• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.21 no.4
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• pp.43-53
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• 2016

In this paper, monitoring method of tool fracture using motor current was proposed for turning process. In order to take more reliable current signal, cutting force signal was compared as reference signal because cutting force signal is reliable, and analysis of signal correlation between cutting force and motor current was performed. The static components of the cutting force and motor current signals were correlated very well for different cutting conditions, and it was proven to use the motor current as an proper sensor for monitoring of tool fracture. To understand the characteristics of motor current, various kinds of cutting experiment were performed including tool fracture experiments. As a result, a new method to detect tool fracture using motor current in turing was proposed, and a large number of fracture experiments were carried out to evaluate the reliability of the proposed method. Finally, it can be possible to detect the tool fracture reliably.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.9
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• pp.1299-1304
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• 2010

We examined the working fracture behavior of a silicon-steel strip caused by deformation deviation by performing a pilot rolling test. The deformation deviation resulted in the edges (or center portion) of the strip being stretched and the other parts being compressed in the rolling direction; this was because of different degrees of deformation in these parts. We designed roll grooves shape to reflect the role of roll bending, which generates waviness in the strip in an actual cold rolling process, into the pilot rolling test. The material used in the rolling test was highsilicon steel (about 3%). The results of the test showed that the type of fracture in the strip specimen varied with the magnitude of the deformation deviation. The tensile stress produced at the strip edges because of the center waviness in the rolling direction was a crucial factor that resulted in edge cracking and a zigzag-shaped fracture at the center.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.707-722
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• 1992

Fracture of a cutting tool is one of the most serious problems in machining systems. Therefore, several methods have been proposed so far to detect cutting tool fracture. However, most of them have some problems from the viewpoint of practical applications. In this study, the feasibility of using acoustic emission and cutting force signals for the detection of massive tool breakages as well as small fracture of cutting tools were investigated. Turning experiments were performed using conventional carbide inset tools under realistic cutting conditions and the SM45C steel and heat treated SM45C steel were used as a workpiece. And the sensitivities of the AE and cutting force signals to the fracture of cutting tools were illustrated. Finally, a detection algortithm for the fracture of cutting tools was developed through the analysis of these dual signals in the several types of tool fracture.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.5
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• pp.110-119
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• 1998

Dynamic cutting force variations in milling process were measured indirectly using spindle motor current. Magnitude of the spindle motor current is independent of cutting direction. Quasi-static sensitivity of the spindle motor current is higher than that of the feed motor current. Dynamic sensitivity of the spindle motor current is lower but cutting force was correctly represented by spindle RMS current in rough milling. In rough milling, chipping and tool fracture were well detected by the proposed tool fracture index using spindle motor current.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.79-82
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• 1993

본 연구는 드릴가공중 발생하는 드릴비트(Drill Bit)의 파손검출에 적합한 센서를 선택하고, 드릴비트 파손시 나타나는 센서신호의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구결과 이송축 전류신호 및 주축진동신호가 절삭시 나타나는 Power 및 진동의 특성을 잘 나타내고 있으며, 드릴비트의 파손을 판단할 수 있는 특징의 보완적 요소가 강하다는 결론을 얻었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.11a
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• pp.265-268
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• 2006

프레스 금형은 대표적인 소성변형에 의한 가공법이다. 금형을 제작하여 프레스에 장착하고 제품을 생산하게 되면 피할 수 없는 문제가 금형의 파손에 관한 것이다. 금형의 파손에는 여러 가지 문제가 있을 수 있지만 그중 중요요인 중 하나가 열처리에 의한 것이다. 본 연구에서는 실제 현장에서 발생된 파손 금형의 일부형태를 파악하고 원인을 분석하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2002.04a
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• pp.151-159
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• 2002

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.64-69
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• 1993

최근의 생산시스템은 FMS,FMC와 같은 고도로 자동화된 무인시스템으로 운용되고 있으며, 생산성 향상을 위한 무인운전의 필요성이 증대되고 있으나, 숙련된 작업자를 대신하여 작업상태를 감시하는 신뢰성 있는 감시 시스템의 부족으로 인해 곤란을 겪고 있다.따라서 작업자를 대신할수 있는 신뢰성있는 감시 시스템의 개발을 필요로 한다. 특히 공구파손,공구마멸과 같은 공구손상은 공작물 및 기계에 치명적 손상을 초래하고, 기계정지시간을 증가시키므로 공구파손 검출과 공구마멸의 실시간 센싱은 가공 프로세스의 자동화와 신뢰성을 증가시키는데 가장 중요한 역활을 수행한다. 본 연구에서는 드릴가공시 검출한 주축 및 Z축 모터전류를 기초로 하여 드릴마멸을 추정하는 모델을 개발하고자 한다.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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• 2013.11a
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• pp.587-595
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• 2013

기계가공으로 인한 사고는 작업자에게 치명적인 경우가 많다. 이러한 사고는 완벽한 가공지그을 통해 대부분 예방이 가능하지만 제품설계초기 후가공과 양산 공정은 고려되지 않고 설계되어 기계가공 시 재해로 연결되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 사형주조법은 수작업으로 손쉽게 제품을 생산하는 장점을 가지는 반면 치수오차가 다른 양산공정 보다 크다는 단점을 가진다. 이런 사형 주조품을 기계 가공할 때 제품의 치수편차로 인해 불안전한 고정및 과다한 절삭, 제품이탈, 공구파손, 장비와 공구의 빠른 수명감소 등의 다양한 문제가 발생 하지만 사형주조의 특성상 개선하기 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 원형의 용기형태의 제품을 사형주조 후 기계가공 하는 것을 금형으로 대체하기 위한 셸몰드법을 제시하고 셸몰드로 만든 셸주형으로 주조함으로서 표면조도 평균 $Ra9.94{\mu}m$의 기계가공에 준하는 표면을 구현하였다. 외형의 정밀한 제품을 대량 생산하여 가공공정의 간소화 및 평균 두께 편차를 줄임으로서 제품파손 및 제작 시 발생할 수 있는 안전사고예방에 긍정적인 영향을 주었다. 기계가공전 제품의 치수정밀도를 높여 안전성, 생산성향상, 가공 공정단축, 환경개선 등을 이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.76-78
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• 1993

간접적인 방법으로 가공중(In process)공구상태를 감시하기 위해, 센서신호를 분석하는 방법으로 시간영역 (Time Domain) 해석과 주파수 영역(Frequency Domain)해석이 주로 이용되어 왔다. 시간영역해석의 경우 RMS,PEak Value, 평균/분산을 이용한 정적분석과 AR 모델, ARMA 모델, Kalman Filter등 동적 시계열 모델이 연구되어 왔다. 주파수영역해석의 경우 푸리에 변환 (Fourier Transform)에 의한 신호해석 기술이 주로 이용되고 있다. 그러나 푸리에 변환된 결과에는 시간정보가 포함되어 있지 않고, 국부적인 변환결과가 전체를 대표하는 성질을 가지고 있다. 이에 비해 웨이브렛(Wavelet) 변환은 고주파성분에 대해서는 시간분해능이 높고, 저주파 성분에 대해서는 주파수분해능이 높은 다중해상도 해석기술로서 국소적인 변동점을 민검하게 검지하는 것이 가능하다. 본연구에서는 엔드밀 가공중 발생하는 공구의 파손을 검출하기 위해, 전류센서로 부터 얻은 이송축 부하 전류의 변화에 웨이브렛 변환을 통해 공구의 파손을 검출하는 방법에 대한 연구결과를 소개한다.