• 제목/요약/키워드: Machining condition monitoring

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미소경 드릴링 머신의 개발과 절삭현상의 연구 (A study on the Development of Micro Hole Drilling Machine and its Mechanism)

  • 백인환;정우섭
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.22-28
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    • 1995
  • Micro Drills have found ever wider application. However micro drilling is a machining to integrate the difficult machinablities such as tool stiffness, position control and revolution accuracy, and is known to cost and time consuming. So, this study aimed to practice ultraminiature drilling(0.05 .phi. ) wiht simple component, if possible. System is developed as the three modules : feed drives, spindle and monitoring part. The dynamics of measured current signals from the spindle of Micro Hole Drilling machine are investigated to establish the criteria of stepfeed mechanism. Cutting experiments identify the relationship of spindle rpm, feed rate and tool life. The smaller drill diameter is, the more suitable cutting condition have to be selected because of chip packing.

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합금공구강재의 절삭음 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모 검출에 관한 연구 (A Study on the End Mill Wear Detection by the Analysis of Acoustic Frequency for the Cutting Sound(KSD3753))

  • 이창희;김낙철
    • 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.

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계층적 컨볼루션 신경망을 이용한 공작기계의 공구 상태 진단 (Machine Tool State Monitoring Using Hierarchical Convolution Neural Network)

  • 이경민
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.84-90
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    • 2022
  • 공작기계 상태 진단은 기계의 상태를 자동으로 감지하는 프로세스이다. 실제로 가공의 효율과 제조공정에서 제품의 품질은 공구 상태에 영향을 받으며 마모 및 파손된 공구는 공정 성능에 보다 심각한 문제를 일으키고 제품의 품질 저하를 일으킬 수 있다. 따라서 적절한 시기에 공구가 교체될 수 있도록 공구 마모 진행 및 공정 중 파손 방지 시스템 개발이 필요하다. 본 논문에서는 공구의 적절한 교체 시기 등을 진단하기 위해 딥러닝 기반의 계층적 컨볼루션 신경망을 이용하여 5가지 공구 상태를 진단하는 방법을 제안한다. 기계가 공작물을 절삭할 때 발생하는 1차원 음향 신호를 주파수 기반의 전력스펙트럼밀도 2차원 영상으로 변환하여 컨볼루션 신경망의 입력으로 사용한다. 학습 모델은 계층적 3단계를 거쳐 5가지 공구 상태를 진단한다. 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 높은 정확도를 보였고, 실시간 연동을 통해 다양한 공작기계를 모니터링할 수 있는 스마트팩토리 고장 진단 시스템에 활용할 수 있을 것이다.

하이포이드 회전감속기의 가속 수명시험 방법에 관한 연구 (A Study on Accelerated Life Test of Hypoid Gear Rotary Reducer)

  • 윤상환;백권인;김현경;류성기
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.63-68
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    • 2017
  • In order to process more complicated and higher-precision parts, generally, an additional axis for a machine tool is needed which was an approach to minimize the cost of tool modification. A table with a rotary reducer that can rotate through the axis of the gear system was employed to a machine tool to achieve the purpose of adding an extra motion axis. In general, the motion of the rotary reducer is driven by a worm/wheel or helical gear system, which is different from the hypoid helical gear structure that used in this research. Reliability of guarantee of high accurancy throughout the whole life cycle is on of the critical factors to evaluate a rotary reducer in this field. In this paper, in order to evaluate life-time of rotary reducer, a low-cost accelerated life test was developed to satisfy the demands of clients.

절삭력 모델에 의한 $A1_{2}$$0_{3}$-TiC계 세라믹 공구의 마멸 예측 (The Wear Prediction of $A1_{2}$$0_{3}$-TiC Series Ceramic Tool by Cutting Force Model)

  • 김정석;강명창;조재성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권12호
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    • pp.151-157
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    • 1996
  • The tool condition monitoring is one of the most important aspects to improve productivity and quality of workpiece. In this study, the wear of ceramic tool (A1$_{2}$0$_{3}$-TiC Series) cutting the hardened die material(SKD11) was investigated. Flank wear was more dominant than crater wear. Therefore the modeling of cutting force related to flank wear has been performed. The cutting force model was construct- ed by an assumption that the stress distribution on the tool face is affected by tool wear. The relationship between characteristics as cutting force and tool wear can be suggested by machining parameters depending on cutting conditions. Experiments were performed under the various cutting conditions to ensure the validity of force models. The theoretical predictions on the flank wear are approximately in good agreement with experimental results.

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기어 제원 및 기어 가공정밀도가 기어 전달오차에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effect of Macro-geometry and Gear Quality on Gear Transmission Error)

  • 이주연;문상곤;문석표;김수철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.36-42
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    • 2021
  • This study was conducted to analyze the effect of the gear specification and gear quality corresponding to the macro geometry on the gear transmission error. The two pairs of gears with large and small transmission errors were selected for calculation, and two pairs of gears were manufactured with different gear quality. The test gears were manufactured by two different gear specifications with ISO 5 and 8 gear quality, respectively. The transmission error measurement system consists of an input motor, reducer, encoders, gearbox, torque meter, and powder brake. To confirm the repeatability of the test results, repeatability was confirmed by performing three repetitions under all conditions, and the average value was used to compare the transmission error results. The transmission errors of the gears were analyzed and compared with the test results. When the gear quality was high, the transmission error was generally low depending on the load, and the load at which the decreasing transmission error phenomenon was completed was also lower. Even when the design transmission error according to the gear specification was different, the difference of the minimum transmission error was not large. The transmission error at the load larger than the minimum transmission error load increased to a slope similar to the slope of the analysis result.