Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference (한국정밀공학회:학술대회논문집)
Korean Society for Precision Engineering
- Semi Annual
- /
- 2005-8446(pISSN)
Domain
- Machinery > Precision Machines
1993.04b
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김재웅 13
Analytical models for the prediction of the size of hardened zone in laser surface hardening are presented. The models are based on the solutions to the problem of three-dimensional heat flow in plates with infinite thickness. The validity of the model was tested on medium carbon steel for Gaaussian mode of beam. Then the model for rectangular beam was used for the prediction of the size of harened zone on various hardening process parameters. From the calculation results it appeared that the size and shape of the hardened zone are strongly dependent on process parameters suchas beam mode, beam size, and traverse speed. -
최재찬;김병민;김성원;김호관 18
본 논문은 H-형상 단면의 측대칭 부품에대하여 컴퓨터에 의한 열간단조 공정설계 및 금형설계 시스템을 개발하고 슬래브 해석법을 이용한 단조 시뮬레이션 프로그램을 통하여 단조하중을 예측하고자 한다. 이 시 스템을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램의 입력사항은 축대칭 H-형상 단조품 단면의 기하학적 형상, 소재비 도는 단조비, 마찰조건, 램속도, 다조온도, 소재 및 다이 재료명 등이다. 시스템의 실행 후 얻은 결과들은 실제 산업 현장의 요구에 맞추어 빌렛 형상, 예비 성형체, 그리고 최종다이 및 예비성형 다이가 도면화 되 어 출력된다. 수행된 출력결과가 사용자의 요구와 일치하지 않을 경우 입력사항을 변경하여 재 설계할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 시스템은 크게 세개의 모듈 즉, 공정설계 모듈, 시뮬레이션 모듈 등으로 구성되어 있고 각각의 모듈은 독립적으로 또는 통합하여 수행된다. -
이준호;김규태;나일;김재도 23
스테인리스강은 내식성, 내열성, 내산화성이 좋으므로 화학산업, 의학용기, 고정밀 산업 등에서 많이 사용되고 있다. 스테인리스강은 열전도율이 낮고 용융물의 점성이 크고 가공경화가 심하기 때문에 인코넬 티탄합금 등과 함께 난삭재로 알려져 있다. 스테인리스강의 고합금강을 사용한 기계가공은 공구의 마모가 심하게 일어나므로 가 공이 어렵다. 화염절단(Flame dutting)도 합금물의 버닝(burning)현상을 막는 성질 때문에 잘쓰이지 않고 플라 즈마-아크(plasma-arc) 절단은 수중에서 이루어질 경우 절단끝이 산화되지 않는 좋은 절단면을 얻을 수 있으나 수중에서 사용해야 하는 어려움이 있다. 레이저를 이용한 가공은 절단폭이 작아 재료의 손실이 적으며 복잡한 형상의 절단도쉽고 공구의손실이 없는등 많은 장점이 있어서 사용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 강의 절단메커니즘에대한 이해를 돕기 위해 절단가공에 큰 영향을 끼치는 레이저 출력, 절단속도, 절단가스의 압력, 재질, 절단두께를 절단변수로채택하여 절단을 수행하였다. 절단결과를 비교 검토하여 절단변수가 절단에 미치는 영향을 분석하였고 최적의 절단을 얻는 가공조건을 제시하였다. -
김태영;문상돈;서재형;김성일 28
최근 산업의 발달에 따라 각종 기계요소들은 강도, 경량화, 정밀도와같은 측면에서 엄격한 설계기준이 요구 되고 있고, 또한 첨단기술이 적용되는 다양한 전자부품에서 초정밀 가공을 필요로하고 있어, 이러한 기계요소 들의 품질향상을 위해서는 기계가공면에 관한 연구가 필연적으로 뒷받침 되어야 한다. 기계 가공면에 관한 연구에 있어서 반드시 고려되어야 할 요소는 surface integrity로서 이는 물리적 요소들을 포함하는 가공면의 성질이나 특성을 지칭하며, 피삭재의 정밀도 영향 평가나 고응력을 받는 부품의 설계시반드시 고려되어야 할 요소이다. 본 연구에서는 연속재결정법을 기계가공면에 도입하여 SUS304가공면에 형성된 소성스트레인을 평 가함과 동시에 이것의 신뢰도를 바탕으로기계가공면에 생성된 소성스트레인과 절삭조건과의 관계를 규명하고자 한다. -
박치용;양동열;이경훈;은일상 33
연결부를 지닌 대형의 노즐형상 제품은 대형산업기기에서 용기의 일부 및 추진체 및 인공위성 발사 대등에서 쓰이는 제품으로 목적하고자 하는 최종 조립품의크기에 따라 제품자체의 지름이 1m 에서 수m 에 이르는 대형으로 제작된다. 대형노즐형 제품은 제품 자체의 강도, 정확한 치수 및 소요재료의 다수등도 중요한 요소이나, 가공하중의 크기에 따라 다르지만 제품을 만들기 위해서는 수만톤을 필요로하기 때문에 제품제조의 가능여부가 성형기의 능력에 의존하게 된다. 본 연구는 비교적 소형장비로써 대형 노즐형단조 품의 제작이 가능한 새로운 성형공정을 개발하는데 그 목적이 있으며 공정개발은 비교적 소형 장비로써 대형단조품의 제작이 가능하도록 하는데 촛점을 맞추고서 이루어 졌다. 이를 위해 여러가지 가능한 방법 들을 제안하고, 각각의 공정 방법들에 대해서 Plasticine 모델 시험을 통하여 소성유동에 의한 성형성과 하중을 검토한 후에 국내에서 사용가능한 장비 및 하중능력, 그리고 성형성 등을 고려하여 적절한 공정방법을 선택하였다. 선택된 공정에서 점진적 팽창단조를 위한 예비 성형체의 결정 및 공정변수의 결정등을 납 모델링실험을 행하여하였으며 실재 재료의 축소모형실험을 수행하여 공정을 확인 하였다. -
문양호;이동우;양동열;원재선;김대현 38
최근 텔레비젼 화면의 선명도에 대한 일반적인 요구가 높아져서 통신 방식에 있어서도 고품위 텔레비젼(HDD TV)방식의 개발이 진행되고 있다. 선명도의 요망이 높아짐에 따라 CRT(텔레비젼 수상관)의 해상도를 향상시킬 것이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 고온의 프레스 성형공정을 도입하여 정확한 형태로 인바 재료 섀도우마스크를 성형하여 고화질의 CRT를 얻을수 있도록 성형 공정을 확립하고 이를 위한 금형 시스템을 개발하는 데 있다. 본 연구에서는 인바 섀도우 마스크의 열간 재료시험을 통해 온도에 따른 물성 공정을 장대칭단면에 대해 강점소성 유한 요소법을 이용하여 해석하였다 -
김창만;임영석;김상도;서대교 44
산업현장에서부터 실생활용품에 이르기까지 각종판재를 소재로하여 제작하는 가공품은 종류나 수가 매우 많다고 할수 있다. 이러한 제품들을 제작 하기 위해 여러단계의 성형 공정을 거치게 되며 원만한 성형공정 을 수행하기 위한 적절한 판재성형 제어방법으로써 다이곡률 반경의 변화나 블랭크홀딩가압정도의 부분적 변화로 드로잉률을 향상시키는 방법도 있으나 이보다 판재의 성형공정 제어방법에서 공구사이 상하에 비드 를 설치하여 판재를 성형할 경우 성형공정후 제품의 두께 분포가 비교적 균일해지고 드로잉의 마찰저항을 부분적으로 증가시키며 판재성형중 미끄럼 저항의 균형을 이루어 성형시킬 판소재가 절감도며 또한 성형중 주름을 억재하여 드로잉률을 향상시킨다. 다른 방법에 비해 비드는 설차가 간단해서 적절한 형상의 bead set을 선정하여 산업현장에서 실제 사용하고 있으며 또한 소재가 비드를 통과한후 탄성역에서 소성역으로 전환되기에 성형공정 이후 스프링백 현상으로인한 제품형상의 치수가 변하는 현상을 방지하는 효과도 기대할수 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차용판재인 아연도금피막 강판으로 실험한 결과와 비드 이론식을 고찰해 보고자 한다. -
윤경구;황경현;이성국 49
금속의 가공공정에 있어 중요한 인자중의 하나인 재료의 연성은 환경뿐만 아니라 주변압력에 따라 변화한다는 사실이 20세기에 들어 여러 연구자들에 의해 밝혀졌고 1950년대 Birdgman에 의해 최초로 실험적인 방법으로 증면되었다. 재료의 이와같은 현상을 압력유도연성이라 하는데 이는 주변압력이 재료 내부에서의 공동발생 및 그 성장에 관계하기 때문인 것으로 알려졌다. 공동의 합체 및 성장은 연성파괴의 전체조건이 되므로 이를 억제하면 성형성 및 연성이 증가됨을 알 수 있다. 금속의 압력 유도 연성을 이용한 가공방법을 가압금속형형이라 한다. 최근에 가압금속형의 범주는 크게늘고 있 는데 특히, 성형,블랭킹, 분말야금법 등에 널리 이용되고 있다. 정수압의 크기에 다른전단면의 상태 변화 즉, 소성 변형능에 관한 연구는 Fine-Blanking가공이론에 적용, 해석되고 있다. -
이우영;진근찬;강순호;박상규 53
굽힘 가공(Bending Process)은 원통형의 다이(die)등을 이용하여 평판형 금속 판재에 프레스 하중을 가하여 임의의 굽 힘 형상을 영구적으로 만드는 가공법으로 소성가공을 하고 있는 대부분의 산업현장에서 널리 쓰이는 가공법 중의 하 나이다. 본 연구에서는 특수 목적이 대형구조물 혹은 대형차체에 주로 사용되어지는 고장력 후판을 대상으로 하여 여러종류의 굽힘각도에 따른 가공성 시험을 수행하고, 굽힘가공부위에서 채취한 시험편에 대한 기계적 물성시험을 통하 여 가공전의 모재와 비교, 분석하므로써 적절한 굽힘 가공조건 및 굽힘가공이 가능한 허용각도등을 결정할 수 있도록 하였다. -
소환철;김희술 61
절삭작업에 있어서 생산기술자가 제품을 경제적으로 생산하기 위해서는 기계의 사양이나 요구되는 제품의 정밀도 등 을 고려하여 목적에 맞는 절삭조건을 선택하여야 한다. 특히 임금이 과거에비해 크게 오르고 기계의 가격이 자동화로 인하여 고가가 됨에 따라서 기계의 효율적 운용이 점점 더 중요하게 되었다. 따라서 목적에 맞는 절삭조건의 선정은 기업의 경쟁력 향상에 있어서 중요한 문제로 부상되고 있다. 본 논문에서는 정면밀링작업시, 인서트 초기위치오차( Runout)를 고려한 표면조도와 절삭력 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 구한 허용동력을 제한조건으로 고려하여 보다 실제에 가까운 상황에서 최소비용과 최대 생산율을 얻도록 프로그램을 개발하였다. -
백인환;정우섭;이상호 66
미세드릴가공은 드릴 직경의 소경화로 발생하는 공구강성저하, 지동 발생, 칩배출 곤란 등으로 인해 수많은 기계가공 중에서도 가장 어려운 가공 중의 하나이며 이로인해 설계의 단계에서 가능한 피하고있는 실정이다. 그러나 근래 각종 제품의 소형 경량화 추세가 일어나면서 미세구멍가공 기술에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 특히 시계부품, 소형 정밀 부품, 연료분사용 노즐, 광파이버 관련품, 우주항공기 부품 등에 수요가 급증하고 있다. 또한 최근 전기.전자 공업의 발달과 함께 등장한 표면실장기술(SMT)은 프린터 배선기판의 고밀도화를 더욱 진전시켰으며 이는 구멍밀도, 구멍지름의 미소화 등 미세구멍가공 관점에서 보완해야 할 기술적인 과제를 남겨 놓았다. 본 연구는 미세드릴가공의 메카니즘을 규명하고 그 문제점을 해결하여 미소경 드릴링 머신을 개발하는 데 주력함과 동시에그 절삭현상의 기초적인 연구를 수행하였다 -
이상석;김희술 71
The application of artificial neural network forcondition monitoring and diagnosis of milling tools was introduced. To detect the conditions of milling tools, the monitoring wywtem consists of three phases: "preparation phase", "learning phase", "production phase". The conditions of milling tools were categorized into the three states. "normal", "warning", "abnormal". The dectection of tool condition, in this paper, could be successfully performed by monitoring the variation of power spectrum on Y dirctional cutting force. -
장성규;심성보;전태옥 76
절삭가공중에서 DRILL가공은 일반기계가공 공정중에 23 .approx. 25% 정도의 비율을 점우하고 있는 중요한 위치의 작업의 하나이고 또한 요구되는 정밀도를 만족하기 어렵고, 높은 생산성이 요구되는 가공법이다. 기계가공의 무인화, 자동화, 고능률화 및 정도향상 이라는 측면에서 더욱 이에 대응할 수 있는 가공방법 즉 공작물, 공구재료, 공구형상 및 절삭조건등에 걸쳐 광범위하게 연구개발 되어 져 가고 있다. 이 작업중 특히 곤란한 것은 깊은 구멍가공(DEEP HOLE DRILL)으로서 깊이/직경의 비가 극히 높은(약 5배이상) 절삭가공 의 경우에는 CHIP의 배출, 절삭날부의 윤활, 공구의 진동등의 문제로 인하여 일반적인 절삭가공 공법으로는 가공이 여려운 경우가 많다. 본 연구는 Solid BTA Drill(Mlti-tip Drill Head with Brazed Tips)에 의하여 가공에요구되는 절삭성 분석과 절삭조건의 변화에 따른 공작물의 가공정도 즉, 가공구멍의 직경의 변화, 표면거칠기. 진원도의 변화상태 및 공구의 마모된 현상에 대하여 실험조사하여 공구에 제한된 수명을 연장하고, 제품에 요구되는 품질수준을 확보하는가에 대하여 본 실험을 통하여 분석하도록 하였다. -
김정현;백대균;김희술 81
정면밀링은 급속 가공을 매우 효율적으로수행할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 밀링커트는 단속 절삭 공구로서 절삭날의 단속절삭작용에 의한 변동적삭력과 여러날의 동시가공에의한 절삭력의 교란 때문에 절삭성이 기계가공에 문제가 되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기계설계자들은 절삭 력의 교란에 의하여 일어나는 진동을 줄이기 위하여 기계구조의 강성을 증가시켰으나 이것은 비용이 많이 들게 되므로 공구 형상을 개선하여 안정된 절삭을 시도하였다. 본 연구에서는 절삭력 모델을 이용하여 변위 발생의 원인인 절삭력변동을 최소로 하는 커터의 형상을 3차원으로 최적 설계하였다. 최적 설계 제작된 공 구와 재래식 공구를 사용하여 절삭력, 공구수명, 표면조도를 측정하였다. 최적 설계 제작된 공구와 재래식 공구에 의하여 측정된 결과들을 비교 검토하여개발된 공구의 절삭특성을 규명하였다. -
이응숙;제태진 86
연삭숫돌은 드레싱에 의해 초기숫돌면의 상태가조정되며, 가공과 더불어 공작물과 연삭숫돌의 연속적인 간섭으로 공작물의 치수변화와함께 연삭숫돌도 작업면이 변화하게 된다. 공작물의 표면은 연삭조건 및 공작물과 숫돌의 접촉특성에 따라 Rubbging, Ploughing, Cutting 작용이 이루어져 가공면이 형성되며 이때의 공작물의 표면 품위( Surface Integrity)는 연삭숫돌의 상태변화에따라 매우 민감하게 영향을 받는다. 본 연구에서는 원통연삭작업 에서의 감시 및 진단기술개발을 위하여 AE 센서의 적용가능성을 살펴보기위하여, 센서의 설치위치에 따른 영향 및 연삭가공 특성을 잘나타내는 AE Parameter의 선정을 위한 실험을 수행하며, 가공시간에 따른 연삭숫돌작업면 의 상태변화에 의한 AE Parameter의 변화를 조사하며, 이와더불어 연삭중의 법선저항을 측정분석하고 통계적인 수법으로 ARMA (Autoregressive Moving Average)을 이용하여 가공특성변화를 분석한다. -
사승윤;최영규;김영일;홍윤석;유봉환 92
Modern NC machine tools require a more and more exact monitoring and control of cutting process. A very important parameter is tool wear used to optimize cutting data and to change tools at the right time. In this study, a real-time multi-tool fracture method is proposed for measuring crater from fringe patterns generated by uni-shadow-moire. An optical technique using laser for non-contact measurement of tool fracture is presented. The technology in which the tool is illuminated by a beam of He-Ne laser and then the image of tool fracture CCD camera. -
권원태 97
In this work, the imaginary part of the inner modulation transfer function of the cutting dynamics is introduced for tool wear monitoring. Time-series method is utilized to construct the generalthree dimensional cutting dynamics whose imaginary part of the inner modulation transfer funcition shows the proportionality to tool wear at the natural frequency of the machine tool dynamics. This modelis reduced to single-input single- output model without altering the proporitonality characteristics to tool wear and implemented to the dual computer system in which one computer performs measurement while the other calculates the imaginary part of the inner modulation transfer function of th cutting dynamics by the batchleast square method. The values of the imaginary part at the natural frequencyof the machine tool structure in the cutting direction are compared to the one calculated during machining with a brand new tool to decide the current stants of the tool. The experiments shows the relevance of the proposed concept. -
윤영식;이상조 102
The achievable machining accuracy depends upon the level of the micro-engineering, and the dimensional tolerances in the order of 10nm and surface roughness in the order of 1nm are the accuracytargets to be achieved today. Suchrequirements cannot be satisfiedby the conventional machining processes. Single point diamond turning is one of the new techniques which can produce the parts with such accuracy limits. The aims of this thesis are to get a better understanding of the complex cutting process with a diamond tool and, consequently, to develope a predicting modelof a turned surface profile. In order to predict the turned surface profile, a numerical model has been developed. By means of this model, the influences of the cutting conditions, the material properties of the workpiece, the geometry of the cutting tool and the dynamic behaviour of the lathe and their influences via the cutting forces upon the surface roughness have been estimated. -
김현석;김기수;이대길 108
The material for the machine tool structure should have high static stiffiness and damping in its property to improve both the static and dynamic performances. The static stiffness of a machine tool can be inceased by using either higher modulus material in the structure of a machine tool. However, the machine tool structrue with high stiffness but low damping is vulnerable to vibration at the resonance frequencies of the structure . For the high precision and highsped machine tool structure, therefore, the high damping capacity is most important in order to suppress vibration. The damping of a machine tool can not be increased by increasing the static stiffness. The best way to increase the damping capacity of the machine tool structure is to use a composite material which is composed of on material with high stiffness with low damping and another material with low stiffness with high damping. Therefore, in this paper, the bed of the ultra high precision grinding machine for mirror surface machining of brittle materials such as ceramics and composite materials was designed and manufactured with the epoxy concrete material. The epoxy concrete material was prepared by mixing epoxy resin with different size sands and gravels. The modulus, compressive strength, coefficient of thermal expansion, specific heat, and damping factor were measured by varying the compaction ratio, sizes and contents of the ingredients to assess the effect of the processing parameters on the mechanical properties of the material. Based of the measured properties, the prototype epoxy resin concrete bed for the mirror surface CNC grinding machine was designed and manufactured. -
박종권;이찬홍;신영재 117
기게공업의 근간이라고 할 수 있는 공작기계산업은 첨단산업과 관련한 소재공업의 고도화에 따라 고속 고능률화 및 고정밀화 하여 가는 추세에 있으며 이에대한 성능향상 요구는 앞으로도 계속적으로 이어질것이다. 여기서 공작기계의 가공정밀도 및 가공 능률에 결정적인 영향을 주는 요소는 대부분 주축유닛트 부분이며 최근과 같이 고속 고정밀과 유연성을 추구하는 공작기계에서 주축 시스템이 수행하는 역할이란 매우 중요한 위치를 갖는다. 본 연구는 모터내장형 주축시스템에 관해 정.동적측면에서의 구조설계와 시제품에 대한 평가를 수행하여 활용측면에서의 신뢰성을 높일 수있도록 하는 것을 주요 내용으로 하였다. 즉 연구의 첫단계로서 정적인 측면에서의 구조설계를 하여 연구모델을 결정하였으며 다음단계로서 설정된 구조모델에 대해 유한요소 법(FEM)을 이용한 동적해석을 실시하고 실험해석에 의한 이론해석 과정의 수학적모델을 수정,보완한후 고속회전에서의 동적특성을 실제 현상에 가깝도록 예측하여 설계단계에서의 고속운전특성이 주축계의 동적안정성에 미치는 여러 영향등에 관해 고찰하였다. -
김인식;황명 121
Tiling pad journal bearing that has high stability is analyzed about air-lubricated bearing that is usually used to need high precision by using the Direct analysis. The pressure that supports the shaft is occured by the differences between the shaft and pads radii of curvatures. So the characteristics of load capacity for their variable values is important. In this paper the load capacity is compared with some the eccentricity ratio values of0.1, 0.2, 0.5, 0.8. The large load capacity comes from large eccentricity ratio, highbearing number and high preload. But if the preload become high too much, then the shaft makes contact with pads. -
이득우;최대봉;최현기 127
최근 산업의 발전과함께 부품가공의 고능률화와 고품위화에 대한 요구가 높아지고 있으며, 이를 위한 공작기계의 고속, 고정도화에 관한 많은 연구가 수행되고 있다. 그 중에서 주축의 고속, 고정도화에 대한 연구는 NC 공작기계의발달과 함께 꾸준히 연구되어 왔으며 윤활방식, 구동방법, 냉각방법 등에 대한 연구결 과들이 보고되고 있다. 또한 최근의 공작기계는 다기능화 개념에 의한 복합가공기능이많이 첨가되고 있는데, 이에따라 저속에서부터 고속에까지 넓은 범위에서 사용 가능한 주축의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 공작기계용 모타내장형 주축의 열특성에 관련된 성능특성을 파악하여 모타내장형 주축의 설계 및 제작에 관련된 기초자료를 제공하고자 한다. 이를 위해모타내장형 시험주축을 제작하고, 운전조건에 따른 모타 및 베어링에 서의 온도및 열분표를 측정하여이들의 열거동을 추적하고 열특성을 파악한다. -
조정준;김석일;최대봉 131
일반적으로 공작기계 주축계에 대해서 요구되는 기본적인 항목들로는 고강성, 고감쇠, 고회전정밀도, 저발열, 장수명 등이 있다. 최근에는 이러한 기능들과 함께 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모하기 위해서 고속절삭을 실현햐ㄹ 수 있는 공작기계 주축계의 고속화, 즉 고속 주축계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고속주축계의 동특성을 체계적으로해석하기 위해서 주축회전수의 영향을 고려한 유한요소모델(finite element model)을 도입하였다. 특히 주축은 세장비가 비교적 자기 때문에 Timoshenko보 이론으로, 베어링은 유한한 폭을 가지고 있기 때문에 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화 하였다. 그리고 고속주축계의 설계조건들을 도출하기 위해서 동특성 해석결과들로 부터 고속주축계의 모드매개변수들인 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축 회전수, 베어링의 지지특성, 베어 링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다. -
박수길;강명창;김정석 137
In the case of a boring bar, the vibration amplitude is generallylarge due to its high slenderness. The boring bat is then modelled as a cantilever with dynamic force acting at the free end and a generalized model of nonlinear continous system is obtained. The Analysis of model is conducted for the specific case with a zero side cutting edge angle. The dynamic behaviour is investigated for machining processes in which the the overlap factor of regenerative effect is considered. The vibration characteristics of boring bar depth of cut rather than feed rate in given slenderness. -
박천홍;이후상;정윤교;류근우 142
유정압베어링은 공기베어링과같은 유막의 평균화 효과를 얻을 수 있어 구성부품의 형상오차보다 우수한 회전정도를 기대 할 수 있으며 상대적으로 높은 강성, 부하용량 및 우수한 감쇠특성을 보유하고 있으면서도 비접촉에 의한 무보수, 반영구적 인 수명등의 장점이 있어 정밀도와 강성이 함께 요구되는 연삭기를 중심으로 공작기계 분야에 활발히 응용되고 있다. 본 연구에서는 고정밀도가 요구되는 연삭기용 유정압주축을 시작하고 정특성, 회전특성, 열특성등을 실험적으로 해석함으로서 실용화에 필요한 제변수들의 영향을 정량적으로 얻고자 하였다. -
오형식;최상훈 146
screw압축기는 진동이 적고, 소형이면도 그효율 유지가 용이하다는 특징을 가지고있으며, 왕복압축기와 같은 crank가 없고 원통형 밀폐용기 내에 암,수 로타가 서로 반대 방향으로 맞물려 회전하면서 로타홈과 케이싱 사이에 생기는 공간의 용적이 로타의 회전에 의해서 가스를 연속적으로 흡입, 압축, 배출하는 용적형압축기이다. 본 연구는 screw 압축기의 성능에 큰 영향을 미치는 로타의 치형함수의 기하학적성질 및 제한사항을 서술하였고, 로타의 형상이 특성값에 미치는 영향을 이론적으로 해석 하기 위하여, 임의의 치형을 갖는 로타를 만들고, 이것과 맞물리는 상대로타의 치형을 설계하여 seal line length와 blow hole area을 계산하였다. -
이규배;이계철;임영호 151
지동 및 음향분야의 발달과 더불어 가청주파수 이상의 초음파에대한 연구가 여러분야에 걸쳐 다양하게 많은 학 자들에 의해진전되어 왔다. 이중에서 실용적인 초음파 장치가 처음으로 등장한 것은 1921년경 프랑스의 랑지방 (P. Langevin)에 의해 만들어진 초음파측심기라고 전해지고 있다. 당시 사용된 진동자는 두 장의 금속원판 사이에 수정을 샌드위치 형태로 만든것으로써 랑지방형 진동자라고 한다. 최근 각종기계의 경량화, 고도화, 고성능화가 요구 되면서 고인성, 고내열성, 고경도 등의 특성을 갖는 재료를 가공함에 있어서 저동력 및 고정밀도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 선삭가공에서 초음파발생기에서 보낸 초음파신호를 초음파 진동혼의 설계에 의한 진폭을 증가시켜 사각형 단면을 갖는 양단자유지지 굽힘진동 공구홀더의 공진조건을 초음파 진동절삭 가공시스템에 적용시키는데 목표를 두며 또한 초음파 진동절삭을 적용시켰을 때의 절삭 특성을 규명하기 위하여 선정된 절삭조건으로 선삭할 때 발생하는 절삭분 력 및 표면거칠기를 측정하고 분석하여 그 결과로부터 절삭특성을 해석코자 본 연구를 수행하였다. -
김덕환;강명창;김정석 155
최근 많은 생산 시스템의 자동화에 있어서 기계의 상태 진단 및 감시는 설비의 중요도 및 특수성를 고려할때 매우 중요한 비중을 차지하게 되며, 생산 작업을 최적화할 수 있는적당한 제어기술의 필요성과 그에 대한 관심이 날로 증가 하고있는 실정이다. 특히 가공분야에서 많은 부분을 차지하고 있는 절삭가공작업은 기구의 구성이 복잡하고 불확정한 요인을 포함하고있으며 공구의 파손이나 채터진동에 의한 공작물의 정도의 변화가 급속히 발생하기 때문에 이를 위하여 인프로세서 감시가 절실히 요구되고 있다. 그러므로 비정상적인 절삭을 사전에 감지하여 대처함으로써 최적의 작업조 건하에서 안정된 절삭을 할 수 있고 공작기계의 유지, 보수에 경제적인 절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 2차원 절삭과정중에 발생하는 채터진도에 있어서 절삭 파라메타와 AE 신호와의 관계를 실험적으로 규명하며, AE를 이용한 절삭과정을 모니터링 할 수 있는 방법에 대하여 연구한다. -
최인휴;김정두 160
The cutting mechanism of ultrasonic vibration machining is characterized as two phases, that is an impact at the cutting edge and a reduction of cutting force due to non-contact interval between tool and workpiece. In this paper, in order to identfy cutting dynamics of a system with ultrasonically vibrated cutting tool, an ARMA modelling is performed on experimental cutting force signals which have a dominant effect on cutting dynamics. The aim of this study is, through Dynamic Data System methodology, to find the inherent characteristics of an ultrasonic vibration cutting process by considering natural frequencyand damping coefficient. Surface roughness and stability of cutting process under ultrasonic vibration are also considered -
황준;남궁석 166
절삭공구에의한 절삭가공은 오늘날 가장 보편화된 가공기술중의 하나이다. 그런데, 최근들어 각종 첨단산업의발전과 함께 초정밀 부품제작이 필수선결 조건으로 부상하고 있으며, 이에대한 해결방안중의 하나로 초정밀가공 기 술로 크게 대두되고 있다. 최근 컴퓨터 기술의 발달에 따라 구조해석분야의 해석방법론의 개발 및 보완에 힘입어 Klemecki(1973)에 의해유한요소법을 이용한 Chip생성기구 해석에 관한 연구가수행되었으며, Stevenson(1983) 등에의해단열조 건하에서 변형률과 온도 상태에서의 Chip형상, 잔류응결-변형율에 대한 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 미소절삭기구를 모델링하고, 절삭인자규명을 중심으로 응력-변형률 해석을 실시함으로써, 미소절삭시의 Chip 생성기구 및 전단면 생성 원리, 공구와 Chip간의 마찰기구의 고찰을 통해기본 Mechanism 이해와 적절한 절삭유한요소모델 제시의 기초자료로 삼고자 한다. 특히 본 보고서에서는 미소 절삭기구의 적정한 Constitutive Deformation Law 마찰계수 등 주요절삭인자변경에 따른 미소절삭기구 해석에 주안점을 두어 연구한 결과를 기술하였다. -
최병오 175
The nonlinear integro-differential equations of motion of a two-link structurally flexible planar manipulator executing contact tasks are presented. The equations of motion are derived using the extended Hamilton's principle and the Galerkin criterion. Also, Models for the wrist-force sensor and impact that occurs when the manipulator's end point makes contact withthe environment are presented. The dynamic models presented can be used to studythe dynamics of the system and to design controllers. -
강종우;황성호;박성환;하석홍;이진걸 181
일반적으로유압 장치를 사용하여 힘, 속도, 그리고 위치 등을 제어하는 경우 그 제어계의 설계, 제어방식의 선택에있어서는 최종 목표치의 정도, 응답성 등의 제어 성능을 고려함과 동시에 공업적으로는 가격, 동력효율 등이 중요한 설계인자로서 고려 되어 져야한다. 제어 방식응 벨브 제어와 펌프 제어 방식으로 크게 나뉘어 질 수 있으나, 벨브 제어방식에 있어서는 유압 서보벨브를 사용하여 출력 기구를 고정도로 직접 구도하는 것이 많으나 동력손실이 큰 편이며, 효율을 개선하기 위하여 압력 보상형 비례 전자 제어 벨브를 이용하는 것도 있으나, 소출력용으로서만 이용가능할 뿐이다. 이에 비하여 가변 용량형 펌프를 이용한 제어방식은 정도, 응답성은 다소 뒤떨어 지지만 효율이 양호하고 대출력 기구에 적용 가능하다는 점에서최근 주목의 대상으로되고 있다. 본 연구에서는 에너지의 효율적인사용이 가능한 전기. 유압 펌프 시스템을 설계하기위하여 먼저 각 신호전달 요소에 대한 동특성 및 정특성 실험을 행하여 시스템의 근사적인 모델링을 행하고 사판의 경사각을 제어함으로써 유압모터의 속도를 제어하는 시스템을 설계하여그 성능을 고찰하고자 한다. -
배건효;이재원;주해호 185
A flexible nanipulator can move in the high speed even with the small driving torque. The dynamic equations of flexible manipulator whichinclude 2 vibrationalmodes are derived using the clamped-free boundarycondition. Simulation results of the 6th order modelare well matched with experimental results. The hub angle of the flexible manipulator can be controlled without vibration of beam by the feedback of both hub angle and strain. The overshoot of the hub angle in the step resonse is reduced without sacrificing the rise time using the cycloidal function instead of the step function as the reference input. -
이종현;장원익;이용일;김도훈;최부연;정기로;임태영;남병호;김상철 192
반도체 기억소자의 급격한 발전추세에 대응하기 위해서는 노광(exposure) 장비의 증첩정밀도 (overlay accuracy)가 같이 개선되어야 한다. 본 연구에서는 64M ERAM 제조를 목적으로개발된 스텝 퍼(stepper) 시스템의 성능평가 항목 중에서 증첩정밀도에대한 측정방법 및 현재까지의 연구결과를 기술하였다. 제작된 웨이퍼 정렬계는 off-axis 및 TTL 광학계와 이들 정렬신호에 따라 움직이는 웨이 퍼 구동계로 구성되어 있다. off-axis 광학계는 화상처리와 회절의 두 가지 방식이 가능하도록 설계 제작되었으며, TTL 광학계는 dual beam interferometric method를 이용하였다. 본 실험의 결과는 웨이퍼 정렬계의 특성을 평가한 것으로서, 현재까지 off-axis 정렬 방법만으로 얻은 증첩정밀도는 0.26-0.29$\mu$ m (m+3$\sigma$ )이다. 따라서 여기에 이미 제작되어 있는 TLL 정렬광학계를 추가로 사용하면 0.1$\mu$ m 이하의 정밀도에 이를 것으로 예측된다. -
김재열;박환규;조영태;김형일 198
In this study, byusing EMAT(Electro Magnetic Acoustic Transducer) the artificial slit is installed on 12B-SUS pipe test piece. By mading 4 cycle SH-bust wave (EMA) incidence to 45 .deg. angle, the signaldata of pulse, which is recevied from EMAT translated intodigital-signal-processing-method SSP and Deconvolution method by using FACOM. Results of these indicated that (1) this method of this study shows exellent result more than Ultrasonic testing method; (2) noise is well removed by SSP using signal dataa and resolving power and S/N ratio are advanced; (3) regradless of Ultrasonic wave, whichhas properties of generalstainless steel is generated into multiscattering and reflection phenomena, the resolving power of more than two times is progressed by being translated into Decon-volution method; and (4) as addition-averaging-processing number is increaing, the resolving power and S/N ratio are improved and the satisfactory signal is obtained. -
이형석;김승우 204
현대는 급속히 발전하는 공업을 바탕으로 생산품의 고기능화, 고정도화, 고속화를 추구하고있다. 그중에서도 고정도화에 대항 요구는 초정밀 가공 분야의 경우 2000년대 초에는 수 nm 수준까지 도달할 것으로 예측된다. 현재 각 선진국에서는, 초정밀도의 형상 정밀도를 요구하는 대형 광학 부품들의 가공에대한 연구가 진행중이며, 이와 같은 연구에서 요구되는 가공 정밀도가 조만간 가공기의 강성한계에 도달할 것이다. 이와함께 초정밀 가공에 있어서, 이송 테이블의 운동오차는 심각한 문제로 대두되고 있으므로, 테이블의 운동오차의측정 및 실시간 보상에 대한 연구의 의미가 있을 것으로 생각된다. 본 연 구는 기계 이송 테이블의 기하학적 운동오차의 실시간보상(real-time correction)에 관한 것이다. -
신호철;박동원;최승복;정재천 218
A sliding mode controller associated with the moving sliding surface is formulate for the tip position control of a single-link flexible manipulator. After establishing the plant model which characterizes a noncollocated control system, a discontinuous control law is then constructed by restricting that velocity state variables are not available from direct sensor measurements. Using the proposed control law favorable system responses are accomplished through shortening the reaching phase without increasing maximum control torque. Furthermore, a low sensitiveness to extraneous disturbance is obtained. Computer simulations are undertaken in order to demonstrate these superior control performance characteristics to be accrued from the proposed methodology. -
원윤재;조형석 223
최근 생산성 향상을 위해 용접 자동화가 실용 분야, 특히 GMAW 공정에서 활발히 진행되고있다. 그러 나, 현 수준의 용접 자동화는 완전 자동화에는 이르지 못하고 단지 주어진 용접 조건과 용접 경로로 용 접을 실행하는 로보트 시스템의 채용으로 인간의 작업을 대체하는 정도이다. 이와 같은 로보트 시스템 을 이용한 자동화에 있어서는 예기치못한 공정의 변동에 대처하기 위한 공정 중 용접질 모니터링이 더욱 중요해지고 있다. 본 연구에서는 이 목적으로 표면의 다점 온도를 측정하여 이 중 한점의 온도와 이점 이점 부근의 온도 구배로써 용융지 크기 추정 지수를 구성하였다. 이 지수는 온도 변수들과 대응 용융지 크기 간에 다중 회귀 방법을 이용하여 최소 추정 오차가 발생하도록 설정된 수학적 모델이다. 제안된 지 수의 추정 성능을 평가하기 위해 용접 열전도 모델로 부터 얻은 용융지 크기와 표면 온도분포 data를 이용 하여 일련의 시뮬레이션 연구를 실시하였다. 이 과정에서 지수 구성 온도 변수들의 차수가 추정 성능에 미치는 영향과 온도 측정 위치에 따른 추정 성능의 민감도를 추정 오차와 오차 분산을 통해 분석하고, 지수를 사용하였을 때의 추정성능을 한점 온도를 이용하는 경우와 비교 평가하였다. -
K.S.Huh 228
The importance of monitoring the cutting force in the turning process has been well recognized in industryas well as the open literature. Even though the most common technique for this purpose is a cutting force dynamometer, this is not alwavs adequate and sometimes not feasible to use for some lathe. To circumvent these problems, Model-Based Monitoring (MBM) approaches can be applied to estimate the cutting force in most machine tools. Based on a preciously published design procedure for MBM systems, a successful model-based monitor is designed and demonstrated through cutting tests in a lathe. Advantages and limitations of the monitor are also discussed from the factory environment viewpoint. -
김선호;이춘식;박화영 235
생산시스템의 요소기술은 단계별로 설계, 가공, 검사에 관한것이 있으며 FMS, CIM과같은 생산시스템에서는 통가공 Cell의 효율을 극대화시키기 위한 기술로 지능화한 지능화기술은 전문가시스템(Expert System), 퍼지 이론 (Fuzzy logic)및 신경회로망(Neural Network)의 도입에 의해 활발히 이루어지고있다. 시스템의 지능화 를 위해서 가장 근간이 되는 기술은 그림 1.에 나타낸 바와 같이 지식(Knowledge) 기술과 센서(Sensor) 응용 기술이 며, 현재의 가공상태에 대한 정보는 전적으로 센서를 통해 얻어지며 상태판단은 축적된 지식을 바탕으 로 행해진다. 센서를 통해 얻어진 외부정보를 외부정보를 처리하는 인식(Recognition)이란 대상물의 존재를 아는 인지(Cognition)의 과정에서 한걸음 더 나아가 구체적인의미나 정보내용을 판정하는 것을 의미한다. 당 연구실에서는 이러한 기법들을 이용한 지능화된 공구마모/파손 감지에대한 연구를 수행중이다. 1차적으로 머시님센타의 엔드밀공정을 중심으로한 연구가 진행중이며 본 논문에서는 현재 연구실 차원에서 사용되고 있는 고가의 센서를 대체 할 수 있는 저가의 신뢰성 있는 센서의 이용에 촛점을 맞추어 패턴인식을 위한 절삭신호특성 분석 및 패턴 특성에대한 연구 결과를 소개하고자 한다. -
한순흥;이경호;이동곤 242
설계경험이 적은 설계자를 지원하기 위하여, 범용 전문가시스템 쉘인Nexpert을 이용하여, 선체구조설계를 위한 전문가 시스템을 구현하였다. 지식베이스를 구축하기 위하여, 선급협회의 규정집과 실제로 설계실무에 이용되고 있는 기존의 선박구조 설계프로그램으로 부터 지식을 추출하였으며, 객체지향 개념을 이용하여 이 지식들을 조직 화 하였다. 또한, 공학설계 작업을 위해 추가로 요구되는 기능들을 접속하여 시스템을 구성하였다. 추가된 기능은, 종강도의 계산, 실적선 데이타베이스, 그래픽 사용자 인터페이스와 설계결과를 가시화하는 부분이다. 이 연구를 통해 범용전문가 시스템이 선박설계에 이용될수 있는 가능성을 보였으며, 그 추구해야할 방향을 설정할수 있었다. 특히, 어떤 설계결정에 이르는데 관여한 규칙들을 보여주는 기능의 유용성과, 개발된 시스템이 자주 개정되는 선급규정에 맞추어 쉽게 수정될수 있음이 관찰되었다. -
Kim, J.H.;R.Skelton;Kim, B.Y. 247
For a given plant, this paper begins with the assumption that a controller is given which yields desired closed-loop properties. Both the controller and the original plant are simultaneously redesigned so as to closed-loop properties are maintained. The initial linear controller before plant redesign is not restricted: it could be static or dynamic. We call this the optimalmix problem since we optimally mix parameter changes of the plant with parameter changes of the controller. The problem requires matching the entire plant matrix of the original system (before and afterstandard mathematical quadratic program, globally optimal applicability of the optimal mix theory to a general mechanical system is demonstrated by mumerical examples of a spring-mass-damper system. -
강무진;김영기;이무성;도성희 252
제조업으로서의 금형공장은 수주에서부터 출하까지의 과정에 금형설계와 공정설계및 가공계획, 그리고 금형제조 등 여러 기능을 표함한다. 금형제조는 다시 작업 일정의 계획, 작업지시, 작업현황의 모니터링 및 실적관리 등으로 이루어진다. 금형제작에 필요한 이들 각 기능간에는 일련의 생산정보가 생성, 전달 및 이용되며 서로 영향을 주는 상호종속관계 (Interdependency)가 존재한다. 금형의 주문 은 납기 및 제품도와 함게 주어지는 금형제작 의뢰로부터 시작된다. 금형제작의 의뢰가 들어오면, 우선적 으로 주문자가 요구하는 납기일과 현재의작업부하 및 생산능력을 토대로 그 주문을 받을 수 있는 지에 대한 수주 타당성 검토가 이루어져야 한다. 이와 함께 수주 담당부서에서는 원가견적을 산출하여 수주을 받을 것인가에 대한 가.부를 결정한다. 수주가 확정되면, 수주 검토단계에서 금형을 구성하는 주요부품 (Cntical Parts)들에 대해 수립된 대일정 계획에맞추어 설계가 시작된다.금형설계과에서는 주어진 제품도를 토대로 금형설계도를 작성하고, 금형설계가완료되는 대로각 부품의 제조에 필요한 공정 및 그 순서, 그리고 각 공정에 소요되는 공수, 가공조건 등을 결정하는 공정설계가 이루어진다. -
신철균;조형석 257
This paper presents a design method of turning device for robotic assembly based on the verification of a instability for a base assembly. To derive the instability, first we inference collision free assembly directions by extracting separable directions for the part, and calculate the separability which gives informations as to how the part can be dasily separated. Using the result, we determine the instability evaluated by summing the all separabilites of each component part in base assembly. The proposed method gives a design guidance of turning device by evaluating a degree of the motion istability for the base assembly in flexible manufacturing application. An example is given to illustrate the concepts and procedure of the proposed scheme. -
김성근;박면웅;손영태;박병태;맹희영 262
The development of COPS(Computer aided Operation Planning System) needs data mapping paradigm which provides intelligent determonation of cutting conditions from the requirements of process planning side. We proposed the idea of multi-level mapping by the combination of heuristics of domain experts and mathematical abstraction of cutting condition and requirements. Mathematical mathods for the generalization of heuristics were constructed by multi-layer perceptron. DBMS for determination of cutting conditions was constructed by classification and combination of best fitted models. Triangular fuzzy number was used to process the uncertainties in heuristics of experts. -
김동원;양성모;최진섭 267
Developed in this paper is a feature based modeling of welded plate construction(WPC) which is composed of flat or bended plates represented as reference plane with a constant thickness. First, the necessity and the characteristics of the feature based modeling of WPC as compared with the assemblies of mechanical parts are investigated. Second, feature library for the assemblied of WPC is shown which contains several types of features like joint feature, groove feature, materialfeature and precision feature. Third, the assembly procedures are presented whichmainly consist of both the assembly transformation and the correct assembly checking. Fourth, weld lines generated in the assembled WPC are defined so that those can be used in the process planning or the manufacturing stage. Finally, A prototype system isdeveloped by using a geometric modeling software Pro/Engineer, a graphic software GL(Graphic Library), and C language on a CAD workstation IRIS. -
김성청;이근찬 272
We made to develop CNC Tool Grinding Machine automating the linear motion of X,Y,Z axis of table, and thetilting and rotation of tool holding vice by using Encorder to increase the efficiency of tool grinding for the Conventional Tool Grinding Machine. We did not consider the part of static, dynamic and thermal behavior that must necessary consider when wedesign, because we used existing Conventional Tool Grinding Machine as it is. We investigated simulation to make existing Conventional Tool Grinding Machine like CNC. We also designed it, and we compared the capability of existing Conventional Tool Grinding and CNC Tool Grinding Machine, and we investigated, too. -
안정호 277
CAD/CAM 시스템의 중요성에 대해서 많은 사람들이 인식하고 있으나, CAD/CAM 시스템의 장비 가격이 비싸고,시스템을 작동시키기 위해 전문인력도 필요하다. 대부분의 CAD/CAM 시스템에서 컴퓨터로는 Workstation을 이용하는 경우가 많아서 CAD/CAM 시스템의 유지 보수에많은 비용을 지출하여야하므로 중소업체에서는 시스템의 도입이 어려운 실정이다. 또한 CAD/CAM 시스템이 주로 외국에서 개발되었기에 모든 작동 명령어나 메시지도 외국어를 사용하고있다. 따라서 외국에서 개발된 CAD/CAM 시스템에 익숙해지는 데는 시간이 걸리며 자신이 사용하는 기능외에 다른 기능을 사용하지 않는 경우가 많다. 본 연구에서는 위의 문제점들을 다소나마 해결하기 위하여 다음과 같이 1) 저렴한 장비비 및 유지비를 위하여 IBM PC 호환기종을 사용하였으며, 2) 사용의 편리성을 위해서 사용자와의 대화에 있어한글과 그래픽을 이용하였고, 3) NC 코드의 생성에 있어 NC 기계에서 제공되는 기능들을 활용하여 NC 코드의 길이를 최소화 하였으며 4) 형상 입력, NC 코드 Download 등이 한 프로그렘에서 이루어 지도록 하였다. -
김병주 281
Projection TV에는 시각 품질을 최종적으로 표시하는 디스플레이 소자인 비구면플라스틱 렌즈를 적용하고 있으나 전량 일본에서 완제품으로 공급 받고 있다. 플라스틱 비구면 렌즈를 성형하기 위해서는 사출 공정에 대한 철저한 이해 와 폴리머의 광탄성 거동에 대한 개념이 핵심이라고 말할 수 있다. 복굴절성 실험은 폴리머의 유변학적 거동을 파악 하는데있어 가장 유용한 실험중의 하나이다. 본 글에서는 이와 관련된 사항인 복굴절성, 잔류 응력 형성 메카니즘, 밀도이완 작용의 상관관계와 비구면 렌즈의 성형 조건 및 공정에대해 기술 하였고, 또한 측정된 수지데이타를 이용 상용 S/W를 사용하여 유동, 냉각, 보압 ( 압축) 및 수축 해석을 실시 하여 각 stage에서 경험한 온도 와 압력의 이력에따라 변화하는 열 응력에 기인한 잔류 응력 계산 Pg을 개발 상용 S/W 와 비교 검증 하였다. -
김건회 289
연소가공은 가공에 관계하는 변수가 많기 때문에 트라블 요인을 쉽게 파악하기 힘들다. 트라블의 원인을 탐색해서 처리하는 경우에도 정량적으로 정확한 값을 User에게 제공하기는 어렵다. 따라서 대부분 생산시스템에 활용할때 숙련자가 행하는 것 같이하기 위한 유용한 수단이 엑스퍼트 시스템( Expert System)이다. 본 연구는 연삭가공의 Burning과 Chatter vibration의 진단 . 처리에 대하여 폴트 진단모델 과 계층분석법을 이용하여 Prototype적인 시스템을 구축하였다. 또한, 각 노드에 대한 데이타 분석에 있어, 계층분석법을 이용함으로써 정량적이고 애매한 지식을 객관적으로 처리 하였으며, 각각의 노드에 대하여 중요도를 부여함으로써 데이타 베이스와 추론시간의 성력화를 도모하였다. -
김화영 294
고도로 자동화가 진전된 생산 시스템에서의 가공은 NC 공작기계, 머시닝 센터등에 의해 이루어지고 있으나, 작업 상태에 대한 감시 및 공구교환 시점의 결정은 작업자에 의해 행해지고 있으므로, 무인화에 큰 장애가 되고 있다. 최근 머시닝센터 를 중심으로 가공이 많이 이루어지고 있는 실정에서, 머시닝센터 전체 작업중 대략 40% 정도를 차지하는 드릴 작업에서 공구 상태에 대한 감시는 가공 무인화를 위해서는 필수적이다. 본 연구에서는 드릴가공시 주축 및 Z축 모터전류와 공구마멸과의 정성적 및 정량적 관련성을 조사하기 위해 전류의 진폭영역 정보인 평균, 분산, 왜도(skewness), 첨도(kurtosis)등의 신호처리를 행하여, 이들값이 공구마멸이 진행됨에따라 변화하는 특성을 조사하였다. -
윤재웅 300
Chip formation control is an important problem in the automation of manufacturing process, since the continuous chip can cause catastrophic failures of the tooling and entangle the workpiece causing damage. However, it is impossible to predict chip form correctly due to the complex nature of cutting process. In order to detect the chip form for unmanned manufacturing, a new identification method is proposed. The feasibility of using acoustic emission signals from the sensing plate for identification of chip form is investigated. Experiments were conducted under the various cutting conditions. When the acoustic emission sensor is attached to the sensing plate, it turns out that the moving averaged AE signals correlated well with the collision of segmented chips with the plate. The sensitivity of moving averaged AE signals to chip congestions due to continuous chip formation is illustrated as well. -
배용환 305
The application of fault tree technique to the analysis of compressor failure is considered. The techniques involve the decomposition of the system into a logic diagram or fault tree in whichcertain basic or primary events lead to a specified top event which signifiss the total failure of the system. The fault trees are used to obtain miniumal cut sets from whichthe modes of system failure and, hence the reliability for the top event can be calculated. The method of constructing fault trees and the subsequent estimation of reliability of the system is illustrated through a compressor failure. FTA is roved to be efficient to investigate the compressor fault train. -
박우철;김기선;정재천;최승복 310
본 연구에서는 전기유동체의 전기장 부하 변화에따른 역학적특성을 고찰하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0 .approx. 2.5 kV/mm 까지 변화시켰고, 외부에서 가해지는 회전력은 0 .approx. 500 rpm 까지의 범위로 하였으며, 용매의 종류를 달리하고 각각의 용매에 대한 중량비를 달리하여 자체 조성한 5종류의 전기유동유체에 대하여특성 고찰하였다. 각각의 전기유동유체는 부하되는 전기장에 대하여 전단력과 전단비의 관계가 선형적으로 증가하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부하되는 전기장의함수로 증가함을 알 수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기뿐만 아니라 입자의 중량비, 용매의 종류도 전기 유동유체의 역학적 특성에많은 영향을 미침을 알 수 있었다. -
전승수;한창수 315
A dynamic modeling, analysis, and optimum design issuess for the Hybrid type of robot are addressed. The dynamic modeling can be used to describe acceleration and velocity properties of the system explicitly in terms of the actuating forces is coded in C language based on the kinematic influence coefficients(KIC). By using this modeling simulation, the actuating forces needed for the robot follows the given trajectory are calculated. Also, for the design concept, the optimum geometric configuration of the system that minimizes the maximum actuating forces is found by using the optimization techique. -
김영조;고충현 320
제품의 수출시 운반경로는 대부분 해상을 이용하고있고 이때에는 콘테이너에 수출품을 적재하여선 적운반한다. 수송비는 콘테이너의 수량에 의해 좌우되며 콘테이너 내부에 들어가는 물건의 수량과 는 무관하다. 그러므로 콘테이너내부에 물건을 얼마만큼 효율적으로 싣는가에 의해 수송비가결정된다. 콘데이너 내부에 제품(BOX)을 어떤 방법으로 싣는가는 BOX의 크기나 종류에따라 항상 달라지게 된다. 본 논문에서는 BOX의 치수와 종류, 수량, 적재조건만 주어지면 그에따라 데이타의 계산과 가공이 되 어 적재되는 형상 및 적재수량 등이 계산되어 적재 형상이 도면으로 출력되는 적재시스템을 구축하였 으며, 본 논문에서 논하고자 하는 것은 시스템 구축시 NECK가 되었던 각 조건에대한 계산 알고리즘에 관한 것으로 이알고리즘은 현장작업자의 작업성을 고려한 최적의 적재가 되어야 했었다. -
조용무;김재도 323
Mold-making industry demands currently to reduce the tooling costs and time in mold making, and to improve the productivity and quality in injection molding process. These problems can be easily removed by laminated injection mold which is made with metal sheets prepared by laser cutting and bonded by brazing. Comparing withthe conventional mold making technology which mainly depends on the machining, this new technologyenables an arbitary design of cooling circuit without anyrestrictions of geometry. So it brings about high production rates of the injection molding processes. This paper estimate the conventional and laminated injection mold making process with a simple molding, and also the cooling efficiencyof thoes two kinds of mold with the filling and cooling analysis. The results show that the laminated injectionmold has much shorter tooling time, uniform mold temperature, and shorter cooling time in injection molding process. -
송삼홍;권윤기 328
Single overload tests are carried out for SS41. Specimens are used hollow type and solid type that stress condition prevail plane stress and plane strain at surface crack. According to the crack initiation and propagation period, single overload applies to three regime and overload ratios change into 1.5, 2.0. Crack retardation zones at initation range aren't different in both specimens respectively, however at propagation range come into large scale in hollow specimen. Delayed load cycles come into large scale in solid type. And the more the overload ratio increase, the larger the retardation zone increase but the magnitude doesn't exactly equal to the expected from the overload ratio. -
조규갑;김영규 335
조립라인의 설계에서 중요한 목적은 조립라인을 구성하는 작업장의 수의 최소화와 각 작업장의 작업내용을 평형이 되도록 요소작업을 할당하는데 있다. 라인균형에 관한 기법은 일반적으로 발견적 기법과 컴퓨터를 이용한는 기법이 주로 개발되어있으며, 개발된 기법들은 공정설계에는 유용하게 사용될 수 있으나 가동괴고 있는 조립라인에서 생산 량의 변화 또는 작업자의 변동이 생기는 경우에 기존의 기법들이 부적절하므로, 특정한 제조 현장 조립라인의 특성에 맞는 기법이 개발되었다. 본 연구는 제조현장에서 공정설계뿐 아니라, 관리 및 개선의 도구로서 유용하게 활용하기 위하여 제조현장의 여러가지 제약조건 가운데서 요소작업의 결합기준과 작업자의 변동성을 고려하여 생산량의 변화 및 작업자의 변동에 따른 공정 배치를 가능하게 하는 개선된 라인균형기법의 개발에목적이 있다. 작업배치를 효과적 으,로 전개하기 위하여요소작업을 블록으로 나누고 Back Tracking 방법, 네트워크의 Branch Node 개념을 도입하여 새로 운 알고리즘을 개발하여 분석평가하였다. -
주관정;김정남;이진규 338
최근 기업활동에 있어서 설계부문의 합리화 TOOL로서 CAD/CAM이 장착 되어가고 있으며, 또 이를 중심으로 한 기술정보시스템이 개발 활용되고 있다. 그러나 지금까지의 기술정보 시스템은 도면관리정보, 각종부품정보, 설계자동화 및 문서 편집 처리등에 중점을 둔 ,주로 단기적 설계 공수절감을 위한ENGINEERING DATA BASE 구축과 활용이었다. 그러나 최근 제조업에서는 제조에관한 모든 업무를 켬퓨터 네 트워크와 데이타베이스로 통합하는 CIM구축에 큰 관심이 모아지고 있다. CIM은 제조업의 전략정보 시스템으로서 개발, 생산, 퍄ㄴ매기능을 유기적으로 결합하여 경영적인 효과를 목표로 하고 있다. 이와같은 CIM환경에 대응하기 위해 설계와 생산과의 강한 연계성을 지닌 설계 변경관리 시스템의 개발 필요성이 요구되고 있는 시점이라고 할 수 있다. 본 설계변경관리 시스템은 제품개발에 관련된 다양한 정보 를 통합적 환경으로, 개발, 생산,판매등에 유통시킴으로써 신속한 정보전달및 업무 처리가 가능하다. -
백인환;김영조;김준안;김동현 349
공정게획은 일반적으로 숙련된 공정계획자에 의해 결정되는 데 공정계획자의 육성및 보급이 어려우므로 자동공정계획시스템의 필요성이 대두되었다. 지난 80년대에는 공정계획자의 지식에 의존한 공정계획의 알고리즘 개발에 치중하였지만 실용적인 측변에서 효율이 떨어지는 관계로 산업계에서 외면당하는 경우가 종종 발생하였다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 AutoCAD로 부터 자동 또는 대화식으로 부품의 형상 및 치수데이터를 인식하여, 이 데이터를 기준 으로 최적의 공구선정이 가능하게 데이터베이스를 구축하였다. 공작물의 크기에 따라 적절한 공작기계의 선정이 가능하도록 하였으며, 공구의 이동속도는 회귀분석방법에 의해 재질별로 구분하여 표준작업시간 계산규칙 및 알고리즘을 개발하였다 -
이관철;한창수 354
This paper shows the basic configuration for the system(H/W and S/W) which can interface between the PC and the slave robot. The PC(personal computer) is used for the basic MMI(Man-Machine Interface) system. The slave robot is controlled through the PC, actually the generated trajectory by using polynomials. The velocity control is carried out at the via points of the rrajectory. The heuristic method which chooses the average of the two slopes as the via velocity is used for the velocity control. From the simulation results, we can choose the better trajectory polyomial for reducing the deviation error at the starting and arriving parts. -
황선원;반갑수;이석희 359
As advanced method for the automatic generation of parametric models in computer-aided design systems is required for most of two-dimensional model which is represented as a set of geometric elements, and constr- aining scheme formulas. The development system uses geometirc constrainis and topology parameters which are derived from feature recognition and grouping the design entities into optimal ones from pre-designed drawings. The aim of this paper is to present guidelines for the application and development of parametric design modules for the standard parts in mechaniscal system, the basic constitutional part of mold base, and other 2D features. -
송삼홍;장두수 365
The reliability assessment of a simple porbabilistic fatigue analysis under random loading is proposed. Using the crack closure concept, the crack opening stress is assumed to be constant during random loading. The available loading history and test data are used for the comparison with the results of the reliability assessment of probabilistic fatigue analysis. -
박병태;이재원 370
This paper describes a study on the expert system based process planning of the block division process in shipbuilding. The prototype system developed deterines the block division line of the midship of crude-oil tanker. Case-based reasoning (CBR) approach relying on previous similar cases to solve the problem is applied instead of rule-based reasoning (RBR). Similar cases are retrieved from case base according to the similarity metrics between input problem and cases. The retrieved case with the highest priority is then adapted to fit to the input problem buy adaptation rules. The adapted solution is proposed as the division line for the input problem. -
김인태;서효원;김호룡 375
공정계획(process planning)이란 제품에 대한 설계정보 및 제한된 가용자원에 대한 정보를 바탕으로 비용, 생산량을 고려하여 원자재를 원하는 형태로 변형시키기 위한 방법의 체계적인 결정과정이라 할 수 있으며, 생산계획(production planning: scheduling)이나 작업계획(operation planning)과 연계하여 설계와 생산을 연결하는 교량 역할을 수행한다. 이러한 공정계획 작업을 컴퓨터에 의해 자동화하기 위한 컴퓨터 원용 공정계획(computer aided process planning : CAPP)은 변환적 방식(variant approach)에서 시작되어 창생적 방식(generative approach)으로 발전되어 왔으며 인공지능 기법을 응용 한 지식기반 CAPP(knowledge based CAPP) 방식에 이르기 까지 CAM-1's CAPP, APPAS, GARE, SIPS, XCUT등 수많은 연구가 행해 졌다. 본 연구에서는 자동차 부품 업체인 K사의 공정계획 사례를 바탕으로 범용성이 있는 개방형 공정계획 시스템의 개발을 목표로 한다. 본 시스템에서 i) 설계정보는 객체지향에 의해 표현된 형상특징을 사용하고 ii) 공정계획은 국부적 공정계 획과 전체적 공정계획 과정(golbal planning)으로 구별하였고 iii) 공정계획을 위한 정보는 지식 베이스(knowledge base : KB) 와 데이타 베이스(data base : DB)로 구분하였다. 또한 iv) 정보의 모듈화를 통하여 임의의 제조라인에 적합하도록 개방형을 추구하였다. -
이재명;도성의;박경진;강무진 380
The demand for automatic manufacturing systems is incerasing. Computer Integrated Manufacturing(CIM) technology is believed to be a solution for the problem to enhance productivities and flexibilities. Although researches on CIM have been conducted treendously, application of the technology is not widely accepted yet. The CIM research on the shop floor starts with the Flexible Manufacturing System(FMS). One of the crucial obstacles to the FMS is the lack of excellent strategies for efficient operations. The aim of this research is constructing an automation scheme in the low level of factories where various machinaries are involved. An operating strategy is established for an automation unit named as a cell which resides between the upper level computers and manufacturing shop floor. The cell is defined to fit into the total manufacturing system. The defined cell has more functions than conventional cells. A scheduling scheme is adopted for the shop floor operations. A set of software has been developed and tested through simulations and shop floor experiments.