표면거칠기

전산응용기계제도기능사 이론-핵심정리

1.표면거칠기와 면의 결

부품가공시의 절삭공구의 날이나, 숫돌입자에 의해 절삭된 표면, 주물 등의 표면의 매끄러운 정도를 표면거칠기라 한다. 면의 결이란 표면거칠기, 가공할 면과 하지 않을 면의 구별, 절삭공구의 날 끝에 의해 발생하는 줄무늬 방향 등을 말한다. 촉감으로서의 표면의 매끄러움이나, 거칠거칠 함은 제품의 수명이나 부품의 호환성 등에 영향이 있으므로 그 정도를 규제하고 관리할 필요가 있다. 현재 KS에서 표면거칠기의 표시방법은 최대높이 거칠기(Rmax), 10점 평균 거칠기(Rz), 중심선 평균 거칠기(Ra)의 3가지 방법으로 나타내고 있다. 측정방법으로는 육안검사, 표준 편과 비교법, 표면거칠기 측정기에 의한 측정방법이 있다. 표면거칠기 측정기의 발달과, ISO규격과 일치하는 도면작성의 필요성 등에 의해 오래 전부터 사용해온 최대높이 거칠기는 중심선 평균 거칠기로 대체 되었다.

2.단면 곡선과 거칠기 곡선

2-1.단면 곡선

대상물의 표면에 직각인 평면으로 절단하였을 때 그 단면에 나타나는 윤곽을 단면곡선이라 한다. 절단 시에는 특별히 지정이 없는 한 표면거칠기가 가장 크게 나타나는 방향을 자른다.

2-2.거칠기 곡선과 컷 오프 값

단면 곡선에서 소정의 파장보다 긴 표면 기복성분을 컷 오프한 곡선을 거칠기 곡선이라 하며, 이 소정의 파장을 컷 오프 값이라 한다. 파상도는 거칠기 곡선에 비하여 큰 간격을 지닌 기복으로서, 공작기계의 강성이나 절삭공구의 휨에 의해 발생한다.

2-3.기준길이와 평가길이

거칠기 곡선에서 컷오프한 값의 길이를 취한 부분의 길이로 이하 기준길이라 한다. 표면거칠기의 평가에 사용되는 기준길이를 한 개 이상 갖는 길이를 평가길이라 하며, 평가길이의 표준값은 기준길이의 5배로 한다.

2-4.단면곡선, 또는 거칠기 곡선의 평균선

단면곡선 또는 거칠기 곡선의 채취부분에서 피 측정 면의 기하학적 모양을 갖는 직선 또는 곡선으로서, 또한 그 선에서 단면곡선 또는 거칠기 곡선까지의 편차의 제곱 합이 최소가 되도록 설정한 선으로 이하 평균선이라 한다.

2-5.거칠기 곡선의 중심선

거칠기 곡선의 평균선에 평행한 직선을 그었을 대 이 직선과 거칠기 곡선으로 둘러싸인 면적이 이 직선의 양쪽에서 갖게 되는 직선으로 이하 중심선이라 한다.

2-6.단면 곡선의 산과 골

단면곡선을 평균선으로 절단하였을 때 그들의 교차점이 인접하는 2점을 연결하는 단면곡선 중 평균선에 대해 실체가 돌출되어 있는 부분을 산이라 하고 움푹 들어가 있는 부분을 골이라 하며, 단면 곡선의 골에 있어서 표고가 가장 낮은 곳을 골밑이라 한다.

2-7.결, 결 방향 및 홈

결과 결방향이란, 절삭공구의 작용에 의하여 생기는 자국과 그 방향이며 흠이란 불규칙적으로 나타나는 균열, 기공,긁힘 등을 말하며, 특별한 지시가 없으면 표면거칠기의 측정에 포함시키지 않는다.

3.표면거칠기의 표시 방법

3-1.중심선 평균 거칠기 구하는 방법

중심선 평균 거칠기는 거칠기 곡선에서 그 중심선의 방향으로 측정길이 L의 부분을 채취하고 이 채취부분으 중심선을 X축, 세로배율의 방향을 Y축으로 하고 거칠기 곡선을 y=f(x)로 표시하였을 때, 다음 식에 따라서 구해지는 값을 마이크로미터로 나타낸다. 중심선으로부터 아래쪽 면적의 합과 위쪽 면적의 합이 같게 되도록 그은선을 중심선이라 하고, 중심선 이하의 부분을 중심선 위로 올리면 점선부분과 같이 된다. 이들 위, 아래 면적을 구하여 그 값을 측정길이 l로 나눈 값이 중심선 평균거칠기가 된다.