The purpose of this study is to investigate cutting-characteristics in facing test and to compare these with conventional lathe turning test.
The effects of linearly increasing cutting speed on the cutting characteristics such as cutting force, temperature, especially on the tool wear tests necessary to find relations of tool life parameters between two operations were investigated.
In these experiments, outfeed facing method using carbide-S45C tool work combination was carried out on N/C lathe.
Tool life studies involve finding the relations between cutting speed and tool failure time, and the required experiments may be costly in case of expensive material because of the large amount of material removed and lengthy time of conducting experiments.
A more economical approach is the predictive tool life test using facing method, which is less tedious than conventional lathe turning by the effect of accerlerated cutting speed.
A new variable α (number of pass to failure) is introduced in this experiment instead of $R_L$(radius to failure) used in usual accelerated tool life tests, since carbide cutting tool has a long tool life time and so in facing multipass is needed unless the workpiece diameter is very large.
This study also includes the comparision of parameters of feed rate, depth of cut in tool life test, and analysis of the effects of cutting variables on the configurations of crater wear. Finally some experimental results were used in an economic cutting model to determine optimal cutting conditions which make production cost minimized as an example of machining economics.
Further, results from facing tests were compared with those of conventional lathe turning tests and found to be in good agreement.
本 硏究의 목적은 단면절삭時의 특성을 조사하여 선삭時의 상태와 비교해석하려 함에 있으며, 공구수명식 결정에 필요한 공구마모 시험을 중심으로 절삭력 및 절삭온도 등의 제반 절삭성 측정과 단위 material volume 가공時의 경제성 문제에의 응용이 포함된다.
사용된 재질은 ST20E 표준형 carbide 공구와 연강인 S45C가 선택되었으며 out feed 형식의 단면절삭이 수행되었다.
Taylor type 의 공구수명식은 절삭속도와 수명시간의 관계를 구하는데 집중되어 있으며 高價의 재질인 경우 수시간의 실험과 많은 비용을 수반한다. 이러한 点에서 단면절삭을 통한 선삭時의 상태를 유추하는 방법은 널리 연구되어 왔으며 양측 결과는 잘 일치함이 조사된 바 있다.
이러한 목적으로, 本 實驗에서는 경한 재질의 가족공구수명시험에 쉽게 적용할 수 있는 측정변수 α(number of pass to failure) 를 $R_L$(radius to failure) 대신 새로 도입하여 그 범용가능성을 보이고, 절삭속도와 공구수명 관계 이외에 feed rate 와 절삭깊이 등의 관계를 추가하여 그 신뢰성을 보였다.
이러한 공구수명 유추에 대한 제반 고찰과 아울러 속도증가에 민감한 crater wear 의 절삭조건에 대한 영향 및 절삭적항과 온도의 변화가 조사 되었다.
끝으로, 단위 material volume 을 절삭時에 주어진 목적함수를 최적화하는 절삭조건의 조합을 Steepest Descent Algorithm 을 사용하여 유추해 냄으로써 경제성 분석에의 응용가능성을 보였다.
