• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.127-130
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• 1993

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.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.34-34
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• 2004

정보의 급속한 발전, 컴퓨터, 가전기기, 자동차등 내구 소비재의 제품 개발기간 단축, 생산자의 지속적인 생산성 향상 활동, 소비자 선호의 다양성, 품질 요구 수준 상승 등 제반 환경변화는 절삭가공부분에 있어 핵심이 되고 있다. 여기에 전통적 제조업의 고부가가치화 및 새로운 시스템의 도입 등과 맞물려 최근의 초정밀 공작기계는 고속화, 고정밀화를 바탕으로 크게 발전하고 있다, 특히 21세기로 향하는 지금 공작기계 기술은 고속화, 정밀화, 개방화, 환경친화의 방향으로 혁신을 지속하고 있으며, 머지 않아 마이크로 프로세서의 급속한 발전에 힘입어 고속화 기술은 극 초고속화 단계로, 정밀화 기술은 극 초정밀화 단계로, CNC 기술은 오픈화 및 네트워크화를 통한 다양한 통신기술이 부가됨으로써 설계, 생산, 영업 및 서비스 정보와 연계시켜 통합제어를 통한 타 지역의 공작기계를 원격제어 할 수 있는 단계로 이르게 될 것이다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.79.2-84
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• 1995

소경드릴 가공은 최근 가공 제품의 소형화, 경량화 등의 추세로 인하여 수요가 급증됨ㅇ 따라 레이져 가공, 전자빔 가공, 전해가공과 같은 전기 물리적 가공법 등이 많이 사용되고 있으나, 생산성 및 정밀도의 면에서 만족스러운 결과를 얻을 수 없는 실정이다. 이에 반해 기계 가공법인 소경드릴 가공은 공구의 강성 저하로 인하여 쉽게 파손이 되고 칩 배출의 어려운 점이 있지만, 가공정밀도가 양호하고 종횡비가 높은 가공이 가능하여 실용화가 좋은 분야라고할 수 있다, 이로 인해 이에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 서로 종류가 다른 고속도강 드릴인 소경드릴을 이용하여 ADI 재료를 절삭가공 할때 비관통 및 단계절삭 가공시에 발생하는 절삭력의 변화에 따른 공구의 마모,가공정도 및 가공조건등을 실험적으로 고찰하여 소경드릴 가공시 발생하는 제반문제점을 해결하고 공구의 마모 및 가공정도가 양호한 최적의 절삭조건을 얻고져 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.101-105
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• 2001

고속절삭을 통해서 생산성과 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있기 때문에, 최근 머시닝센터를 중심으로 한 공작기계 주축계의 고속화는 눈부시게 발전하고 있다. 그러나 주축계가 고속화될 수록 증가하는 베어링에서의 발열은 베어링의 수명단축, 주축계의 열변형 증대 등을 초래하고, 궁극적으로 공작기계의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 고속으로 회전하는 베어링에서의 발열을 효과적으로 억제할 수 있는 윤활방법에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 공작기계용 고속주축계의 냉각특성을 규명하기 위한 노력의 하나로 압축공기를 이용한 고속주축 계의 냉각실험을 수행하였다. 고속주축계의 실험모델은 오일에어윤활방법, 앵귤러콘택트 볼베어링, 이중분사노즐, 냉각 자켓등을 사용해서 제작하였으며, 특히 고속주축계의 공기냉각방법에 대한 유용성은 실험결과로 부터 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.1-13
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• 2002

최근 자동차가 편리성과 안전성을 추구함에 따라서 자동차 부품도 과거의 기계식 동작 방법에서 전자 제어 장치가 부착된 전자식 동작 방법으로 발전되어 가고 있는 추세입니다. 또한 연비 향상을 위하여 부품의 소형화가 급속히 추진되고 있습니다. 이러한 전자화, 소형화를 실현시키기 위해 자동차 부품에서의 정밀성이 요구되어 지고 있고, 부품 제조 측면에서는 고속화, 정확성이 요구되고 있는 실정입니다. 당사의 경우 CBS (Conventional Brake System)를 생산하다가 전자 제어 장치가 부착된 ABS (Anti-lock Brake System)의 생산을 시작할 때, 부품의 정밀도를 좌우하는 각 치수의 공차 영역이 전체적으로 CBS 대비 약 1/5 수준밖에 되지 않고, 가공 속도는 약 2 배가 빨라야 하기 때문에 생산 준비 단계에서 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 여기서 당사가 ABS를 양산하면서 겪은 경험을 토대로 기술토록 하겠습니다. 가공 기술의 경우 고속, 정밀 가공을 실현시키기 위해서 크게 4 가지 측면을 고려해야만 하며, 그 4가지는 설비, Tool Holder, Tool, Chip 측면입니다. 먼저 설비가 고정도가 되기 위해 고강성을 필요로 하는 것은 물론 가동중에 필연적으로 발생하는 열변형에 대한 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 이러한 열변형은 설비 설계 단계에서 대책을 수립할 수 있는 것도 있지만 주위 온도 변화에 의한 열변형처럼 사용 중에 발생되는 것은 설비 사용자가 장시간에 걸친 Data 를 확보하여 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 또한 Tool Holder의 정도도 일반적으로 사용하는 것보다는 고정도의 것이 요구되어지므로 Tool Holder Maker 에 반드시 요구 정도를 명기하여 주문하여야 합니다. Tool도 고속화를 실현시키기 위해 고정도의 다이아몬드 공구가 필요하였고 이를 국내에서 개발하기 위해 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 또한 Chip 배출이 고정도의 필수 고려 항목으로서 당사에서는 경우에 따라 여러 가지의 방법을 사용하고 있습니다. 조립 기술의 경우 스테인레스 박판을 열변형을 최소로 하면서 용접을 하기 위해서 레이저 용접을 도입하였고, 부품을 압입하면서 정확하고 정밀한 치수 셋팅을 위하여 서버 모타를 이용한 압입 방법을 사용하였습니다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1551-1562
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• 1991

최근까지 발표된 유한 요소법을 이용한 압연 해석 관련 주요 논문들을 정리해 보면 다음과 같다. Li와 Kobayashil는 강소성 유한 요소법(rigidplastic finite element method)을 여러가지 마찰조건에 대하여 해석하였다. 이때 압연롤은 강체 (rigid body)로 시편은 가공경화(workhardening)를 동반한 강소성체로 모델링하였다. Hwang과 Kobayashi는 강소성 유한 요소법을 이용한 평면 변형 압연에서 재료 손실을 최소화하는 예비 성형체(preform)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 이 경우에도 역시 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체와 완전 소성체로 모델링 되었으나, 고착(sticking) 마찰 조건에 대해서만 해석을 수행하였다. Mori와 Osak- ada 그리고 Oda는 약간 압축성이 있는 재료의 평면 변형 압연에 대하여 연구하였다. 이때 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체로 모델링 되었으며 경계 면에서는 Coulomb 마찰을 고려하였다. 이밖에도 오일러(Eulerian) 수식화를 이용한 Dawson과 Thompson, Berman의 해석 결과가 있으며, 또 폭 방향의 변형까지를 고려한 Li와 Kobayashi, Mori와 Osakada의 3차원 해석 결과가 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.10a
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• pp.129-134
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• 1997

현재 외부 가압 공기베어링이 사용되어지는 분야는 PCB 기판, 엔진의 연료분사노즐 등의 고속가공용 스핀들, 전자 기기, 광학 기기 등에 사용되는 초정밀 부품가공용 스핀들, 정밀 측정 기기, 의료 기기, 저온 팽창기등 상대운동을 하는 많은 분야에서 이용되고 있으며, 이들 분야의 고속화 및 고정밀화 추세에 따라 고속에서의 안정성과 높은 운전정밀도가 보장된 외부 가압 공기 베어링이 요구되고 있다. 정밀 스핀들 시스템에 공기베어링이 사용되는 이유는 윤활제인 공기의 압축성에 기인된 평균화효과로 인하여 어느 정도 형상오차가 존재하더라도 축의 회전 시 떨림 진폭이 흡수되어 높은 운전정밀도를 유지하며 운전이 가능하기 때문이다. 그러나, 공기의 압축성에 의한 평균화효과로 어느 정도의 떨림 진폭은 흡수되나 형상오차에 의한 떨림 진폭은 작은 크기라도 여전히 남아있게 된다. 따라서, 초정밀 가공 기기나 정밀 측정 기기 등 높은 운전정밀도가 요구되는 곳에 공기베어링이 사용될 경우에 있어서 형상오차는 운전정밀도에 영향을 미치는 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 각각 두 개의 오비 가압 공기 저널 및 스러스트 베어링으로 구성된 스핀들 시스템에 대한 축과 베어링의 직각도 오차가 운전정밀도에 미치는 영향에 대해 해석하고 결과를 고찰하여 스핀들 시스템에 있어서 형상 공차에 대한 기초 설계자료를 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.2 no.3
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• pp.26-33
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• 2003

The term 'High Speed Machining' has been used for many years to describe end milling with small diameter tools at high rotational speeds, typically 10,000-100,000rpm. The process was applied in the aerospace industry for the machining of light alloys, notably aluminum. In recent year, however, the mold and die industry has begun to use the technology for the production of components, including those manufactured from hardened tool steels. With increasing cutting speed used in modern machining operation, the thermal aspects of cutting become more and mole Important. It not only directly influences in rate of tool weal, but also affects machining precision recognized as thermal expansion and the roughness of the surface finish. Hence, one needs to accurately evaluate the rate of cutting heat generation and temperature distributions on the machining surface. To overcome the heat generation, we used to cutting fluid. Cutting fluid plays a roles in metal cutting process. Mechanically coupled effectiveness of cutting fluids affect to friction coefficient at tool-workpiece interface and cutting temperature and chip control, surface finish, tool wear and form accuracy. Through this study, we examined the behavior of heat generation in high-speed machining and the cooling performance of various cooling methods.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.7-12
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• 2012

Ceramic core processing technology using 5-axis high-speed cutting machine is applied to make the glass molds for aspherical ophthalmic lenses. In the technology, optimum processing conditions for aspherical ceramic molds are based on minimal experimental data of surface roughness. Such surface roughness is influenced by fabricating tools, cutting speed, feed rate, and depth of cut, respectively. In this paper, we present that surface roughness and shape accuracy of aspheric ceramic mold obtained by optimum processing conditions are Pa $0.6184{\mu}m$ and Pt $5.0301{\mu}m$, respectively, and propose that these values are sufficiently possible to apply to making the glass molds for aspherical ophthalmic lenses.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.10a
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• pp.172-175
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• 2002

High speed machining is one of the most effective technologies to improve productivity. It can give great advantage for manufacture of die and Moulds. However, when machining of micro groove in high speed machining a severely thermal damage was generated on workpiece and cutting tool. Generally, the cutting fluid is used to improve penetration. lubrication. and cooling effect. In order to rise the performance of lubrication. it contains extreme pressure agents (Cl, S, P). But the environment of work room go bad by those additive. Therefore, the compressed chilly air with oil mist system was developed to replace the conventional cutting fluid system. This paper carried out the tests to evaluate the machinability by the cutting environment in high speed micro groove machining of NAK80 (HrC40). Compressed chilly air with oil mist was ejected on the contact area between cutting edge and workpiece. The effect of this developed compressed chilly air with oil mist system was evaluated in terms of tool life. The results showed that the tool lift of carbide tool coated TiAlN with compressed chilly air mist cooling was much longer than that of the dry and flood coolant when cutting the material.