• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-125
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• 2022

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하여 진행하였다. 이 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.254-261
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• 2005

The purpose of this research is to develop a method for cutting non-circular holes on a bent thick plate. Generally in order to cut the holes on the large plates, a special-purpose 5-axis machine is needed. However, such a machine is unavailable in most of the machine shops. This paper provides a description of such a method that utilizes a general-purpose 5-axis water-jet machine in place of the special-purpose machine: First, the bent piece is transformed into a flat plate, where the shape of the holes is reconstructed by considering deformation during bending. Then, after a 5-axis NC data is generated, the holes on the flat plate are cut using the 5-axis water-jet machine. The final step is to return to its, original shape by bending the plate with its newly-cut holes. The proposed methodology is implemented as a dedicated system by customizing a commercial CAD/CAM system. Some illustrations are provided throughout the paper in order to show the validity of the proposed methods and the developed system.

• 한국정밀공학회지
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• 제7권3호
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• pp.75-82
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• 1990

Automatic monitoring of the cutting conditions is one of the most improtant technologies in machining. In this study, the feasibility in applying acoustic emission(AE) signals for the in-process detection of endmill wear and fracture has been investigated by performing experimental test on the NC vertical milling machine with SM45C for specimen. As the results of detecting and analyzing AE signals on various cutting conditions, the followings have confirmed. (1) The RMS value of acoustic emission is related sensitively to the cutting velocity, but is not affected largely by feed rate. (2) The burst type AE signals of high level have been observed when removing chips distorderly and discontinuously. (3) When the RMS value grows up rapidly due to the increase of wear the endmill are generally broken or fractured, but when the endmills fracture at the conditions of smooth chip-flow or built-up-edge(BUE) occurred frequently, the rapid change of the RMS arenot found. And it is expected that this technigue will be quite useful for in-process sensing of tool wear and fracture.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권10호
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• pp.5-17
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• 1995

기계가공(Machining)중에서 가장 기본적인 것이 선삭(Turning)작업이며, 이 가공은 선반(Lathe)에 의해서 행하여지고 있는 것은 다 아는 사실이다. 공작기계의 발달과 금속 절삭 원리(Principles of metal cutting)는 선반을 중심으로 약 일세기동안 꾸준히 발전해 오고 있으며, 수없이 쏟아져 나온 연구논문들의 대부분이 선반에 의한 가공과 그 공작기계에 의해서 이루어졌으며 앞으로도 계속 보통선반, CNC선반의 토대 위에서 이루어지리라고 보고 있다. 공작기계 중에서 CNC 선반의 발달 과정을 요약해보면 1960년대의 대량 생산시대에는 Programmable control 방식의 자동 터렛트(Turret) 선반이 개발되어 생산 공정이 비교적 간단한 양산 가공기로서 환영을 받게 되었다. 1970년대에 들어서면서 다품종소량생산이 중요시되었고, 그때 NC 선반시대가 시작되었다고 볼 수 있다. 현 싯점에서 볼 때 이것은 중품종중량생산 이라고 말할 수 있으며, Turret 선반의 NC화 즉, Multi-tool에 의한 선반의 복합가공이 가능해졌지만 Tooling에 문제가 발생하였다. 1980년에 들어서 각종 MC 들이 광범위하게 발달, 보급되는 경향에 따라서 NC 선반도 고능률화의 일환으로 고속화와 더불어 회전공구인 End mill. Drill. Tap 등의 복합가공이 가능한 복합선반이 차례로 개발되었고 선삭공구와 회전공구등의 자동공구교환(Automatic Tool. Changing. ATC)이 가능해지고 Y축 보정(Co-mpensation)기구를 부착한 대형 Turning center가 개발되어 보급되게 되었다.

• 산업공학
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• 제11권2호
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• pp.65-78
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• 1998

The letters of the automobile tire are usually engraved on the side-wall. The shape of the side-wall is a sculptured surface generated by the rotational sweeping of a profile curve. The letters laid on the side-wall are usually designed by a 2-dimensional CAD. It is impossible to machine the letters on the surface accurately by 3-axis NC machining, because the axis of cutter should be tilted to align with the normal vector of the surface. In this case. the degree of freedom for the machine is at least four. This paper describes an idea for tool path generation of a 4-axis machine by using the 2-dimensional CAD data of the letters and the surface of the side-wall. This study includes the following procedures; (1) measuring the profile of the side-wall surface and curve-fitting of the measured points. (2) the 'non-parallel projection' of the letters on the side-wall, and (3) an inverse kinematics of the 4-axis lettering machine. Procedures in this paper are programmed in C-language on Windows95 environment. With a PC based CNC controller and a 4-axis lettering machine. these are tested sucessfully for the practical use.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.259-272
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• 2008

목형의 곡면을 수작업으로 제작할 때 많은 경험이 있다 하더라도 정확한 곡면 형상, 좌우대칭 등의 작업에는 상당한 어려움이 따른다. 기계를 사용한 단순한 2차원 목형은 NC 프로그램을 작성하여 간단히 가공할 수 있지만, 복잡한 곡면 형상의 가공은 3차원 CAM s/w, 공구, 재료 등 다양한 변수가 따르기에 축척된 많은 데이터를 필요로 한다. 3차원 곡면 가공 제품 중 제품의 설계 및 디자인 s/w가 다르다면, 데이터의 호환 및 가공 시스템을 구성하기에는 더더욱 어려움이 따른다. 최근 레저에 대한 관심이 증가함에 따라 레저보트 업체에서는 수작업 대신 레저장비에 대한 소비자의 디자인 및 설계제작 요구에 대응하기 위해서 가공 자동화 및 정밀도 향상을 위하여 CAD/CAM 시스템을 이용한 3차원 모델링 및 CNC 공작기계를 사용한 새로운 개념의 플러그 제작 자동화 기술 개발이 필요하게 되었다. 따라서 본 연구는 수작업으로 제작하던 레저보트의 목형을 정밀도와 생산성 향상을 위하여 디자인을 강조한 3차원 디자인 s/w로 디자인하고, 이 디자인 한 데이터를 이용하여 3차원 CAM s/w에서 모델링 한 후, 가공 데이터를 산출하여 정밀가공기계인 머시닝센터로 가공하고자 하는 것이다. 이 연구 결과를 바탕으로 전문계 고교에서도 CAD 및 단순 가공 기술교육에서 벗어나 다양한 디자인으로 된 곡면 가공 수요자의 요구에 대응하기 위한 3차원 모델링과 3차원 정밀 가공 시스템의 교육 및 개발에 도움이 되었으면 한다. 본 연구는 선박의 하단부인 헐(Hull)의 목형인 플러그(plug)를 가공하기 위하여 플러그의 재료, 2차원 도면 형상을 3차원 형상으로의 모델링, 3차원 디자인 모델링, 가공을 위한 CAM, CNC 공작기계를 이용한 가공 기술 등 여러 가지 융합되고 복합적인 기술인 CAD/CAM 시스템을 활용한 모델링 및 플러그 가공 기술을 개발하는 것이다. 학생들에게는 기술개발의 중요성을, 업체에게는 생산성 향상이 주목적이다.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권1호
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• pp.74-80
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• 1999

Recently, manufacturing work has been transformed to small scale production form with various types to act up to user's expectation from mass production with a little items required in the past. Then FMS using NC type machinaries has been applied actively also in domestic manufacturing line to meet thus tendency, but there are many machining troubles occured during work process not be settled yet. Nowdays high efficiently has been required no less than high precision in grinding work for the improvement of productivity. In this study, to represent more advance FMS can be adapted to thus situation In-process type monitoring method using AE and Current sensors is suggested to investigate the machining condition in grinding process. As results form this experimental study, it is recognized well that grinding conditions and dressing point of in time cab be estimated effectively using monitoring method suggested. Furthermore, surface shape of grinding wheel on voluntary point of in time can be predicted indirectly through the observation and comparison of AE signal waveform obtained as performance of continuous dressing work.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권11호
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• pp.134-141
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• 2003

An industrial product is designed and fabricated, followed by the inspection process in order to check whether it is dimensionally tolerable or not. The machining process produces a part such as a mold or die, in which the three-dimensional coordinate might be measured by a CMM (Coordinate Measuring Machine) for assessment of its dimension. It is not ignorable, however, that a CMM measurement requires a lot of operating time and cost, which has led to many studies on the OMM system. The OMM system can be categorized into contact and non-contact types, and each of which has its own strengths and weaknesses. Non-contacting types generally utilize structured lights, sounds or magnetic fields. Though they show rather poor performance in positional accuracy, the measuring speed is faster than the contacting probes. This paper presents the development of an OMM system based on a non-contacting laser displacement sensing apparatus and CAD model. The system is composed of software modules of center-aligning and measuring, which has been operated and verified on a NC machining center on a shop floor.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권5호
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• pp.1-6
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• 2011

Machine tool errors have to be characterized and predicted to improve machine tool accuracy. Therefore, it is very important to assess errors in machine tools. Volumetric error analysis has been developed by many researchers. This paper presents a useful technique for analyzing the volumetric errors in machine tools using the ball bar. The volumetric error model is proposed in specific vertical machining center and the program is developed for generating NC code, acquiring the ball bar data, and analyzing the volumetric errors. The developed system assesses the volumetric errors such as positional, straightness, squareness, and back lash. Also this system analyzes the dynamic performance such as servo gain mismatch. The radial data acquired by ball bar on 3D space is used for analyzing these errors. It is convenient to test the volumetric errors on 3D space because all errors are calculated at once. The developed system has been tested using an actual vertical machining center.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.526-530
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• 1996

In this paper, three different types of commercially tools-P20, NC123K and ceramic-have been used to working austempered ductile iron(ADI). In the austempered condition the materials are hard, strong and difficult to machine. Thus, we selected a optimum tool material among three different types of used tools in machining of austempered ductile iron. It was used acoustic emission(AE) to know cutting characteristic for selected tool and flank wear land of the ceramic too. The obtained results are as follows; (1) The ceramic tool among three different types of tools is the best in machining austempered ductile iron. (2) In case of ceramic tool, the amplitude level of AE signal(AErms) is mainly affected bycutting speed in cutting speed in cutting condition and it is proportioned to cutting speed. (3) There have the relationship of direct proportion between the amplitude level of AE signal and flank wear land of the tool. (4) If it find the value of AErms at each cutting speed, the in-process detection to ceramic tool's wear is possible