• 제목/요약/키워드: 비절삭력

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정면 밀링 가공에서의 절삭력 예측을 위한 비절삭 저항 모델링 (Modeling of the Specific Cutting Pressure to Predict the Cutting Force in Face Milling)

  • 주정훈;김국원
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.306-308
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    • 2008
  • 본 논문은 정면 밀링 가공에서의 절삭력 예측을 위한 수학적 모델을 설정하고 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 실험으로 얻은 절삭력 데이터를 이용하여 비절삭 저항을 모델링하였고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 절삭력을 예측하였다. 예측된 절삭력은 실제 실험을 통해 얻은 절삭력과 비교하여 본 모델의 타당성을 검증하였다.

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분산분석을 이용한 로드헤더 절삭시험 입출력 인자 간의 기여도 조사 (Contribution Assessment of Roadheader Performance Indexes by Analysis of Variance)

  • 김문규;송창헌;오주영;조정우
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.386-396
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    • 2022
  • 로드헤더에 미치는 변수의 영향력을 분석하기 위해 픽커터 절삭시험 관련 참고문헌들을 조사하였고, 수록된 데이터들을 수집하였다. 입력 인자는 일축압축강도, 절삭 깊이, 절삭 간격, 받음각, 비틀림각, 출력 인자는 비에너지, 절삭력, 수직력으로 결정했다. 입력 인자와 출력 인자로 분류 후 실험계획법을 작성하였고 분산분석을 이용해 변수들에 대한 기여도를 조사하였다. 그 결과, 절삭력과 비에너지에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 일축압축강도와 절삭 간격으로 분석되었다.

저강성 공구를 이용한 절삭에서의 채터 진동 (The chatter vibration in metal cutting using the low stiffness tool)

  • 김정석;이병호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.424-432
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    • 1989
  • 본 연구에서는 정적절삭실험으로 결정될수 있는 절삭변수로 표현되는 동적 절삭력을 해석적으로 구한다. 이 모델은 3차원 절삭형태에도 적용될 수 있는 특성을 갖는다. 새로이 제안된 절삭 과정의 모델은 동적절삭상태에서 절삭력 합력의 변화를 고려한 절삭기구를 통해 이루어지며, 해석적으로 한계절삭폭을 구한다. 실험적 규명 은 채터진동이 발생하지 않는 한계절삭 공작물에 비해 공구의 강성이 상대적으로 적은 보링(boring)작업에서 발생하는 것을 대상으로 하였다.

TBE의 굴착성능 평가를 위한 회전식 절삭시험의 적용 (Application of Rotary Cutting Test for Performance Assessment of Tunnel Boring Extender)

  • 정호영;전석원;조정우
    • 터널과지하공간
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    • 제32권4호
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    • pp.243-253
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    • 2022
  • 본 연구에서는 회전식 절삭시험기를 활용하여 TBE (Tunnel Boring Extender)의 굴착효율을 평가하였다. 회전식절삭시험에서 TBE에 의한 굴착과정을 모사하기 위하여 중앙부가 선행 굴착되어 있는 중공형의 암석모사시험체를 모르타르를 이용하여 제작하였다. 회전식 절삭시험기에 설치된 언더커팅 디스크(undercutting disc cutter, UDC)를 이용하여 나선궤적을 따라 암석을 절삭함으로써 TBE에 의한 굴착과정을 모사하였으며, 언더커팅 디스크의 절삭조건을 변화시켜가며 절삭조건들이 커터작용력 및 비에너지에 미치는 영향을 살펴보았다. 시험결과로부터 UDC의 커터작용력은 반경압입깊이와 수직압입깊이가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 세 방향의 작용력 중 수직력의 비중이 매우 크게 나타났다. 반면 비에너지는 반경방향과 수직방향 압입깊이에 따라 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 두 압입깊이의 비에 따라 비에너지가 최소화되는 지점이 나타날 것으로 판단되었다.

선형절삭시험에 의한 슬림 코니컬커터의 절삭성능 평가(I): Attack Angle 변화에 의한 결과 (Performance estimation of conical picks with slim design by the linear cutting test (I): depending on attack angle variation)

  • 최순욱;장수호;박영택;이규필
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.573-584
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    • 2014
  • 본 연구에서는 로드헤더 커팅헤드 설계의 기본 사항인 절삭조건에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보는 기초 연구를 진행하기 위하여 연암 및 보통암을 대상으로 하는 슬림 코니컬커터를 사용하여 받음각과 커터관입깊이, 커터간격의 조건에 따른 선형절삭시험을 수행하였다. 각 시험조건에서 커터작용력인 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. S/d비와 비에너지의 관계, 관입깊이와 비에너지의 관계, S/d비와 커터작용력의 관계로부터 받음각이 $50^{\circ}$, 커터간격이 12 mm, 커터관입깊이가 9 mm인 조건이 모르타르시험체에 대한 최적의 절삭조건임을 확인할 수 있었다. 특히 받음각이 $50^{\circ}$인 경우가 $45^{\circ}$인 경우에 비해 장비사양 설계를 위해 더 효과적임을 알 수 있었다.

퇴적층 암석의 픽 커터 절삭성능 평가를 위한 선형절삭시험 (Linear cutting machine test for assessment of the cutting performance of a pick cutter in sedimentary rocks)

  • 정호영;전석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.161-182
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    • 2018
  • 본 연구에서는 퇴적층 암석에서 픽 커터의 절삭성능을 평가하기 위하여 선형절삭시험을 수행하였다. 중국에서 채취된 Linyi사암과 역암을 모사한 콘크리트를 시험체로 사용하였다. 소규모 선형절삭시험장비를 이용하여 다양한 절삭조건하에서 절삭조건에 따른 커터작용력과 비에너지의 변화양상을 평가하였다. 커터작용력은 두 가지 재료 모두에서 압입깊이와 커터간격이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 재료의 강도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면 최대작용력과 평균작용력의 비율은 재료의 강도에 영향을 받기 보다는 재료의 구성 물질과 절삭특성에 영향을 받는 것으로 판단되었다. 절삭계수는 암석과 픽 커터의 마찰 특성에 영향을 받으나 절삭조건에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 절삭계수와 픽 커터 작용력의 합력방향에 따라 암석의 특성을 고려한 최적의 절삭각도를 선정해야 할 것으로 판단되었다. 한편 절삭조건에 따른 비에너지의 변화양상으로부터 최적 절삭조건을 규명하였다. 두 가지 재료에서 최적 s/p비는 2~4 범위로 도출되었고, 압입깊이가 증가함에 따라 비에너지는 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구의 결과는 픽 커터의 절삭메커니즘 규명을 위한 데이터베이스로 활용될 수 있으며, 픽 커터를 사용한 기계굴착장비의 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

3축방향의 비절삭 계수를 이용한 정면 밀링 절삭력 모델 개발 (Development of Cutting Force Model for Face Milling Operation Using 3-Directional Specific Cutting Force Coefficients)

  • 김희술;이상석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.116-129
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    • 1991
  • A cutting force model for face milling operation using 3-directional specific cutting force coefficients is developed. The model is taken into consideration factors such as cutter geometry, machining conditions, spindle eccentricity, insert initial postion errors, etc. The simulated force in X, Y, Z directions from the model are subsequently compared with measured forces in the time and frequency domains. The simulated forces have a good agreement with measured forces.

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절삭가공시 절삭력 신호의 카오스적거동에 관한 규명 (Verification on Chaotic Behavior of Cutting Force in Metal Cutting)

  • 구세진
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1996년도 추계학술대회 논문
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    • pp.96-100
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    • 1996
  • So far the analysis and modeling of cutting process is studied commonly assumed as being linear stochastic or chaotic without experimental verification. So we verified force signals of cutting process(ball end-milling) is low-dimensional chaos by calculating Lyapunov Exponents. reconstructing attractor using time delay coordinates and calcula-ting it's fractal dimension.

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정면 밀링 가공에서의 비절삭 저항 모델링 및 절삭력 예측 (Modeling of the Specific Cutting Pressure and Prediction of the Cutting Forces in Face Milling)

  • 김국원;주정훈;이우영;최성주
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.116-122
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    • 2008
  • In order to establish automation or optimization of the machining process, predictions of the forces in machining are often needed. A new model fur farces in milling with the experimental model based on the specific cutting pressure and the Oxley's predictive machining theory has been developed and is presented in this paper. The specific cutting pressure is calculated according to the definition of the 3 dimensional cutting forces suggested by Oxley and some preliminary milling experiments. Using the model, the average cutting forces and force variation against cutter rotation in milling can be predicted. Milling experimental tests are conducted to verify the model and the predictive results agree well with the experimental results.

정면 밀링의 절삭력 해석을 위한 평균 비절삭저항 모델의 개발 (Development of mean specific cutting pressure model for cutting force analysis in the face milling process)

  • Lee, B.C.;Hwang, J.C.;Kim, H.S.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.13-25
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    • 1994
  • In order to design and improve a new machine tool, there is a need for a better understanding of the cutting force. In this paper, the computer programs were developed to predict not only the mean specific cutting pressure but also the cutting force. The simulated cutting forces in X, Y, Z directions resulted form the developed cutting force model were compared with the measured cutting forces in the time and frequency domains. The simulated cutting forces resulted from the new cutting force model have a good agreement with the measured force in comparison with these resulted from the existing cutting force model.

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