• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.208-208
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• 2004

공작기계와 절삭 공구의 발달로 고속 가공(high speed machining)의 도입이 가속화되고 있다. 고속 가공은 소재 제거율(MRR; material removal rate)을 향상시킴으로써 생산비용 및 생산 시간의 단축이 가능하며, 소경 공구를 이용한 고속 고회전 가공으로 고정밀 가공이 가능한 방법으로 생산 효율성 및 정밀성의 증대를 동시에 추구할 수 있는 가공 방법이다. 고속 가공에서 공구의 절입 및 퇴출 시에 급격한 절삭력의 변화로 인하여 공구의 파손(breakout) 및 칩핑(chipping)의 발생 가능성이 보다 높다.(중략)

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.206-210
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• 2000

금형 및 자동차 산업에 널리 사용되는 앤드밀 가공에서 종종 소비자가 요구하는 가공 정밀도를 충족시켜 주지 못하는 경우가 발생한다. 이것은 열 변형, 공구 마모, 공작 기계 자체의 오차, 공구 처짐 등 다양한 원인이 존재한다. 본 연구에서는 공구 처짐으로 발생되는 가공 오차를 줄임으로써 가공 정밀도를 향상하기 위한 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 3차원 볼 앤드밀의 절삭력 모델을 개발하고 시뮬레이션한다. 또한, 상용 CAD 시스템의 형상 및 가공 정보를 이용함으로써 모델링에서부터 가공 경로 생성, 그리고 경로 보정이라는 과정을 일괄적으로 수행할 수 있도록 한다. 이를 통해 사용자는 가공 전 시뮬레이션을 통해 가공 오차를 줄일 수 있는 기회를 제공 받는다. 따라서, 실제 가공에서 보다 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있을 것이다.

• 산업공학
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• 제8권3호
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• pp.133-139
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• 1995

Free from curves and surfaces are frequently used in designing engineering products such as car, ship, airplane, and hosing of electronic households. In many aspect, it is very nice to use the cutter radius compensation function of CNC controller when contour machining a 2-dimensional curve. However, if the 2D curve is a parametric spline, it is not easy to apply the cutter radius compensation function of CNC controller to the NC data obtained from many commercial CAM system. This is mainly due to the error magnification effect when offsetting line segments with inevitable round-off error at their vertices. Proposed in this paper is an approach to contour machining a 2D parametric spline while using cutter radius compensation. Some implementation results are included.

• 기계저널
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• 제30권4호
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• pp.367-373
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• 1990

초정밀 절삭용 다이아몬드 공구의 날끝 형상에 관해서는 여러 가지 설계안이 개발되어 제각기 성공적으로 사용되고 있지만 제품 품질의 균일성, 즉 성능과 수명의 차이는 아직까지 미해결이다. 또한, 초정밀공구의 날끝 능선에 관해서 최근 측정 데이터가 발표되고 있으나, 양호한 날끝능선, 불량한 능선 및 소정의 다듬질이 이루어지지 못하고 수명에 달해버린 능선 등에 대한 제각기의 형상, 구조 등이 밝혀지지 않고 있으며, 공구의 제작법을 개발하는 것은 금후의 연구과제로 남 아있다. 그리고, 단결정 바이트의 연마에 대해서는 많은 기술적인 진전이 이루어져 왔으나, 수 명의 차이는 해결하지 못하고 있다. 이는 날끝능선의 연마방향과 더불어 다이아몬드의 이방성, 원석의 품질 등과 관련이 있다고 볼 수 있다. 공구의 마멸과정이 결정방위에 의존하는 것은 당연하겠지만, 공구의 연마가공에서는 이방성 그 자체가 공구마멸에 나타나는 문제 및 경사면과 여유면의 마멸과 달리 예리한 인선을 둔화시키는 날끝 능선의 마멸은 어떻게 진행되는가가 문 제이며, 공구의 결정방위와 성능, 수명과의 관련은 실험적으로 해명되어야 할 것이다. 또한 재 료인 다이아몬드 원석에 있어서도, 커다란 결함이 발견된 것은 제외되지만 극히 경미한 결함은 어디까지 허용될 것인지가 문제이다. 내부응력, 착색 등 결함의 인자는 다양하지만 제각기 공구 의 성능 및 수명과의 관련은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이러한 인자 중에서도 어느 것이 가장 크게 영향을 미치는지 확인된다면 커다란 진보가 이루어질 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.52-52
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• 2003

• 대한기계학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.223-231
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• 1986

본 연구에서는 공구현미경을 이용하여 간판하게 공구수명을 구할 수 있는 방법을 제시하기 위한 전 단계로서 공구의 마멸거동에 대하여 연구하였다. 공구의 마멸은 매우 복잡한 현상이며 대부분의 경우 주로 마멸의 누증이 공구를 파손에 이르 게 한다. 마멸의 형태중 마멸(abrasion wear)과 점착에 의하여 발생되는 측면마멸이 가공물의 표면조도, 정밀도 및 절삭동력에 미치는 영향과 측정상의 경의 때문에 공구 수명을 지배하는 주마멸인자로 취급되고 있다. 따라서 절삭시간에 대한 공구의 측면 마멸 거동을 분석하여 초경공구의 측면마멸유선의 직선모델을 구하고, 측면마멸유선의 일반모델을 확립하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.237-237
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• 2004

최근 산업의 급속한 발전과 가공기계의 초정밀화로 인한 초정밀가공품의 수요가 꾸준한 증가를 보이고 있으며, 특히 렌즈 산업에서 초정밀가공기술의 적용이 급속히 증가되고 있는 추세이다. 초정밀가공에서는 공구의 가공물on 대한 상대운동이 그대로 가공물에 전사되므로 생성되는 가공데이터의 정확도가 중요하다. 고정도의 렌즈와 렌즈금형들은 형상정밀도가 수십 나노미터에 이르는 초정밀 제품으로써 가격이 고가이다. 따라서 잘못 생성된 공구 경로는 시간적인 손실뿐만 아니라 고가의 장비를 훼손시킬 수 있으므로 공구경로 보정을 행할 필요가 있다.(중략)

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.37.1-37.1
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• 2018

공구의 내구성 향상을 위해서는 고경도, 고내마모, 고내열 특성 등의 우수한 물성을 필요로 한다. 공구에 적용되고 있는 코팅으로는 높은 경도와 낮은 마찰계수를 가지는 TiN, TiCN 코팅이 사용되다가 내산화 특성을 향상시키기 위해 TiAlN, CrAl, CrN 과 같은 코팅이 사용되었다. 하지만 최근 난삭재 및 고강도의 재료를 가공하기 위해서 더 높은 경도, 내열, 내산화 특성 등이 요구되고 있으며 최근에는 AlCr 기반의 코팅재료들이 각광받고 있다. 본 연구에서는 우수한 고경도, 고내열 등의 특성을 가지는 코팅 재료를 개발하기 위해서 AlCr 계의 2원계, 3원계 합금설계을 진행하였고 타겟화 하였다. 제작한 타겟을 이용하여 PVD 코팅 공정을 통해 코팅을 제작하였고 경도, 밀착력, 내열 등의 특성 분석을 진행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.124-129
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• 2017

본 연구에서는 철도차량의 경량 차체 소재로 주로 사용되는 알루미늄 합금 (Al-6005-T6) 압출재에 대한 마찰교반접합 적용 연구를 수행하였다. 용접속도를 300 mm/min으로 고정시킨 채 회전 공구의 회전속도를 600, 900, 1200, 1600 rpm으로 변화시킬 때 미세구조 및 기계적 특성의 변화에 대해 평가하였다. 특히, 동일 소재에 대해 전통적인 용접방법인 MIG 용접된 시편과의 비교를 통해 마찰교반접합법의 철도차량 적용성에 대해 논하였다. MIG 용접방법과는 달리, 마찰교반접합부에는 미세기공이 발견되지 않았으며, 경도 측정 결과 공구의 회전속도가 빨라질수록 높아진 입열량에 따라 heat affected zone (HAZ)의 범위가 넓어지고 결정립 조대화에 따라 HAZ의 경도 또한 낮아지는 것을 확인하였다. 인장시험 결과 HAZ지역에서 파단이 발생하였으며, 본 연구에서 설정한 공구의 회전속도 범위에서는 nugget 부의 경도 변화는 발견되지 않았으나 rpm이 올라갈수록 인장강도와 항복강도가 떨어지는 경향을 보였으며 이는 경도 시험에서와 같이 HAZ지역의 결정립 크기의 증가로 인한 현상으로 판단된다.