄이고 주축의 고속화를 위하여 개발한 초고속 앵귤러 볼베어링, 초고속 원통 롤베어링 그리고 구리스 윤활방식에 대하여 소개한 것이다.

○ 공작기계의 고속화, 고정밀도화의 필연적 문제는 기계 시스템과 관계하는 열 변형대책이다. 공작기계의 열 변형해석이나 냉각방법에 관한 연구가 계속되어 열 변형 대책이 어느 정도 밝혀지고 있다. 공작기계의 구성요소와 환경조건은 상호 복잡한 관계에 있으므로 발열을 개선하기 위해서는 요소 상호간의 열 균형을 고려한 종합적인 해석 및 설계방법이 확립되어야 한다.

○ 윤활재의 선택은 공작기계의 사용 환경과 조건에 부합하여야 한다. 구리스 윤활은 베어링 주변의 구조를 간략화할 수 있고 누유에 의한 오염도도 적지만 오일 윤활에 비하여 이물질의 영향을 받기 쉽고 주축에 베어링을 조립할 때에는 높은 청정도가 필요하다. 공작기계에 적합한 윤활제의 개발은 기계부품의 특징이나 요구사항을 고려하여야 한다.

○ 구름 베어링의 손상은 표면 직하형 피로, 마모, 부식 등이며, 이로부터 베어링은 피로수명과 신뢰성이 높아야 한다. 최근에는 먼지, 마모분 등의 이물질에 의한 표면 눌림 자국을 기점으로 하는 표면기점형 피로에 의한 손상이 매우 중요함이 보고되고 있다. 따라서 소재의 청정화, 균질화 및 베어링의 표면특성을 개량시키기 위한 연구가 필요하다.

저자: Higashimoto Oshamu
자료유형: 학술정보