• 제목/요약/키워드: 공작기계모형

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자동화제조시스템용으로 개발되는 공작기계의 성능평가방법에 대한 연구 (A study on performance evaluation method of advanced machine tools)

  • 편영식
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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    • pp.158-165
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    • 1995
  • G7 프로젝트로 개발중인 첨단생산시스템(FMS로부터 CIM까지)의 핵심구성요소인 고성능.고정밀공작기계의 성능을 평가할 수 있는 요소를 개발하고 사례로서 이를 Machining Centers에 적용하여 각 요소별 세부항목과 기준을 개발하여 제안하였다. 또한 이 평가내용을 국제경쟁제품과 비교하거나 국제경쟁력 달성정도를 평가할 때 용이하게 사용할 수 있는 적절한 평가모형도 제안하였다.

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공작기계 구조 모델링과 인터넷 기반 구현 (Structure Modeling of Machine Tools and Internet-based Implementation)

  • 홍동표;서윤호;김인수;이규봉;신동목
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.785-791
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    • 2005
  • Reconfigurability of machine tools is one of the critical factors to realize the responsive manufacturing systems to satisfy the mass-customization production. This paper presents the methods to model and simulate the machine tools on Internet in response to change in the machining requirements. Specifically, a set of module combination rules and a modeling method of the structure of machine tools using connectivity graph are developed. In response to the user requirements, kinematic relations and structures of machine tools can be derived using the module combination rules and connectivity graph relationships. Internet-based simulator of machine tools is implemented and presented. The developed machine tool simulator can be used to verify the structure of machine tools derived from the user requirements.

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자유곡면의 연마가공을 위한 로봇 프로그래밍 시스템 개발

  • 황선양;정성종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.284-289
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    • 1991
  • 3차원 자유곡면을 볼엔드밀을 사용하여 금형가공을 할 경우, 가공면에는 공구경로에 따른 흔적과 NC공작기계의 직선보간시 발생되는 가공오차에 의하여 공작물 상에 가공오차가 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 공작기계상에 서 금형가공을 수행한 후에는 가공오차를 제거하고 금형의 표면을 매끄럽게 하기위하여 연마작업이 픽수적으로 요구 되고있다. 본 연구에서는 3차원 자유곡면으로 이루어진 금형의 연마가공에 로봇을 도입하고, 이를 위한 로봇 작업단의 경로 제어시비전문가라 할지라도 CAM시스템으로 부터 금형 가공용 NC공작기계의 공구경로데이타(Cutter Location Data)를 받으면 자유곡면을 모형화한 후 자유곡면의 법선벡터와 연마로봇 작업단의 위치벡터를 자동으로 생성하고, 그에 따른 로봇의 작업명령을 자동으로 생성할 수 있는 CAMPoli 오프라인 로봇 프로그래밍 시스템을 개발하였다. CAMPoli시스템은 마이크로소프트사의 WINDOWS/386 오퍼레이팅 시스템을 이용하여 IBM-PC/386 상에서 개발되었으며 그주요한 내용들은 다음과 같다. i) CAM시스템으로 부터 입력된 CL-데이타로부터 연마면에 대한 자유곡면을 생성하고, ii) 연마공정의 데이타베이스에 기초한 연마면수의 지정 및 변경을 수행하고, iii) 자유곡면 연마를 위한 로봇 작업단의 위치벡터와 법선벡터를 계산하고, iv) 기존의 로봇언어를 이용한 오프라인 소스프로그램(Source Program)을 생성 및 그래픽 시뮬레이션 하는 과정으로 구축되었다.

CAD/CAM 시스템에 의한 선박 모형 제작 (Ship Hull Modeling by CAD/CAM System)

  • 김태완;이재환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.71-78
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    • 2001
  • 조선분야에서 CNC, 혹은 CAM이 사용되는 분야는 주로 강재 절단, 프로펠러 제작 자동화와 수조 실험용 모델제작에 관한 것이며 대학에서는 대부분 선형과 구조 설계용 CAD 연구를 수행하고 있고 CAM 분야는 활성화되어 있지 않은 편이다. 본 문에서는 Pro/Engineer CAD 시스템으로 3차원 선체 형상을 모델링 하고 이를 CNC 공작기계로 제작하는 과정을 수행하고 부수적으로 이기종 소프트웨어간 데이터 교환을 위한 중립 데이터 양식에 관한 기초 조사연구도 하였다. CIM 과정에서 소프트웨어간의 형상 정보 교환 시 IGES, STEP을 사용할 수 있으나 본 연구에 적용된 CAM s/w에서 STEP을 인식할 수 없어 IGES를 사용하였고 TRIMC VMC 공작기계의 제작물 크기에 제한이 있어 작은 규모의 선박 모형(prototype) 가공을 수행하였다.

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자유곡면 가공기계 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Freeform Surface Cutting Machine)

  • 신현경;이형락;박규원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.53-61
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    • 2001
  • 자유곡면으로 이루어진 모형선의 표면을 가공할 수 있는 공작기계를 개발하고 서보시스템으로 절삭공구의 가공경로제어를 수행하였다. 서보시스템은 BLDC(Blushless DC) motor, 콘트롤 드라이버, 호스트 콘트롤러로 구성되어 있다. 또한 정밀한 가공을 위하여 PI제어기를 사용하였고 Visual C++를 이용한 GUI(Graphic User Interface)를 구성하였다. 개발된 자유곡면 가공시스템에 의해 모형선이 가공되었다.

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고압호스 조립체의 가속수명시험에 관한 연구 (Study of the high pressure hose assemblies by accelerated life test)

  • 이기천;이용범
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.886-892
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    • 2013
  • 고압호스 조립체는 건설기계, 선박, 항공기, 산업기계, 공작기계 및 자동차 등의 각종 유압장치에 널리 유압배관으로 사용된다. 이는 유연성이 필요한 부분에 유체동력($P^*Q$)으로 전달해야 함으로서, 고장이 발생할 경우는 유압시스템 전체가 작동이 불가능함으로서 신뢰성이 매우 중요한 부품이다. 가속 수명 시험 데이터는 와이블분포 분석을 통해서 형상 모수를 추종 하였다. 본 시험연구에서는 실제 가속수명시험 조건의 충격압력과 반복 굽힘을 변화시켜 시험시간을 감소시켰다. 가속수명시험 모형은 GLL(generalized linear)모형을 사용하였으며, 충격압력과 반복 굽힘에 대한 가속지수는 각각 6.64와 4.46으로 확인되었다. 또한 시험 결과에 대한 분석결과 형상모수(${\beta}$)는 6.19이며, 실제 사용조건인 35 MPa과 굽힘 반경 R100 mm를 적용하였을 경우 척도모수(${\eta}$)는 $1.035{\times}108$사이클로 확인되었다.

공작기계의 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명 예측 모형 (Machine Learning Model for Predicting the Residual Useful Lifetime of the CNC Milling Insert)

  • 최원근;김흥섭;고봉진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

지능재료가 부착된 외팔보의 진동모형에 관한 연구 (Studies on the vibration mode of the cantilevered beam with Piezoelectric Element)

  • 차진훈
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.204-209
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    • 2000
  • It is the first step to establish the exact vibration model of the structure when constructing the smart structure with desired vibration scheme. In this paper, vibration model of beam with piezoelectric element boned on the surface is presented by considering the thickness effect of the bond layer. In contrast to the previous papers which neglect the effect of bond layer, the presented vibration model considers the effect of bond layer assuming the prefect bond condition. The perfect bond condition is tested by comparing the controllability of beams with three types of bond layer. An optimal vibration control of the beam can be performed when there exists perfect-bond condition between the piezoelectric element and the main structure.

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적응제어 수치제어 시스템의 개발 (I) 신경회로망 기법에 의한 절삭계수의 지적인 선정 (Development of Adaptive Numerical Control System(I)Intelligent Selection of Machining Parameters by Neural-Network Methodology)

  • 정성종
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1223-1233
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    • 1992
  • 본 연구에서는 일반화된 델타규칙을 이용한 신경회로망 기법을 사용하여 절삭 계수의 수학적인 모형화를 수행하였고, 탄소강 공작물 및 고속도강 공구에 대하여 절 삭속도의 추정을 통하여 절삭성을 예측할 수 있는 방법론을 산삭작업에서 개발하였다. 그결과 방대한 양의 절삭계수를 저장할 필요가 없을 뿐만 아니라, 작업자의 경험에 따 른 절삭계수의 선정으로 인하여 발생할 수 있는 단점을 극복하고 유연한 절삭계수의 선정을 할 수 있게 하므로써 적응제어 기능을 갖는 수치제어장치의 개발에 응용할 수 있음을 밝혔다.

모형 공압굴삭기 시스템 구축 (Development and Identification of Pneumatic Excavator System)

  • 이홍선;천세영;임태형;김승수;최정주;양순용
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • The excavator is complex machinery which has widely used in the construction site, deck of harbor and deep sea. The one of important issue of excavator system in recent is an automation of it in order to improve a working efficiency, a convenience working circumstance and work satisfaction. However, since there are large nonlinearities of control circuit, actuating cylinder, joiners of hydraulic units and changing loads etc., it is difficult to develope an automatic excavator system. Therefore, in this study, toy scale pneumatic excavator system is constructed and the remote control system is installed on it, before developing the automatic excavator system. In order to design the control system of the developed pneumatic excavator system, the transfer function is obtained using signal processing method and the controller gains of PID are decided based on CDM(coefficient diagram method). The obtained transfer function and the performance of the proposed control system is evaluated through experiments and computer simulation.