• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.424-432
• /
• 1989

A mathematical model is developed for determination of the dynamic cutting force from static cutting data. The dynamic cutting force is analytically expressed by the static cutting coefficient and the dynamic cutting coefficient which can be determined from the cutting mechanics. The proposed model is verified by the chatter stability charts. A good agreement was shown between the stability limits predicted by the theory and the critical width of cut determined by experiments. The static cutting coefficient dominates high speed chatter stability, while the dynamic cutting coefficient dominates low speed chatter stability.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1994.04a
• /
• pp.438-442
• /
• 1994

절삭가공에서 공구의 마멸은 생산의 최적화에 영향을 주는 가장 중요한 요소중의 하나라고할 수 있다. 따라서 생산시스템이 자동화되고 유연성 및 생산성이 증대되면서, 공구의 수명이 끝났을 때의 공구교환을 위한 최적 의사 결정전략(Decision making stratagy)은 그 중요성이 점차 커지고 있다. 한편, 공구는 마멸의 진행에 따라 그 수명을 예측하여 교환해 주는 것이 바람직하다. 그러나 공구의 마멸은 여러가지 요인들의 복합적 작용에의해 발생하는 현상 이므로 그것을 정확히 예측한다는 것은 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 절삭력을 이용하여 공구의 여유면마멸 (Flank wear)과 경사면마멸을 감지하고자 한다 먼저 절삭력을 정적인 성분(Static component)과 동적인 성분(Dynamic component)로 구분하여 공구의 마멸을 감지하는데 이용하였다. 절삭력의 정적인 성분은 절삭조건의 변화에 대해 정규 화된(Normalized) 절삭력으로 모델링하여 공구의 여유면 마멸을 감지 하였다. 또한 공구의 경사면마멸이 발생한 경우에는 절삭력의 동적인 성분이 크게 변화함을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.16 no.12
• /
• pp.2268-2278
• /
• 1992

The vibratory modal for the face milling operation is assumed as a multi degrees of freedom system. The parameters of the system are determined based on the cutting experiment. From the relative displacements of this system the dynamic cutting forces were derived and simulated by the double modulation principle. The simulated cutting forces and measured cutting forces have a good agreement in time and frequency domains.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1990.04a
• /
• pp.1-14
• /
• 1990

공작기계를 설계하거나 이의 경제적인 사용을 위해서는 가장 기본적으로 절삭력의 예측이 필요하며, 절삭력의 예측 정밀도를 향상 시키기 위해서는 공작기계의 구조동력할(machine tool structural dynamics) 과 공구와 공작물 간의 절삭 작용에서 발생되는 동적인 거동 즉 절삭동력학(cutting dynamics)에 대한 이해가 선행되어야 한다. 또한 기계의 구조적 특성과 절삭작용의 특성이 포함된 절삭력을 적절한 센서에 의하여 측정하여 이를 분석함으로서 기계의 구조적 특성이나 절삭작용에 대한 특성을 파악할 수 있다. 본 강연은 동절삭력 모델의 유도 과정과 이 모델을 이용하여 절삭력을 예측한 결과를 정절삭력 모델 및 절삭시험 결과와 비교 하고 절삭력을 활용하여 공구상태의 파악, 절삭상태의 파악, 공작기계의 경제적 이용방법에 활용하는 예를 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.161-169
• /
• 1993

The elimination of chatter vibration is necessary to improve the precision and the productivity of the cutting operation. A new mathematical model of chatter vibration is presented in order to predict the dynamic cutting force from the static cutting data. The dynamic cutting force is analytically expressed by the static cutting coefficient and the dynamic cutting coefficient which can be determined from the cutting mechanics. The stability analysis is carried out by a two degree of freedom system. The chatter experiments are conducted by exciting the cutting tool with an impact hammer during an orthogonal cutting. A good agreement is shown between the stability limits predicted by theory and the critical width of cut determined by experiments.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.38-45
• /
• 1997

A new dynamic model for the cutting process inb the end milling process is developed. This model, which describes the dynamic response of the end mill, the chip load geometry including tool runout, the dependence of the cutting forces on the chip load, is used to predict the dynamic cutting force during the end milling process. In order to predict accurately cutting forces and tool vibration, the model which uses instantaneous specific cutting force, inclueds both regenerative effect and penetration effect, The model is verified through comparisons of model predicted cutting force with measured cutting force obtained from machining experiments.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.206-214
• /
• 1988

To improve the surface waviness in the peripheral milling, the feedrate is controlled so that the cutting force measured in the normal direction to the workpiece is constant. A discrete time first order model between the feedrate and the tool deflection is derived for the control. It has been shown by the analysis that the tool deflection is directly related to the feedrate and largely affects the surface waviness during cutting. The experimental results shown that the surface waviness is drastically improved by the proposed methods.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1995.04b
• /
• pp.131-136
• /
• 1995

최근 기계가공이 CAD/CAM화되고 가공기술이 고정밀화, 고능률화 되어감에 따라 절삭공정에 대한 정확한 모델이 필요하다. 절삭공정에서 공작물의 정밀도나 가공능률에가장 큰 영향을 미치는 것이 절삭력과 표면거칠기로서 이의 해석을 위해서 절삭력 모델과 표면거칠기 모델이 사용되고 있다. 본 연구에서는 정면밀링가공에서 인서 트 초기오차와 날의 형상을 고려하여보다 쉬운 표면조도 모델을 세우고, 절삭과정을 진동계로 모델링하여 3차 원 동적 표면형상을 예측하고자 한다. 도한 본 모델을 이용하여 정면밀링작업에서 최적의 절삭조건을 찾고자 한다. 밀링가공에서 표면조도는 날딩 이송과 함께 인서트 초기위치오차에 의하여크게 좌우 되기 때문에 최적 의 이송을 찾아서 알맞은 표면조도를 얻고 절삭효율을 높이기는 힘들다. 따라서 본 연구에서 개발한 표면조도 모델을 이용하여 최적의 이송을 찾아서 목적에 합당한 표면조도를 얻고, 또한 절삭효율도 높일 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.39 no.9
• /
• pp.839-849
• /
• 2015

This paper deals with an experimental technique for monitoring machining conditions by analyzing cutting-force vibration measured at a milling machine. This technique is based on the relationship of the cutting-force vibrations with the feed rate and cutting depth as reported earlier. The measurement system consists of dynamic force transducers and a signal amplifier. The analysis system includes an oscilloscope and a computer with a LabVIEW program. Experiments were carried out at various feed rates and cutting depths, while the rotating speed was kept constant. The magnitude of the cutting force vibration component corresponding to the number of cutting edges multiplied by the frequency of rotation was linearly correlated with the machining conditions. When one condition of machining is known, another condition can be identified by analyzing the cutting-force vibration.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1994.04b
• /
• pp.449-453
• /
• 1994

공작기계의 가공정밀도는 공구와 공작물간의 상대변위 크기로서 평가되는데, 이 상대변위는 가공중에 발생 하는 절삭력이 공구-척-주축-기계구조물-안내면-가공테이블-공작물로 이어지는 하중전달 폐곡선을 흐르면서 경로상의 정적, 동적 취약부의 주된 영향을 받아 생기거나 각 요소부품의 변형이 누적되어 생겨난다. 본 연구에서는 주축의 취약부를 규명하기 위하여 정적으로는 정적 처짐곡선을 이용하고, 동적으로는 진동모우드의 굽힘곡선을 이용하여 주축선단의 처짐에 가장 영향을 많이주는 부위를 파악하였다. 취약부의 개선방법으로는 주축지름을 변화시켜 주축선단 근처에서 굽힘이 집중되지 않도록 유도하였다. 그리고 구조개선의 효과를 확인 하기 위해서 기존 주축시스템과 개선 주축시스템의 정적, 동적 특성변화를 비교하였다.