• 한국융합학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.175-182
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• 2018

본 연구에서는 초음파 진동에너지가 융합된 커팅기용 공구 혼 제작에 대한 기초 연구 자료를 제작하고자 이론적방법과 유한요소해석을 병행하여 설계하였다. 고 성능의 초음파 절단을 진행하기 위해서는 횡진동이 아닌 종진동으로만 진동해야 하며, 기계적 진동에너지를 효율적으로 전달하기 위해 출력부에 최대진폭이 발생해야 한다. 따라서 공구 혼은 발진기의 가진 주파수와 공구 혼의 고유주파수가 동일하게 설계되어야만 한다. 공구 혼을 공진설계하기 위해서는 1차원 파동방정식을 이용한 이론적 접근법과, 유한요소 해석결과를 설계모델에 반영하는 방법이 있는데, 본 연구에서는 최초에 공구 혼의 대략적인 치수를 1차원 파동방정식을 통해 결정하고, 유한요소 해석 결과를 바탕으로 최적 모델을 선정하여 공구 혼의 최종 형상에 반영하였다. 이와 같은 내용을 실제 커팅용 공구 혼의 기초자료로 활용하고자 하며, 추후 제작 및 실험 데이터를 본 연구내용과 비교할 예정이다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.96-109
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• 2012

채터진동은 공작기계에서 가공중에 소재와 공구사이에 나타나는 급격한 상대진동을 말한다. 이러한 진동은 가공 소재 품질에 심각한 영향을 미치는 요소일 뿐만 아니라 가공툴과 기계에 손상을 유발시키는 인자이기도 하다. 본 연구는 공작기계의 구동 중 발생되는 채터진동을 실시간으로 감지하여 공구의 회전속도와 이송 속도를 제어하여 자율보정함으로써 보다 빨리 채터진동의 영향을 보상함을 물론 보다 정밀한 가공물을 생산할 수 있는 채터진동 감지 및 보정에 관한 것이다. 실시간 처리를 위하여 본 연구에서의 공작기계의 채터진동 보상장치는 공작기계에 임베디드 형태의 디바이스로 개발되었으며, 구성은 공작기계의 채터진동을 감지하는 센서와 센서로부터 감지된 채터진동에 따라 보상값을 예측하여 산출하는 채터보상기를 포함하여 공작기계의 CNC제어기의 연계 구성됨을 특징으로 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.75-79
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• 1996

가공품 중에서 구멍가공이 차지하는 비율은 매우 높으며 또한 가공정밀도가 요구되어진다. 그러나구멍의 직경에 비하여 길이가 길어지면 칩의 배출, 절삭날부의 윤활이 어려워지고, 공구의 진동문제가있기 때문에 일반적인 가공으로는 불가능할 경우가 많다. 따라서 이에 적절한 가공방법은 고압력의 절삭유를 공급할 수 있는 공구를 이용하여 가공할 수 있으며, 그 대표적인 방법으로는 Spade Drill, Gun Drill, 및 BTA Dill에 의한 깊은구멍가공봅이다. 본 연구에서는 Single Tube BTA 드릴링 시스템에서 Single Edge BTA Drill을 사용 하여 깊은 구멍을 가공할 때 공작물 SM55C의 최적절삭 조건의 선정과 공구수명에 대하여 실험을 통하여 분석 하고자 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.898-901
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• 2000

In this paper, the theoretical tool displacement and surface roughness are analyzed based on the tool locus of a 2-dimensional tool vibrator. At first, the effects assuming no structural deformation of such variables as frequency, amplitude and phase difference that determine tool loci are simulated. The results show that larger amplitude and/or higher frequency makes better surface. However, a real tool vibrator has the structural deformation, much or less, depending on the excitation frequency. Applying FEM analysis to the deformation of a designed 2D tool vibrator according to the excitation, it has been proved that in this case the displacement is 5${\mu}{\textrm}{m}$ at 1KHz and almost 0 at 20KHz even under the same excitation amplitude.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.57-62
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• 2001

밀링은 회전공구를 사용하여 금속을 제거하는 효율적인 방법으로, 특히 수직밀링은 고능률절삭의 이점 때문에 널리 사용되는 금속절삭 가공방법중의 하나이다. 그러나 밀링커터는 단속절삭 공구로서 절삭 날의 단속절삭작용에 의한 변동절삭력과, 여러 날의 동시가공에 의한 절삭력의 교란 때문에 가공능률, 가공정밀도, 기계와 공구의 수명향상에 문제가 되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기계설계자들은 절삭력의 교란에 의하여 일어나는 진동을 줄이기 위하여 기계구조의 강성을 증가시켰으나 이석은 고비용을 필요로 하게 되므로 공구 형상을 개선하여 안정된 절삭을 시도하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.81-85
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• 1993

정면밀링은 급속 가공을 매우 효율적으로수행할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 밀링커트는 단속 절삭 공구로서 절삭날의 단속절삭작용에 의한 변동적삭력과 여러날의 동시가공에의한 절삭력의 교란 때문에 절삭성이 기계가공에 문제가 되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기계설계자들은 절삭 력의 교란에 의하여 일어나는 진동을 줄이기 위하여 기계구조의 강성을 증가시켰으나 이것은 비용이 많이 들게 되므로 공구 형상을 개선하여 안정된 절삭을 시도하였다. 본 연구에서는 절삭력 모델을 이용하여 변위 발생의 원인인 절삭력변동을 최소로 하는 커터의 형상을 3차원으로 최적 설계하였다. 최적 설계 제작된 공 구와 재래식 공구를 사용하여 절삭력, 공구수명, 표면조도를 측정하였다. 최적 설계 제작된 공구와 재래식 공구에 의하여 측정된 결과들을 비교 검토하여개발된 공구의 절삭특성을 규명하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.216-222
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• 1992

현재의 가공 시스템에 있어서 가공 작업자체는 NC 공작기계, 머시닝 센터등에의해 자동적으로이루어 지고있으나, 작업 상태에 대한 감시 및 공구교환 시기의 결정은 주로 숙련된 작업자에 의해이루어 지고 있으므로완전 자동화, 무 인화에 큰장애가 되고 있다. 특히 공구 파손 및 공구 마멸에 대한 감시는 공구 교환 시점의 자동결정 뿐 아니라 가공 시스템의 무인 운전을 위해서 필수적인 것으로, 기계 정지 시간(down time)을 줄일 수 있고, 제품의 정밀도를 높일 수 있다. 본 연구에서는 이를 위한 기초 연구로, 가공상태를 나타내는 감시신호로 AC 주축 모터 전류와 주축대진동 신호 를 선정하여 엔드밀 공구와 드릴 공구를 이용한 작업에서의 공구 상태변화에 따른 감시신호의 성능을 조사하였다.

• 안전기술
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• 78호
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• pp.8-11
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• 2004

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.623-628
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• 2011

마이크로 방전가공은 활용도가 높은 미세가공기술이지만 가공깊이가 증가하면 방전가공 시에 발생하는 가공부산물인 데브리(debris)로 인해 공구 전극과 공작물이 단락되어 방전의 진행이 힘들고 극심한 전극마모가 발생한다. 이를 극복하기 위하여 공구 전극이나 공작물에 진동을 부가하는 진동 플러싱 기술이 개발되었으나 기존의 진동 플러싱 연구는 피에조 액츄에이터를 적용하여 높은 진동수를 발생시키는 것에만 집중하였다. 본 연구에서는 경제적이면서도 유사한 효과를 얻을 수 있는 솔레노이드를 이용한 진동 플러싱을 제안한다. 솔레노이드를 이용한 진동 플러싱은 피에조 액츄에이터를 이용하는 것에 비해 큰 진폭을 얻을 수 있으며 진동수에 대해 독립적으로 설정하는 것이 용이하다. 가공 실험을 통해 솔레노이드를 이용하여 낮은 진동 주파수에서 큰 진폭으로 진동 플러싱하는 방법이 고주파진동 플러싱과 비교하여 경제적이며 충분한 적용효과를 발휘할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.247-253
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• 1996

기계 가공을 위해선 보통 많은 절삭 에너지가 필요하다. 공작 기계는 대부분 매우 적은 감쇄 특성을 지니는데, 앞서 언급한 절삭 에너지는 공작 기계 구조물에 전달되게 된다. 이때 기계 가공에서의 특유 메카니즘인 채터(chatter)라는 자생적인 진동(self-excited vibrations)현상이 종종 발생한다. 이러한 채터 현상에서의 절삭 가공은 절삭 공구의 물리적 한계에 직면한다. 그러므로, 실시간 제어기의 적용을 필요로 한다. 이 연구 보고서는 chatter 진동을 적절히 제어하기 위해, 가공 시간에 따라 변하는 절삭공구와 피삭제간의 transfer function을 recursive 방식을 통해 update하도록 시도하였다. 이 방식은 디지털 신호처리 기법과 제어 설계 기법을 적용하였다. 아울러, 일련의 시뮬레이션이 제시되며, 현재, 실험적으로 접근하기 위한 연구를 진행중에 있다.