• 광학세계
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• 통권107호
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• pp.62-67
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• 2007

일반적으로는 지립의 작용으로 연마가 진행되기 때문에 기계적인 미세 절삭이 주된 작용을 하고 이 작용에 화학적인 작용이나 국부적인 유동 작용이 복잡하게 더해지는 것으로 생각된다. 그러나 이 연마 메커니즘의 상세한 내용에 대해서는 해명이 시도되고 있지만 불명료한 점이 많은 게 사실이다. 이 때문에 복잡한 연마 메커니즘을 기본으로 설명을 진행하는 것보다 여기에서는 연마의 몇 가지 파라미터 중 연마 공구의 크기에 주목해 비교적 큰 연마 공구(가공물 지름과 같거나 그 이상)를 이용하는 연마 가공 방식과 비교적 작은 연마 공구(가공물 지름의 1/3 이하 정도)를 이용하는 연마 가공 방식으로 크게 나누어 광학 유리의 경면 연마에 관해 개략적으로 설명하겠다. 또 이 밖에 최근 과학 유리의 경면 연마나 연마 이외의 가공에 대해서도 개략적으로 설명하겠다.

• 광학세계
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• 통권105호
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• pp.72-79
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• 2006

연마법은 정밀도가 높은 가공을 할 수 있게 함으로써 르네상스 시대부터 오늘날에 이르기까지 다양한 광디바이스를 제공하고 광학산업발전에 크게 기여를 했다고 해도 과언이 아니다. 최근 과학과 기술의 진보에 따라 새로운 연마 자재를 입수하기가 쉬워진 덕택에 연마법은 다양한 형태로 기술 개선이 진행되고 있다. 연마는 조면 연삭과 경면 연삭으로 크게 나눌 수 있는데 이들 연마는 기본적인 가공 조작으로서, 랩과 폴리싱 패드(폴리셔) 혹은 지석 등의 공구면에 연마제나 연마액을 공급하고 거기에 가공물을 누르면서 문지르는 방법을 채용하는 것이 일반적이다. 래핑은 지석 연마로 바뀌고 있고, 폴리싱은 다시 고도의 경면 연마로 발전하고 있어 앞으로도 광 디바이스 제작에 기여할 가공 기술이다. 이와 관련하여 본 고에서는 조면 연마, 경면 연마 순서로 설명하겠다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.284-289
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• 1991

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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.82-82
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• 2003

산업이 발전함에 따라 연마 후의 요구 정밀도도 더욱 높아지고 있다. 하지만 일반적인 기계 가공으로는 연마하기 힘든 부위가 아직 너무 많은 것이 현실이다. 곡관부, 관내부, 가공물 사이에 있는 틈새부 등이 그 예이다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 기계 가공으로 연마하기 어려운 틈새부의 연마를 하기 위한 기본적인 자기 연마 특성을 관찰 하고자 하는 것이다. 본 연구에서 사용하는 Al은 Al-Mg합금으로 비열처리 5xxx계열이다. 이 합금은 고강도를 가지고 있으면서, 해수에 대한 내식성이 우수하여 널리 이용되는 금속이다. 본 연구에서 사용되는 실험 장치는 두개의 극(N-S) 사이에 연마 입자를 투입하여 브릿지를 형성한다. 이 브릿지 사이를 Al합금이 두개의 서버 모터에 의해 상대적인 운동을 하게 한다. 연마는 이러한 상대 운동을 이용하는 원리이다. 본 연구에서 이루어지는 실험은 연마 입자의 성분비와 양, 그리고 가공시간 등의 변수를 이용하여 가장 우수한 연마 조건을 선택하고자 한다. 차후 연구 과제는 본 연구에서 얻어지는 연마 특성을 이용하여 두 개의 평판 혹은 어려 개의 Al평판의 틈 즉, 일반적인 기계 가공으로 연마하기 힘든 부위의 연마에 적용하여 그 특성을 알아보고, 일선 산업 현장에 응용 가치를 알아보고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.1013-1018
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• 2014

자기연마가공은 연마입자와 자성입자를 혼합한 공구의 유연성을 이용하여, 공작물 표면을 폴리싱하는 특수가공법이다. 기존 연구의 대부분은 가공 정밀도를 향상시키기 위해서 연마입자의 크기를 달리 하는 것에 관한 내용들이다. 그러나 자기연마 가공에서는 연마입자의 크기뿐만 아니라, 자성입자의 크기도 가공에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되며 이에 대한 연구가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 크기가 다른 자성입자들을 사용하여 자기연마가공의 효과를 평가하였다. 자성입자는 철분말을 사용하였으며, 직경이 평균 8, 78, $250{\mu}m$의 크기이다. 공작물의 표면거칠기 향상 정도를 비교하여 자성입자의 크기가 자기연마가공의 정밀도에 미치는 효과를 평가하였다. 자성입자의 크기는 표면거칠기의 향상에 많은 영향을 미치며, 직경이 $78{\mu}m$일 때 가장 좋은 표면거칠기의 향상을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.923-928
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• 2015

본 논문에서는 고경도의 재료를 효과적으로 가공하기 위하여 초음파-자기연마 복합가공을 제시하고, 초음파-자기연마 복합가공의 효율성을 검증하기 위해. 실험계획법을 적용하여 각 인자의 영향력을 평가하였다. 그 결과, 기존의 자기연마가공보다 초음파-자기연마가공의 가공효율이 더 높게 나타났으며, 초음파-자기연마 복합가공에서 가장 적절한 주파수는 28kHz 인 것으로 나타났다. 또 표면거칠기에 대한 인자의 영향을 평가하였을 때, 초음파의 진폭이 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 그러나 $55{\mu}m$ 의 진폭이 적용되었을 때, 자속밀도의 변화에도 불구하고 가공효율이 오히려 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 지나치게 큰 초음파 진폭은 오히려 자기연마가공의 효과를 저하시키는 것임을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.136-141
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• 1993

진공챔버,위생튜브등 정밀한 내면을 필요로 하는 경우 표면거칠기를 향상시키기 위한 방법으로 전해가공 및 수작업을 하는 경우가 대부분인데 이는 가공비가 비씨고 다듬질 시간이 많이 걸리는 등 매우 비경제적이다. 더구나 길이가 긴 관이나 구부러진 관의 내면은 기계적으로 다듬질이 매우 어렵다. 그러나 최근에 개발된 전자기장을 이용한 자력 연마가공법은 기존의 기계적인 가공법과는 달리 실제 가공을 행하는 공구부와 ㅣㅇ를 구동하는 구동부 사이에 공극을 허용하기 때문에 이를 이용하여 회전이 불가능한 곡관의 내면다듬질을 가능하게 하였다. 지금까지 연구들은 단순히 전자석 및 전원으로 이루어진 수동가공 시스템으로서 가공공정 자체의 특성파악에 집중되어 왔으나 자력연마법의 장점중의 하나인 다듬질 공정의 자동화 가능성을 실현시키기 위해서는 공정의 제어가 필요하다. 본 연구에서는 이를 실현시키기 위한 기초연구로서 컴퓨터구동 회전자력연마가공 시스템을 개발하고 그 기본특성을 알아보기 위해 유한요소법을 이용하여 원형 요오크 및 여섯개의 자극에 대해 자력선의 분포를 알아보았다. 또한 이로부터 가공영역의 자속밀도를 계산하고 다듬질 가공을 가능케 하기위한 회전자화의 발생방법에 대해 고찰하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권6호
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• pp.404-408
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• 2009

본 연구에서는 마이크로/나노입자를 이용한 연마가공 공정에서의 입자-표면간 접촉상황에서 접촉계면의 기계적 성질과 재료제거율간의 관계를 실험적으로 고찰하였다. 연마가공 공정에서의 입자-평면간 접촉을 모사하기 위하여 팁 대신 실리카 입자를 부착한 콜로이드 프로브를 이용한 원자현미경 실험을 통하여 마찰력과 강성을 실험적으로 측정하였다. 실험결과와 이론적 접촉해석으로부터, 마찰계수는 횡방향 접촉강성에 따라 대체적으로 증가하고 재료제거율은 실리카 입자와 Cu, PolySi, Ni과 같은 다양한 재료표면간 접촉에서의 마찰계수들과 지수함수적인 비례관계를 가지고 있음을 규명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.887-892
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• 2014

일반적인 자기연마가공에서 브러쉬는 연마입자와 자성입자 그리고 약간의 절삭유가 혼합되어 형상을 갖춘다. 그러나 공구가 고속으로 회전하게 되면 대부분의 연마입자는 원심력의 증가로 공구에서부터 떨어져나간다. 이러한 현상은 가공 효율을 저하시키는 결과를 야기한다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법 중 하나는 절삭유 대신에 실리콘 겔과 같은 고점성의 물질을 사용하여 입자의 구속을 증가시키는 것이다. 연마입자의 과도한 탈락에 대응하는 또 다른 방법은 습식자기연마(WMAP)이다. 습식자기연마는 절삭유가 공작물의 표면에 충분히 공급된 상태의 자기연마를 의미한다. 본 연구에서는 습식자기연마에서 구속된 연마입자의 구속량과 표면거칠기 향상의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 습식자기연마에서 연마입자의 구속률이 낮음에도 불구하고 표면거칠기가 더 많이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.850-853
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• 2000

최근에 초정밀 제조업 분야에서 볼의 이용에 관한 연구가 급속히 진행되고 있으며, 일부 반도체 분야에서는 BGA(Ball Grid Array)와 같은 용도로 이용되기도 하며, 볼 자체를 반도체 칩으로 응용하려는 시도가 제안되어 있다. 이러한 적용분야들에서 볼의 진구도, 정밀도 및 청정도 등을 만족시킬 수 있는 가공기술이 선결되어야 한다. 본 연구에서는 초정밀 볼의 가공기술 개발을 목적으로 하여 유리 볼을 대상으로 하고 $H_2O$와 CeO$_2$를 혼합한 연마재를 사용하여 부상회전에 의한 비접촉식 연마방법을 제안하고 가공특성을 조사하였다 연구 결과로서, 비 접촉식 볼의 가공에서는 가공에 앞서 $H_2O$와의 전처리 과정을 거침으로 해서 가공속도를 촉진시킬 수 있다는 사실이 확인되었다.