In this paper, an average surface roughness, $R_a$, was measured by optical measurement and its mathematical model according to spindle speed and feedrate was obtained by least square method. Also, its result is compared and investigated with real measured average surface roughness. The optical measurement of surface roughness is performed by CLSM(confocal laser scanning microscope) and the captured HEI(height encoded image) data is used as an original data for the generation of average surface roughness and its mathematical plane or contour surface of surface roughness. Using this polynomial model with two independent variables, the behavior of an average surface roughness is investigated and analyzed with an experimental modeling of least square algorithm. And it can be used for the prediction of $R_a$ in different condition of machining.
In this study, three dimensional cutting force components and surface roughness appeared in high speed cutting by using tungsten carbide endmill tools implanted ion or not found mutual relations through several analysis of statistical dispersion. It is showed that cutting force(Fx) is affect with spindle speed and feed rate, cutting force(Fy) is affect with spindle speed and ion implantation time and cutting force(Fz) is affect with feed rate in interaction through the statistical method of ANOVA of cutting force and surface roughness, it is analyzed that it is affected of spindle speed and feed rate in surface roughness.
여러 연구들을 통하여 표면 거칠음 정도가 접촉면 전단력에 매우 중요함이 밝혀졌으며, 따라서 그 역할을 충분히 이해하기 위해서는 표면 거칠음 정도가 정확히 정량화 되어져야 한다. 현재까지 이러한 표면 거칠음 정도를 나타내는 표면 거칠기 매개변수는 대부분 방향성을 고려하지 않은 3차원적인 trisector에서 측정되어 왔고, 그 결과는 정적인 표면을 대표하는 값으로 적당하였다. 그러나, 표면 거칠기 매개변수와 접촉면 전단력과 같이 방향성을 갖는 매개변수와의 상관관계를 조사하기 위해서는 전단방향과 동일한 방향으로 측정된 2차원적인 표면 거칠음 값이 더욱더 합리적인 대표 값이 될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 전단방향을 고려한 표면 거칠음 정도를 구할 수 있는 새로운 표면 거칠기 매개변수를 제안하였다. 제안된 방향성 매개변수와 기존의 표면 거칠기 매개변수를 비교 분석함으로서, 방향성 매개변수와 비 방향성 매개변수와의 상관관계를 조사하였다. 표면 거칠음 정도는 디지털 이미지 분석 시스템을 이용한 Optical Profile Microscopy(OPM) 방법을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 본 연구에서 측정된 여러 가지 표면 거칠기 매개변수는 측정값에 있어서 비슷한 경향을 보여주었으며, 따라서, 서로간의 상관관계가 좋음이 밝혀졌다. 또한 표면 거칠음 정도가 증가함에 따라, 비 방향성의 3차원 매개변수 값이 방향성의 2차원 매개변수보다 계속적으로 증가하는 양상이 보여졌다.
선박의 표면은 소형선박에서부터 대형까지 매끄럽지 않고 어느 정도의 표면조도(surface roughness)를 가지고 있다. 표면조도는 표면저항과 열전달을 증가시키기 때문에 선박의 설계시 고려해야 될 중요한 설계인자 중 하나이다. 때문에 표면조도에 따른 주위유동에 관한 연구와 조도변화에 따른 유동 및 난류에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 선박의 표면조도는 선박에서 뿐만 아니라 기계나 항공까지 광범위하게 적용이 가능하며 가용 분야 또한 매우 넓다. 본 연구에서는 레저선박의 표면조도 간격변화에 따른 표면유동에 어떠한 영향을 끼치며 표면조도 영역에 따른 경계층에 대한 실험적 연구를 수행하였다.
Turbulent coherent structure near rod-roughened wall are investigated by analyzing the database of direct numerical simulation of turbulent boundary layer. The roughness sublayer id defined as two-point correlations are not independent of streamwise locations around roughness. The roughness sublayer based on the two-point spatial correlation is different from that given by one-point statistics. Quadrant analysis and probability-weighted Reynolds shear stress indicate that turbulent structures are not affected by surface roughness above the roughness sublayer defined by the spatial correlations. The conditionally-averaged flow fields associated with Reynolds shear stress producing Q2/Q4 events show that though turbulent vortices are affected in the roughness sublayer, these are very similar at different streamwise locations above the roughness sublayer. The Reynolds stress producing turbulent vortices in the log layer have almost the same geometrical shape as those in the smooth wall-bounded turbulent flows. This suggests that the mechanism by which the Reynolds stress is produced in the log layer has not been significantly affected by the present surface roughness.
The shear strength of rock discontinuities is very important in many rock engineering project including analysis of tunnel and slope. But shear strength of rock that acquired through discontinuity shear test is different from soil shear test and more complex. Shear strength is effected by the factors which are various, but it is the best influence of filling material and joint roughness. In this research, we studied shear strength characters of natural joint of phillite that was placed importance on joint roughness, JRC is less low than 8.
Hard turning replaces grinding for finishing process with expectations of higher productivity and demanded surface quality. Especially for the surface roughness as surface quality demanded in finishing process of hard turning, know-how of machining characteristics of hardened materials by cutting force analysis should be accumulated in company with achievement of precision of elements and high stiffness design technology in hard turning. Considering chip formation mechanism of hardened materials, adequate cutting conditions are selected for machining experiments and cutting forces are measured according to cutting conditions. Increase of cutting forces especially thrust force and increase of dynamic instability could occur in hard turning. Analysis of dynamic characteristics of the cutting forces is executed to investigate relation between dynamic instability and surface roughness in hard turning. Investigation on effects of relative motion of machining system generated by vibration due to dynamic instability shows that ultimate surface roughness could be predicted considering relative motion of machining system with geometrical surface roughness.
The objective of this investigation was to indentify major factors affecting surface roughness among various parameters of electropolishing process using the design of an experiment method (full factorial design) for UNS S31603. Factors selected included electrolyte composition ratio, applied current density, and electrolytic polishing time. They were compared through analysis of variance (ANOVA). Results of ANOVA revealed that all parameters could affect surface roughness, with the influence of electrolyte composition ratio being the highest. As a result of surface analysis after electropolishing, the specimen with the deepest surface damage was about 35 times greater than the condition with the smallest surface damage. The largest value of surface roughness after electropolishing was higher than that of mechanical polishing due to excessive processing. On the other hand, the smallest value of surface roughness after electropolishing was 0.159 ㎛, which was improved by more than 80% compared to the previous mechanical polishing. Taken all results together, it is the most appropriate to perform electrolytic polishing with a sulfuric acid and phosphoric acid ratio of 3:7, an applied current density of 300 mA/cm2, and anelectrolytic polishing time of 5 minutes.
본 연구의 목적은 선반 작업에 있어서 공구 형상과 작업 조건 변화에 대한 표면 거칠기 곡선의 형성 인자를 규명하기 위한 것이다. SNMG120404, SNMG120408과 DNMG150404, DNMG150408의 공구가 사용되었고, 절삭 속도와 이송의 작업 조건이 변화되었다. 즉, 절삭 속도는 150, 200, 250 m/min, 이송은 0.05, 0.1, 0.3mm/rev으로 변화시켰다. 주파수 분석 결과에 의하면, 표면 거칠기는 이송에 가장 큰 영향을 받았다. 또한 바이트의 떨림은 표면 거칠기뿐만 아니라 파상도에도 영향을 마치고 있었다. 아울러 이송이 감소할수록 표면 거칠기에 미치는 영향이 증가함을 알았다. 끝으로, 정상적인 경우의 주축 떨림은 표면 거칠기에 거의 영향을 미치지 않았으며, 공구 형상은 표면 거칠기 곡선 형성 인자의 생성 변수가 되지 않는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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