• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-175
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• 1991

공구수명에 관한 신뢰성 높은 기준 절삭데이타의 수집은 기계가공시스템을 설계, 운영하는데 중요한 것이다. 이제까지 발표된 절삭공구의 마모측정용 센서로는 절삭저항, AE센사, 진동, 절삭온도 등이 있으며, 이 센서들은 공구마모 특히 플랭크 마모(flank wear) 와 간접적인 관계를 갖고서 별도의 사전 절삭실험에 의해 마모량과 신호 level의 상관관계 및 조정이 필요하기 때문에 본 연구팀에서는 직접적으로 공구마모 상태를 검출하고, 신뢰성이 높은 절삭공구의 마모정보를 얻기 위해 최근 그 응용범위가 확대되고 있는 영상처리기술을 응용한 공구마모 측정장치를 구성하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-187
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• 2007

이 연구의 목적은 선삭 가공시 발생하는 채터 진동을 계측하기 위하여 일반적인 가속도계가 가진 단점을 보완한 페브리-페롯형(Fabry-Prtot) 광섬유 간섭계 센서를 공구에 직접 부착하여 채터 진동을 측정하고 이것의 유용성을 확인하는 것이다. 측정된 주파수 스펙트럼과 이론해석 상의 리셉턴스 곡선과 비교하였는데 공구진동이 클수록 가진 주파수 이동이 생성되며 이는 공구의 날 끝에 질량효과가 더해짐을 의미함을 알 수 있었다. 질량효과가 더해지면 진동 주파수는 저주파 쪽으로 이동한다. 진동 주파수의 저주파 영역의 이동은 일반적인 재생형 채터에서 흔히 일어나는 현상이다. 또한 측정한 채터 주파수는 고유진동수가 아닌 외부 가진 주파수인 것으로 확인 됐으며 측정 결과와 같이 본 실험에 사용된 광섬유 센서는 외부 진동 주파수를 잘 계측 하였으며 페브리-페롯 센서는 특히 공구진동의 측정에 유용함을 보았다. 본 연구를 통하여 적용분야로 간섭계형 광섬유 센서를 공구 표면에 직접 설치하고 공구 진동을 관찰하는 교육목적의 실험에도 응용할 수 있다. 본 실험과 같은 페브리-페롯 간섭계 센서의 공구 직접 접촉식 방법에 대한 연구는 국내외 적으로 그 사례를 찾아보기 힘든 독창적인 방법인 것으로 추정된다. 본 연구결과는 또한 향후 공구진동과 마멸을 연구하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1265-1267
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• 2006

현재 ISO 에서는 공구제조업체에서 해당 공구의 수전달 진동을 측정하여 제시하도록 하는 규격을 제정 중에 있으며, 이를 위해서는 공구에서 발생하는 진동과 영향을 평가하는 기술이 확보되어야 하며, 이 과정에서 측정 불확도 수준을 결정하는 것이 매우 중요하다고 하겠다. 본 연구에서는 동력 공구 작업시 작업자의 손으로 전달되는 진동을 측정하고 그 영향을 평가함에 있어서 발생할 수 있는 불확도를 분석하였다. 먼저, ISO 5349 규격을 적용함에 있어서 존재하는 불확도 인자들을 분류하고, 각 인자들이 어느 정도 수준의 불확도를 발생시키는지 시험을 통해서 확인하고 분석하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.81-85
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• 1993

정면밀링은 급속 가공을 매우 효율적으로수행할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 밀링커트는 단속 절삭 공구로서 절삭날의 단속절삭작용에 의한 변동적삭력과 여러날의 동시가공에의한 절삭력의 교란 때문에 절삭성이 기계가공에 문제가 되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기계설계자들은 절삭 력의 교란에 의하여 일어나는 진동을 줄이기 위하여 기계구조의 강성을 증가시켰으나 이것은 비용이 많이 들게 되므로 공구 형상을 개선하여 안정된 절삭을 시도하였다. 본 연구에서는 절삭력 모델을 이용하여 변위 발생의 원인인 절삭력변동을 최소로 하는 커터의 형상을 3차원으로 최적 설계하였다. 최적 설계 제작된 공 구와 재래식 공구를 사용하여 절삭력, 공구수명, 표면조도를 측정하였다. 최적 설계 제작된 공구와 재래식 공구에 의하여 측정된 결과들을 비교 검토하여개발된 공구의 절삭특성을 규명하였다.

• 기계저널
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• 제30권4호
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• pp.367-373
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• 1990

초정밀 절삭용 다이아몬드 공구의 날끝 형상에 관해서는 여러 가지 설계안이 개발되어 제각기 성공적으로 사용되고 있지만 제품 품질의 균일성, 즉 성능과 수명의 차이는 아직까지 미해결이다. 또한, 초정밀공구의 날끝 능선에 관해서 최근 측정 데이터가 발표되고 있으나, 양호한 날끝능선, 불량한 능선 및 소정의 다듬질이 이루어지지 못하고 수명에 달해버린 능선 등에 대한 제각기의 형상, 구조 등이 밝혀지지 않고 있으며, 공구의 제작법을 개발하는 것은 금후의 연구과제로 남 아있다. 그리고, 단결정 바이트의 연마에 대해서는 많은 기술적인 진전이 이루어져 왔으나, 수 명의 차이는 해결하지 못하고 있다. 이는 날끝능선의 연마방향과 더불어 다이아몬드의 이방성, 원석의 품질 등과 관련이 있다고 볼 수 있다. 공구의 마멸과정이 결정방위에 의존하는 것은 당연하겠지만, 공구의 연마가공에서는 이방성 그 자체가 공구마멸에 나타나는 문제 및 경사면과 여유면의 마멸과 달리 예리한 인선을 둔화시키는 날끝 능선의 마멸은 어떻게 진행되는가가 문 제이며, 공구의 결정방위와 성능, 수명과의 관련은 실험적으로 해명되어야 할 것이다. 또한 재 료인 다이아몬드 원석에 있어서도, 커다란 결함이 발견된 것은 제외되지만 극히 경미한 결함은 어디까지 허용될 것인지가 문제이다. 내부응력, 착색 등 결함의 인자는 다양하지만 제각기 공구 의 성능 및 수명과의 관련은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이러한 인자 중에서도 어느 것이 가장 크게 영향을 미치는지 확인된다면 커다란 진보가 이루어질 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.223-231
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• 1986

본 연구에서는 공구현미경을 이용하여 간판하게 공구수명을 구할 수 있는 방법을 제시하기 위한 전 단계로서 공구의 마멸거동에 대하여 연구하였다. 공구의 마멸은 매우 복잡한 현상이며 대부분의 경우 주로 마멸의 누증이 공구를 파손에 이르 게 한다. 마멸의 형태중 마멸(abrasion wear)과 점착에 의하여 발생되는 측면마멸이 가공물의 표면조도, 정밀도 및 절삭동력에 미치는 영향과 측정상의 경의 때문에 공구 수명을 지배하는 주마멸인자로 취급되고 있다. 따라서 절삭시간에 대한 공구의 측면 마멸 거동을 분석하여 초경공구의 측면마멸유선의 직선모델을 구하고, 측면마멸유선의 일반모델을 확립하였다.

• 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.

• Tribology and Lubricants
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• 제6권1호
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• pp.82-88
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• 1990

마찰학적인 관점에서 피복초경공구의 피복층이 공구마멸에 미치는 영향을 조사하기 위하여 공구표면의 피복층을 선택적으로 제거한 후 마멸시험, 급속정지 실험 및 절삭력 측정 실험을 수행하였다. 실험 결과 피복층은 공구와 피삭재 사이의 점착성을 낮추어 점착마멸을 억제시키는 것으로 나타났으며, 마찰저항을 감소시켜 절삭력을 낮추는 것으로 관찰되었다. 또한 경사면상의 피복층이 플랭크 마멸의 성장을 저지하는 효과가 있는 것으로 나타났으며, 피삭재가 탄소강인 경우 경계마멸까지 고려할 때 다중피복공구가 가장 바람직한 것으로 관찰되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.143-150
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• 2016

다양한 접합부간의 조립으로 구조를 이루게 되는 모듈러공법에서 현장설치단계의 모듈조립은 구조물의 구조적인 안정성 및 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 매우 중요한 공정이다. 그러나 일반적으로 사용되는 수공구 또는 전동공구는 장시간 사용 시 생산성과 조립품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이에 에어공구의 장점을 활용한 모듈러주택 전용 조립공구가 개발되었으나, 공구별 성능을 비교하여 성능을 비교 및 평가하는 실험적인 분석은 미흡하였다. 이에 본 연구는 모듈러주택 조립에 사용되는 기존 조립용 공구와 모듈조립용 에어공구를 현장에 적용하여 구조물의 조립품질과 생산성을 공구별로 측정하여 비교 분석 하였다. 그 결과, 기존 조립용 공구와 비교하여 모듈조립용 에어공구가 생산성 및 품질 측면에서 더 우수한 것으로 분석되었다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제32권4호
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• pp.87-92
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• 2009

쇽옵서버 피스톤로드(shock absorber piston rod)는 자동차의 충격과 진동의 흡수에 작용하는 자동차 현가장치(suspension equipment)부품의 일종이다. 피스톤로드는 자동차 충격흡수에 매우 밀접한 영향을 주기 때문에 제조에 있어서 고도의 정밀도와 표면 매끄러움이 요구된다. 피스톤로드의 제조공정은 선삭, 홈가공, 밀링, 전조 등 여러 공정으로 구성되는데, 여기서 품질불량에 가장 크게 영향을 주는 공정은 선삭공정(lathing process)이다. 이는 선삭공정의 가공공구(insert component)가 주원인으로서 반복되는 가공으로 인한 공구의 마모(abrasion)나 파손(breakage)이 주요 원인으로 지적되고 있다. 따라서 가공 데이터를 수집 분석하여 공구의 교체시기를 파악한다거나 가공 부품의 측정 데이터가 관리도 상하한선 내에 있는지 등 가공 공정 전반에 대한 체계적인 공정관리 시스템 개발이 요구된다. 본 연구에서는 자동차 쇽업서버 피스톤로드 제조공정의 가공 정보를 체계적으로 수집하여 관리하고 분석하는 자동차 쇽업서버 피스톤로드 제조공정에 대한 공정관리시스템을 개발하는 것이 목적이다. 개발결과 피스톤 로드의 측정 치수 변화 및 불량발생을 측정, 감지할 수 있었으며, 본 시스템을 통해 가공공구의 치수오차를 보정(compensation)하고 공정의 불량발생을 조기에 방지 함으로써 불량률은 1/5로 경감하고 작업자 수도 1/2로 감소시킬 수 있었다.