• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.91-95
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• 1992

현재 대부분의 공작기계에서는 모터의 동력을 주축으로 전달하기 위해서 커플링, 밸트,기어 등을 사용하고 있지 만 주축이 고속회전할 수록 커플링 구동방법에서는 주축과 모터의 미스얼라인먼트에 의한 진동과 소음이 커지고 벨트 구동방법에서는 원심력에 의한 벨트 장력의 증가 및 벨트의 파손현상, 벨트와 풀리간의 미끄럼현상 등이 발생하며, 기거 구동방법에서는 기어간의 금속접촉에 의한 진동과 소음이 증대하게 된다. 본 연구에서는 모터내장형 주축의 동특성을 체계적으로 해석하기 위해서 유한요소모델을 도입하였다. 특히 공작기계 주축은 세장비가 비교적 작기 때문에 Timoshenko보 이론으로 모델화하였고, 여러장의 얇은 철심용 강판들도 적층된 내장형 모터의 회전부(rotor)는 굽힘변형 및 전단변형에 대해서 상당 수준의 강성효과를 나타내기 때문에 질량효과 외에도 그 강성효과를 수학적 모델에서 고려하였다, 또한 진동실험 결과로 부터 모터회전부의 강성특성을 규명하는 방법을 제시하였으며, 제안된 규명방법의 유용성은 모터내장형 주축에 대한 모드매개변수의 이론값과 실험값을 비교함으로써 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.11a
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• pp.41-45
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• 1996

In order to realize the high-speed machining, the relative technologies for high speed machining tool and high speed machining are required now, The machining accuracy is influenced on the disturbance by the synchronized working conditions(cutting force, spindle Run-out, thermal deformation etc.) In this paper, the effect of spindle Run-out for the high speed machining is investigated. The results show that the spindle Run-out has a great influence on the machining accuracy in high speed machining.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.215-219
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• 1995

요사이 공작기계는 고생산성을 위해 고속절삭과 강력 절삭이 가능하도록 설계되고, 고성능의 Controller를 부착하여 이송과 공구착탈에 필요한 비절삭 시간을 급격히 단축시켜 나가고 있다. 본 연구에서는 공작기계 주축 베어링의 비대칭 벌열의 원인과 발열형태를 이론적으로 예측하고, 실험에 의해 비대칭 발열과 냉각특성 을 운전조건 별로 확인하였다. 또한 비대칭 발열이 주축대의 열변형에 어떤 영향을 미치는지 알기 위해 유 한요소법에 의해 열변위 특성을 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.351-358
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• 1993

Recently a high speed spindle system for machine tools has attracted considerable attention to reduce the machining time, to improve the machining accuracy, to perform the machining of light metals and hard materials and to unite the cutting and grinding processes. In this study, a high speed spindle system is developed by applying the oil-air lubrication method, angular contact ball bearings, injection nozzles with dual orifices and so on. And a lubrication experiment for evaluating the performance of the spindle system is carried out. Especially, in order to establish the lubrication conditions related to the development of a high speed spindle system, the effects of oil supply rate, rotational spindle speed and so on are studied and discussed on the bearing temperature rise, bearing temperature distribution and frictional torque. And the effect of spindle system structure on the bearing temperature distribution is investigated.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.99-103
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• 1991

본 논고에서는 Radial 및 Axial 하중을 동시에 받을 수 있고, 예압에 의해 주축강성을 증대시킬수 있으며, Ball수의 증가로 부하능력을 향상시킨 초정 밀.초고속용 Angular ball bearing을 조합 사용하고, 고속회전에 지금까지 개 발된 ball bearing 윤활방법 중 가장 효과적인 간헐적인 oil 공급과 air 압력 으로, 계속 ball을 냉각, 윤활시켜주는 air oil 윤활법의 채용과, 국내 공작기 계 제조회사들이 주로 사용하는 일본 FAMUC AC Spindle motor(FAMUC-H type : 8000-15000rpm)를 사용해서 초고속 주축의 최적 설계조건을 제시하기 위한 기초연구 단계로 MT40-12000rpm 급의 Machining center용 Cartridge type의 Spindle unit개발을 통해서 주축설계에 따른 문제점과 연구용 주축제작의 생산 기술적 문제점 및 진동특성을 검토 하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.39-44
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• 2004

• 기계와재료
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• v.15 no.3 s.57
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• pp.36-43
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• 2003

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.7
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• pp.13-19
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• 2003

산업의 발달과 더불어 초소형, 고정밀 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 이를 가공할 수 있는 마이크로 가공기술 및 초정밀 공작기계를 구현할 수 있는 설계기술이 국가 경쟁력을 결정하는 핵심 기술로 인식되기에 이르렀다. 공작기계의 성능은 주축계 설계 및 제작기술, 이송계 설계 및 제작기술, 오차 보상기술, 베드 구조물 설계 및 방진기술, 시스템 종합기술 등에 의해 결정되며, 이중에서도 주축계의 설계 및 제작 기술은 가공정밀도 및 생산기술을 주도하는 핵심기술이라 할 수 있다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.11
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• pp.1767-1776
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• 2001

For the stable operation of high speed air spindle, the low rotational inertia and high damping ratio of spindle shafts as well as high fundamental natural frequency are indispensable. Conventional steel spindles are net appropriate for very high speed operation because of their high rotational inertia and low damping ratio. In this study, a high speed spindle composed of carbon fiber epoxy composite shaft and steel flange was designed for maximum critical speed considering minimum static deflection and radial expansion due to bending load and centrifugal force during high speed relation. The stacking angle and the stacking thickness of the composite shaft and the adhesive bonding length of the 7teel flange were selected through vibrational analysis considering static and thermal loads due to temperature rise.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.16 no.1
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• pp.40-46
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• 2007

High speed machining has become the main issue of metal cutting. Due to increase of the rotational speed of the spindle, problems such as the run-out errors and reduced stiffness must be overcome to improve the machining accuracy. In order to solve the problems, it is important to determine the appropriate clamping unit and tooling system. This paper presents an investigation into an analysis of static stiffness in the main spindle interface. Finite element analysis is performed by using a commercial code ANSYS according to variation of cutting force, clamping force and rotational speed. From the finite element results, it is shown that the rotational speed and clamping force mostly influence on the variation of the static stiffness in the main spindle interface.