호닝 공정 (honing), 액체 호닝 (Liquid honing), 정밀공작, 미립자가공, 특수가공

 

<구분>

• 절삭공정
  •  연삭가공
    • 정밀입자가공
      • 호닝(honing) ★ 
      • 래핑(Lapping)
      • 슈퍼피니싱(super finishing) 
      • 액채 호닝 (Liquid honing) ★
      • 브로칭 (broaching) 
      • 폴리싱 (polishing)
      • 버핑 (buffing)
      • 샌딩 (sanding)

<기출>

• 20-4-1 호닝(honing)의 특징을 연삭과 비교하여 설명하시오.
• 16-1-5. 호닝(honing) 가공의 특성과 용도에 대해 설명하시오.
• 14-1-12 연삭가공 후 정밀한 표면이나 제품을 얻기위한 미립자가공에 대하여 설명하시오.

 

1. 개요

호닝이란.. 무엇일까?

1) 호닝(honing) 정의

 정밀보링머신, 연삭기 등으로 가공한 원통 내면, 외형표면, 평면 등의 가공면을 혼(hone)이라 부르는 각봉상의 세립자로 만든 공작물에 스프링 또는 유압으로 접촉시키고 (회전운동과 왕복운동)을 주어 매끈하고 정밀하게 가공하는 공정 

내연기관이나 공유압 실린더 다듬질시 널리 사용됨 

• 표면조도상 높은 부분, 원형이 일그러진 부분, 테이퍼부를 개선 
• 구멍의 위치도는 개선하지 못함 (가공된 구멍의 중심축을 따라 가공하게 됨) 
• 주철, 강, 초경합금, 황동, 청동, 알루미늄 등 대부분의 금속재료를 가공할 수 있음 (비금속도 가능) 

[절삭가공][공정] 호닝(Honing)공정 - 정밀입자가공

 

2. 호닝 핵심 요소 

 

1) 혼 (hone)

호닝머신의 공구 
WA, GC, 다이아몬드, CBN숫돌을 많이 사용함 

(1) 입자

• WA 숫돌 : 강, 주강 가공 
• GC 숫돌 : 비금속 재료 가공
• 다이아몬드 : 초경합금 가공

(2) 결합제

비트리피아드가 일반적 

(3) 입도

• 거친다듬질 : #150 범위
• 정밀다듬질 : #300~#500 범위
• 초정밀다듬질 : #800 이상 

(4) 결합도

거친 가공에는 단단한 숫돌을, 다듬질 가공에는 연한 숫돌 사용 

• 열처리 경화된 강철 : J~M 
• 연강 : K ~ N 
• 주철 및 황동 : J ~ N 

공구 재료, 절삭 공구 재료, 공구 코팅, 구비조건, 초경합금, 소결 카바이드, 피복방법 (CVD, PVD)

연삭 숫돌의 구성, 연삭비(Grinding Ratio), 연삭 치수효과, 연삭숫돌 3요소, 연삭 숫돌 수명 판정

연삭 드레싱(dressing), 트루잉(Truing), 셰딩 (Shedding), 글레이징 (glazing), 눈메움, 무딤, 숫돌 밸런싱 (B

 

2) 호닝공구 (Honing tool) 

크게 손호닝공구와 고정식 호닝공구가 있음 

• 손호닝공구 : 맨드릴, 숫돌, 어댑터로 구성
    * 맨드릴 : 숫돌을 붙잡고 지지 
• 고정식 호닝공구 : 자루부, 유니버셜 조인트, 숫돌지지부, 숫돌 결합장치로 구성

 

3. 호닝 작업 

 

1) 호닝 작업 조건 

호닝속도, 호닝압력, 호닝액을 조절하며 작업조건을 맞춘다
혼이 회전하면서, 동시에 왕복운동을 함 

(1) 호닝속도

• 호닝 원주속도는 15 ~ 60m/min범위
• 축 방향의 왕복속도는 호닝 원주속도의 1/2 ~ 1/5정도 

(2) 호닝압력

• 거친 호닝작업 : 10 ~ 30kgf/cm2
• 정밀 호닝작업 : 5 ~ 20kgf/cm2 

(3) 호닝액

호닝액은 혼에 끼인 칩을 제거 → 연삭능력을 크게 함 
가공면의 표면거칠기를 양호하게 함 
발생하는 열을 냉각 

• 경유, 동/식물성유, 광유에 유황을 첨가한 혼합유 사용 

절삭유, 절삭 유제 (cutting fluids), 절삭유 재활용

절삭유, 절삭유제 취급 및 재활용, 부패방지, 청결유지 방안

 

 

2) 호닝 작업 

4. 액체 호닝 (Liquid honing) 

 

1) 액체호닝 정의

물로 혼합된 연삭입자를 압축공기로 고속 분출시켜 경화금속, 플라스틱, 고무 및 유리의 표면에 부딪치게 함으로써 표면을 다듬질하는 습식 정밀가공법 

혼합액에는 방식제 혼합 (금속 녹 방지)

 

액체호닝장치 외관

2) 액체호닝 특징 

• 연마 또는 연삭 표면에서 열처리시 발생한 산화피막 제거 가능
• 작은 거스러미(burr)를 공작물에서 제거 
• 연삭 가공선을 제거 
• 반샇라지 않는 깨끗한 표면을 만듬 
• 가공면이 매끈하고 광택이 없게 가공됨 
• 아주 작은 치수오차, 탄화수소물을 신속하게 제거 
• 절삭공구 인선을 액체호닝시 수명 연장이 가능 
• 피닝효과가 있음 (peening effect) → 공작물의 피로한도 10% 향상 

인산염 피막처리 (Phosphating)

숏피닝 (Shot Peening), 숏블라스트, 샌드블라스트, 그리트 블라스트

 

절삭칩, 절삭칩 종류, 절삭칩 생성 메커니즘, 절삭칩 생성 과정

 

 

3) 액체호닝 작업 

지름 12.5mm의 노즐로 5.8 ~ 6.5kgf/cm2의 공기압력으로 분당 4.5 ~ 6.8kgf 정도의 혼합입자를 분출시켜 공작물의 표면에 불어댐 (표면사이 거리 6~70mm, 분출각도 45도) 

• 연마제
  SiC, Al2O3등의 분말을 사용 
• 연마제 입도 
  주물은 No.60, 각종 산화피막 제거시 No60 ~ 220, 정밀다듬질시 No325 ~ 520 정도 사용 

액체호닝