스크래핑: 원칙, 도구 및 기법

I. 기본 프로세스 지식

1. 스크래핑의 원리와 기능

그림 1에서 볼 수 있듯이 스크래핑은 가공 표면의 정밀도를 더욱 향상시키기 위해 스크레이퍼를 사용하여 공작물 표면에서 매우 얇은 금속 층을 제거하는 작업입니다.

스크래핑의 기본 방법은 상호 스크래핑으로, 스크래핑된 표면과 일치하는 표준 도구 또는 공작물을 사용하여 가공된 표면에서 상위 금속 층의 위치와 분포를 표시하는 것입니다. 작업자는 스크레이퍼에 압력과 추진력을 가하여 이러한 상위 금속층을 제거하고 필요한 가공 정밀도에 도달할 때까지 상호 스크래핑을 통해 지속적으로 정제합니다.

스크래핑은 일반적으로 거친 스크래핑, 미세 스크래핑, 정밀 스크래핑의 세 단계로 나뉩니다. 필요한 처리 정밀도를 달성하기 위해 상호 스크래핑과 정제를 반복하는 경우가 많습니다. 스크래핑을 통해 가공된 표면의 형상 정밀도, 위치 정밀도, 접촉 정밀도가 더욱 향상되고 표면 거칠기가 감소하며 어셈블리의 오일 유지 및 밀봉 성능이 크게 향상됩니다.

2. 스크래핑 도구

(1) 개발자

상호 스크래핑 전에 공작물 오류의 크기와 위치를 파악하려면 스크래핑할 표면에 얇고 균일한 컬러 페인트를 도포해야 합니다. 상호 스크래핑을 통해 그림 2와 같이 융기된 영역을 표시한 다음 스크레이퍼로 제거합니다.

일반적인 현상제에는 적색 납 분말과 프로이센 블루가 있습니다. 적색 납 분말의 경우 기계유 및 유지와 혼합합니다. 이 현상액은 빛을 반사하지 않고 반점을 선명하게 나타내며 가격이 저렴하여 주철 및 강철 부품에 널리 사용됩니다. 프러시안 블루 오일은 프러시안 블루 파우더와 피마자유 및 기계유를 혼합하여 만듭니다. 진한 파란색에 작고 선명한 반점이 나타나므로 정밀 스크래핑 및 비철금속 부품에 이상적입니다.

(2) 일반적인 스크래핑 래핑 및 검사 도구

(표 1 참조)

표 1: 일반적인 스크래핑 래핑 및 검사 도구

이름		일러스트레이션	기능
스크래핑 및 검사 도구	표준 플랫 플레이트		주로 스크래핑 시 평평한 표면을 위한 기준 래핑 도구로 사용되며, 0등급 및 1등급 평판이 일반적으로 사용됩니다.
			스크래핑을 위한 참조 래핑 도구로 사용
			평탄도 검사용
	브리지 직선자		길고 좁은 평면을 스크래핑할 때 점을 채색하기 위한 참조 래핑 도구로 사용됩니다.
	I자형 직선자		1) 길고 좁은 평면을 긁어낼 때 점을 색칠하기 위한 참조 래핑 도구로 사용합니다; 2) 길고 좁은 가이드의 직진성 확인용
	각도 직선자		각진(예: 도브테일) 길고 좁은 평면을 스크래핑할 때 점을 채색하기 위한 참조 래핑 도구로 사용됩니다.
	검사봉		공작 기계 스핀들 슬리브 및 기타 구성품의 방사형 런아웃, 축 방향 이동, 동축성 및 평행도 검사에 주로 사용됩니다.

(3) 스크레이퍼

1) 플랫 스크레이퍼

플랫 스크레이퍼의 종류

일반적인 플랫 스크레이퍼는 일체형 스크레이퍼 또는 인레이드 헤드 스크레이퍼로 만들어집니다. 일체형 스크레이퍼는 일반적으로 합금 공구강(예: 9SiCr) 또는 스프링강으로 만들어지며, 앞쪽 날은 경화되어 있습니다. 인레이드 헤드 스크레이퍼는 스크레이퍼 본체의 앞쪽 끝에 카바이드 팁이 인레이드되어 있습니다.

그림 3과 같이 일반적으로 사용되는 플랫 스크레이퍼는 모양에 따라 핸드 푸시 플랫 스크레이퍼, 스탠드 스크레이퍼, 벤트 헤드 플랫 스크레이퍼로 나눌 수 있습니다.

a) 손으로 밀기 플랫 스크레이퍼
b) 스탠드 스크래핑 플랫 스크레이퍼
c) 벤트 헤드 플랫 스크레이퍼 및 스텝 풀 스크레이핑

평면 스크레이퍼의 절단 헤드 모양 및 쐐기 각도

평면 스크레이퍼의 절단 헤드의 모양과 쐐기 각도는 그림 4에 나와 있습니다.

a) 거친 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도
b) 미세 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도
c) 정밀 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도

• 그림 4a와 같이 거친 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도(스크레이퍼의 앞면과 뒷면 사이의 각도)는 90°-92°이고 절단면은 직선입니다.
• 그림 4b와 같이 미세 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도는 일반적으로 약 95°이며 절단면은 약간의 호를 가지고 있습니다.
• 그림 4c에서 볼 수 있듯이 정밀 평면 스크레이퍼의 쐐기 각도는 일반적으로 약 97°이며, 절삭날 아크의 곡률은 미세 스크레이퍼의 곡률보다 더 큽니다.

평면 스크레이퍼의 절단 각도 ③

그림 5에서 볼 수 있듯이 스크래핑 공정에서 경사각 γ는 일반적으로 -15°에서 35° 사이로 변화하고, 이격각 α는 일반적으로 20°에서 40° 사이로 변화합니다. 스크레이퍼의 경사각이 작기 때문에 공작물 표면에 밀기 및 연마 효과를 발휘하여 가공 표면의 표면 거칠기 값을 감소시킵니다.

2) 곡면 스크레이퍼

곡면 스크레이퍼는 주로 다양한 유형의 슬라이딩 베어링과 같은 내부 곡면을 긁어내는 데 사용됩니다. 때로는 구멍 내부의 버를 긁어내는 데 사용되기도 합니다.

곡면 스크레이퍼의 종류

삼각 스크레이퍼와 스네이크헤드 스크레이퍼. 삼각 스크레이퍼와 스네이크헤드 스크레이퍼는 주로 일반적인 내부 곡면을 스크레이핑하고 구멍 개구부의 버를 제거하는 데 사용됩니다. 그림 6은 이들의 구조적 형태를 보여줍니다.

a) 삼각 스크레이퍼의 구조적 형태
b) 스네이크헤드 스크레이퍼의 구조적 형태

반원형 헤드 스크레이퍼. 그림 7과 같이 반원형 헤드 스크레이퍼의 절삭날 부분은 반원형이기 때문에 스크래핑 시 각진 지점이 발생하기 어렵습니다. 분할 베어링 등을 스크래핑하는 데 적합합니다. 반원형 헤드 스크레이퍼의 절삭날 크기 R은 스크레이핑 대상 곡면의 반경 크기에 따라 연마할 수 있습니다.

버드나무 잎 스크레이퍼. 그림 8과 같이 버드나무 잎 스크레이퍼에는 두 개의 날이 있는데, 끝은 미세 스크래핑용이고 뒤쪽은 무거운 스크래핑용입니다. 구리 슬리브와 분할 베어링을 긁어내는 데 적합합니다.

커브 스크레이퍼의 절단 레이크 각도. 그림 9는 커브형 스크레이퍼의 절단 형태를 보여줍니다. 스크래핑에 포지티브 레이크 또는 중립 레이크를 사용하면 칩이 더 두껍고 공구 자국이 더 깊어져 부드러운 바빗 금속과 같은 연질 베어링 합금을 거칠게 스크래핑하고 스크래핑하는 데 적합합니다.

스크래핑에 네거티브 레이크를 사용하면 칩이 더 얇아져 스크래핑 중 채터 자국이 줄어들어 가공 표면의 표면 거칠기 값이 낮아질 수 있습니다. 그러나 블레이드 가장자리에서 심각한 압출 스크래핑 현상으로 인해 주석 기반 베어링 합금과 같은 저경도 재료를 스크래핑 할 때 공구가 물리고 스크래핑 흔적이 발생하기 쉽습니다. 따라서 일반적으로 고경도 구리 기반 베어링 합금 또는 최종 미세 스크래핑 중 정삭에 사용됩니다.

네거티브 레이크를 사용하여 저경도 베어링의 내부 곡면을 긁어낼 때는 스크레이퍼에 가해지는 반경 방향 압력을 최소화해야 합니다.

II. 기본 운영 기술

1. 스크레이퍼 블레이드 연마하기

(1) 평면 스크레이퍼 블레이드 연마하기

1) 평면 스크레이퍼 블레이드 연삭 요구 사항

평면 스크레이퍼 블레이드를 연마하기 위한 전반적인 요구 사항은 다음과 같습니다:

• 스크레이퍼 블레이드의 두 뒷면은 볼록하거나 오목한 요철이 없이 평평하고 매끄러워야 합니다.
• 스크레이퍼 칼날의 두 앞면과 절단면은 중심 축과 대칭이어야 하며, 평평하고 매끄럽고 볼록하거나 오목한 요철이 없어야 하며 칼날의 두께 방향에 호 표면이 없어야 합니다.
• 다양한 적용 시나리오에 따라 스크레이퍼 날의 쐐기 각도를 올바르게 연마하세요.
• 연삭 휠에서 공구강으로 만든 스크레이퍼 블레이드를 연삭할 때는 블레이드를 물에 담가 냉각하는 동안 다음과 같이 하십시오. 연삭 공정 를 사용하여 칼날 헤드가 어닐링되는 것을 방지합니다. 카바이드 팁 스크레이퍼 블레이드의 경우, 연삭 중에 카바이드 부분을 물에 담그면 블레이드 가장자리가 갈라지는 것을 방지할 수 있습니다.

2) 평면 스크레이퍼 블레이드 연마 방법

스크레이퍼 블레이드의 뒷면을 연마합니다(그림 10 참조).

스크레이퍼 칼날의 앞면과 절단면이 거칠게 연마됩니다.

그림 11과 같이 스크레이퍼 블레이드의 앞면과 절삭 날을 거칠게 연마할 때는 블레이드 끝을 연삭 휠의 가장자리에 안정적으로 놓고 그 위치가 연삭 휠의 중심보다 약간 높아야 합니다.

팁이 연삭 휠 가장자리에 닿을 때 격렬한 진동을 방지하려면 먼저 스크레이퍼 칼날을 비스듬히 기울여 연삭 휠에 가볍게 접촉시킨 다음 칼날을 위에서 아래로 천천히 움직여 필요한 위치로 옮기세요. 필요한 쐐기 각도가 90°인 경우 칼날을 수평으로 놓고, 필요한 쐐기 각도가 90°보다 큰 경우 연마할 때 칼날을 기울입니다.

한쪽을 연마한 후 앞쪽 손(연마 휠 가장자리에 가장 가까운 손)을 받침대로 사용하여 칼날을 180° 회전하고 반대쪽을 연마하여 양쪽 앞면이 대칭이 되도록 합니다.

끝부분의 칼날을 연마할 때는 칼날을 좌우로 부드럽게 움직입니다. 직선 절삭날이 필요한 경우(거친 스크래핑용 칼날) 칼날을 직선을 따라 움직입니다. 둥근 칼날이 필요한 경우(미세한 스크래핑 및 마무리용 칼날) 칼날을 약간 흔들면서 칼날의 곡률에 따라 흔들림의 양을 조절합니다.

3) 평면 스크레이퍼 블레이드의 미세 연삭

연삭 휠에서 스크레이퍼 날을 거칠게 연마한 후에는 절삭날에 미세한 요철이 생깁니다. 스크래핑에 직접 사용하면 공구 자국이 더 깊어지고 칩핑이 발생하기 쉬워 스크래핑 실이 생길 수 있습니다. 따라서 거친 연마 후에는 스크레이퍼 날을 오일 스톤에서 미세하게 연마해야 합니다.

스크레이퍼 칼날 뒷면 미세 연마하기

오일 스톤에서 스크레이퍼 날의 뒷면을 미세하게 연마할 때는 먼저 오일 스톤 표면의 평탄도를 확인하세요. 오일 스톤 중간에 오목하거나 볼록한 요철이 있으면 사용하지 마세요. 오일 스톤에 깨끗한 기계 오일을 바른 다음 스크레이퍼 날의 뒷면을 오일 스톤 표면에 단단히 누르고 양손으로 스크레이퍼 날을 동시에 수평으로 고르게 움직입니다. 일정 시간 동안 미세하게 연마한 후 강철 자를 사용하여 스크레이퍼 블레이드의 뒷면이 평평하게 연마되었는지 확인합니다.

그림 12와 같이 그림 12a는 스크레이퍼 블레이드의 뒷면을 미세 연마하는 올바른 방법입니다. 그림 12b와 같이 연마하면 스크레이퍼 블레이드의 뒷면이 쉽게 들리거나 수평으로 기울어져 뒷면이 고르지 않게 연마되거나 아크 표면이 만들어질 수 있습니다.

a) 뒷면을 미세 연마하는 올바른 방법
b) 뒷면을 미세 연마하는 잘못된 방법

스크레이퍼 날의 앞면과 절단면 미세 연마 ② 스크레이퍼 날 미세 연마

스크레이퍼 날의 앞면과 절단면이 미세하게 연마되는 모습은 그림 13에 나와 있습니다.

방법 1: 그림 13a와 같이 스크레이퍼 칼날의 윗부분을 어깨에 지탱하고 양손으로 칼날 본체를 잡고 스크레이퍼 칼날을 앞뒤로 움직인 다음 칼날을 살짝 들어 올려 다시 앞뒤로 움직입니다. 이 과정을 반복하여 앞면이 평평한지 확인합니다.

미세 분쇄 쐐기 각도가 90°인 경우, 분쇄하는 동안 칼날 본체를 오일 스톤과 수직으로 유지하여 앞면이 오일 스톤 표면에 단단히 밀착되도록 하십시오. 미세 분쇄 쐐기 각도가 90°보다 큰 경우, 칼날 본체를 적절히 기울이십시오.

방법 2: 그림 13b와 같이 양손으로 칼날 본체를 잡고 스크레이퍼 칼날의 앞면을 오일 스톤 표면에 단단히 누릅니다. 스크레이퍼 칼날을 앞으로 밀면서 아래쪽으로 압력을 가하고 오일 스톤의 앞쪽 끝에 도달하면 스크레이퍼 칼날을 살짝 들어 올린 다음 뒤로 당깁니다. 연마 과정을 반복합니다.

위에서 언급했듯이, 미세 분쇄 쐐기 각도가 90°인 경우, 분쇄 시 칼날 본체가 오일 스톤과 수직을 유지해야 합니다. 미세 연삭 쐐기 각도가 90°보다 큰 경우, 칼날 본체를 그에 맞게 기울여야 합니다.

특히 어떤 분쇄 방법을 사용하든 분쇄할 때는 양손으로 스크레이퍼 칼날을 동시에 움직여야 한다는 점을 강조합니다. 한 손은 받침대로 사용하고 다른 손은 스크레이퍼 날을 휘두르지 마세요. 이런 식으로 연마하면 스크레이퍼 칼날의 앞면에 아크 표면이 생겨 칼날의 날카로움에 영향을 미칩니다.

(2) 곡선형 스크레이퍼 블레이드 연마하기

1) 곡면 스크레이퍼의 거친 연삭

현재 곡선형 스크레이퍼는 기본적으로 성형 스크레이퍼입니다. 거친 연삭 곡면 스크레이퍼의 주요 목적은 마모된 곡면 내부 홈을 다듬고 아크 표면을 연삭하여 칼날 가장자리 곡선을 연속적으로 만들어 칼날 가장자리 칩핑을 제거하는 것입니다.

삼각형 스크레이퍼의 거친 연마

연삭 휠 기계에서 삼각 스크레이퍼 헤드의 아크 표면을 연삭하는 방법은 그림 14에 나와 있습니다.

연삭 휠의 바깥쪽 원형 호 표면에서 수평 위치로 스크레이퍼를 가볍게 눌러 칼날 호에 따라 앞뒤로 움직여 세 표면의 교차선이 호 모양의 칼날 가장자리를 형성하도록 합니다.

연삭 휠 기계에서 삼각 스크레이퍼의 내부 아크 홈을 연삭하는 방법은 그림 15에 나와 있습니다.

내부 아크 홈을 연마할 때는 스크레이퍼 내부 아크 홈의 중심을 연삭 휠의 가장자리에 놓고 위아래로 움직여 홈 길이를 조절하고 좌우로 움직여 홈 너비를 조절합니다. 칼날 홈은 두 칼날의 중앙에 위치해야 합니다.

스네이크 헤드 스크레이퍼의 거친 연마

연삭 휠의 중앙면에 스네이크헤드 스크레이퍼를 놓고 연삭 휠의 바깥쪽 원형 원호 표면을 따라 위아래로 움직여 원호 모양을 만듭니다. 연삭숫돌 가장자리의 홈을 2~3mm 여백을 남겨두고 연삭숫돌을 연마합니다.

2) 곡면 스크레이퍼의 미세 연삭

그림 16과 같이 곡면 스크레이퍼의 미세 연삭도 오일 스톤에서 이루어집니다. 미세 연마하는 동안 스크레이퍼를 오일 스톤의 길이를 따라 앞뒤로 움직이면서 블레이드 아크에 따라 위아래로 진동하여 세 개의 블레이드 가장자리에 있는 연마 자국이 제거되고 아크 표면이 매끄럽고 블레이드 가장자리가 날카로워질 때까지 연마합니다.

더 매끄러운 아크 표면과 더 날카로운 칼날 가장자리를 위해 연마 페이스트를 랩핑 플레이트에 발라 칼날 가장자리를 연마할 수도 있습니다.

2. 스크래핑 프로세스

(1) 평면 스크래핑 프로세스

1) 컬러링 및 랩핑 요구 사항

앞서 언급했듯이 표면에 국부적인 고점의 위치를 표시하려면 긁어내기 전에 긁어낸 표면에 표시제를 도포하고 표준 도구 또는 일치하는 부품으로 표면을 겹쳐야 합니다. 고점은 표시된 검은색 표시로 확인할 수 있습니다.

디스플레이 에이전트 및 애플리케이션 요구 사항

디스플레이 에이전트의 비율은 너무 얇거나 너무 두껍지 않은 적절한 비율이어야 합니다. 너무 얇으면 너무 유분이 많고 래핑 시 아래쪽에 검은 자국이 나타나 실제 고점을 파악하기 어렵고, 너무 두꺼우면 래핑 시 저항이 너무 높아져 튀는 현상이 발생하고 래핑 품질에 영향을 미칩니다. 일반적으로 거친 스크래핑의 경우 디스플레이 에이전트는 더 얇아야 하고 미세한 스크래핑의 경우 더 두꺼워야 합니다.

표시제는 너무 두껍거나 얇게 바르지 않아야 합니다. 레이어가 너무 두꺼우면 아래쪽 영역에도 검은색 표시가 나타나 잘못된 결과를 초래하고, 너무 얇으면 표시된 점이 선명하지 않아 스크래핑 중에 높은 점을 찾기가 어렵습니다.

디스플레이 에이전트를 적용하기 전에 래핑 도구의 표면과 긁힌 표면을 깨끗이 닦고 건조하게 유지해야 합니다. 표면에 오염 물질이 있으면 래핑 후 검은색 자국이 나타나지만 이는 실제 고점을 나타내지 않아 스크래핑 중에 잘못된 작업으로 이어질 수 있습니다.

스크래핑이 미세 스크래핑 단계에 도달하면 명확하고 눈에 잘 띄는 포인트가 필요합니다. 이를 위해 디스플레이 에이전트를 래핑 도구의 기준 평면에 적용할 수 있습니다.

랩핑 포인트 주의 사항

올바른 래핑 방법은 긁힌 표면의 실제 높은 지점을 드러내고 잘못된 래핑 지점을 피할 수 있습니다. 따라서 래핑하는 동안 표준 도구 또는 일치하는 부품이 긁힌 표면의 끝을 넘어 공작물 길이의 1/3 이상 연장되지 않아야 하며, 도구 또는 부품에 가해지는 압력이 너무 높지 않아야 하고 래핑 시간이 너무 길지 않아야 합니다.

2) 스크래핑 프로세스

러프 스크래핑

그림 17에서 볼 수 있듯이 러프 스크레이퍼를 사용한 러프 스크래핑의 주요 목적은 금속 표면의 산화물 층을 제거하고 평탄도 기술 요구 사항을 충족하는 것입니다. 일반적으로 결합 표면(예: 기어박스 결합 표면) 또는 움직이는 하위 시스템 가이드웨이(예: 수평 선반 가이드웨이)의 경우, 러프 스크래핑 후 평탄도는 0.02mm 이내여야 합니다. 일치하는 부품 또는 표준 검사 도구로 래핑한 후, 중앙이 높고 주변이 낮은 현상 없이 고점이 고르게 분포되어야 합니다.

표준 25mm×25mm 정사각형 프레임으로 검사하며, 2~3개의 포인트가 표시되어야 합니다. 이 스크래핑 기술 요건을 충족하려면 높은 지점(랩핑 후 나타나는 검은색과 반짝이는 점)을 심하게 긁어내야 합니다.

러프 스크래퍼의 가장자리는 일반적으로 직선으로 되어 있어 스크래핑 자국이 겹칠 수 있는 긴 스크래핑 방법이라고 하는 더 넓고 긴 스크래핑 자국이 생깁니다. 여러 번 스크래핑할 때는 스크래핑 자국이 서로 수직이 되어야 합니다.

미세 스크레이퍼로 긁어내기

거친 스크래핑을 기반으로 접점 수를 더 늘립니다. 스크래핑할 때는 스크래핑 자국이 더 짧고 좁은 짧은 스크래핑 방법을 사용합니다. 여러 번 스크래핑할 때는 각 스크래핑 방향이 일정해야 하며, 후자의 스크래핑 자국이 이전 자국을 45°~60° 정도 교차해야 합니다.

미세 스크래핑의 효율성을 높이려면 스크래핑할 때 높은 점(검은색과 반짝이는 점)을 많이 긁어내고, 이 높은 점의 주변도 긁어내어 하위 높은 점을 드러내야 합니다. 표준 25mm×25mm 정사각형 프레임으로 검사하며, 12~15개의 포인트가 표시되어야 합니다.

미세 스크래핑

미세 스크래핑을 기반으로 미세 스크레이퍼를 추가로 사용하여 가공된 부품 표면의 평탄도와 일치하는 부품의 접촉 정확도를 개선합니다.

미세 스크래핑을 할 때는 스크래퍼를 높은 지점을 향하여 가장 크고 밝은 점을 제거하고 중간 크기의 밝은 점을 부수고 작은 점은 스크래핑하지 않은 채로 두어 스크래핑 자국이 짧고 좁아지므로 스크래핑 꽃의 크기가 균일하고 깔끔하게 교차해야 합니다. 표준 25mm×25mm 정사각형 프레임으로 검사하며, 20개 이상의 포인트가 표시되어야 합니다.

(2) 곡면 스크래핑 프로세스

일반 장비의 제조 및 주요 수리에서 곡면 스크래핑은 주로 슬라이딩 베어링의 스크래핑을 말하며, 가장 일반적인 것은 일체형 레이디얼 슬라이딩 베어링(슬리브), 분할 레이디얼 슬라이딩 베어링(분할 부싱), 내부 원뿔형 외부 원통형 슬라이딩 베어링(예: 선반 부싱), 3분할 팬형 부싱(예: 그라인더 부싱)의 스크래핑입니다.

위에서 언급한 평면 스크래핑 프로세스와 유사할 뿐만 아니라 곡면 스크래핑 시에도 다음 사항에 유의해야 합니다:

1) 스크래핑 준비

슬리브 설치 후 이격거리 요건, 분할 부싱의 설치 요건 및 심을 이용한 베어링 이격거리 조정 방법, 내경 원통형 외경 슬라이딩 부싱의 설치 요건 및 정밀 조정 방법, 팬형 부싱의 정렬 방법 등 베어링 설치에 필요한 기술적 요건을 상세히 이해합니다.

장비의 작동 정확도 요구 사항을 이해하고, 적절한 검사 도구를 사용하여 관련 기하학적 정확도를 확인하고, 자세한 기록을 작성합니다.

장비의 작동 정확도 요구 사항을 충족하기 위해 슬라이딩 베어링의 내부 및 외부 표면은 일반적으로 연마되며 기하학적 정확도(진원도, 동축성, 평행도, 상대 운동 부품과의 직각도 등)는 이미 필요한 정밀도에 근접해 있습니다. 필요한 검사를 통해 스크래핑의 목적과 스크래핑 허용치를 명확히 하여 스크래핑 계획 수립을 용이하게 합니다.

2) 도구 및 장비 준비

스크레이퍼와 다양한 정밀 측정 도구를 준비하는 것 외에도 곡면 스크래핑에 필요한 지그와 클램핑 도구(금형)를 준비하는 데 특별한 주의를 기울여야 합니다.

특정 상황(예: 베어링과 짝을 이루는 샤프트가 무겁거나 스크래핑하기에 불편한 위치인 경우)에서는 거친 스크래핑 중에 베어링과 동일한 직경의 표준 샤프트를 "더미 샤프트"로 사용할 수 있습니다. 더미 샤프트는 일반적으로 정밀 연삭을 거칩니다. 베어링을 스크래핑할 때 이 더미 샤프트에서 작업을 수행할 수 있습니다.

평평한 표면 스크래핑과 달리 베어링을 고정하는 방법은 스크래핑의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 스크래핑 중에 베어링을 제대로 배치하거나 클램핑하지 않으면 베어링이 변형되어 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 그림 18은 스크래핑에 일반적으로 사용되는 지그를 보여줍니다.

1-나사
2-워셔
3-압력 플레이트
4-워크피스
5-클램프 바디

3) 일반적인 베어링 스크래핑 프로세스

분할형 베어링의 스크래핑 프로세스

분할형 슬라이딩 베어링의 구조는 그림 19에 나와 있습니다.

1-너트
2-더블 엔드 스터드
3 베어링 하우징
4-하부 베어링
5-조정 심
6-상부 베어링
7 베어링 캡

장비의 성능 요구 사항에 따라 베어링 스크래핑에 필요한 정밀도는 달라집니다. 스핀들 회전 정밀도 요구 사항이 높은 중장비의 경우, 변속기 강성을 높이고 진동을 줄이며 변속기 부드러움을 개선하기 위해 샤프트와 베어링의 접촉 정확도가 우수해야 합니다. 또한 유체역학적 유막을 형성하기 위해 샤프트와 베어링 사이에 엄격한 상단 및 측면 간극이 있어야 합니다. 따라서 스크래핑은 샤프트와 베어링 사이의 접촉 정확도(접촉 면적, 접촉면, 접촉점 수)와 간극을 고려해야 합니다.

베어링 뒷면 다듬기. 분할 베어링의 뒷면은 베어링 하우징 구멍과 잘 맞닿아 있어야 합니다. 그렇지 않으면 작동 중에 저널의 힘으로 인해 진동이 발생하거나 베어링이 변형될 수 있습니다. 따라서 검사 시 요구 사항을 충족하지 못하면 하우징 구멍을 기준으로 베어링 백을 다시 긁어내야 합니다.

베어링 구멍의 거친 스크래핑. 베어링 구멍을 러프 스크래핑하는 목적은 베어링 내부 구멍의 변형을 제거하고 베어링과 샤프트 사이의 접촉 면적을 수정하며 접촉 면적을 늘리는 것입니다. 베어링 구멍을 거칠게 스크래핑할 때 베어링을 바이스에 부드러운 고무 패드로 고정하여 스크래핑할 수 있습니다. 스크래핑 후 베어링은 접촉 마킹을 위해 일치하는 샤프트에 장착하거나 베어링 하우징에 조립하고 일치하는 샤프트를 사용하여 스크래핑할 수 있습니다.

샤프트를 베어링 하우징에 설치한 후 베어링을 표시하기 위해 샤프트를 사용할 때 주의할 점은 다음과 같습니다:

• 상부 및 하부 베어링의 안쪽 표면에 현상액을 바릅니다.
• 결합 샤프트, 상부 베어링, 양단 스터드 및 베어링 캡을 조립합니다.
• 너트를 조입니다. 초기 러프 스크래핑 시 너트를 지나치게 조이면 샤프트가 회전하기 어렵습니다. 따라서 러프 스크래핑을 시작할 때는 결합 샤프트를 회전시키면서 너트를 가볍게 조이고 심의 두께를 조절하여 샤프트가 적절한 조임으로 회전하도록 해야 합니다.
• 평평한 표면 스크래핑과 마찬가지로 거친 스크래핑을 할 때는 예비 마킹 후 베어링 내부 표면에 나타나는 더 어둡고 빛나는 영역에 초점을 맞춰야 합니다.
• 잠시 동안 거친 스크래핑을 한 후 필러 게이지를 사용하여 샤프트와 베어링 사이의 상단 및 측면 간극을 측정합니다. 접촉점 분포가 균일하면(25mm×25mm당 4~7점) 상단 및 측면 간격도 장비의 기술 요구 사항에 가까워야 합니다.
• 특히 중장비의 경우 스핀들이 고착되는 것을 방지하기 위해 스핀들의 연장된 끝에 있는 하부 베어링을 약간 낮게 긁어낼 수 있습니다.

베어링 구멍의 미세 스크래핑. 베어링 내부 구멍을 미세 스크래핑하는 목적은 첫째, 샤프트와 베어링 내부 구멍 사이의 접촉 지점 수를 늘려(25mm×25mm당 10-15개) 점이 작고 고르게 분포되도록 하고, 둘째, 미세 스크래핑 후 필러 게이지를 사용하여 샤프트의 상단 및 측면 간극을 측정하여 장비의 지정된 요구 사항을 충족하는 것입니다.

미세 스크래핑 과정에서 상부 및 하부 베어링 사이의 심 두께를 점진적으로 줄여야 하며 베어링을 하우징 구멍에 조립한 후 너트의 조임력을 점진적으로 증가시켜야 합니다. 그러나 마킹하는 동안 "잘못된 점"이 생기지 않도록 힘이 과도해서는 안 됩니다(샤프트를 수동으로 회전할 수 있어야 함).

평평한 표면 스크래핑과 마찬가지로 스크래핑할 때 도구 자국이 교차해야 하며, 어둡고 반짝이는 부분은 심하게 스크래핑하고 높은 지점 주변은 가볍게 스크래핑하여 다음 높은 지점이 점점 더 많이 나타나도록 해야 합니다.

내부 기둥 외부 테이퍼 슬라이딩 베어링의 스크래핑 공정 ② 내부 기둥 외부 테이퍼 슬라이딩 베어링의 스크래핑 공정

첫째, 스크래핑 순서입니다.

그림 20a에서 볼 수 있듯이, 내부 필러 외부 테이퍼 슬라이딩 베어링은 일반적으로 공작 기계 스핀들 드라이브에 사용됩니다. 내부 기둥 외부 테이퍼 슬라이딩 베어링의 스크래핑 수리 순서는 먼저 일치하는 샤프트를 지그로 사용하여 베어링 내부 구멍을 스크래핑하여 회전 정밀도 요구 사항을 충족한 다음, 스핀들 박스 구멍에 맞게 베어링의 외부 테이퍼를 스크래핑하는 것입니다(새 베어링의 경우 기계 베이스 구멍을 기준으로 외부 테이퍼 표면을 25mm당 4점 표시로 스크래핑해야 합니다).

1-내부 베어링 슬리브
2-리어 너트
3-베어링 하우징 홀
4-외부 베어링 슬리브
5-프론트 너트
6-조절 슬리브
7-샤프트
8-접점 마크 포인트
9-넛
10-추력 볼 베어링
11-스핀들 박스
12-부싱
13-스패너 너트
14 베어링
15-메인 스핀들

그림 20b와 같이 외부 원추형 표면과 케이스의 내부 구멍을 긁어낸 후 스패너 너트와 부싱을 제거하고 스핀들 박스의 구멍에 베어링을 잠근 다음 스핀들에 맞게 베어링의 내부 구멍을 약간 긁어냅니다.

그런 다음 내부 구멍을 긁어내기 위한 기술적 요구 사항입니다.

첫째, 공작 기계의 고속 작동 특성에 적응하기 위해 내부 구멍을 긁어 낸 후 베어링 양쪽 끝의 접점은 단단하고 조밀해야하며 베어링 구멍 중앙의 접점은 더 부드럽고 드물게 할 수 있습니다. 이렇게 하면 오일 쐐기가 쉽게 형성되어 작동 중에 샤프트가 안정화됩니다. 내부 구멍을 정밀하게 긁어낸 후 양쪽 끝에 25mm 이내의 접점이 14~17개 있어야 합니다.

둘째, 공작 기계의 고하 중 작동 특성에 적응하려면 베어링 하중 표면의 접점이 적절하게 조밀하여 내마모성을 높이고 마모 후 스핀들이 가라 앉을 수 있도록 일정한 여유를 남겨 두어야합니다. 선반의 스핀들 베어링 구멍을 긁어낸 후 접점은 일반적으로 "다이아몬드" 분포를 나타냅니다.

내부 구멍 긁기 시 주의사항.

• 전면과 후면이 모두 베어링 부시 구조인 경우, 동축성을 보장하기 위해 전면과 후면 베어링을 동시에 스크래핑해야 합니다.
• 접촉점을 긁어낼 때는 스핀들 회전과 같은 방향으로 샤프트를 3~5바퀴 회전합니다. 그런 다음 샤프트를 빼내고 베어링을 제거한 다음 큰 패치에서 흩어진 반점이 될 때까지 체인 모양으로 긁어냅니다.
• 후면 베어링이 구름 베어링인 경우 구름 베어링을 센터링 슬리브로 대체하기 위해 철제 슬리브를 만들어야 합니다.
• 마지막으로 베어링 구멍을 미세하게 긁을 때 인접한 나이프 자국은 두 번 통과할 때마다 교차로 긁어야 합니다. 반점이 균일해지면 나이프 자국이 점차 밝아지고 짧아지며, 긴 띠 모양을 피하기 위해 반점은 작은 사변형 또는 다각형 모양이어야 합니다.

3. 스크래핑을 위한 기본 기술

(1) 평평한 표면 스크래핑

1) 평평한 표면 스크래핑을 위한 기본 프로세스

평평한 표면 스크래핑의 기본 과정은 주로 나이프 내리기, 나이프 누르기, 나이프 밀기, 나이프 들어올리기 단계로 이루어집니다. 스크래핑 작업을 완료하는 데 걸리는 시간은 매우 짧기 때문에 작업을 연속적으로 한 번에 완료해야 합니다.

스크래핑의 핵심 기술은 칼을 부드럽게 내리기(진동 자국 없음, 내리는 각도 15°-25°), 꾸준히 누르고 밀기(스크래퍼의 측면 기울기 없음, 작은 압력에서 큰 압력으로 서서히 변화), 빠르게 칼을 들어올리기(칼날 자국 없음) 등입니다.

그림 21과 같이 평평한 표면을 스크래핑하는 동안의 동작 프로세스입니다.

2) 핸드 스크래핑 방식과 푸시 스크래핑 방식

손으로 긁어내는 방법

그림 22에서 볼 수 있듯이 손으로 스크래핑하는 기본 기술입니다. 스크래핑하는 동안 일반적으로 오른손은 손잡이를 잡고 왼손은 칼날을 잡은 다음 손바닥으로 스크래퍼의 앞쪽 끝을 가장자리에서 약 50mm 정도 누릅니다.

스크래핑할 때 스크래핑 영역에 칼날을 정렬한 후 왼손으로 스크래퍼를 눌러 칼날이 약간 구부러지도록 변형합니다. 그런 다음 양손으로 스크레이퍼를 앞으로 밀어서 칼날의 흔적을 남기고 스크레이퍼를 빠르게 들어 올립니다. 이 과정을 통해 누르고, 밀고, 들어 올리는 단계가 한 번에 완료됩니다. 핸드 스크래핑 방식은 힘과 스크래핑 허용량이 적기 때문에 일반적으로 작은 부품의 표면 마감에 적합합니다.

푸시 스크래핑 방법

현재 푸시 스크래핑 작업에서는 스크래퍼를 잡는 방식과 손힘의 사용 방식에 차이가 있을 뿐, 자세와 자세는 거의 동일합니다.

푸시 스크래핑 방법 1:

그림 23과 같이 양손으로 칼날을 잡고 스크레이퍼의 손잡이를 복부의 오른쪽 근육에 놓습니다. 왼손은 칼날 가장자리에서 약 80mm 앞쪽에 위치합니다(이 거리는 작업자의 키에 따라 조정할 수 있음). 긁어낼 때는 양손으로 스크레이퍼를 아래로 누르고(오른손은 압력을 덜 가함) 다리와 엉덩이의 힘을 이용해 접촉 지점에 맞춰 스크레이퍼를 앞으로 밀어냅니다.

앞으로 밀고 있는 순간 오른손은 스크레이퍼의 방향을 안내하고 왼손은 스크레이퍼를 빠르게 들어 올려 표면에서 금속 조각을 제거하여 한 번의 푸시 스크래핑 동작을 완료합니다. 이 방법은 주로 왼손을 사용하여 스크래핑 압력을 제어하므로 왼손의 압력을 조절하여 거칠게, 미세하게, 정밀하게 스크래핑하는 동안 절단 량을 조정할 수 있습니다.

푸시 스크래핑 방법 2:

이것은 평평한 표면 스크래핑에서 가장 널리 사용되는 작업입니다. 그림 24와 같이 이 방법에서는 오른손으로 스크레이퍼를 잡고 왼손은 오른손 위에 올려놓고 스크레이퍼를 누릅니다. 기본적으로 양손이 서로 밀착되어 스크레이퍼의 특정 지점에 압력을 가하기 때문에 앞쪽 끝이 상당히 구부러져 절단량이 커져 부드러운 소재의 거친 스크래핑에 적합합니다.

이 설명이 끝나면 푸시 스크래핑의 핵심 기술을 다음과 같이 요약할 수 있습니다:

발을 벌리고 안정적으로 서서 허리를 앞으로 구부립니다;
스크레이퍼 손잡이를 복부(오른쪽 아래쪽)로 잡습니다;
오른손으로 스크레이퍼를 제어하고 칼날을 부드럽고 평평하게 내립니다;
왼손으로 아래로 누르고 허리와 다리로 앞으로 밉니다;
오른손으로 빠르게 들어 올리면 동작이 즉시 완료됩니다.

푸시 스크래핑 방법 3:

위의 두 가지 동작과 유사하지만 차이점은 양손이 칼날에 가하는 힘의 변화에 있습니다. 이 방법에서는 왼손은 앞에, 오른손은 뒤에서 칼날을 잡고 스크레이퍼 가장자리를 높은 지점에 맞춘 후 오른손은 특정 지점에서 칼날을 약간 들어 올리고 왼손은 스크레이퍼를 눌러 긁는 동안 칼날의 앞쪽 끝이 약간 구부러지게 만듭니다.

위의 두 가지 방법에 비해 이 스크래핑 방법의 가장 큰 장점은 칼날을 부드럽게 내리고 칼날을 빠르게 들어 올리며 칼날 흔적이 짧다는 점입니다. 하지만 스크래핑 압력이 작고 더 많은 노력이 필요하기 때문에 정밀한 스크래핑에 가장 적합합니다.

(2) 곡면 스크래핑을 위한 핵심 기술

그림 25a와 같이 곡면 스크래핑을 하려면 양손을 조화롭게 움직여야 합니다.

a) 곡면 스크래핑 작업 1
b) 곡면 스크래핑 작업 2

스크래핑할 때 앞쪽 스크레이퍼 가장자리를 높은 지점에 맞추고 왼손은 손잡이를 잡고 오른손으로 접하는 안쪽 호를 따라 경사 압력을 가합니다. 왼손을 피벗 포인트로 사용하여 스크레이퍼가 안쪽 호를 따라 원을 그리며 움직이도록 안내합니다.

따라서 동작 원리 관점에서 볼 때, 전면 스크레이퍼 가장자리는 오른손으로 제어되는 회전 동작(스크레이퍼 축을 중심으로 약간의 회전)과 왼손으로 제어되는 내부 호를 따라 스윙 동작을 모두 가지므로 스크래핑 중에 스크레이퍼 전면 가장자리가 나선형으로 움직이게 됩니다.

그림 25b와 같이 스크레이퍼 칼날의 뒷부분과 손잡이를 어깨에 놓고 양손으로 칼날을 잡고 위와 같은 원리를 적용하여 곡면 스크래핑을 합니다.

평평한 표면 스크래핑과 마찬가지로 곡면 스크래핑도 칼날을 부드럽게 내리고, 꾸준히 누르고, 칼날을 빠르게 들어 올려야 합니다.

4. 스크래핑 표면 결함 분석

표 2 스크래핑 표면 결함 분석

5. 스크래핑 안전 요구 사항

• 긁어내기 전에 작업물에서 날카로운 모서리와 버를 제거하고, 긁어내는 동안 관성으로 인한 팔 부상을 방지하기 위해 날카로운 모서리 근처에서 칼의 위치와 힘에 각별히 주의하세요.
• 이동 또는 정합이 필요한 대형 공작물을 긁어낼 때는 들어올리고 놓을 때 안전에 주의하세요.
• 스크래핑할 때는 작업자와 작업물 사이의 상대적 위치를 적절히 조정하세요. 높이가 충분하지 않은 경우 나무 판을 지지대로 사용하되, 조정 후 판이 안정적인지 확인하여 작업자가 안전하게 긁는 힘을 가하고 낙상을 방지할 수 있도록 하세요.
• 작업물의 가장자리까지 긁어낼 때는 과도한 힘으로 인해 사람과 나이프가 실수로 앞으로 밀리지 않도록 압력과 추진력을 조절하세요.
• 스크레이퍼는 사용 후 올바르게 보관해야 하며 지렛대로 사용해서는 안 됩니다.