일반공업/기계공작 절삭가공에서 진동의 종류와 원인

절삭가공에서 진동의 종류와 원인
 

강제채터(Forced chatter)
a) 주기적으로 변화하는 변동력에 기인하는 강제진동으로 구동기계로부터 전파되는 주기변동력과 절삭저항의 주기적 변화에 의해서 일어난다.
b) 전동기, 치차, 벨트바퀴, 회전축, 클러치 등의 회전부분의 불균형, 회전속도가 빠를수록 심하다.
c) 치차는 치형의 不整, 설치의 불량에 의해 진동으로 인한 다듬질면에 일정간격의 요철무늬가 발생하는 것을 기어마크(Gear mark)라 한다.
d) 대책 : 구동기계에 고정밀도의 부품사용, 회전부분에 정적, 동적 불균형 제거, 절삭깊이, 이송, 절삭속도, 공구모양 등을 적절하게 하여 주기적 절삭저항의 변동방지. 

자려채터(Self induced chatter)
a) 공구와 가공물 사이에 외부로부터 명확한 주기변동력이 발생하지 않음에도 불구하고칩이 생성하는 과정에서 불안정상태가 생겨 제기되는 공진적 진동으로 진동부의고유진동수 또는 그 근방에서 일어난다.
b) 자려채터는 강제채터에 비해 진동상태가 더 심하고 다듬질면에는 요철모양의 채터무늬가 남고, 공구마모를 현저하게 조장한다.
c) 대책 : 가공계 전체의 성질특성에 관한 것으로 동특성을 쉽게 개선할수 없으므로가공물지지, 공구의 모양과 고정, 기타 절삭깊이, 이송, 절삭속도등 가공시의 설정조건, 기계의 방진을 철저히 한다.

재생채터
a) 어떤 원인으로 발생한 前가공면의 요철위상과 지금 절삭하고 있는 공구의 진동위상이 겹쳐져서 공구의 변형과 칩두께의 변동에 위상차가 생기는 원인에 의한 채터
b) 강제진동과 자려진동이 교차하여 일어나는 경우가 많으며 진동수도 일정하지 않고강제진동처럼 가공속도에 비례하지도 않는다.