• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.95-103
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• 2015

평엔드밀 가공된 측벽 형상에 공구 형상이 미치는 영향에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여, 공구 형상을 비틀림각, 절삭날 수, 직경으로 구분하여 특징지었으며, 가공면의 기하학적 특성은 서로 직교하는 이송방향 형상과 축방향 형상으로 나누어 고려하였다. 각 방향의 형상 특성은 공구와 공작물 및 절삭날과 공작물의 간섭 영역으로부터 계산한 순간 절삭면적을 바탕으로 추정하였으며, 추정의 타당성을 가공면 형상 및 배분력 측정을 통하여 검증하였다. 연구 결과, 이송방향 형상의 결함은 공구 퇴출 및 공구 경로의 곡률반경이 변하는 구간에서 나타나며, 이외의 구간에서는 축방향 형상의 결함이 주를 이루는 것이 확인되었다. 측벽의 가공정밀도를 향상시키기 위해서는, 상대적으로 직경이 작고, 비틀림각이 큰 절삭날을 많이 갖는 엔드밀을 사용하여 상향절삭 하는 것이 바람직할 것으로 추천된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권8호
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• pp.48-53
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• 2010

5-axis CNC machining now is getting popular because it can deal with complex shapes such as impeller, turbine blade and propeller without additional equipment or process, proving a set of various tool orientations. CAM software related to 5-axis machining is being developed quickly so that users can take advantage of potential capacities of 5-axis machine tools. However, only a few researches can be found in the area of control strategy development for 5-axis machining. This paper proposes a 5-axis cross-coupling control system based on a novel tool orientation error model. The proposed tool orientation error model provides accurate information on the tool orientation error in real time, which in turn enables directly controlling the tool orientation accuracy. The proposed control system also employs a contour error model to calculate the contour error and reflect it in the control as well. The accuracy of the proposed tool orientation error model is verified and the performance of the 5-axis cross-coupling control system in terms of both contouring and tool orientation accuracy is evaluated through computer simulations compared with existing 5-axis control systems.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.2001-2011
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• 1993

This study deals with the machining of sculptured surfaces on 5-axis CNC milling machine with end mill cutter. The study (I) has the following contents. In 5-axis CNC milling, CL-data consist of CC-data and cutter axis direction vector at the CC-point. Thus, in machining of the sculptured surface on 5-axis CNC milling machine, determination of the direction vector of the milling cutter is very important. The direction vector is obtained by the fact that bottom plane of the milling cutter must not interfere with the free-form surface being machined. The interference is checked by the z-map method which can be applied in all geometric types of the sculptured surfaces. After generating NC part programs from 5-axis post-processing algorithms, sculptured surfaces were machined with 5-axis CNC milling machine (CINCINNATI MILACRON, 20V-80). From these machining tests, it was shown that the machining of the free-form surfaces on 5-axis CNC milling machine with the end mill has smaller cusp heights and shorter cutting time than on 3-axis CNC milling machine with the ball-end mill. Thus, 5-axis CNC end milling was effective machining method for sculptured surfaces. The study (II) deals with the prediction of cusp height and the determination of tool path interval for the 5-axis machining of sculptured surfaces on the basis of study(I).

• 대한기계학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.2012-2022
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• 1993

For the machining of the sculptured surfaces on 5-axis CNC milling machine, the milling cutter direction vector was determined in the study (I) with 5-axis post-processing. Thus, it was possible to cut the sculptured surfaces on five-axis CNC milling machine with the end mill cutter. Then, for smooth machined surfaces in five-axis machining of free-from surfaces, this study develops an algorithm for prediction of cusp heights. Also, it generates tool path such that the cusp heights are constrained to a constant value or under a certain value. For prediction of the cusp height between two basis points, a common plane, containing the line crossing two basis points and the summation vector of two normal vectors at two basis points, is defined. The cusp height is the maximum value of scallops on the common plane after end mill cutter passes through the common plane. Sculptured surfaces were machined with CINCINNATI MILACRON 5-axis machining center, model 20V-80, using end mill cutter. Cusp heights were verified by 3-dimensional measuring machine with laser scanner, WEGU Messtechnik GmbH.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권6호
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• pp.161-167
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• 1996

In five-axis milling, optimal CL-data (cutter location data) should be generated to have advantages over three-axis milling in terms of accuracy and efficiency. This paper presents an algorithm for generating collision-free CL-data for five-axis milling using potential energy method. By virtually charging the cutter and part surfaces with static electricity, global collision as wells as local interference is eliminated. Additionally, machining efficiency is improved by minimizing the curvature difference between the part surface and tool swept surface at a CC-point (cutter contact point) simultaneously.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.189-189
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• 2004

본 논문은 CNC 밀링머신을 이용한 절삭가공 등 2축시스템의 위치제어 시스템을 대상으로 한다. 기존의 제어방식은 크게 독립축제어와 상호결합제어로 분류할 수 있다. 독립축제어는 두 축의 통합된 운동을 각각의 독립된 축에 대한 추적제어를 수행하여 원하는 공구경로의 위치 정밀성을 향상시키고자 하는 것이고, 상호결합제어는 지령경로에 대한 추적성능보다는 현재의 윤곽오차를 감소시키는 방향으로 제어입력을 인가하여 가공윤곽의 오차를 감소시키는데 주목적이 있다. 또한 최근의 작업공정의 고속화 경향은 윤곽오차를 감소시키면서도 추적성능이 우수한 제어방식을 요구하고 있다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.391-399
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• 2017

절삭속도 및 이송속도가 평엔드밀로 하향절삭 가공된 측벽 형상에 미치는 영향을 실험을 통하여 알아보고자 한다. 실험은 절삭속도 및 공구 직경, 절삭날 당 이송거리를 변수로 하여 수행하며, 실험 결과로서 배분력과 축방향 형상을 측정한다. 연구 결과, 이송속도를 절삭속도로 나눈 값에 비례하는 날 당 이송거리가 작을수록 축방향 형상정밀도가 높아지는 것이 확인되었다. 아울러, 축방향 형상은 서로 다른 기울기를 갖는 두 직선이 특이점에서 만나는 형태로 단순화 할 수 있다. 그러므로 운전 중 작업자에 의한 형상정밀도의 추정 및 날 당 이송거리 조정에 의한 개선이 용이할 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권2호
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• pp.114-123
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• 1998

In the end milling process, the information of the surface errors plays an important role in adaptive control systems for precision machining. As the measuring accuracy of the surface errors directly matches the control's, it is an important factor for evaluating the performance of the system. In order to obtain the surface errors, the prediction using the cutting force, torque, motor power etc. is frequently practiced owing to the easiness in measurement. In the implementation of the prediction, the information on the cutting depths make it concrete and precise. Actually the axial depth of cut limits the range of the calculation. In general, it is not easy to know the cutting depths due to irregular shape of workpieces, inaccurate positioning of them on the table of machine tool, and machining error in the previous cutting. In addition to, even if cutting depths are informed, it is difficult to match the individual position of the cutter on the varying shape of the work material. This work suggests an algorithm estimating the cutting depths based on cutting force and makes it precise to predict the surface error. The proposed algorithm can be applied in more extensive cutting situations, such as presence of the tool wear, change of the work material hardness, etc.

• 한국생산제조학회지
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• 제6권4호
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• pp.19-26
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• 1997

The manufacture of an impeller typically requires the 5-axis CNC machining, since the impeller is usually under working conditions such as high speed, high temperature, and high pressure. Thus, this study contributes to development of an exclusive CAM system for effective 5-axis CNC machining of a ruled surface type impeller. In this study, the sampled impeller is made of blades and a body and the blade consists of ruled surfaces between hub curve and shroud curve. In the post processing for 5-axis NC part program, the cutter axis direction vector is the straighten vector on ruled surface. The position of ball center in ball end mill cutter is decided on the interference check between the cutter and body surface of impeller using with the modified z-map method that z-axis is the same of cutter axis direction vector. The exclusive CAM system for an impeller developed in this study was very effective for designs and 50-axis machining of a ruled surface type impeller.

• 한국CDE학회지
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• 제17권3호
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• pp.22-25
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• 2011

명확히 말하자면, '모두에 딱 들어맞는 한 사이즈는 없다.' 식의 접근은 이상적인 선반 프로젝트에 이용될 수 있다. 성공적인 프로젝트는 요구된 결과에 큰 수의 요소들을 적절히 균형 맞출 수 있는 능력의 프로그래머를 요구한다. 이 낯선 계산들 때문에, 경험이 있는 프로그래머가 가장 상업적으로 성공한 프로젝트를 운영할 수 있다. 현대 CAM 소프트웨어는 경험이 적은 프로그래머가 베테랑과 경쟁에 설 수 있는 짧은 학습 곡선을 가능하게 한다. 이것은 고려해야 할 요소들의 수를 최소화 시킴으로써 가능하다. 수학적인 계산의 툴 방향을 제공하고, 높은 수준의 프로세스를 시뮬레이션 이전에 보장하고, 회전하는 축에 부가되는 압력을 줄여 주고 자재의 부피를 효율적으로 크게 줄여주는 앞선 생각의 공구경로 알고리즘을 이용함을 통해 성공적인 5축 선반 프로젝트는 보다 편리하게 목표에 도달할 수 있도록 해준다.