연마 가공이란? 연삭 가공의 차이는? : 연마 가공의 기초 지식 1

연마 가공이란? 연삭 가공의 차이는? : 연마 가공의 기초 지식 1

업데이트 날짜 : 2016 년 10 월 28 일 (처음 게시) 
저자 : 원래 토카이 대학 공학부 정밀 공학과 교수 이봐暢男

실리콘 디바이스를 중심으로하는 반도체 소자, HDD 나 DVD 등의 자기 나 빛에 의한 기록 · 저장 부품, 렌즈 · 반사경 ​​등의 광학 부품, LED 나 태양 전지 등 에너지 절약 · 청정 에너지 관련 부품 등 첨단 기술 분야에서 사용되는 고기능 부품의 제조에는 정밀 정밀 가공 기술이 사용되고 있습니다. 최종 공정으로 가장 중요한 것은 연마 가공입니다.

연마 가공은 유사 이래 가장 오래된 가공 기술입니다. 현재 첨단 산업에서도 핵심 기술의 하나로서 중요성을 더해 가고 있습니다. 본 연재에서는 연마 가공의 기본 지식부터 최신 기술 동향까지 알기 쉽게 해설합니다. 제 1 회는 연마 가공의 정의, 정밀 가공의 위상 연삭 가공의 차이점을 설명합니다.

 

1. 연마 가공이란?

연마는 미세한 딱딱한 입자 (연마)를 동시에 많이 작용시켜, 대상 표면을 조금씩 깎는하여 표면의 요철 (거칠기)를 작게하여 경면 상태로 가공 작업입니다. 대표적인 연마 대상에 대한 가공의 목적과 기대 효과를 나타냅니다 (표 1).

표 1 : 대표적인 연마 대상 연마 목적과 기대 효과

연마 대상	연마의 목적과 기대 효과
보석 · 대리석 등	윤기 광택 부여 → 외관 · 미관의 향상  깨지는 결여 방지 → 취급 성 · 반송 향상
도검 · 금속 식기 등	윤기 광택 부여 → 외관 · 미관의 향상  · 선명도 향상  오염 방지 → 세척 향상  · 녹 · 변색 방지 → 수명 향상
금형	· 성형품에 광택 부여 → 외관 · 미관의 향상  · 유동 저항의 저하 · 이형성 향상 (수지 금형)  · 접합면 정도의 향상 → 수지 누출 방지 (수지 금형)  · 치수 정밀도 · 경상 정밀도 향상 → 제품 정밀도 · 강도 향상  · 녹 방지 → 금형 강도 수명 향상
기계 부품 · 기계 부품 ·  게이지 · 공구 등	· 기계로 운동 정밀도 향상  · 내마모성 · 내식성의 향상 → 수명 향상  · 가공 정밀도 향상  · 부품 호환성 향상  오염 부착 파티클 발생 방지
광학 부품 및 전자 부품 등	광학적 전기 전자 소자 특성의 향상  · 고정밀 화 · 초 미세화 · 고집적화의 촉진  · 오염 부착 파티클 발생 방지
치과 · 생체 용 대안	플라크 침착 방지 치주염 예방  · 촉감 개선  · 기계적 강도 향상 (파손 방지)

연마에 의해 재료 표면의 거칠기가 작아지면 빛의 반사율이 높아지면서 윤기 광택이 높아집니다. 또한 투과율도 높아집니다. 예로부터 사람들은 그 빛에 신비를 느끼고, 거울 등 애지중지하고 왔습니다.

현대 산업에서도 연마 가공 공학 · 공업 적으로 많은 장점이 있습니다. 특히 최첨단 기술의 핵심 광학 소자, 반도체 소자, 자기 장치 소자 등의 고기능 부품은 高平 담 높은 평활 가공 변질 층이 잔류하지 않는 고품위 표면 마무리가 필수가됩니다. 그러기 위해서는 초정밀 연마 기술의 적용이 필수적입니다. 또한 이러한 소재의 대부분은 딱딱 취성 때문에 가공이 어렵습니다. 앞으로 더 고급 연마 기술이 요구되게 될 것입니다.

2. 정밀 가공의 연마 가공의 자리 매김

현대 제조업의 제조업 현장에서는 다양한 정밀 가공법이 이용되고 있습니다. 예를 들어, 고체 공구를 이용하는 기계적 가공법 에칭 및 전해 연마 등의 화학적 가공법, 방전 가공이나 전자빔 가공 등의 전기적 가공법, 레이저 광을 이용하는 광학적 가공법입니다.

이 중 가장 종류가 많은 범용성이 높은 것이 고체 공구를 이용하는 기계적 가공법입니다. 기계적 가공법은 단일 블레이드 공구 (칼끝을 일정한 모양으로 성형 한 공구)를 이용 절삭 가공법과 다 칼날 공구 (다수의 부정형 연마)을 작용시키는 연마 가공법으로 대별됩니다. 또한 연마 가공법은 연마를 바인더로 굳힌 성형 공구 (이른바 숫돌)를 이용 고정 입자 방식과 연마를 흩어진 상태로 공급 유리 연마 방식으로 나눌 수 있습니다 (그림 1) .

 

그림 1 : 연마 가공법의 분류

고정 입자 방식은 연삭 초 마무리, 연마, 연마 천 종이 (필름 포함) 가공 등이 있습니다. 한편, 유리 연마 방식은 아라 입자를 이용하여 고 능률 가공을 지향하는 폭발 가공, 초음파 가공, 포장 및 미세 연마를 이용하여 경면 화를 도모 버프 마무리, 폴리싱 등이 있습니다.

그런데, 본 연재의 주제 인 연마 가공은 연마 가공에 포함 된 가공 기술입니다. 에서는 그림 1 : 연마 가공법 분류의 어디를 가리키는 것입니까? 사실, 연마 가공은 오래전부터 이용되어 온 기술 · 기능이기 때문인지 그 정의가 모호하고 명확한 규정이없는 실정입니다. 연마 가공 학회가 편집 한 「절삭 · 연삭 · 연마 용어 사전」에서도, 연마 가공은 "공구 스리 붙여 갈고 닦는 것 ','공구 인 랩, 광택기, 숫돌 등 연마제와 연마 액을 통해 공작물을 칠한다 가공 작업의 연마 방법 "이라고 털털한 정의에 머물러 있습니다. 구체적인 연마 가공 방법의 종류와 분류는 제 2 회에서 자세히 설명합니다.

3. 연삭 가공 및 연삭 가공의 차이

연삭 가공 및 연삭 가공은 연마 가공 기술을 지원하는 두 바퀴입니다. 양자의 일반적인 이미지는 이런 것이 아닐까요.

연삭 가공 : 원반 모양 휠 (휠)를 그라인더에 장착하여 고속 회전시켜 공작물에 대해 일정한 노치를주고 깎는 가공법 
연마 가공 : 슬러리 (유리 연마를 현탁 한 가공 액) 를 공급하면서 공작물을 연마 천에 꽉 비교적 느린 속도로 마찰시켜 연마 가공법

그러나, 연마 가공 연삭 용 숫돌과 거의 동일한 공구를 사용하는 경우도 있고, 연삭과 연마의 차이는 반드시 명확하지 않습니다. 그래서 다음과 같이 구분하여 양자의 차이는 명확합니다.

연삭 가공 : 운동 제어 (전사) 방식의 연마 가공법 
연마 가공 : 압력 제어 (전사) 방식의 연마 가공법

운동 제어 방식은 공구에 일정량의 노치를주고 공구의 운동 궤적을 충실하게 워크에 전사시키는 강제 노치 방식입니다. 연삭 가공뿐만 아니라 절삭 가공도이 방식에 속합니다.

압력 제어 방식은 공구 또는 워크에 일정한 하중을 주어 누르면서 상대 운동시킴으로써 가공 량 (제거량)을 가공 거리 또는 가공 시간에서 관리하는 방식입니다. 랩핑, 폴리싱, 연마, 초 마무리 등 연마 가공법의 많은이 이에 속한다.

운동 제어 방식의 경우 공작물에 대한 공구의 절삭 정밀도와 이송 정밀도가 그대로 가공 정밀도에 반영됩니다. 따라서 높은 정밀도로 가공을하려면 장치의 구조와 운동기구가 높은 강성을 가지고 (변형이나 흔들림이 적은) 미세하고 고정밀 공구 이송이 요구됩니다. 또한 공구 자체도 높은 강성을 갖는 마모하기 어려운 재질로하고 높은 정밀도로 마무리되는 것이 필수입니다.

이에 대해 압력 제어 방식은 공작물을 일정한 압력으로 공구에 떠넘기는 방식이므로 가공 장비 자체의 강성과 운동 정밀도가 직접적으로 가공 정밀도에 반영되지 않습니다. 공구 (랩, 광택기, 숫돌 등)의 형상 정밀도 및 연마 유지 강성이 보장되면 가공 정밀도의 확보가 상대적으로 용이 할 수 있습니다.

따라서 일반론으로는 연마 가공 연삭 가공에 비해 장치 비용이 낮고, 장치 관리도 용이 장점이 있습니다. 원통, 원통, 평면, 홈, 구멍 등의 목표 형상을 높은 치수 정밀도로 가공하려면 운동 제어 방식의 연삭 가공을 적용하여 경면 화 등의 마무리 가공은 압력 제어 방식의 연마 가공을 적용 하는 것이 기본적인 구분합니다.

어땠습니까? 이번에는 연마 가공의 정의, 정밀 가공의 위상 연삭 가공의 차이를 설명했습니다. 다음은 연마 가공의 종류와 기본 구성을 설명합니다. 기대하세요!

참고 문헌 
· 이봐暢男처음으로 연마 가공, 토쿄 전기 대학 출판국, 2011 년 P.9 
· 연마 가공 학회 편, 절삭 · 연삭 · 연마 용어 사전, 공업 조 사회 1995 년 P.63 
· 미야 시타政和초정밀 가공 기술 마니아루 신기술 개발 센터, 1985 년 P.41