• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.4 s.175
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• pp.811-823
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• 2000

In design and manufacturing airframe structures which are composed of a lot of sub-assemblies and large complex profile shapes it is difficult to reduce so called hardware variations. Accordingly cost increasing factors for manufacturing airframe parts are much more than other machine parts because of the variability of fabricated details and assemlies. To improve cost and quality, accurate assembly methods and DPD techniques are proposed in this paper which are based upon using CAD/CAM techniques, the concept of KC's and the coordinated datum and index throughout the design, tooling, manufacturing and inspection. The proposed methods are applied to produce fuselage frame assemblies and related engineering aspects are described regarding the design of parts and tools in the context of concurrent digital definition. First articles and consequent mass production of frame assemblies shows a great improvement of the process capability ratio from 0.7 by the past processes to 1.0 by the proposed methods in addition to the cost reduction due to the less number of tools, reduced total assembly times and the space compaction needed by massive inventory. The need to achieve better Cpk, however, and future studies to be investigated will be addressed briefly.

• Design & Manufacturing
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• v.6 no.2
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• pp.84-89
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• 2012

In recent years, technology of press plastic working having made remarkable progress. We can say this because it facilitates mass production and have superior performances in machining speed and equivalency of quality than other processing methods. In characteristics of press plastic working, mold manufacturing according to characteristics of each product should be preceded before processing and it has a great influence on machining speed and quality of products and etc according to manufacturing method. Therefore, mold design technology is a critical technology in press plastic working. There are lots of variables in press plastic working according to worked material, mold materials, conditions of heat treatment, clearance and so on. Abrasion of mold depends on these kind of conditions and sheared surface which is crucial for quality of product also depends on them. In this study, we conduct research on abrasion loss of mold according to 8, 10 and 12% of clearance for thickness of 1.0mm of worked material out of mold design variables of the products whose worked materials are high carbon steel and carbon tool steel by a practical experiment.

• Design & Manufacturing
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• v.6 no.2
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• pp.90-95
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• 2012

The sheet metal forming proceccing is very important and indispensable in the automotive industry because the accuracy of prsee worked parts is directly related to the automotive quality. But when making mold it is difficult and expensive to modify mold. mold design technology is a critical technology in press plastic working. When design the mold there are lots of variables in press plastic working according to worked material, mold materials, conditions of heat treatment, clearance and so on. Abrasion of mold depends on these kind of conditions and sheared surface which is crucial for quality of product also depends on them. In this study, we conduct research on abrasion loss of mold according to 8, 10 and 12% of clearance for thickness of 1.0mm of worked material out of mold design variables of the products whose worked materials are high carbon steel and carbon tool steel by a practical experiment and perform a comparative evaluation of difference of abrasion loss mold with the alloy tool steel (STD11) and Tungsten Carbide (WC).

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.35-44
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• 2009

Long stroke Fast Tool Servo (LFTS) with maximum stroke of $432{\mu}m$ is designed, manufactured and tested for fabrication of optical free-form surfaces. The large amount of stroke in LFTS has been realized by utilizing the hinge and lever mechanisms which enable the displacement amplification ratio of 4.3. In this mechanism the peculiar shape was devised for maximizing the displacement of end tip in LFTS and special mechanical spring has been mounted to provide the sufficient preload to the piezoelectric actuator. Also, its longitudinal motion of tool tip can be measured by capacitive type displacement sensor and closed-loop controlled to overcome the nonlinear hysteresis. In order to verify the static and dynamic characteristics of designed LFTS, several features including step response, frequency response and cut-off frequency in closed-loop mode were experimentally examined. Also, basic machining result shows that the proposed LFTS is capable of generating the optical free-form surface as an additional axis in diamond turning machine.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.1-13
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• 2002

최근 자동차가 편리성과 안전성을 추구함에 따라서 자동차 부품도 과거의 기계식 동작 방법에서 전자 제어 장치가 부착된 전자식 동작 방법으로 발전되어 가고 있는 추세입니다. 또한 연비 향상을 위하여 부품의 소형화가 급속히 추진되고 있습니다. 이러한 전자화, 소형화를 실현시키기 위해 자동차 부품에서의 정밀성이 요구되어 지고 있고, 부품 제조 측면에서는 고속화, 정확성이 요구되고 있는 실정입니다. 당사의 경우 CBS (Conventional Brake System)를 생산하다가 전자 제어 장치가 부착된 ABS (Anti-lock Brake System)의 생산을 시작할 때, 부품의 정밀도를 좌우하는 각 치수의 공차 영역이 전체적으로 CBS 대비 약 1/5 수준밖에 되지 않고, 가공 속도는 약 2 배가 빨라야 하기 때문에 생산 준비 단계에서 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 여기서 당사가 ABS를 양산하면서 겪은 경험을 토대로 기술토록 하겠습니다. 가공 기술의 경우 고속, 정밀 가공을 실현시키기 위해서 크게 4 가지 측면을 고려해야만 하며, 그 4가지는 설비, Tool Holder, Tool, Chip 측면입니다. 먼저 설비가 고정도가 되기 위해 고강성을 필요로 하는 것은 물론 가동중에 필연적으로 발생하는 열변형에 대한 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 이러한 열변형은 설비 설계 단계에서 대책을 수립할 수 있는 것도 있지만 주위 온도 변화에 의한 열변형처럼 사용 중에 발생되는 것은 설비 사용자가 장시간에 걸친 Data 를 확보하여 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 또한 Tool Holder의 정도도 일반적으로 사용하는 것보다는 고정도의 것이 요구되어지므로 Tool Holder Maker 에 반드시 요구 정도를 명기하여 주문하여야 합니다. Tool도 고속화를 실현시키기 위해 고정도의 다이아몬드 공구가 필요하였고 이를 국내에서 개발하기 위해 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 또한 Chip 배출이 고정도의 필수 고려 항목으로서 당사에서는 경우에 따라 여러 가지의 방법을 사용하고 있습니다. 조립 기술의 경우 스테인레스 박판을 열변형을 최소로 하면서 용접을 하기 위해서 레이저 용접을 도입하였고, 부품을 압입하면서 정확하고 정밀한 치수 셋팅을 위하여 서버 모타를 이용한 압입 방법을 사용하였습니다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.3 no.1
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• pp.7-14
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• 2004

Machining error is defined the normal distance between designed surface and actual tool path with tool deflection. This is inevitably caused by the tool deflection, tool wear, thermal effect and machine tool errors and so on. Among these factors, tool deflection is usually known as the most significant factor of machining error. Tool deflection problem is analyzed using Instantaneous horizontal cutting forces. The high quality and precision of machining products are required in finishing. In order to achieve these purposes, it is necessary work that decrease the machining error. This paper presents a study on the machining error caused by the tool deflection in ball end milling of 2 dimensional surface. Tool deflection model and simple machining error prediction model are described. This model is checked the validity with machining experiments of 2 dimensional surface. These results may be used to decrease machining error and tool path decision.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.21 no.8
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• pp.720-725
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• 2011

Most ultrasonic vibration cutting tools are operated at the resonance condition of the longitudinal vibration of the structure consisting of booster, horn and bite. In this study, a transverse vibration tool with beam shape is designed to utilize the vibration characteristics of the beam. Design point of the transverse vibration tool is to match the resonance frequency of the bite to the frequency of the signal to excite the piezoelectric element in the booster. The design process to match the natural frequency of the longitudinal vibration mode of the horn and that of the transverse vibration mode of the bite is presented. Dimensions of the horn and bite are searched by trend analysis through which the standard shapes of the horn and bite are determined. After the dimensions of each component of the cutting tool consisting of booster, horn and bite are determined, the assembled structure was experimentally tested to verify that true resonant condition is achieved and proper vibrational displacement are obtained to ensure that enough cutting force is generated.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.7 s.184
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• pp.177-186
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• 2006

In order to realize a three-dimensional shape on CAD, the machining process has been widely used because it offers practical advantages such as precision and versatility. However, the traditional machining process needs a large amount of time in cutting a product and the remained material causes trouble such as inconvenience due to cleaning process. Therefore, a new rapid manufacturing process, Rapid Heat Ablation process (RHA) using the hot tool, has been developed. In this paper, the hot tool for RHA process is designed to minimize radius of heat affected zone. TRIZ well-known as creative problem solving method is applied to overcome the contradictive requirements of the hot tool. For the detailed design of the hot tool, numerical model is established with several assumptions. In order to verify the numerical results, surface temperature of the hot tool is measured with K-type thermocouple at the predetermined location. Numerical and experimental results show that the devised hot tool fulfils its requirements. The practicality and effectiveness of the designed hot tool have been verified through experiments.

• Journal of the Korea Safety Management & Science
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• v.7 no.2
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• pp.29-39
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• 2005

우리의 식생활 및 주거 환경이 향상됨에 따라 과거에 비해 학생들의 체격이 커지고 체형 또한 점차 서구화 되가는 경향을 보이고 있으나 아직까지도 초${\cdot}$중${\cdot}$고등학교에서는 학생 자신의 체격에 적합하게 조절하여 사용할 수 없는 고정형 의자를 사용하고 있다. 이에 따라 학생들의 신체발육에 지장을 초래 할 수 있으며 특히 요통과 같은 허리에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 학생 자신의 체격에 맞게 높낮이를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있는 학생용 의자를 개발하였다. 개발된 조절형 의자는 일반적으로 사용하는 학생용 의자의 다리부분에 풀림과 조임이 가능한 금속제 나사형식의 높이조절봉을 도입하여 공구가 필요 없이 손으로 회전시켜 좌판의 높이를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있게 설계하였다. 또한 의자 등받이는 전${\cdot}$후${\cdot}$상${\cdot}$하방향으로 이동되게 함으로써 착석 시 좌판의 깊이와 등받이의 높낮이를 동시에 한번의 동작으로 조절 가능하게 하였다. 한편 개발된 조절형 의자는 현재 우리나라에서 채택하여 사용하고 있는 ISO 5970(Standards for tables and chairs for educational institutions)과 비교하여 수용능력에 따른 적합성 여부를 평가하였으며 피실험자 40명을 대상으로 fitting trials를 실시하였다. 평가결과 개발된 조절형 의자는 두가지 평가 기준에 적합하였으며 실용화 가능성을 발견하였다. 향후 이를 각급 학교 및 학원에 보급 활용함으로써 학생들의 이상체형 형성을 억제하여 신체 발육과 안전을 도모할 수 있으며 학습효과 또한 높일 수 있다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.551-555
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• 2010

수생 생태계에서 하천 어류 서식 환경을 보호하고 유지하기 위해서는 어류의 적절한 서식 공간 확보가 선행되어야 하며, 하천정비사업에 따른 준설 시 하상변동으로 및 유속 변화로 인하여 발생하는 다양한 영향을 충분히 검토해야 한다. 본 연구에서는 우선 교각의 설치와 합류부위치로 인해 발생하는 모의 영역 내의 2차원 흐름거동을 RMA-2 모형으로 분석하였다. 또한 어류의 미시서식처를 고려한 최적의 영역에 대한 면적을 산정하였다. 이를 위해서 2차원 물리 서식처 모의 모형인 River2D를 적용하여 가중가용면적-유량 관계 곡선의 도출을 통해서 최적유량 산정시 중요한 지표인 WUA (Weighted Usable Area)의 산정결과를 어종별, 지역별 그리고 정비사업 전후에 대한 비교하였다. 적용구간은 낙동강 살리기 사업의 25공구(칠곡2, 구미 1지구: 약 8.74 km) 전체를 대상으로 하며 그중에서도 지류 합류부인 경암천부근 (제1지역)과 교각부근(제2지역)에서의 분석을 실시하였다. 피라미에 대한 WUA 값 산정결과 하천정비후에 정량적인 개선 효과를 확인하였으나 안정적인 수심 및 유속분포 지역의 개선을 위한 설계검토가 필요하다 할 수 있다.