• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.281-286
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• 2004

FMS, FMC, FA, IMS의 구축에 있어서 최하위 단위인 공작기계의 자동화가 중요하다. 이를 위해서는 공작기계의 공구 감시기능(tool monitoring system)이 수행되어야 한다. 본 논문은 공구 감시기능의 자동화를 위해 종전의 공구마모 검출방법과는 달리 엔드밀의 마모상태에 따라 발생하는 절삭음의 음향주파수 분석을 통해 마모정도를 검출하는 방법을 제안하였다. 즉, 머시닝센터에서 공구마모가 잘되는 합금공구강재를 사용하고 이때 발생하게 되는 절삭음(cutting sound)을 음향 분석하여 공구 마모와 관련이 있는 가진 주파수(tooth passing frequency)를 찾아내고 또한 이 주파수의 크기 값과 공구마모(flank wear) 변화를 연구하여 엔드밀의 마모 상태를 추정하였다 이를 위해 본 연구에서는 실험 장비를 구성하고 절삭속도, 엔드밀마모, 공구직경을 절삭조건으로 하여 측정된 절삭음을 FFT 처리하였다. 또한 측정된 값을 회귀분석으로 모델링한 결과 엔드밀 마모 검출오차범위가 5.8% 이내로 나타나 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모검출 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.285-295
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• 2010

소음에너지가 시작되는 주파수 즉, 선행 모음이 끝나는 지점을 절삭주파수라 한다. 본 연구는 구개파열아동과 정상 아동을 대상으로 마찰음과 파찰음의 절삭주파수 값, 후행모음에 따른 절삭주파수 값, 절삭주파수와 비음 치의 상관관계를 알아보고자 하였다. 연구의 대상은 서울 및 경기 지역에 거주하고 있는 아동으로 구개파열 진단을 받고, 생활연령이 6세 이상인 아동, 생활연령과 성별을 일치시킨 6세 이상 정상아동 각각 6명씩 총 12명이었다. 실험과제는 마찰음 및 파찰음의 무의미음절 환경과 문장 환경(50환경)으로 구성하였다. 구개파열 아동 집단은 정상 아동 집단에 비해 마찰음, 파찰음의 절삭주파수 값이 무의미음절 환경 및 문장 환경 모두에서 낮게 나타났다. 구개파열 아동과 정상 아동의 절삭주파수와 비음치 간 상관관계 연구 결과 정상 아동 집단에서는 무의미음절 환경과 문장 환경 모두에서 통계적으로 유의한 상관관계를 보이지 않았으나 구개파열 아동 집단에서는 문장 환경에서 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권12호
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• pp.72-80
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• 1995

Ultraprecision machining technology has been playing a rapidly increasing and important role in manufacturing. However, the physics of the micromachining process at very small depth of cut, which is typically 1 .mu. m or less is not well understool. Shear along the shear plane and friction at the rake face dominate in conventional machining range. But sliding along the flank face of the tool due to the elastic recovery of the workpiece material and the effects of plowing due to the large effective negative rake angle resultant from the tool edge radius may become important in micromachining range. This paper suggests an orthogonal cutting model considering the cutting edge radius and then quantifies the effect of plowing due to the large effective negative rake angle.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권9호
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• pp.115-125
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• 1995

부품가공에 있어서 생산성향상을 위하여 버제거를 위한 고도의 기술이 더욱 중요하게 되었다. 특히 CIM 체제에서는 버제거의 자동화를 위하여 가공중에 발생하는 버형성과 파단현상을 정량적으로 예측할 필요성이 더욱 커졌다. 이미 연구된 2차원절삭에서의 버형성 모델을 실제적인 3차원절삭에 적용하기 위하여 기존의 모델을 수정하는 작업이 이루어졌다. 3차원 절삭모델로는 절삭인선에 수직한 면에서의 칩과 공구의 상대운동에 의해서 결정된다고 하는 Rubenstein의 가정이 사용되었다. 본연구에서 다루에되는 롤오버(roll-over) 버는 항상 공구진행방향으로 발생하기 때문에 3차원절삭에서의 버형성을 공구진행방향의 평면내에서의 2차원 절삭의 집합 으로 가정하였다. 공구의 기울림각(inclination angle)이 커질수록 버형성의 크기나 파단면의 크기가 감소하였다. 두종류의 파단이 버형성중에 관찰되었다. 하나는 가공물 끝면에 평행하게 파단면이 발생하였으며 다른 하나는 이에대하여 기울어진 파단이 일어났다. 가공물 끝면에 평행한 경우는 수정된 모델로부터 등가초기공구위치( equivalent initial tool distance)로부터 예측이 가능하며 기울어진 경우는 이결과와 공구의 기울림각으로부터 파단위치를 예측할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1269-1278
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• 2013

엔드밀링 공정은 형상창성기구의 특성 상, 절삭면적의 주기적인 변화를 피할 수 없다. 그러므로, 본 연구에서는, 가공 중 절삭날과 공작물 사이의 간섭영역에 해당하는 절삭면적의 모델을 확립하여, 가공면 형상 특성과 절삭면적의 관계를 규명하고자 한다. 대상 가공면은 측벽을 선정하였으며, 형상 특성은 축 방향 진직도를 선택하였다. 절삭면적 및 축방향 진직도에 영향을 미치는 특이점 추정 모델의 타당성은 반경 방향 및 축 방향 절삭깊이를 변화시키며 엔드밀링 가공을 수행하여 검증하였다. 연구 결과, 배분력이 음의 값을 갖지 않는 안정적인 엔드밀링 가공의 경우, 상향절삭은 절삭면적이 증가했다. 일정해지는 영역에서, 하향절삭은 절삭면적이 일정했다 감소하는 영역에서 가공면을 창성하며, 영역이 변화될 때 가공면에 특이점이 발생하는 것이 확인되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1172-1182
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• 1993

본 연구에서는 버형성중의 파단을 파단전의 소성변형의 과정이 파단에 영향을 미치는 연성파단(ductile fracture)으로 간주하여 McClintock의 연성파단에 관한 모델 을 이용하여 버형성중의 파단변형도를 얻었다. 이 파단변형도가 인장시험으로부터 얻 은 파단변형도와 커다란 오차가 없음을 확인하여 편의상 인장시험에서의 파단변형도를 버형성중의 파단발생 판정기준으로 사용하였다. 버형성이 시작된 이후에 공구인선부 에서의 피삭재의 변위의 발달에 관한 모델이 제시되었고 파단변형도와 최대변형량과의 비교로부터 파단위치와 각도가 결정된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권8호
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• pp.1287-1294
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• 2003

The wear process of end mill is so complicated process that a more reliable technique is required for the monitoring and controlling the tool life and its performance. This research presents a new tool wear monitoring method based on the sound signal generated on the machining. The experiment carried out continuous-side-milling for 4 cases using the high-speed-steel end mill under wet condition. The sound pressure was measured at 0.5m from the cutting zone by a dynamic microphone, and was analyzed at frequency domain. As the cutter impacts the workpiece surface, a situation of farced vibration arises in which the dominant forcing frequency is equal to the tooth passing frequency of the cutter. The tooth passing frequency appears as a harmonics form, and end mill flank wear is related with the first harmonic. It is possible to detect end . mill flank wear. This paper proposed the new method of the end mill wear detection.

• 한국정밀공학회지
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• 제7권4호
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• pp.73-84
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• 1990

A burr has been defined as an undesirable projection of material formed as the result of plastic flow from a cutting or shearing operation. It is Unavoidable in all kinds of machining operation. This paper describe the burr formation mechanism which is based on the behavior of workpiece material during orthogonal machining of the clay on the milling machine. Specially in this report the rollover burr is dealt as a specific case of the chip formation in the final stage of cutting. The negative shear angle is introduced as an important features of burr formation. It is found that the burr formation process is divided into three stage-initiation, development of negative shearing, and formation of the burr with appropriate assumptions. Using above the burr formation mechanism, the size of burr can be estimated by cutting conditions.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.120-126
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• 2019

최근 정밀기계, 전기전자, 반도체 등의 급속한 산업의 발달로 전장장치의 고정밀도 가공의 필요성이 증대하고 있다. 작업자의 감각과 경험에 의존하던 절삭 공작기계 제어는 CNC(Computerized Numeric Controller: 컴퓨터 수치제어) 도입으로 가공 정밀도가 획기적으로 개선되고 있다. 또한 공작 기계의 운전 상태를 실시간 반영하는 가공 동특성(cutting dynamics)기법이 관심을 받고 있다. 본 논문은 CNC 공작기계에 음향센서를 부착하여 공구떨림 감지 및 안정화하는 방안을 제시한다. 공구 이송 위치와 음향센서 데이터를 동기화 하고 수집된 음향 주파수에서 이상 진동음에 대한 주파수를 분석하여 떨림을 감지한다. 또한 가공 동특성 기법을 적용하여 공구떨림 감지와 안정화의 신뢰성을 높인다. 제안한 기법은 금형 가공의 공구떨림 안정화 전후 가공 표면조도의 향상 관점에서 분석 평가한다.