금속톱기계의 성질과 특징에 대해서 공부하기

금속톱기계의 성질과 특징에 대해서 공부해 보도록한다.

금속톱기계

톱기계는 경절단작업용 크랭크구동 톱기계에서 유압구동용 중절단작업 톱기계에 이르기까지의 왕복동력쇠톱기계는 설계가 간단하고 작동은 경제적이다. 톱기계는 쇠툅을 공작물에 이송하는 방법에 따라 다르며 수동, 반자동 또는 완전자동으로 설계된다. 

 

이송방법은 정량이송 또는 균일압력이송으로 구분되며, 매 행정마다 정확한 절삭깊이로 이송되고 톱날에 작용하는 압력은 공작물에 접촉하는 톱날의 수에 따라 직접적으로 변한다. 둥근 봉을 절단할 경우 봉의 상부에서의 압력은 적고 중심에서는 최대가 된다. 또한 정량적 이송결함은 톱의 접촉이 제한된 절단시작과 끝에서는 빠른 절단이 이뤄지지 않는다는 것이다. 후자인 균일압력 이송에서의 압력은 접촉 톱날수에 관계없이 일정하다. 이 상태는 이송부 자체의 중력 또는 마찰이송에서 나타난다. 여기서 절삭깊이는 접촉하는 날수와 반대로 변한다. 따라서, 최대압력은 한개의 톱날이 이겨낼 수 있는 최대하중에 의존한다. 톱기계는 그 설계에 있어서 두가지 이송계통을 결합한다. 모든 형식에서 톱날이 마멸하지 않도록 귀환행정에서는 압력을 가하지 않는다.

 

가장 간단한 이송방식은 중력식 이송이며, 이 방식에서 톱날은 톱과 이송부 프레임의 무게에 의하여 공작물에 가압되면서 이송되는 것이다. 절삭생정이 계속되는 동안 균일한 압력이 공작물에 작용하나, 주어진 행정에 대하여 보통 이송깊이를 조절하도록 되어 있다. 어떤 기계는 절삭압력을 크게하기 위하여 프레임에 적당한 무게를 부착시키기도 한다. 스프링으로 하중을 가하는 것을 절삭압력을 증가시키는 또하나의 방법이다. 과하중에 대한 장치를 구비한 정량적 나사이송장치는 매 절삭행정에서 한정된 절삭깊이를 이송하는 방안이 마련되어 있다. 유압이송은 절삭압력을 훌륭하게 조절한다.

 

톱프레임의 가장 간단한 구동장치는 일정한 속도로 회전하는 크랭크를 사용한다. 이 장치로서는 톱날의 귀환행정시간이 절삭행정시간과 같으므로 절삭작용은 전행정시간의 50%만으로 절삭을 한다. 이와같은 설계의 개선으로서는 귀환행정시 급속귀환행동을 하는 링크기구를 사용한다. 세이퍼 등에서는 휘트워스기구를 포함한 몇 가지 링크기구가 사용된다. 

 

사진1

 

사진1은 자동봉이송과 절단된 재료의 배출통로를 가진 왕복식 봉이송 쇠톱기계를 보여주고 있다. 절단할 봉재는 바퀴 달인 대차위에 올려진 상태에서 절단하려는 길이만큼 체인장치 앞으로 자동이송되면 바이스로 고정한후 일정한 압력으로 톱날이 하강되면서 절단가공을 행한다. 자동이송의 일반 사이클은 다음과 같다. 바이스가 열려진 상태에서 절단하려는 길이로 설정된 치수만큼 봉재가 앞으로 이송되면 바이스가 봉재를 고정한다. 기계톱에 일정한 하중이나 압력을 가하면서 톱날을 하강시켜 재료가 완전히 절단되면 기계톱날은 본래의 위치로 들어 올려지고, 절단된 봉재는 배출통로를 통하여 자동저장된다. 이와같은 절단사이클은 봉재의 길이가 모두 절단될때까지 계속된다.

 

사진2

 

동력쇠톱날은 손톱질에 사용되는 톱날과 유사하다. 고속도강 톱날은 길이 12~36in, 두께0.05~0.125in으로 제작된다. 피치는 손톱날의 것보다 길며 1인치당 톱날수 2.5내지 14개이다. 전형적인 쇠톱날의 구조를 사진2에 나타내었다. 가장일반적인 형식은 윗면경사각이 0º인 곧은 날 모양을 하고있다. 밀링커터의 절삭날에 유사한 언더컷 톱니는 비교적 큰 톱날에 사용된다. 일반 강재와 주철을 효율적으로 절단하기 위하여 톱니는 항상 절단재료와 접하고 있어야 한다.

 

사진3

 

고탄소강 및 합금강은 중간피치톱날을 요구한다. 그러나 얇은 금속, 관, 황동은 미세한 피치를 요구한다. 절단하는 동안에 톱날에 충분한 간격을 주고 절단홈 또는 절단면을 쉽게 형성하기 위하여 톱니를 톱두께보다 약간 넓게 만든다. 이것은 사진3에서 보는 바와 같이 톱니를 약간 좌우로 굽히는 것이다. 톱날세움에서는 톱니의 구조형식을 뜻한다. 곧은 날톱에서는 한개의 톱니를 오른쪽으로 세우고 다음 톱니는 왼쪽으로 세운다. 이 형식의 톱날은 황동, 구리 및 플라스틱의 절단에 사용된다. 갈퀴날톱은 한개의 곧은 날 다음에 두개의 날이 반대방향으로 세워진것으로 이 모양의 날구조는 거의 모든 강과 주철을 절단하는 데 사용된다. 파형날세움은  몇개의 날을 오른쪽으로 세우고 다음에 같은 수의 날을 왼쪽으로 교대로 세워서 배치한 것으로 이와 같이 설계한 톱날은 금속튜브 및 얇은 판금을 절단하는 데 사용된다.