• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.151-156
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• 1995

This paper presents a methodology for real-time detecting and identifying the runout geometry of an end mill. Cutter runout is a common but undesirable phenomenon in multi-tooth machining such as end-milling process because it introduces variable chip loading to insert which results in a accelerated tool wear,amplification of force variation and hence enlargement vibration amplitude. Form understanding of chip load change kinematics, the analytical sutting force model was formulated as the angular domain convolution of three dynamic cutting force component functions. By virtue of the convolution integration property, the frequency domain expression of the total cutting forces can be given as the algebraic multiplication of the Fourier transforms of the local cutting forces and the chip width density of the cutter. Experimental study are presented to validata the analytical model. This study provides the in-process monitoring and compensation of dynamic cutter runout to improve machining tolerance tolerance and surface quality for industriql application.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권5호
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• pp.421-428
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• 2003

This study was conducted to determine the optimum blade shape for peeling Altari radish. To figure out the required peeling force according to various angles of blade and rakes of peeling cutter, two peeling tests such as circumferential peeling and longitudinal peeling of Altari radish were carried out. Based on the pretest results, which performed to investigate the applicability of the optimum shape of cutter and to find out the cutting pattern according to the lapse of days after harvesting the radish, the peeling depth and width of the blade were fixed at 2 mm and 10 mm. From two methods of circumferential and longitudinal peeling test, the angles of rake and blade as cutter shape factors were affected on peeling force. But the peeling speed was not affected on it under the safety speed as 0.2 m/s, without blade vibrating on peeling operation. The rake angle was more effective factor than the blade angle, and the optimum angles of blade and rake were 10$^{\circ}$ and 55$^{\circ}$ respectively. The cutting surface by the longitudinal peeling was more smooth than that by the circumferential peeling. There was no problem in peeling work during 4 days after harvest because the freshness of the Altari radish was maintained.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.237-251
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• 2013

본 연구는 변형률게이지와 열전대, 적외선 열화상카메라를 사용하여 선형절삭실험 동안 디스크커터의 축에 발생하는 축응력과 토크를 측정하고 디스크커터의 내부와 외부의 온도를 파악하고자 하였다. 실험결과, 축응력과 토크의 최대값은 각각 11.3 MPa, $171kN{\cdot}m$로 측정되었으며, 축응력과 토크는 회전력보다는 디스크커터의 연직력과 상관성이 높은 것으로 나타났다. 선형절삭실험 동안 열전대로 측정한 결과, 디스크커터의 온도변화는 $0.2^{\circ}C$ 이내로 나타났다. 그러나 수행된 각 선형절삭작업이 연속적으로 이루어진다고 가정한 다음, 디스크커터의 내부온도와 커터 링 표면의 온도변화를 추정한 결과, 커터간격이 70 mm인 경우에는 각각 $0.1^{\circ}C/m$, $0.15{\sim}0.17^{\circ}C/m$로 예상되었고 커터간격이 90 mm인 경우에는 각각 $0.09^{\circ}C/m$, $0.13{\sim}0.23^{\circ}C/m$로 추정되었다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.393-402
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• 2000

Recently 5-axis NC machines are widely used in Korea. Since 5-axis machines have two more degrees of freedom than 3-axis machines, it is very important to find desirable tool positions(locations and orientations) in order to make an efficient use of expensive 5-axis NC machines. In this research an algorithm to determine “optimal” tool positions for 5-axis machining of sculptured surfaces is developed. For given CC(Cutter Contact) points, this algorithm determines the cutter axis vectors which minimize cusp heights and satisfy constraints. To solve the optimal problem, we deal with following major issues: (1) an approximation method of a cusp height as a measure of optimality (2) Identifying some properties of the optimal problem (3) a search method for the optimal points using the properties. By using a polyhedral model as a machining surface, this algorithm applies to sculptured surfaces covering: overhanged surface.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.478-490
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• 2022

TBM의 주요 절삭도구인 디스크커터는 과다하게 마모되거나 손상된 경우 적절한 시기에 교체되어야 한다. 일반적으로 커터의 교체여부를 판단하기 위해서 작업자가 커터헤드 챔버의 내부로 접근하여 디스크 커터의 상태와 마모량을 계측하고 있다. 하지만 커터헤드(cutterhead) 챔버(chamber) 내부는 작업자에게 열악한 조건일 경우가 많아 작업자의 안전과 관련한 이슈가 있으며, 인력에 의해서 계측이 이루어짐에 따라 계측치의 오차도 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 한계점을 극복하고자 현재 해외에서는 디스크커터의 마모정도를 계측센서를 통해 굴착 중에 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 현재까지 해외의 문헌을 통해 보고되고 있는 TBM 디스크커터의 마모량 계측에 관한 연구현황에 대하여 소개하고자 하였다. 여러 형식의 센서가 디스크커터의 마모계측을 위해 활용되고 있으며, 향후 국내에서도 유사한 기술의 개발이 이루어지는 경우에 유용한 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제9권1호
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• pp.96-105
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• 1992

A study on the construction of a CAD/CAM system operated by 16 Bit PC basic language, for machining sculptured surface of die, was carried out. The system consists of 2 steps i.e., process for geometric modelling by wire frame and process for machining data generation. Geometric modelling for sculptured surface is made by the point data fitting, parallel sweeping, normal sweeping and linear connection of cross section curve. Machining data are gained by cutter off-set of geometric model data and machining carried out by DNC. This system is to be proved enough for rough cutting by actual machining experiment. But, for becoming a high level system, another method of cutter off-set has to be regarded and system must be reconstructed by another program language.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.473-485
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• 2015

디스크커터 내부부품의 손상과 관련된 원인은 씰(seal)부의 손상으로 인한 윤활유 부족, 토사 및 수분의 침투, 과부하, 과열, 조립문제, 소재문제 등이 있으며 손상 정도에 따라 디스크커터의 작동여부, 즉 회전이 가능한지가 나타난다. 따라서 디스크커터 회전문제에서의 핵심은 베어링의 작동여부라고 할 수 있다. 본 연구는 TBM의 굴착도구인 디스크커터의 재활용에 도움이 되고자 현장 적용된 디스크커터를 회수한 후 분해하여 내부부품을 조사하고 분석하였다. 그 결과, 허브의 부하영역에서의 스크래치는 재활용을 위해 가공작업이 필요한 것으로 나타났으며, 플로팅 씰의 래핑면과 오일상태는 재활용을 위한 성능파악에 필요한 시험으로 판단되었다. 특히 플로팅 씰은 베어링의 정상작동여부에 중요한 영향을 미치는 부품으로 파악되었다. 그 외의 베어링, 샤프트, 씰 리테이너에서는 특이사항이 없는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.519-533
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• 2023

본 연구에서는 평균 압축강도가 100 MPa 이상인 암석에 대해 픽커터의 선형절삭시험을 실시하였고, 적외선 열화상 카메라를 통해 측정된 픽커터 절삭 시의 발생 온도와 커터 작용력과의 상관관계를 분석하였다. 모든 시험조건에서 최대 온도는 치핑이 발생하는 암석면에서 측정되었고, 암석에 발생한 온도는 픽커터의 작용력과 밀접한 상관관계를 나타내었다. 반면, 픽커터에 발생하는 온도는 대기 온도 대비 최대 36℃ 이내로 상승하였고 커터 작용력과의 상관관계도 뚜렷하지 않았다. 이는 실험실 조건의 짧은 절삭거리와 텅스텐 카바이드 삽입재의 높은 열전도 특성이 원인인 것으로 사료된다. 단, 픽커터의 주요 부위 중에 텅스텐 카바이드 삽입재에 상대적으로 높은 온도가 유지되는 것으로 나타나, 픽커터 절삭 성능의 유지를 위해서는 삽입재와 헤드부 사이에 보강을 실시하거나 픽커터 제작 시에 은납 공정의 품질을 향상시키는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권6호
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• pp.1026-1034
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• 2002

This paper describes the development of machining simulation program which is able to design cutter profile and 3-dimensional geometry for rotors in screw compressor. Based on the symmetric rotor profiles developed previously, cutters are designed and 3-dimensional geometries of rotors are generated by using simulation program. Symmetric rotors are manufactured by a universal milling machine, and surface geometries of them are measured by a 3-dimension scanner It is shown that simulation program developed is useful to design cutter for rotor manufacturing and to generate the 3-dimensional helicoid geometry of rotor in screw compressor.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.547-552
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• 2003

In mold machining, there are many concave machining regions where chatter and tool deflection occur since MRR (material removal rate) increases as curvature increases even though cutting speed and depth of cut are constant. Boolean operation between stock and tool model is widely used to compute MRR in NC milling simulation. In finish cutting, the side step is reduced to about 0.3mm and tool path length is sometimes over 300m. so Boolean operation takes long computation time and includes much error if the resolution of stock and tool model is larger than the side step. In this paper, curvature of CL(cutter location) surface and side step of tool path is used to compute the feedrate for constant MRR machining. The data structure of CL surface is Z-map generated from NC tool path. The algorithm to get local curvature from discrete data was developed and applied to compute local curvature of CL surface. The side step of tool path was computed by point density map which includes cutter location point density at each grid element. The feedrate computed from curvature and side step is inserted to new tool path to regulate MRR. The resultants wire applied to feedrate optimization system which generates new tool path with feedrate from NC codes for finish cutting. The system was applied to speaker mold machining. The finishing time was reduced to 12.6%. tool wear was reduced from 2mm to 1.1mm and chatter marks and over cut on corner were removed.