• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.166-171
• /
• 1993

절삭공구에의한 절삭가공은 오늘날 가장 보편화된 가공기술중의 하나이다. 그런데, 최근들어 각종 첨단산업의발전과 함께 초정밀 부품제작이 필수선결 조건으로 부상하고 있으며, 이에대한 해결방안중의 하나로 초정밀가공 기 술로 크게 대두되고 있다. 최근 컴퓨터 기술의 발달에 따라 구조해석분야의 해석방법론의 개발 및 보완에 힘입어 Klemecki(1973)에 의해유한요소법을 이용한 Chip생성기구 해석에 관한 연구가수행되었으며, Stevenson(1983) 등에의해단열조 건하에서 변형률과 온도 상태에서의 Chip형상, 잔류응결-변형율에 대한 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 미소절삭기구를 모델링하고, 절삭인자규명을 중심으로 응력-변형률 해석을 실시함으로써, 미소절삭시의 Chip 생성기구 및 전단면 생성 원리, 공구와 Chip간의 마찰기구의 고찰을 통해기본 Mechanism 이해와 적절한 절삭유한요소모델 제시의 기초자료로 삼고자 한다. 특히 본 보고서에서는 미소 절삭기구의 적정한 Constitutive Deformation Law 마찰계수 등 주요절삭인자변경에 따른 미소절삭기구 해석에 주안점을 두어 연구한 결과를 기술하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
• /
• pp.81-81
• /
• 2003

최근 유한요소법을 이용하여 절삭가공을 해석하는 연구가 많이 발표되고 있다. 이 때 가장 문제되는 점이 피삭재에서 칩으로 분리하는 조건이다. 일반적으로 칩 분리 조건이라 일컬어지는 이 조건을 어떻게 설정할 것인가에 대해 현재까지도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 제시된 칩 분리 판별 조건은 두 가지 유형 - 기하학적, 물리적으로 나눌 수 있다. 기하학적 칩 분리 조건은 공구 끝단과 바로 앞 요소의 거리를 기준으로 정해진 특정한 값에 도달하면 요소가 분리되는 혹은 없어지는 방법을 이용하는 것이며(Fig. 1 참조), 물리적 칩 분리 조건은 요소 내의 소성변형률 혹은 변형률 에너지 밀도함수 등의 값을 기준으로 분리시키는 방법이다. 본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였으며 이 프로그램에서 제공하는 element birth/kill 기법을 이용하여 기하학적 판별조건에 도달하면 공구 끝단 앞의 요소가 사라지는 방법을 취하였다. Fig. 2는 절삭가공을 위한 유한요소 모델링을 나타낸다. 칩-공구 접촉 부위에 접촉요소를 사용하였으며, 피삭재의 왼쪽과 아래쪽 부위는 각각 변위구속을 하였다. 공구의 이동은 변위경계조건의 값을 변화시킴으로써 구현하였다. 절삭력을 비교함으로써 해석결과의 타당성을 검토하였으며, 피삭재 내의 응력, 변형률 분포 등을 살펴보았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.197-213
• /
• 2012

디스크커터는 암석의 절삭을 위해 TBM에 사용되는 핵심 굴착도구이다. 본 연구에서는 디스크커터에 의한 암석의 절삭 시에 커터 링에 발생하는 변형특성을 파악하기 위하여, 경암에 대한 선형절삭실험 시에 커터 링에 부착한 일련의 변형률게이지와 적외선 열화상 카메라에 의한 계측을 실시하였다. 실험결과, 커터 링은 매우 뚜렷한 선형탄성 거동을 보였으며, 암석 절삭에 의한 커터 링의 온도 상승은 $14.4^{\circ}C$ 이내로 나타났다. 따라서 본 연구에서 수행한 선형절삭실험 조건에서는 절삭으로 인한 커터 링의 변형과 온도상승이 크지 않았음을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.231-236
• /
• 1999

Q-switch된 Er:YAG 레이저를 이용해서 치아표면에 뿜어준 외부의 물로 인해 유도된 열 및 역학적인 효과를 이해하는 것은 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭효과를 이해하는데 대단히 중요하다. 이는 (파장 하나의 길이가 250 $\mu\textrm{s}$인) free-running 레이저에 의한 한 거 대효과가 본 실험에서 이용한 (파장 하나의 길이가 1 $\mu\textrm{s}$인) Q-switch된 레이저에 의한 미소효과들의 축적이기 때문이다. 치아표면에 물이 있을 때 Q-Switch된 레이저에 의한 절삭률은 그렇치 않은 때에 비해 증가되었다. 치아표면에 물을 뿜어주는 횟수는 절삭률에 영향을 미쳐서 저에너지에서는 더디게 물을 뿜어줄때 놀은 절삭률을 얻었다. 반동압력의 세기는 치아표면 조건에 의존하는데. 표면이 젖을수록 그리고 뿜어준 물의 양이 증가 할 수록, 반동압력의 세기 또한 증가하였다. 이 연구로부터 우리는 1-$\mu\textrm{s}$-길이의 pulsed 레이저에 의해 유도된 열 및 역학적인 효과가 외부에 물이 있을 때 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭을 이해하는데 중요한 정보를 제공해 준다는 것을 알았다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.100-105
• /
• 2003

With the recent development of machining technology, high speed machining process is widely used for-the mold and difficult-to -cut-materials machining since it allows achieving high productivity and surface quality. However, during the high speed machining process, high cutting speed and feed rate can cause abrupt tool life decrease due to rapid rising of the cutting tool temperature. Such situation may cause increase of machining cost. Thus, in this study, developed optimization algorithm is applied to determine optimal machining variables for multiple high speed machining. The R-T characteristic curve for machining economics problems with a linear-lorarithmic tool life model is determined by applying sensitivity analysis. finally, a series of high speed machining experiments are performed to determine the desired optimal machining variables, and the results are analyzed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.806-811
• /
• 1994

최근의 절삭가공 생산시스템은 무인자동화,고속화,정밀화로 대별되면서 생산성을 극대화시킬려는 방향으로 연구 가 진행되고 있다. 종래의 CNC화된 기계가공시스템에서는 절삭속도,이송속도 그리고 절삭깊이 등과 같은 절삭 조건은 On-line으로 조절되는 장치를 갖지 않고 Off-line으로 프로그래머의 경험이나 절삭가공의 데이터 핸드북을 통하여 결정되어진다. 이러한 절삭조건은 절삭률 즉 생산성의 측면에서 최적의 값이 될 수가 없다. 이는 프로그래머가 측면에서 최적의 값이 될 수가 없다. 이는 프로그래머가 공구의 마모나 표면거칠기, 또는 공작기계의 부하 등을 고려하여 극적으로 NC프로그램을 짜기 때문이다. 이러한 문제점 때문에 현재 개발되어지고 있는 대부분의 적응제어시스템은 실용화가 되지못하고 있는 실정이어서 효휼적인 적응시스템의 개발은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 무인자동화 가공시스템에서 생산성을 최대화하기 위하여 사용하는 ACO 시스템에서 발생하는 상기의 문제를 해결하여 실용화할 수 있는 가공 최적화 시스템을 개발함을 연구의 목적으로 하고 있다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제14권7호
• /
• pp.99-107
• /
• 1997

An algorithm is developed to find optimal machining parameters for multiple machining environments. The cutting rate-tool life (R-T) characteristic curve presents the general loci of optima and is useful for the flexible machining operations planning. The R-T characteristic curve for the machining economics prob- lems with linear-logarithmic tool lofe model may be determined by applying sensitivity analysis to log-dual problems. Three cases of the change of machining environments are considered. An end milling example is constructed to illustrate the algorithm.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.713-723
• /
• 1995

In intelligent machine tools, a computer based control system, which can adapt the machining parameters in an optimal fashion based on sensor measurements of the machining process, should be incorporated. In this paper, the technology for adaptively optimizing the cutting conditions to maximize the material removal rate in face milling operations is proposed using the exterior penalty function method combined with multilayered neural networks. Two neural networks are introduced ; one for estimating tool were length, the other for mapping input and output relations from experimental data. Then, the optimization of cutting conditions is adaptively implemented using tool were information and predicted process output. The results are demonstrated with respect to each level of machining such as rough, fine and finish cutting.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.73-81
• /
• 1996

This paper presents a general procedure for the selection of the machining parameters for a given machine which provides the maximum material removal rate using a Genetic Algorithms(GAs). Some constraints were given in order to achieve desired surface integrity and cutting tool life conditions as wel as to protect machine tool. Such a constrained problem can be transformaed to unconstrained problem by associating a penalty with all constraint violations and the penalties are included in the function evaluation. Genetic Algorithms can be used for finding global optimum cutting conditions with respect to the above cost function transformed by pennalty function method. From the demonstration of the numerical results, it was found that the near optimal conditions could be obtained regardless of complex solution space such as cutting environment.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.50-62
• /
• 1988

An experimental investigation of the machining characteristics of compact vermicular cast iron whose matrix were formulated under two kinds of annealing conditions has been conducted. The various characteristics of the machinability of CA cast iron depending upon its matrix and cutting condition have been obtained from the experiment. The results are as follow. As depth of cut increases, the shear stress slightly decreases in order $P_1, \P_2, \P_3$ which are classified by ferrite matrix of CV cast iron. As depth of cut increases, the normal stress increases, and annealing effect in heavy cutting is smaller than that in light cutting. The cutting energy slightly decreases, as depth of cut increases and the effect of annealing on cutting energy in light cutting is higher than that in heavy cutting. The cutting equation in this study are as follow. $P_1\:\2{\phi}\ + \1.49({\beta} - {\alpha} )=84^{\circ}$ $P_2\:\2{\phi}\ + \1.36({\beta} - {\alpha} )=82^{\circ}$ $P_3\:\2{\phi}\ + \1.34({\beta} - {\alpha} )=79^{\circ}$ Machining constants in this study for $P_1, P_2, P_3$give $74^{\circ} , 66^{\circ}, 61^{\circ}$ Tool wear increases as depth of cut increases, and decreases as ferrit matrix increases.