CNC 3축 파이프 형상절단기의 성능은 이송계의 위치결정 정밀도와 공작물의 가공 정밀도를 측정하고 검증함으로써 평가되었다. 위치결정 정밀도는 PLC의 모션 컨트롤러에 의하여 구동된 이송 거리와 레이저 간섭계를 이용 한 실제 이송 거리를 측정 비교하여 오차를 확인하였다. 그리고 가공 정밀도는 절단된 공작물을 스캐닝하고 3D 모델링하여 가공형상을 확보하고, 절단궤적에 해당하는 CL 데이터와 비교하여 오차를 확인하였다.
As the requirement of LCD products which are large screen and have high brightness increases, the role of light guide panel (LGP) of which micro-features diffuse the light uniformly on surface is getting important. In general, there are many errors in machining like machine tool errors process error, setup error and etc. The amount of setup error in general machining is not so big in comparison with the others, so it is mostly neglected. But, especially in v-groove micromachining, setup error has a significant effect on micro-features. Low quality product and high cost are resulted from setup error. In v-groove micromachining, to confirm the effect of setup error, it is identified and then setup error synthesis model is derived from analysis of tool and workpiece setup. In addition, to predict the micro-features affected by setup error and enhance the production efficiency, the setup condition satisfying the tolerance of micro-features is geometrically analyzed and presented.
기계 가공에서 사용되는 엔드밀의 사용 시, 공작물과 엔드밀 사이에 발생되는 응력과 밀링기계의 회전력과 공작물 가공에 사용되는 압력으로 인한 세 가지 엔드밀 모델들의 구조적 변형들을 시뮬레이션 해석에 의해서 연구한다. 이 결과들은 구조 및 피로해석으로 이루어진다. 해석 결과, Model 1이 Model 2나 Model 3보다 덜 변형되는 것을 알 수 있다. 그리고 최대 등가응력은 Model 1이 다른 형상의 모델에 비하여 가장 작은 것을 확인할 수 있으며, 3개의 모델 중 Model 1이 다른 모델에 비하여 더 큰 힘을 견딜 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구의 결과를 엔드밀의 설계에 응용한다면, 그 파손 방지 및 내구성을 검토하는데 유용하게 활용될 것으로 사료된다.
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.
제방은 유수의 원활한 소통을 유지시키고, 제내지를 보호하기 위하여 하천을 따라 흙으로 축조한 공작물로서, 일반적인 제방의 구조는 제외지와 앞비탈, 둑마루, 뒷비탈 및 측단 등을 포함하는 제방 부지 및 제내지로 구성된다. 제방은 평평한 둑마루를 가지는 선형 구조물이긴 하지만, 하천유역에 존재하는 다른 선형 형태의 구조물 (도로, 교량 등) 에 비해서 일정한 경사도를 가지고 있는 앞비탈 및 뒷비탈을 보유하고 있기 때문에 다른 선형 구조물의 형태와 구분된다. 따라서, 하천유역 매핑 작업 시, 제방부지를 도로 및 교량 등 다른 선형 구조물과 구별하여 추출할 필요가 있다. 본 연구에서는, 항공 LiDAR 자료로부터 헝태학적 영상처리 (Morphological Image Processing) 기법을 이용하여 제방부지를 추출하는 기법을 개발하였다.
공작기계는 기계산업의 생산 및 시제품가공 등에 널리 적용되고 있다. 폭발시 발생하는 지반진동은 인근 구조물의 손상이나 시설에 많은 영향을 미친다. 본 논문은 발파진동이 공작기계의 가공정밀도에 미치는 영향을 고찰하였다. 발파진동과 발파시 공작기계의 진동을 측정하였고, 진동허용치를 기준으로 평가하였다. 공작기계의 진동허용치를 기준으로 할 경우 본 연구에 사용된 공작기계의 발파시 진동허용치는 SLIGHTLY ROUGH~ROUGH에 해당된다. 발파진동이 반복될 경우 정밀도가 저하될 가능성이 많다.
고속 가공과 저중량 설계에 대한 수요가 증가함에 따라, 공작기계 주축의 진동 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초정밀 가공에서 주축의 진동은 공작물 표면 형상에 큰 영향을 끼치게 된다. 다양한 가공 공정의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 공작기계 주축 진동 문제를 해결하여야 한다. 이 논문에서, 공작기계 주축의 진동 억제를 위해 TiC-SKH51 금속 기지 복합재가 사용되었다. TiC-SKH51 복합재의 동적 특성을 확인하기 위해 충격 망치 시험을 수행하였다. FEA의 모드 분석 결과와 충격 망치 시험 결과를 비교하여 FEA의 신뢰성을 확인한 후, 공작기계 주축 모델의 해석이 실행되었다. FEA 결과로부터 진동 발생 억제를 위해 TiC-SKH51 복합재를 적용한 공작기계 주축이 사용될 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 절삭공정 중 발생하는 공구의 접촉이탈 현상에 의하여 공작 물의 절삭된 표면중에 한회전 및 그 이전 회전에 절삭된 절삭면의 형상이 현재의 절삭 깊이에 영향을 미치는 다중재생효과(multiple regenerative effect)가 존재하는 선삭 작업에서 공구의 착탈현상을 고려한 비선형채터(nonlinear chatter)를 공작기계의 생 산성의 관점에서 절삭공정의 특성을 고려하여 해석하였으며, 수동제어기의 일종인 임 펙트댐퍼를 절삭공정에 응용하여 절삭작업중에 공작기계의 안정성향상 뿐만 아니라 생 산성의 증가효과를 규명하였다.아울러 댐퍼자체의 설계변수에 따른 채터 억제효과 를 고려하여 최적의 댐퍼를 설계하는 방법을 제시하였다.
3차원 자유곡면을 볼엔드밀을 사용하여 금형가공을 할 경우, 가공면에는 공구경로에 따른 흔적과 NC공작기계의 직선보간시 발생되는 가공오차에 의하여 공작물 상에 가공오차가 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 공작기계상에 서 금형가공을 수행한 후에는 가공오차를 제거하고 금형의 표면을 매끄럽게 하기위하여 연마작업이 픽수적으로 요구 되고있다. 본 연구에서는 3차원 자유곡면으로 이루어진 금형의 연마가공에 로봇을 도입하고, 이를 위한 로봇 작업단의 경로 제어시비전문가라 할지라도 CAM시스템으로 부터 금형 가공용 NC공작기계의 공구경로데이타(Cutter Location Data)를 받으면 자유곡면을 모형화한 후 자유곡면의 법선벡터와 연마로봇 작업단의 위치벡터를 자동으로 생성하고, 그에 따른 로봇의 작업명령을 자동으로 생성할 수 있는 CAMPoli 오프라인 로봇 프로그래밍 시스템을 개발하였다. CAMPoli시스템은 마이크로소프트사의 WINDOWS/386 오퍼레이팅 시스템을 이용하여 IBM-PC/386 상에서 개발되었으며 그주요한 내용들은 다음과 같다. i) CAM시스템으로 부터 입력된 CL-데이타로부터 연마면에 대한 자유곡면을 생성하고, ii) 연마공정의 데이타베이스에 기초한 연마면수의 지정 및 변경을 수행하고, iii) 자유곡면 연마를 위한 로봇 작업단의 위치벡터와 법선벡터를 계산하고, iv) 기존의 로봇언어를 이용한 오프라인 소스프로그램(Source Program)을 생성 및 그래픽 시뮬레이션 하는 과정으로 구축되었다.
Recently, a demand for precision 5-axis machine tools is significantly increasing, and the maintenance of machine tool accuracy becomes more important. it is very difficult to evaluate to accuracy of 5-axis M/C in the production site since it needs expensive measuring equipment and skilled engineer. On the other hand, evaluation items of 5-axis M/C are not systematically organized in the existing KS and ISO standards. In this study, the evaluation items for 5-axis M/C were derived systematically and a test workpiece was developed to evaluate the machine tool accuracy more easily. The error sources of machine tool can be estimated by machining and measuring of the test workpiece. The correlation between the machine tool accuracy and the accuracy of machined test workpiece was analyzed. As a result, the accuracy of machined test workpiece represented the accuracy of machine tool and the error sources very effectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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