• 제목/요약/키워드: 초음파 진동 절삭

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초음파 진동절삭의 특성에 관한 연구

  • 이규배;이계철;임영호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 1993
  • 지동 및 음향분야의 발달과 더불어 가청주파수 이상의 초음파에대한 연구가 여러분야에 걸쳐 다양하게 많은 학 자들에 의해진전되어 왔다. 이중에서 실용적인 초음파 장치가 처음으로 등장한 것은 1921년경 프랑스의 랑지방 (P. Langevin)에 의해 만들어진 초음파측심기라고 전해지고 있다. 당시 사용된 진동자는 두 장의 금속원판 사이에 수정을 샌드위치 형태로 만든것으로써 랑지방형 진동자라고 한다. 최근 각종기계의 경량화, 고도화, 고성능화가 요구 되면서 고인성, 고내열성, 고경도 등의 특성을 갖는 재료를 가공함에 있어서 저동력 및 고정밀도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 선삭가공에서 초음파발생기에서 보낸 초음파신호를 초음파 진동혼의 설계에 의한 진폭을 증가시켜 사각형 단면을 갖는 양단자유지지 굽힘진동 공구홀더의 공진조건을 초음파 진동절삭 가공시스템에 적용시키는데 목표를 두며 또한 초음파 진동절삭을 적용시켰을 때의 절삭 특성을 규명하기 위하여 선정된 절삭조건으로 선삭할 때 발생하는 절삭분 력 및 표면거칠기를 측정하고 분석하여 그 결과로부터 절삭특성을 해석코자 본 연구를 수행하였다.

초음파 진동을 이용한 정밀절삭에 관한 연구

  • 김정두;곽윤근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.818-829
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    • 1990
  • 본 연구에서는 공구의 진동에 사용되는 혼(hone)의 재료로 강성과 초음파진동 이 우수한 티타늄 합금을 사용하였으며, 이의 설계 및 진동절삭 기구의 구성과 공구형 상 및 이송에 의하여 결정되는 선삭의 이론적 표면조도를 근간으로 각종 절삭 조건 등 을 변화시키면서 실험을 행하여 초음파 진동 절삭시 나타나는 특성들 중 절삭저항, 다 듬질면 거칠기, 칩형태, 가공정도 등을 관찰하여 범용절삭과 비교 검토하여 초음파 진 동절삭이 정밀가공 및 생산성 향상에 적합한 가공방법임을 입증코져 한다.

과공정 알루미늄 실리콘 합금의 초음파 진동 절삭에 관한 연구 (A Study on the Ultrasonic Vibration Cutting of Hypereutectic Aluminum-Silicon Alloy)

  • 이은상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.170-177
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    • 1999
  • 과공정 알루미늄 실리콘 합금 (Hypereutectic Al-Si Alloy, A390)은 내마멸성 및 우수한 강성에 의해서 자동차 부품에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 초음파 진동 절삭에 의한 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공성과 실리콘 석출의 실험적 연구를 수행 하였다. 최적 공구와 가공조건의 선정 실험을 통하여 보다 효과적인 초음파 진동 절삭을 수행하였으며, 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공 표면거칠기와 실리콘 석출은 절삭속도와 절삭깊이와 밀접한 연관성을 갖고 있다.

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미세 초음파 타원궤적 진동절삭 (II) 타원진동 절삭운동을 이용한 미세 홈 초음파 가공 (Micro Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting (II) Ultrasonic Micro V-grooving Using Elliptical Vibration Cutting)

  • 김기대;노병국;황경식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.198-204
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    • 2005
  • For precise micro V-grooving, ultrasonic elliptical vibration cutting (UEVC) is proposed using two parallel piezoelectric actuators, which are energized by sinusoidal voltages with a phase difference of 90 degrees. Experimental setup is composed of stacked PZT actuators, a single crystal diamond cutting tool, and a precision motorized xyz stage. It is found that the chip formed in the process of UEVC is discontinuous because of the periodic contacts and non-contacts occurring between the tool and workpiece. It is experimentally observed that the cutting force in the process of UEVC significantly reduces compared to the ordinary non-vibration cutting. In addition, the creation of burr during UEVC is significantly suppressed, which is attributable to the decrease in the specific cutting energy.

초음파 진동 절삭 공구 혼(tool horn)설계에 관한 연구

  • 강종표;송지복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.39-45
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    • 1991
  • 최근 진동 절삭 가공 및 용착 등에 초음파 진동을 동력적으로 응용하려는 시도가 급증하고 있다. 이 분야에서는 진동자에서 발생되는 미소한 진폭의 적은 초음파 에너지를 큰 에너지로변환시키는 방법으로서 진동자의 끝단에 진동자와 동일한 진동수의 고유진동수를 가진 부스터와 tool horn을 부착하여 공진에 의해 진폭의 증폭으로 큰 에너지를 얻고 있다. 그러나 부스터와 tool horndml의 고유 진동수가 진동자의 진동수와 일치하지 않을 경우에는 tool horn 의 끝단에 진동이 전달되지 않는 결과를 초래하게 된다. 본 연구에서는 유한 요소법을 이용하여 축대칭 및 3차원 형상의 tool horn에 대한 고유 진동수 계산 퍼스널 컴퓨터만으로도 tool horn을 설계할 수 있도록 하여 이 결과를 실용 tool horn 설계 제작에 손쉽게 이용할 수 있도록 하였다.

탄소섬유강화 플라스틱의 초음파 진동절삭에 관한 연구 (A Study on Ultrasonic Vibration Cutting of Carbon Fiber Reinforced Plastics)

  • 김정두;이은상;최인휴
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.24-33
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    • 1994
  • The main applications of CFRP are sports, aerospace and general industrial uses including automobiles. As this application fields expands the opportunity of machining, but CFRP is difficult to cut because of delamination of the composites and the short tool life. In this paper, the machinability of multidirectional CFRP by means of ultrasonic vibration cutting, which has been verified experimentally investigated.The experimentally to be highly effective in view of cutting force and surface quality.

미세 초음파 타원궤적 진동절삭 (I) 미세 초음파 가공을 위한 타원 절삭경로 생성 (Micro Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting (I) The Generation of a Elliptical Vibration Cutting Motion for Micro Ultrasonic Machining)

  • 노병국;김기대
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.190-197
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    • 2005
  • For precise micro-grooving and surface machining, a mechanism for creating elliptical vibration cutting (EVC) motion is proposed which uses two parallel piezoelectric actuators. And based on its kinematical analysis, variations of EVC path are investigated as a function of dimensional changes in the mechanism, phase difference and amplitude of excitation sinusoidal voltages. Using the proposed PZT mechanism, various types of two dimensional EVC paths including one dimensional vibration cutting path along the cutting direction and thrust direction can be easily obtained by changing the phase lag, the amplitude of the piezoelectric actuators, and the dimension of the mechanism.

자동회귀-이동평균(ARMA) 모델에 의한 초음파 진동 절삭 공정의 해석 (An analysis of cutting process with ultrasonic vibration by ARMA model)

  • I.H. Choe;Kim, J.D.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.85-94
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    • 1994
  • The cutting mechanism of ultrasonic vibration machining is characterized as two phases, that is, an impact at the cutting edge and a reduction of cutting force due to non-contact interval between tool and workpiece. In this paper, in order to identify cutting dynamics of a system with ultrasonically vibrated cutting tool, an ARMA modeling is performed on experimental cutting force signals which have a dominant effect on cutting dynamics. The aim of this study is, through Dynamic Date System methodology, to find the inherent characteristics of an ultrasonic vibration cutting process by considering natural frequency and damping coefficient. Surface roughness and stability of cutting process under ultrasonic vibration are also considered

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