• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.19 no.5
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• pp.7-12
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• 2002

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.768-772
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• 1994

공작기계의 주축은 최근 고속화,고정밀화 및 고강성화되어가는 경향이 커지고 있다. 이러한 경향에 따라서 주축의] 설계는 매우 중요하며, 주축용 베어링은 앵귤러 콘택트 볼베어링이 많이 사용되고 있다. 공작기계의 주축은 고속 회전에 따른 고강성의 필요성이 증대하게 되고, 고상성을 얻기 위하여 축 방향의 일정한 예압을 주게된다. 이 예압량은 결국 축 방향의 하중이므로 주축용 베어링의 수명을 변화 시키게 된다. 따라서 축 방향 하중의 변화에 따른 베어링의 수명 특성을 파악하여야 하며, 적절한 베어링 수명의 판단을 통해 기계의 보수 및 관리에 관한 재경비를 절감할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 실험을 통해 베어링의 특성 주파수를 이끌어 내고 주파수 스펙트럼 분석을 이용하여 베어링의 상태를 진단하 는 기본겆인 데이터를 얻는다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.177-180
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• 1993

최근 항공,자동차산업을 필두로 해서 가전산업에 이르는 많은 민수산업에서 경량화를 목표로한 연질금속의 소형 가공물이 급격히 증가하고 있고, 특수조건을 겨냥한 세라믹과 복합소재와 같은 신소재의 개발 및 적용이 활빌히 일어나고 있다. 이와 같은 추세는 생산성 향상과 가공면의 고품위화를 동시에 만족하면서 진행되어야 하므로 고속,고능률 가공시스템이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 베어링의 예압량,회전속도,열팽창이 베어링의 내.외륜 지름변화에 어떤 영향을 미치는지 분석하고 베어링 제조사에서 추천하는 조립공차가 고속주축의 작동조건에 어느정도 타당한지를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.282-282
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• 2003

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.717-723
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• 2010

Radial stiffness of angular contact ball bearings are decreased remarkably at high speed revolution, because the inner and outer ball contact angle with races arc changed under the ball centrifugal forces at high speed. In the past, the optimizations of spindle units were done under the assumption of unchanged bearing stiffness for the whole speed range. But the bearing stiffness is changed and the dimension of optimum spindle is also changed with speed. In the design phase, only one model of many optimum spindle models with speed should be selected. As optimization criterion, the area of transfer function at spindle nose is proposed to estimate simply and accurately improvement of dynamic characteristics in spindle units. Finally, according to many analyses of diverse spindle models with decreased bearing stiffness, the spindle with shorter bearing span is better than longer bearing span from the viewpoint of dynamic characteristics.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.626-630
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• 1995

최근산업의 발달과 함께 제품의 생산성 및 품질 향상을 위하여 공작기계의 고속화 기술에 대한 연구가 머시닝센터를 중심으로 활발히 진행되고 있다. 공작기계의 고속화에 적합한 주축시스템으로는 모터내장형 주축(Built-in Motor Type Spindle)이 많이 응용되고 있으며, 앞으로더욱 수요가 증대될 것이 예상되어 독일, 일본 등의 선진국에서도 활발히 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터발열을 억제하기 위한 냉각방법으로 오일자켓 냉각방식을 채택하여 모터부에 자켓을 설치, 운전함으로써 모터내장형 주축에 대한 오일자켓냉각방식의 냉각특성을 알아보고, 또한 모터부의 오일자켓 냉각과 함께 몇가지 방법으로 공기냉각을 추가하였을 때의 냉각특성을 고찰하여 보다 효율적인 냉각방법을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.609-615
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• 2010

Angular contact ball bearings in a high speed spindles are under the extreme conditions, such as high temperature, big centrifugal force and thrust cutting forces. So, the assembly contacts between spindle shaft and inner ring bearings, bearing housing and outer ring of bearings are occasionally unstable at high speed revolution. Furthermore, the ball contact angle of a bearing, which influence stiffness and lifetime of bearings, are changed according to loads and rotational speed. To analyze internal forces of a bearing under high speed revolution, the ball contact are calculated using nonlinear equations in consideration of rotational speed, thrust loads and raceway form. Diameter increase of inner and outer ring by influence factors, such as internal forces to inner and outer ring, centrifugal force and temperature of inner and outer rings are calculated to establish stable state in bearing assembly in high speed spindle. Finally, contribution ratio of influence factor to assembly design tolerance of inner and outer rings are shown and the stable assembly design tolerance are proposed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.5-17
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• 1995

기술과 과학이 끊임없이 발달되고 있는 가운데 생산기술과 생산공업도 비약적으로 발달되고 있다. 공작기계에 대한 요구사항은 일반적으로 고정도화, 고속도화 그리고 고능률화 나아가서는 자동화이다. 다시 말해서 더욱 좋은 품질(고정도화)과 저렴한 가격(고능률화)의 제품을 빨리 사용자에게 공급(고속화)할 수 있고, 다양한 제품을 만들 수 있는 공작기계가 요구되는 것이다. 고능률화 또는 고속화를 위해서는 고속절삭가공을 실현해야하며 그러기 위해서는 Spindle(주축)의 회전수를 높이고 각 축의 이송 속도가 빨라야 되며 절삭 이송을 고속화하여야 한다. 그리고, 머시닝센터에서는 공구를 자동으로 교환하는(ATC)을 신속히 해야 한다. 이와 같은 고속 공작기계에 대한 요구는 점점 많아지고 있으며 공작기계전시회가 열릴때마다 고속도화는 점점 진전되고 있다. 최근에는 주축의 회전수가 10,000$min^{-1}$은 보통이고 최고 40,000$min^{-1}$이상에 도달하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.1749-1752
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• 2005

High speed machining has become the main issue of metal cutting. Due to increase of the rotational speed of the spindle, problems, such as the run-out errors, reduced stiffness, must be overcome to improve the machining accuracy. In order to solve the problems, it is important to determine the appropriate clamping unit and tooling system. This paper presents an investigation into an evaluation of contact interval which is the interface between spindle taper hole and tool holder shank of the spindle. Finite element analysis is performed by using a commercial code ANSYS according to variation of clamping forces and rotational speeds. This paper proposed fit tolerance in order to evaluate the effects of clamping force and rotational speed on the contact interval in the spindle interface. From the finite element results, it has been shown that the rotational speed rather than clamping force mostly influence on the variation of the contact interval.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.3 s.180
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• pp.147-155
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• 2006

High speed machining has become the main issue of metal rutting. Due to increase of the rotational speed of the spindle, problems, such as the run-out errors, reduced stiffness, must be overcome to improve the machining accuracy. In order to solve the problems, it is important to determine the appropriate clamping unit and tooling system. This paper presents an investigation into an evolution of contact interval which is the interface between spindle taper hole and tool holder shank of the spindle. Finite element analysis is performed by using a commercial code ANSYS according to variation of clamping forces and rotational speeds. This paper proposed fit tolerance in order to evaluate the effects of clamping force and rotational speed on the contact interval in the spindle interface. From the finite element results, it has been shown that the rotational speed rather than clamping force mostly influence on the variation of the contact interval.