• 제목/요약/키워드: Cutting Forces

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고속 주축베어링의 볼 접촉각 변동을 고려한 주축 설계공차 (Design Tolerance of High Speed Spindle considering the Variation of Ball Contact Angle in the Angular Contact Ball Bearings)

  • 이찬홍
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.609-615
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    • 2010
  • Angular contact ball bearings in a high speed spindles are under the extreme conditions, such as high temperature, big centrifugal force and thrust cutting forces. So, the assembly contacts between spindle shaft and inner ring bearings, bearing housing and outer ring of bearings are occasionally unstable at high speed revolution. Furthermore, the ball contact angle of a bearing, which influence stiffness and lifetime of bearings, are changed according to loads and rotational speed. To analyze internal forces of a bearing under high speed revolution, the ball contact are calculated using nonlinear equations in consideration of rotational speed, thrust loads and raceway form. Diameter increase of inner and outer ring by influence factors, such as internal forces to inner and outer ring, centrifugal force and temperature of inner and outer rings are calculated to establish stable state in bearing assembly in high speed spindle. Finally, contribution ratio of influence factor to assembly design tolerance of inner and outer rings are shown and the stable assembly design tolerance are proposed.

주철의 표면로울링에서 가압력의 영향 (Relation between applied forces and surface characteristics on surface rolling in cast iron)

  • 육굉수;박병성;최재승
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.705-711
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    • 1988
  • 본 연구에서는 대구중공업(주)의 대형선반 베드면 재질과 동일한 회수철(KS D4301 GC30)시편을 선삭가공하고 볼베어링의 레이스를 이용한 구조로 설계된 볼형 표 면로울링기구를 사용하여 로울러 다듬질을 행함으로서 전가공에 따른 가압력이 표면조 도에 미치는 영향을 구명하는데 목적을 두었으며 아울러 로울링 회수에 따른 표면조도, 경도 및 직경의 변화량을 실험적으로 구명하였다.

다면 드릴의 성능 해석과 최적화 (Analysis of multi-facet drill(MFD) performance and optimization of MFD geometry)

  • 이상조;윤영식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1523-1532
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다면드릴을 연구 대상으로 하여 다면 드릴의 기하학적 형상인 자들을 이용하여 드릴 작업시 추력과 토크를 예측하는 데 적합한 절삭력 예측 모델을 유도하였으며, 추력과 토크를 최소화하는 방향으로 다면드릴의 각 형상인자를 최적화 하였다.

정전기력을 이용한 마이크로가속도계 센서의 마이크로머시닝 공정해석 (Analyses of Micromachinning Processes for Microaccelecrometer Sensors Based on Electrostatic Forces)

  • 김옥삼
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.579-584
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    • 2000
  • Single crystal silicon (SCS) is used in a variety of microsensor applications in which stresses and other mechanical effects may dominate device performance. The authers model temperature dependent mechnical properties during focused io beam(FIB) cutting and Pt deposition processes. In microaccelero-meter manufacturing process, this paper intend to find thermal displacement change of the temperature by tunnel gap, additional beam part and pt deposition. The thermal analysis intend to use ANSYS V5.5.3.

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NC 정보와 이송축 모터 전류를 이용한 선삭 가공 상태 감시 (Monitoring of Machining State in Turning by Means of Information and Feed Motor Current)

  • 안중환;김화영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.156-161
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    • 1992
  • 본 연구에서는 이송축 직류 서보 모터의 전류신호와 NC정보를 이용해서 선삭 가공상태를 감시하는 시스템을 개발하였다. 모터 전류는 가공 부하의 상태를 잘 나 타내며, NC 장치에 내장되어 있기 때문에 신호 검출을 위한 별도의 센서가 필요 없어 서 공구가 수시로 바뀌는 NC작업 감시를 위한 유효한 신호이다. 또 NC 정보로부터 작업을 예측함으로써 감시 대상을 명확히 하고 신뢰성을 높이고자 하였다. 전체적인 감시 시스템의 프로그래밍 언어로는 C를 사용하여, 실시간 감시처리를 가능하게 하였 다.

SPH 코드를 사용한 TBM 디스크커터의 암석 절삭에 대한 수치해석적 연구 (A numerical study on rock cutting by a TBM disc cutter using SPH code)

  • 정호영;전석원;조정우
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.345-356
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    • 2013
  • 본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 코드를 사용하여 TBM에 장착되는 디스크커터에 의한 암석의 절삭과정을 모사하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 3차원 FEM 해석 상용프로그램인 AUTODYN3D를 사용하였으며 이를 통해 국내 황등화강암을 대상으로 총 25개의 절삭조건에 대한 수치적인 절삭시험을 수행하였다. 암석과 디스크커터를 각각 라그란지안 솔버와 SPH 솔버를 사용하여 3차원 형상으로 모델링 하고 두 개의 디스크커터가 순차적으로 암석을 절삭하도록 모델링 하였다. 수치해석과 LCM시험에서 측정한 디스크커터의 작용력은 오차 10%이내의 값을 보여 대체로 일치하는 것으로 나타났고 균열의 전파양상과 암석의 파쇄양상 또한 유사한 것으로 나타났다. 또한 절삭된 최적 커터간격을 측정한 결과 LCM시험 결과와 일치하였다. 이를 통해 SPH코드를 사용한 수치해석기법의 적용성을 확인할 수 있었으나 해석시간을 단축하기 위한 Lagrange-SPH코드의 커플링에 관한 후속연구가 필요할 것으로 판단되었다.

어드미턴스 모델을 이용한 다이아몬드 터닝머시인의 초정밀진동제어 (Admittance Model-Based Nanodynamic Control of Diamond Turning Machine)

  • 정상화;김상석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.154-160
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    • 1996
  • The control of diamond turning is usually achieved through a laser-interferometer feedback of slide position. The limitation of this control scheme is that the feedback signal does not account for additional dynamics of the tool post and the material removal process. If the tool post is rigid and the material removal process is relatively static, then such a non-collocated position feedback control scheme may surfice. However, as the accuracy requirement gets tighter and desired surface cnotours become more complex, the need for a direct tool-tip sensing becomes inevitable. The physical constraints of the machining process prohibit any reasonable implementation of a tool-tip motion measurement. It is proposed that the measured force normal to the face of the workpiece can be filtered through an appropriate admittance transfer function to result in the estimated dapth of cut. This can be compared to the desired depth of cut to generate the adjustment control action in additn to position feedback control. In this work, the design methodology on the admittance model-based control with a conventional controller is presented. The recursive least-squares algorithm with forgetting factor is proposed to identify the parameters and update the cutting process in real time. The normal cutting forces are measured to identify the cutting dynamics in the real diamond turning process using the precision dynamoneter. Based on the parameter estimation of cutting dynamics and the admitance model-based nanodynamic control scheme, simulation results are shown.

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미세 피라미드 패턴 금형 가공공정 연구 (Machining Process for Micro Pyramid Pattern Mold)

  • 제태진;신영재;이응숙;최두선;홍성민;강영훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.55-59
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    • 2007
  • Technologies of super-precision micro pattern mold machining and high-performance optical films manufacturing using thereof forms the basis of recent display industries which have developed remarkably. Especially, it is the light guide plates and high luminous intensity prism sheets at BLU or FLU in LCD and lenses at virtual keyboard's display to be manufactured by micro machining technology. One way the industry requires to do that is by developing high-performance light guide plates or films which are existing light guide plates, diffusion films and luminance enhancement prism films all in one. In this research effort, basic processing of the micro pyramid structure by shaping method is proposed. Experiments of mold machining of pitch $20{\mu}m$ tetrahedral pyramid and pitch $100{\mu}m$ trihedral pyramid using a $90^{\circ}$ diamond tool were conducted to identify a variety of machining features, such as cutting forces, conditions of the surface, shapes of chips, and influence of materials.

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극저온 냉각 및 나노유체 극미량 윤활을 적용한 티타늄 합금의 선반 절삭가공 특성에 관한 연구 (Experimental Characterization of Turning Process of Titanium Alloy Using Cryogenic Cooling and Nanofluid Minimum Quantity Lubrication)

  • 김진우;김정섭;이상원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.185-189
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    • 2017
  • Recently, titanium alloys have been widely used in aerospace, biomedical engineering, and military industries due to their high strength to weight ratio and corrosion resistance. However, it is well known that titanium alloys are difficult-to-cut materials because of a poor machinability characteristic caused by low thermal conductivity, chemical reactivity with all tool materials at high temperature, and high hardness. To improve the machinability of titanium alloys, cryogenic cooling with LN2 (Liquid Nitrogen) and nanofluid MQL (Minimum Quantity Lubrication) technologies have been studied while turning a Ti-6Al-4V alloy. For the analysis of turning process characteristics, the cutting force, the coefficient of friction, and the surface roughness are measured and analyzed according to varying lubrication and cooling conditions. The experimental results show that combined cryogenic cooling and nanofluid MQL significantly reduces the cutting forces, coefficients of friction and surface roughness when compared to wet condition during the turning process of Ti-6Al-4V.