• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1387-1392
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• 2019

비구면 거울은 구형 거울보다 무게가 가볍고 성능이 우수하지만, 그 형상을 가공하고 가공 정밀도를 측정하는 것이 어렵다. 특히 위성에 사용되는 대형 조리개 비구면 미러는 높은 정밀도가 필요하고 처리하는 데 시간이 오래 걸린다. 기존의 연마 공정에는 갠트리 구조를 갖는 컴퓨터 수치 제어 공작기계가 사용되고 있으나, 자유도가 부족하여 복잡한 형상을 처리하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 다관절 산업용 로봇을 사용하는 연마 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 공구 경로 생성 프로그램, 실시간 로봇 모니터링 및 제어 프로그램으로 구성되며, 시뮬레이션 소프트웨어와 실제 로봇 작동을 통해 개발된 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권7호
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• pp.65-71
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• 2001

The development process of the polishing system for the aspherical lens mold for opto-electronics industry is described. The system uses the method that polishing tool is scanned on the surface under PC-NC control for the aspherical lens mold. The two axes interpolation of the minimum translation mechanism is applied to give uniform working condition by motion analysis. An aspherical surface is divided into multiple sections and each dwell time is calculated from the polishing rate model based on the Preston equation. As result of form error compensation experiment, initial form error is decreased about 25% while an average value of surface roughness is also reduced successfully from 180nm to 19nm.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권3호
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• pp.324-330
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• 2013

This paper describes a novel method to surface large optics mirror with an extremely high hardness, which could replace the high cost of the repetitive off-line measurement steps and the large ultra-precision grinding machine with ultra-positioning control of 10 nm resolution. A lot of diamond pellet to be attached on the convex aluminum base consists of a grinding tool for the concave large mirror, and the tool was pressured down on the large mirror blank. The tool motion at an interval on the spiral path was controlled with each feed rate as the dwell time in the conventional computer-controlled polishing. The shape to be surfaced was measured directly by a touch probe on the machine without any separation of the mirror blank. Total 40 iterative steps of the surfacing and measurement could demonstrate the form error of RMS $7.8{\mu}m$, surface roughness of Ra $0.2{\mu}m$ for the mirror blank with diameter of 1 m and spherical radius of curvature of 5400 mm.

• 기계저널
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• 제30권1호
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• pp.9-16
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• 1990

CIM기술은 기업체 지원형 및 국산화형 생산기술과 더불어 필수적이고 상호 보완적인 산업기술이 고 또한 첨단제품기술 및 원천과학기술과의 연계가 가능한 접속(interface) 기술이다. 동시에 이의 연구개발은 다분야 공동참여적인 (multi-disciplinary) 기술적 배경을 필요로 하며 산업계 연구 수 행과 종속적이고도 이원적인 연구 체제가 필요하다. CIM기술개발의 예로서 제품 설계에서부터 설계의 해석 및 평가, 금형 설계, 공장 설계, 가공, 사상 및 측정. 검사까지의 과정과 생산통제를 포함하는 제반 생산 행위를 컴퓨터를 이용하여 생산 정보를 통합 제어함으로써 합리적인 금형 생산을 위한 사출 금형의 모델 플랜트를 소개하였다. 이 모델 플랜트는 설계, 공정 설계/NC, 연마, 측정. 검사, 시스템 통제의 5개 스테이션으로 구성되며, 각 스테이션에서의 중단위 통합 모델이 테스트되었다. 향후, 스테이션 간의 정보 흐름이 완전히 통합되면 금형업체는 물론 많은 제조업체에서의 광범위한 CIM기술 활용이 기대된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권2호
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• pp.141-152
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• 2004

우주망원경용 비구면 반사경 가공 공정은 고정입자 연삭, 자유입자 래핑, 연마의 순서를 따른다. 숙련공에 의한 경험적 공정조절에 의해 목표 비구면을 가공하는 전통적 연삭 공정에서는 수 ${mu}m$ 높이의 표면 밑 손상을 남기며 뒤이은 자유입자 래핑 및 연마 공정에서 이를 제거하며 가공한다. 본 연구는 컴퓨터 수치 제어 연삭 공정진화 모델을 개발하여, 연삭가공을 통해 반사경 표면조도 최소 40nm이하, 가공 예측정확도 20nm급을 이루었다. 구체적인 방법론으로 초정밀가공기의 연삭모듈을 이용하여 연삭 휠 입자의 크기, 이송속도, 공작물 회전선속도 등 연삭 변수를 변화시키며 직경 20, 100mm Zerodur 소재를 초기 연삭하였다. 초기 연삭 변수와 측정된 표면조도와의 관계를 경험적 해석과 다 변수 회귀분석 해석 방법을 통하여 공정조절용 수치 연삭 모델을 구성하였다. 정량적 공정제어는 입력된 연삭변수들로부터 가공 후 표면조도를 예측하고, 측정된 표면조도를 이용하여 수치연삭 모델을 개량한 후 다음 가공에서 측정될 표면조도를 예측하는 순으로 만복 진행되었다. 본 연구에서는 CNC 연삭공정조절로부터 최소 평균 표면조도 36nm, 예측정확도 ${pm}20nm$를 얻었다. 이 연구결과는 정량적 연삭공정제어 모델을 사용하여 자유입자 래핑 공정을 수행할 필요 없이 연삭에서 직접 연마 공정으로 진행할 수 있는 획기적인 공정 효율 향상을 의미한다.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.175-180
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• 1998

고체 레이저매질로 가장 널리 쓰이는 Nd:YAG 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 자체 제작한 Czochralski 결정 육성로 및 자동 결정 적경제어 장치를 써서 유효 직경 50mm, 길이 100mm의 Nd3+ 이온농도가 0.9at%이고 <111>방향의 단결정을 육성하였다. 단결정 육성시 융액의 수직방향에 대한 온도구배가 중용한 변수인 것이 확인되었으며, 결정 직경은 자동 제어가 가능하도록 컴퓨터 프로그램을 제작하였다. 육성된 단결정을 절단, 가공, 연마, 코팅 과정을 거쳐서 레이저 발진용 Nd:YAG막대를 제작하고 흡수 스펙트럼, 형과 스펙트럼 분석을 통하여 정확한 Nd:YAG의 레이저 발진특성을 확인하였다. 자체 가공된 레이저 막대로부터 발진된 CW 레이저의 최대 출력은 70W이었고, 발진문턱값과 효율은 각각 1.3kW, 1.64%이었다.