• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.710-715
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• 2010

This study developed an automatic tool change system of the SMA-based tool clamping device for applications of micro-machine tools. This paper first describes clamping and unclamping procedures of the automatic tool change system and its basic configuration. Second, it presents fabrication techniques of components, such as a heating/cooling system and a tool loader. Finally, it describes automatic tool change test conducted with a prototype in which the fabrication techniques of components were employed. As the results of the test, times needed for clamping and unclamping operations were estimated to 18(s) and 8(s) respectively. The experimental results confirm that the proposed automatic tool change system can be sucessfully applied to micro-machine tools.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.581-584
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• 2003

The austenitic STS 304 stainless steel was turned to clarify the effects of tool geometry on the tool wear. The wear of TiN-TiCN-TiC-TiAlN coated tungsten carbide tool was the smallest, exhibiting larger wear in the order of Si-Al-O-N ceramic, TiN coated tungsten carbide, TiN-TiCN-TiN coated tungsten carbide, TiC-TiN cermet and M20 tungsten carbide tools at the same cutting conditions. The S-type tool of M20 with large approach angle showed the longest tool life of all tools used in this tests due to preventing the groove wear of the side cutting edge. The wear of the S-type tool with the rake angle of 15$^{\circ}$became smaller than with that of -5$^{\circ}$, but the tool with the nose radius of 0.8mm did not perform much better with increasing the rake angle.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.260-260
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• 2004

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.2
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• pp.103-109
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• 2017

Metal 3D printing, which is an additive metal manufacturing (AMM) process, enables the development of full-density metallic tools and parts using metal powders that are precisely delivered and controlled for deposition with no powder bed. However, some unknown geometric defects and irregular geometric features on an STL model can possibly result in incorrect metal part fabrication after the build. This study first proposes a methodical approach for verifying the build part, including the missing facet problems in an STL model, by defining some irregular features that possibly exist on the part. Second, 2D tool paths on each build layer were investigated for detecting any singular region inside the layer. The method was implemented for building two sample STL models using a direct energy deposition process, and finally, it was visually simulated for diagnosis.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.57-62
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• 2001

밀링은 회전공구를 사용하여 금속을 제거하는 효율적인 방법으로, 특히 수직밀링은 고능률절삭의 이점 때문에 널리 사용되는 금속절삭 가공방법중의 하나이다. 그러나 밀링커터는 단속절삭 공구로서 절삭 날의 단속절삭작용에 의한 변동절삭력과, 여러 날의 동시가공에 의한 절삭력의 교란 때문에 가공능률, 가공정밀도, 기계와 공구의 수명향상에 문제가 되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기계설계자들은 절삭력의 교란에 의하여 일어나는 진동을 줄이기 위하여 기계구조의 강성을 증가시켰으나 이석은 고비용을 필요로 하게 되므로 공구 형상을 개선하여 안정된 절삭을 시도하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.12
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• pp.652-658
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• 2016

In this paper, the theoretical research and simulation using the Finite Element Method (FEM) to design and form a micro-pattern for an ultrasonic horn is described. The present method is based on an initial design estimate obtained by FEM analysis. The natural and resonant frequencies required for the ultrasonic tool horn used for forming the fine pattern were predicted by finite element analysis. FEM analysis using ANSYS S/W was used to predict the resonant frequency for the optimum technical design of the ultrasonic horn vibration mode shape. When electrical power is supplied to the ultrasonic transducer, it is converted into mechanical movement energy, leading to vibration. The RFID TAG becomes the pattern formed on the insulating sheet by using the longitudinal vibration energy of the ultrasonic tool horn. The FEM analysis result is then incorporated into the optimal design and manufacturing of the ultrasonic tool horn.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.99-99
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• 2016

최근 공구산업은 산업 발전으로 공구의 사용 환경이 가혹화 되고, 첨단산업용 특수합금들이 발달하면서 이를 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어지고 있다. 또한 고성능 절삭공구는 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 최근 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이며, 이는 현재 공구산업의 효율적인 개발방향을 제시하고 있다. 기존의 빗각 증착은 기판의 각도를 변경하여 증기가 기판에 비스듬하게 입사하도록 조절하여 코팅하는 기술로 박막의 조직을 다양하게 제어하는 것이 가능하며, 구조 제어를 통한 완전화 박막을 이용한 one-batch 다기능 구현을 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 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 음극아크 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. 고 함량의 AlTi합금 타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 시편은 스테인리스강판(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 상대적으로 가장 높은 경도 값을 보였다. 본 연구를 통해 음극 아크 증착을 이용하여 거대입자의 밀도가 낮은 박막을 제작할 수 있는 공정을 도출하였고, 빗각증착을 적용하면 경도가 향상되는 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.11a
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• pp.90-92
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• 2004

본 연구에서는 절삭 가공시 공구가 받는 절삭력과 칩-공구 사이에서 발생하는 절삭 열에 의한 공구의 변형을 예측하였다. 3D CAD를 이용하여 공구를 모델링 하였으며 절삭력과 절삭 열을 하중조건으로 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로 사용한 절삭력과 절삭 열은 절삭이론을 이용한 절삭력 모델을 사용하여 예측하였으며 실험을 통해 모델의 타당성을 검증한 결과이다. 그러므로 본 연구는 어떠한 사전 실험도 없이 절삭조건과 재료 물성치 그리고 공구 형상만을 알면 이에 따른 절삭력성분 및 절삭열 등을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 절삭 가공시 공구의 변형을 예측할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.04a
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• pp.67-70
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• 2001

The tool geometry parameters and cutting process have complex relationships. Until now, numerous cutting tests were needed to acquire optimal design of end mill for the purpose of high speed machining, due to the insufficient knowledge about cutting process in high speed machining. Using various tools with different geometry, relationships between tool geometry parameter(rake angle, clearance angle, length of cutter) and cutting process(cutting force, surface accuracy, surface roughness) have been studied. Acquired data can be used to design optimal tool for high speed machining

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2003.04a
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• pp.500-503
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• 2003

The tool geometry parameters and cutting process have complex relationships. Until now, various cutting test were needed to acquire optimal design of end mill for the purpose of high speed machining, due to the insufficient knowledge about cutting process in high speed machining. Using various tools with different geometry, relationships between tool geometry parameter (rake angle, clearance angle, length of cutter) and cutting process (cutting force, surface accuracy, surface roughness) have been studied. Acquired data can be used to design optimal tool for high speed machining