• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• 제35권2호
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• pp.153-160
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• 2011

The characteristics of supersonic coaxial/off-axis jet impingements on a slanted kerf surface were experimentally studied, to investigate the role of the assist gas that removes molten materials from cut zone formed by laser machining. In this parametric study, hundreds of high-resolution schlieren images were obtained for various gas pressures, distances between nozzle exit and kerf surface, kerf widths, and alignments of off-axis nozzle. It was noticed that simply increasing the assist gas pressure was not effective in eliminating the flow separation that occurs downstream of the kerf surface. However, it was also observed that by increasing the kerf width and utilizing off-axis nozzles, the separation of the assist gas on the kerf surface can be weakened. The effect of the distance between the nozzle exit and the kerf surface on the characteristics of separation occurring on the kerf surface was found to be lower in the case of supersonic nozzles than that in the case of sonic nozzles.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• 제36권3호
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• pp.165-171
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• 2023

The rotary joint connecting the upper and lower structures of construction machinery and special vehicles transmits hydraulic pressure as the shaft and housing rotate, and multiple seals are assembled to prevent oil leakage into the oil flow channel. Because the seal material is rigid and difficult to assemble, we sought a method to assemble it after cutting. The shapes of the cutting surface are L-shaped and / shaped, and the leakage standard when hydraulic pressure is applied is the contact pressure generated on the cutting surface. The structure and material of the seal are composed of a double elastomer, and nonlinear contact structural analysis is performed when only the high-rigidity PE material is cut. Studies have shown that the shorter the cutting length, the better the leakage prevention and the higher the possibility of leakage to the bottom surface where NBR and PE come into contact rather than the top surface where the PE and the housing come into contact.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• 제11권3호
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• pp.72-79
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• 2002

Though the laser cutting process is increasingly used in industry, a process automation and systematic database is still yet to be developed. In this study, as the fundamental step toward the construction of a reliable process expert system, a laser cutting quality monitoring/analysis system is developed based on simulations and experimental results. The relations between laser process parameters and laser cutting surface quality parameters such as kerf geometry, striation, surface roughness and dross formation are characterized and analyzed. A graphical user interface is used to visualize the results.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 한국공작기계학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-191
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• 2002

In the CNC gas cutting of steel plate, the cutting quality are strongly dependent on the various cutting conditions. The cutting tests of high tensile steel plate(AH36) were carried out using CNC gas cutting machine at various cutting conditions such as cutting speed, steel plate thickness, distance between tip and specimen etc. The kerf width and the surface roughness of cutting surfaces are examined. The photographs of cutting surface and cutting section are also analyzed.

• Journal of Digital Contents Society
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• 제18권7호
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• pp.1387-1391
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• 2017

Cutting power estimation can be used to select appropriate actuators in the design process of machine tools. Therefore, accurate estimation of cutting power is an important part of the design process. In this study, pipe cutting power is first calculated theoretically using the slotting cutting power equation and then verified experimentally. In this case, a pipe cutting machine is used to cut two pipes made of different materials. Power consumptions in the motor during pipe cutting are measured by using the embedded software, Labview, and NI hardware. The slotting cutting power equation can thus be confirmed easily comparing theoretically calculated cutting powers with experimentally measured cutting powers. The pipe materials used in this study are SUS304 and AL6N01. The specific cutting power of AL6N01 material is proposed through our cutting experiment. As a result, this cutting power can be used to design machining tools for AL6N01 material.

• Journal of the KSME
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• 제34권7호
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• pp.539-545
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• 1994

레이저 가공은 60년대 초기 레이저가 기술적으로 가능해진 후 기초 연구단계를 거쳐 산업에 활 용되면서 활기를 띄기 시작하였다. 레이저 가공의 대표적인 것으로 절단을 꼽을 수 있으며 박 판절단의 경우 레이저는 이미 산업현장에서 굳건히 그 자리를 차지하고 있다. 레이저 용접의 경우에는 절단과 달리 기술적 문제점 등으로 인해 활용도가 낮은 편이나 점차 그 중요성이 인 식되고 있고 따라서 용접이 안고 있는 기술적 문제점을 해결하려는 연구개발과 기술적 시도가 활발히 추진되고 있다. 레이저 용접은 무엇보다도 자동화를 통해서만 활용이 가능하고 또한 이 로써 타 용접방법보다 경제적 우위를 점하게 된다. 따라서 용접을 이용한 대량생산품의 대표격인 자동차 제조에 레이저 용접을 활용하고자 하는 노력은 레이저 개발 이후 끊임없이 계속되었다. 레이저 용접의 활용이유는 이미 언급된 경제성외에도 경량화를 꼽을 수 있다. 본고에서는 레 이저 가공중 용접을 중심으로 구조물의 경량화 실례를 들어 방법을 제시하고, 이를 바탕으로 향후 폭넓게 적용될 수 있다는 가능성을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.955-960
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• 2008

In this paper, an impulse of an industrial chop Saw is identified by experimental method and the impulse is reduced by structural modification. For the impulse identification, vibration signals are measured by an accelerometer when the chop saw is operating. From some experiments, it is found that the impulse occurs when there is slip between spindle and the wheelwasher and contact area is small between the wheelwasher and cutting discs. The design of the wheelwasher for optimization is performed by the FEM and experiments and the prototype is manufactured. It is verified that considerable amount of impulses are reduced by the structural modification.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.248-253
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• 2002

가. 대형 원형베일의 볏짚을 절단하여 축사의 사조나 TMR제조기에 공급하는 원형베일쵸퍼를 개발하였다. 나. 시작기의 적정작업속도는 PTO 500rpm 수준이었으며 이때 작업능율은 964kg/시간, 평균볏짚절단길이는 13.9 cm이었다. 다. 시작기의 소요동력은 PTO회전수가 300rpm에서 600rpm으로 높아짐에 따라 증가하였으며 PTO회전수 500rpm 일 때 축 토크는 38.4kgf·m 수준이었다. 라. 비육우 50두 규모에서 시작기는 관행(볏짚절단기)에 비하여 노력절감 92%, 작업비용 26.%절감으로 나타나 실용성이 있는 것으로 나타났다. 마. 볏짚의 허실율만을 고려한 손익분기급이량은 106톤/년으로 나타나 대규모의 전업 낙농 농가나 비육우 농가 또는 여러농가에서 공동 사용할 경우에 경제성이 있는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.579-584
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• 2002

경남 진주시 일대에서 2001년 9월에서 12월 사이에 수확한 알타리무의 기하학적 및 물리적 특성을 측정한 결과를 요약하면 아래와 같다. 가. 동일한 지역에서 생산된 알타리무에서도 외형 및 물리적 특성의 차가 크게 나타났다. 특히 수확방법에 따라 알타리무의 외형에 손상이 생기는 것으로 나타났다. 나. 알타리무의 외형에 있어서 몸통부의 최대길이는 127.0mm, 최대직경은 59.8mm, 무청의 최대 길이는 195.0mm이다. 또한, 무청의 접합부와 몸통부의 중심부의 직경이 거의 비슷하므로 외형은 정확한 표주박형이 아닌 걸로 나타났다. 다. 몸통부에 대한 최대 압축력은 D2에서 6.50kgf로 나타났으나 평균적으로 D3에서 가장 큰 압축력을 나타내었다. 라. 알타리무의 몸통부와 무청의 접합부에 대한 최대절단력은 5.84kgf로 나타났고, 절단거리에 대한 절단력의 상관 관계는 거의 일정함을 보였다.