구성인선(BUE)의 발생과 억제

핵심 정리

구성인선(BUE)은 절삭 중 공구 끝단에 소재가 응착하여 절삭날 역할을 하는 현상이다. 이때 생긴 덩어리가 실제 날을 대신하므로 날의 형상과 절삭 조건이 달라지고, 그 결과 가공면 품질과 치수 정밀도가 불안정해진다. 가공 정밀도와 공구 수명에 직접 영향을 주기 때문에 이 현상을 억제하는 것이 중요하다. 빌트업 에지는 같은 현상을 가리키는 다른 이름이다.

구성인선은 발생, 성장, 분열, 탈락의 주기를 반복한다. 덩어리가 자라 커지면 분열하여 떨어져 나가고, 떨어진 조각이 가공면과 칩에 섞이기 때문에 표면 품질이 주기적으로 흔들린다.

발생 여부는 소재 성질, 공구 형상, 절삭 조건이 함께 작용하여 결정된다. 억제의 핵심은 공구 날과 소재가 붙는 조건을 줄이는 것이다. 절삭 속도를 빠르게 하면 구성인선이 억제된다. 공구의 경사각을 크게 하면 구성인선을 방지할 수 있으므로 경사각은 날 형상에서 먼저 확인할 변수다.구성인선은 공구의 경사각을 크게 하면 방지할 수 있다. 가공 중 절삭유를 사용하면 구성인선이 억제된다. 절삭유는 공구와 소재 사이의 마찰과 열을 줄여 덩어리가 붙는 조건을 완화하는 역할을 한다.

구성인선은 절삭 깊이를 낮게 해야 억제되며, 깊이가 깊으면 날 끝 부하와 발열이 커져 더 잘 생긴다.구성인선은 절삭 깊이를 낮게 해야 억제되며, 깊이가 깊으면 날 끝 부하와 발열이 커져 더 잘 생긴다. 억제 조건은 한 가지만으로 완결되지 않는다. 속도, 경사각, 깊이, 절삭유는 서로 다른 방향으로 작용하므로 조건을 함께 맞춰야 하며, 한 변수를 과도하게 바꾸면 다른 가공 결과가 나빠질 수 있다는 한계가 있다.

자세히

절삭 속도와 억제

절삭 속도는 억제 조건 가운데 진술이 가장 많이 모인 변수다. 속도가 빨라지면 절삭 온도와 전단 방식이 바뀌어 소재가 날 면에 머무는 시간이 짧아진다고 설명된다. 같은 원리로 빌트업 에지는 절삭 속도를 높여 억제할 수 있다.

속도를 높이는 방향은 억제의 기본 방향이지만, 이를 무조건 적용하면 공구 수명과 발열 조건이 함께 바뀐다. 따라서 속도 문항은 빠른 쪽이 억제 방향이라는 사실과 함께 가공 조건 전체를 고려해야 한다는 점을 함께 살펴볼 필요가 있다.

공구 경사각

경사각 쟁점은 방향이 명확하다. 경사각은 날 끝이 소재를 밀고 나가는 각도이므로, 이 각을 키우면 소재가 날 면에 달라붙는 힘이 줄어든다고 이해하면 된다. 경사각이 작으면 날이 소재를 밀어내는 힘이 약해 덩어리가 쉽게 자란다. 경사각은 크게 잡는 것이 원칙이다.