이 글에서는 1. NC 프로그램의 역사 2. NC 프로그래밍의 주요 문제 - 2차원 형상의 가공, 3차원 곡면 가공, 공구 및 holder와 공작물, 치공구와의 간섭 및 충돌 방지, 5축 및 다축 NC 가공, NC 가공을 위한 곡면 모델, 가공경로 검증 및 Cutting simulation, 곡면 또는 pocket 가공에서 공구의 자동 선정 등에 대하여 다루었다.
1. 가공성 평가실험 및 평가기술. 1.1 가공성 평가시험법. 1.2 실험방법. 1.3 피단한계. 1.4 파단발생 평가이론. 1.5 파단평가이론의 적용. Bulk재 소성가공 공정중에 있어서 거시적 가공성평가 방법 및 응용방법에 대하여 논하였다. Bolt Heading 가공과 같은 냉간압조 가공에 있어서 상기 모델들에 의한 재료고유의 가공한계선과 변형경로를 비교하므로써 가공성을 평가할 수 있으며 또한 보다 복잡한 형상제품의 최적가공을 위한 가공조건 및 재질선정의 최적화에도 유용하게 이용될 수 있다.
엔드밀 가공 공정은 항공산업과 자동차 부품 및 금형 가공 산업에서 널리 사용되고 있다. 정형가공 (near net shape) 기술의 발달에 따라 금형 가공시 허용공차 이내로 표면 오차를 유지하면서 가공시간을 감소시킬 필요성이 증대되었고 이에 따라, 절삭과정을 정확히 나타냄으로써 최종표면 형상을 정확히 예측할 수 있는 절삭모델을 통해 표면형성 예측 시뮬레이터의 개발 필요성이 있어왔다. 본 논문에서는 주어진 절삭조건에서 공구의 처짐과 런아웃을 고려한 절삭력 모델에 대하여 절삭력과 표면형성 데이터를 코딩된 포트란 프로그램에서 얻고 이것을 MFC와 연동시켜 예측 결과를 쉽게 확인할 수 있는 초보단계의 시뮬레이터 개발에 대하여 연구하였다.(중략)
본 연구는 최근 가공 불량 예측 방법으로 주목받고 있는 머신러닝 기반의 모델을 이용하여 CNC 가공 불량 발생의 실시간 예측을 위한 분석 프레임워크를 제안하고, 해당 프레임워크에 기반하여 XGBoost, CatBoost, LightGBM, 랜덤 포레스트, Extra Trees, SVM, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모델을 CNC 설비에 기본 내장된 센서들로부터 추출된 데이터에 적용 및 분석하였다. 분석 결과 XGBoost, CatBoost, LightGBM 모델이 동일하게 가장 우수한 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수, AUC 값을 보였으며, 이 중 LightGBM 모델이 소요 실행 시간이 가장 짧은 것으로 나타났다. 이러한 짧은 소요 실행 시간은 실 시스템 구축 비용 절감, 빠른 불량 예측에 따른 CNC 장비 파손 확률 감소, 전체적인 CNC 활용률 증가 등의 실무적 장점을 가지므로 LightGBM 모델이 기본 센서들만 설치된 CNC 설비에 적용 시 가공 불량 예측에 가장 효과적으로 판단된다. 또한 소요 실행 시간 및 컴퓨팅 파워의 제약이 없는 상황에서는 LightGBM, Extra Trees, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모형으로 구성된 앙상블 모델을 적용할 경우 분류 성능이 최대화됨을 확인하였다.
재사용 및 의미공유가 가능한 가공 데이터베이스를 구축하기 위해서는 의미적 메타데이터 관리가 요구된다. 이 연구에서는 가공 데이터를 위한 의미적 데이터 모델링 프로세스를 개발하였다. 이것은 기존의 데이터 모델들과 메타데이터 레지스트리를 다루는 ISO/IEC 11179 표준을 복합한 것이다. 데이터의 의미적 상호운용성을 확보하기 위해서 데이터 요소 이름을 구성하는 객체 클래스 이름과 특성 이름들은 기존의 데이터 모델을 이용해서 식별하고, 데이터 요소의 명명과 명세는 ISO/IEC 11179에 근거해서 이루어진다. 방전가공이라는 기계가공에 실험적으로 적용함으로써 방법론을 설명하였다.
본 연구에서는 유한요소해석을 통한 와이어 방전가공기의 설계검증을 위하여 두 모델을 선정하여 CAD 패키지 I-DEAS를 이용하여 3차원 유한 요소모델을 모델링한 후 상용 유한요소해석코드인 ABAQUS로 각 모델의 가공위치에 따른 해석을 수행하였다. JW-35A와 JW-60A 두 모델의 상호 비교 타당성 여부를 확인하기 위하여 ${\eta}-factor$ 개념을 이용하였다. 이어 공리적 설계 개념을 도입하여 오차보정을 위한 설계변수들의 선택과 방법이 적절함을 보이고 두 모델의 유한요소해석 결과를 상호 비교하여 구조물의 설계를 검증하고 변형 예측식을 유도하였다. 본 연구를 통해 유도된 변형 예측식 (5)-(6) 형태의 접근방법은 비단 방전가공기 뿐만 아니라 이와 유사한 형태의 공작기계에도 적용 할 수 있을 것이다.
레이저 미세가공 시스템 관련 특허가 일본과 미국에서 1990년대 초반부터 출원이 증가하였으며, 2014년에 가장 많은 특허가 출원되었다. 이스라엘과 미국 국적의 출원인이 1, 2위를 차지하였으며, 전체 375건의 특허 중 상위 10위 출원인의 특허출원 비율이 약 26%로 분석되었다. 비즈니스 모델 분석에서는 비즈니스 모델의 강점을 강화하고 약점을 보완하는 비즈니스 모델 수행 전략을 도출하였다.
345kV 4복도체 이상의 가공선로를 GIL로 지중화 대치하기 위한 검토사항 중의 하나로서 GIL-가공선로 연계시의 과전압 접지방식 순환전류 등의 특성을 검토할 필요가 있다. 이를 위해서는 GIL을 포함하는 승전계통을 EMTP로 모델링하여 실계통에 나타날 수 있는 다양한 현상 및 특성을 분석할 필요가 있으나, 현재 전력계통 과도현상을 모의 할 수 있는 ATP/Draw(EMTP) 상에는 GIL을 모델링하기 위한 명시된 모델이나 방법이 존재하지 않아 현상 분석에 어려움이 있다. 따라서, 이 논문은 가공선로 중간의 일부구간에 GIL이 존재할 경우에 있어서 ATP/Draw(EMTP)를 이용한 GIL 및 가공송전선의 혼합선로 모델링에 대한 내용을 다루며, 구체적으로 GIL에 대한 모델링 시 GIS 또는 Cable 모델을 이용한 모의방법을 비교분석하여 적합한 방법을 제안한다.
본 연구에서는 비교적 강성이 약한 볼 엔드밀 공구에 있어서 처짐으로 인한 그 가공 특성을 알기 위하여, 변화된 칩 두께 및 처짐 모델로부터 절삭력을 예측하며 또한 절삭력에 의한 공구의 처짐으로 인하여 공구의 플랭크 부위와 공작물간의 발생하 는 간섭 특성을 고찰하고, 이러한 특성이 절삭성과 가공 오차에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하여 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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