초정밀 가공용 타원진동 절삭장치

전문가 제언

○ 초음파가공이란 초음파주파수로 진동하는 공구인 초음파진동자 와 공작물 사이에 연삭숫돌 가루와 가공 액을 주입 공작물에 공구를 밀어붙여 공구의 충격에 의해 연삭숫돌가루가 공작물을 미세하게 갉아먹는 가공법이다. 공구의 진동수는 16～40kHz, 진폭10～100μm정도로 가공 액은 일반적으로 물을 사용한다. 연삭숫돌가루는 Sic, Al2O3, B4C, 다이아몬드 등으로 거친 가공에는 입도 #100～400, 다듬질 가공에는 #600이상의 것이 사용된다.

 

○ 초음파진동자는 니켈 혹은 페라이트 자화재료를 사용하며, 자화진동자가 초음파발진기로부터의 고주파전류를 기계진동으로 변환, 진동자의 한쪽 끝단에 취부 된 콘 및 혼은 진동자의 진폭을 확대하여 선단의 공구에 전달하는 방식을 많이 사용한다. 가공재료는 취성이 큰 세라믹, 유리, 고경도 강, 페라이트 등을 절삭, 절단, 구멍 뚫기를 하며, 인발？압출 다이스, 성형금형제작에 많이 활용되며, 초음파진동 장치는 이 외에도 의료검진, 세척, 금속 탐상(探傷), 어군 어뢰 잠수함 등 수중 탐색, 금속가공품의 모서리 거스러미(burr)제거 등 다양한 분야에 적용된다.

 

○ 플라스틱제 렌즈를 투명도가 높은 유리로, 또 자동차의 전조등 커버도 플라스틱에서 유리로 대체 되고 있다. 이들의 성형금형재료는 담금질 강이나 텅스텐 등의 고경도 난삭재료이다. 또 금형표면의 거칠기는 초정밀경면을 요구하고 있어, 이런 가공에 적용 가능한 초음파진동 장치가 개발되어 초음파가공기는 물론 기존의 머시닝센터에도 탑재 다양한 형상의 금형을 경면으로 가공할 수 있게 되었다는 보고이다. 초음파진동자는 타원궤적의 운동을 함으로서 공구의 마모를 큰 폭으로 저감시켜 가공 길이를 대폭으로 확대할 수 있게 하였다.

 

○ 우리나라의 타원궤적 초음파진동절삭 가공 기를 이용한 미세형상가공에 관한 기술현상은 실험실 차원정도라 생각되며, 그다지 관심이 적은 분야이긴 하지만 렌즈 등의 성형에서는 반듯이 필요로 되는 분야이므로 초정밀경면가공을 위한 심도 있는 연구가 필요로 된다.

저자

Seiji HAMADA

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

63(4)

잡지명

機械技術

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

62~66

분석자

정*갑

분석물

• 초정밀 가공용 타원진동 절삭장치.pdf [511,497 byte]

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