• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.29-35
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• 2001

The cutting characteristics of Ti-6Al-4V alloy and total wear when machining Ti-6Al-4V alloy was studied to understand the machining characteristics. This material is one of the strong candidate materials present and future aerospace or met ical applications. Nowadays their usage has already been broaden to commercial applications such as golf club head, finger rings and many decorative items. Anticipating the general use of this material and development of the titanium alloy in domestic facilities, the review and the study of the machining parameters far those alloys are deemed necessary. This study is concentrated to the machining parameters of the Ti-6Al-4V alloy due to their dominant position in the production of tita mum alloys.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.41-46
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• 1997

TiN 코팅은 마모에 대한 저항성 및 고체 윤활 효과가 매우 우수하여 내마모성 및 저마찰이 요구되는 절삭공구나 피스톤 베어링 및 각종 축계의 코팅막으로 사용이 증가되고 있다. 일반적으로 재료의 경도와 인성은 서로 상반 관계를 갖고 있어 공학적으로 경도와 인성을 모두 요구하는 표면을 얻기 위해 연질 모재 위의 세라믹 코팅은 그 요구를 만족시킬 수 있는 가장 각광받는 표면처리 방법중의 하나이다. 그러나, TiN과 같은 경질 박막의 공학적 적용시 가장 요구되는 마모수명은 모재의 조도나 경도, 증착 방법, 접촉 상태, 코팅막의 두께 및 마모의 발생 기구 등에 따라 마찰 및 마모 메커니즘의 현저한 차이를 나타내기 때문에 예측이 거의 불가능한 실정이고, 아직까지 이러한 마모수명 비교 평가방법에 대한 기준 설정 및 정량적 정립이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 모재의 경도, 조도, 코팅 두께가 다른 TiN 경질 박막에 압입시험과 스크래치시험시 발생되는 균열 발생 메커니즘과 미끄럼 시험시 발생되는 마모 메커니즘의 연계성을 밝히고 압입 및 스크래치 시험시 코팅막이 손상되는 임계하중과 미끄럼 시험시 접촉하중 변화에 따른 마모수명의 정량적 연관성을 찾아보고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.3 no.3
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• pp.1-4
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• 1990

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.593-598
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• 2003

Ceramic plates containing many micro-holes are used in diverse applications such as MCP (Microchannel Plate). catalytic converters, filters, electrical insulators in integrated circuits, and so on. One of the efficient methods for machining many holes in ceramic plates is wet drilling of ceramic green bodies followed by sintering them. Since the strength of ceramic green bodies is much lower than the strength of sintered ceramic plate, ceramic green bodies can be drilled with high feed rate. The axial force during micro-drilling of ceramic green bodies increases rapidly at high feed rate, which induces the crack in workpiece. Therefore, the tool lift of micro-drill with respect to feed rate may be determined by the predicting increase of axial force. In this work, the axial force during micro-drilling was calculated using the chip flow model on the micro-drill tip. from which the tool life of diamond abrasive micro-drill during micro-drilling of ceramic green bodies was calculated.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.9
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• pp.43-49
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• 1998

The deep hole drilling has an increasing demands because of its wide range applications and its good productivity. The BTA drills are capable of machining for having a large length to diameter ratio in single pass to higher degree of accuracy and surface finish. It's really necessary that the investigation for the deep hole drilling by the BTA drill because its required quality should be satisfied with single pass. This thesis deal with the experimental results obtained during single tube BTA system machining on SM55C steel for different machining conditions. The results of the investigation on the optimum cutting condition selecting and tool life reveals as follows. (1) The optimum cutting condition was cutting speed, V = 42 m/min and feed speed. F = 90 mm/min and the tool life was about 10 meters. (2) Surface roughness was $12\mum$ and the roundness was less using $16mum$single edge BTA drill in testing cutting condition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.298.2-298.2
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• 2016

가공이 까다로운 소재를 가공하기 위한 공구에 적용하기 위해서 Al의 함량이 높은 AlTiN 소재가 개발되어 적용되고 있으며, 이 소재는 공구의 수명향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 음극 아크 증착 시 거대입자가 박막에 증착되어 결함을 만들기 때문에 그 밀도를 낮추기 위해서 음극 아크 증착을 이용하여 공정 변화에 따른 AlTiN 박막의 표면형상을 관찰하고 특성을 평가하였다. 또한 빗각 증착을 적용하여 제작한 AlTiN 박막의 특성을 평가하였다. Al-25 at.%Ti 합금타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 시편은 스테인리스 강판(SUS304)과 초경(tungsten carbide; WC)을 사용하였다. 음극 아크 소스에 인가되는 전류가 낮을수록 AlTiN 박막 표면에 거대입자의 밀도가 낮아졌으며, 기판 전압과 공정압력이 높을수록 AlTiN 박막의 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 거대입자밀도를 낮추는 기초공정을 도출하였다. AlTiN 박막 제작 시 빗각을 적용한 결과 $60^{\circ}$의 빗각을 적용한 다층 박막에서 약 33 GPa의 경도를 보였다. 본 연구를 통해 음극 아크 증착을 이용하여 거대입자의 밀도가 낮은 박막을 제작할 수 있는 공정을 도출하였고, 빗각증착을 적용하면 경도가 향상되는 결과를 확인하였다. 이를 통해 절삭공구 등과 같이 고경도의 코팅물성 유지를 위한 코팅분야에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.166.2-166.2
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• 2016

최근 생산 장비의 발달로 인해 절삭공구, 전기전자 부품, 항공 및 자동차 부품 생산에 필요한 생산 장비의 수명연장, 고속 절단 및 고성능화가 중요시 되면서 우수한 내구성, 내마모성 및 고온 안정성을 갖는 기계부품 및 공구를 요구하게 되었다. 내마모성을 가지는 표면을 얻기 위해서는 TiN, TiC, AlN, Al2O3, CrN, ZrO2와 같은 경도 높은 물질을 증착하여 특성을 개선시키는 방법이 있다. 특히 AlN은 비교적 우수한 경도와 고온 안정성을 가지고 있어, 생산 장비의 고속 절단 및 반복되는 정밀 작업으로 인한 열충격과 마모를 완화시키는 역할을 하는 코팅재로 사용하기 적합하다. 본 실험에서는 RF-magnetron sputtering 방법을 이용하여 AlN 박막을 파워 150W, 질소가스 분압비에 따라 25%, 50%, 75%, 100%의 조건으로 금속기판 위에 증착하였다. 금속 기판 위에 제작된 AlN막은 XRD (X-ray Diffraction)을 사용하여 배향성을 확인하였고, HM-220 (Micro-vickers hardness tester)을 사용하여 AlN박막의 경도를 측정하였으며, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 표면의 구조와 거칠기를 측정하였다. 이 실험을 통하여 우수한 물성과, 치밀한 조직의 AlN박막이 고속 절삭 공구, 유공압 실린더, 베어링과 같은 금속부품의 코팅소재로 적용가능 할 것으로 기대된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.12
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• pp.1944-1949
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• 2001

Four SiC-Si$_3$N$_4$ceramic cutting tools with different composition have been fabricated by hot-pressing. Correlations among the annealing time, the corresponding microstructure and the mechanical properties of resulting ceramics have been investigated. The fracture toughness and the grain size of both SiC and Si$_3$N$_4$in SiC-Si$_3$N$_4$composites increased with the annealing time. 1\`he hardness of SiC-Si$_3$N$_4$composites was relatively independent of the grain size and the sintered density. These ceramic cutting tools were tested under various cutting conditions and compared with the commercial Si$_3$N$_4$ceramic cutting tools. The experimental results were compared in terms of tool life and cutting force. The performance of SiC-Si$_3$N$_4$ceramic cutting tool shows the possibility to be a new ceramic tool.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.78-84
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• 2001

In the present study, SiCSi-$Si_3 N_4$-SiC ceramic composites that contained up to 30 wt% of dispersed SiC particles were fabricat-ed cia hot-pressing with an oxynitride glass. The microstructure, the mechanical properties and the cutting performance of resulting ceramic composites were investigated. By fixing the composition as $Si_3 N_4$-20wf%SiC, the effect of sintering time on the microstructure, the mechanical properties and the cutting performance were also investigated. The longer sir-tering time is, the bigger the grain size of SiC is. The fracture toughness(-$K_k$) of the $Si_3 N_4$-SiC ceramic composites increased with the increase of gain size, while the flexural strengthh($\sigma$) decreased. For machining SCM440, the insert with 20wt%r SiC sintered for 8 hours showed the longest tool life while the insert with 20wt% SiC sintered for 12 hours showed the longest tool life for machining gray cast iron.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.1-8
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• 2007

The ultra-fine tungsten carbide(WC) powders have been actively used in the cemented carbides industry, because they have excellent mechanical properties such as high hardness, strength, and toughness. In this study, ultra-fine WC-Co alloys powders have been fabricated by thermochemical and thermomechanical process such as spray conversion process or high energy ball milling. The non-coated end-mill which is made of ultra-fine tungsten carbide is investigated by measuring cutting force, tool wear, tool life, and surface roughness profile according to cutting length. The machining test was conducted with high hardened workpiece and their performances are investigated in high speed cutting conditions. Also, the relationship between the machining characteristics and the Co contents are investigated under various high speed cutting conditions.