공구재료·공구수명과 가공안전

공구수명은 절삭공구가 정해진 마모한계 또는 가공품질 한계에 도달할 때까지 사용할 수 있는 시간이나 가공량이다. 공구재료는 고속도강, 초경합금, 세라믹, CBN, 다이아몬드계 등으로 구분한다.

절삭열·마찰·충격과 공구-피삭재 화학적 상호작용이 마모를 진행시킨다. 공구재료는 고온에서 경도를 유지해야 하지만 취성이 너무 크면 단속절삭과 충격에 불리할 수 있다.

Taylor의 기본 공구수명식은 VT^n = C다. V는 절삭속도, T는 공구수명, n과 C는 공구·피삭재·조건에 따른 상수다. 시험에서는 속도와 수명의 반대 경향을 우선 판단한다.

고속도강은 인성과 재연삭성이 좋고, 초경합금은 높은 절삭속도와 내마모성에 유리하다. 세라믹·CBN·다이아몬드계는 대상재료와 충격조건에 따라 적용성이 크게 달라진다.

절삭속도, 이송, 절삭깊이 중 공구수명에 가장 민감한 변수가 무엇인지 묻는 문제를 Taylor 식과 연결한다. 가공 중 측정·칩 제거·공구교환 전에 회전정지를 확인한다.

가공조건을 높이면 생산성이 항상 좋아진다는 문장은 공구마모·열·표면품질을 빠뜨린다. 숫돌 간극 같은 세부 안전수치는 적용 법규와 장비 매뉴얼을 확인한다.

• OSHA — Machine Guarding Additional References
• OSHA — Hand and Power Tools