Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1993.10a
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pp.79-82
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1993
본 연구는 드릴가공중 발생하는 드릴비트(Drill Bit)의 파손검출에 적합한 센서를 선택하고, 드릴비트 파손시 나타나는 센서신호의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구결과 이송축 전류신호 및 주축진동신호가 절삭시 나타나는 Power 및 진동의 특성을 잘 나타내고 있으며, 드릴비트의 파손을 판단할 수 있는 특징의 보완적 요소가 강하다는 결론을 얻었다.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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v.16
no.3
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pp.90-95
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2015
This study presents a method to test quite small-sized and light-weighted micro-drill bits which are used to make holes in printed circuit boards(PCB). After getting images of micro-drill bits through the high resolution microscope, we developed image processing algorithms to detect fiducial points, and then measured diverse factors of the drill-bit based on these points. We also developed the window-based inspection system to automatically discriminate normal and abnormal status. For the relative comparison of its performance, the system was compared with an existing inspection system using test images. Experimental results showed that the proposed system slightly improved performance, and also classified correctly some misjudged errors which were occurred in the existing system.
An analytical model for drillstring axial vibration is proposed. The drillstring is modelled as an equivalent stepwise uniform bar, and the bottom boundary is modelled asa spring and a damper which depend on WOB(weight on bit). The effect of tool joints and the effect of surrounding layers, such as mud and formation, are evaluated theoretically. To investigate the bottom boundary condition, a forced axial vibration testing technique was developed and the tests with a typical drillstring were performed at various WOB's. The results show good agreement with theoretical results. An important conclusion is that the flexibility of the bottom rock must be included in order to predict resonant frequencies of the drillstring axial vibration.
Kyoung-Hun Chae;Tae-Wo Park;Moo-Won Hur;Yeong-Seung An;Ju-Yeon Han
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.27
no.1
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pp.64-70
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2023
In this study, reliability tests of torsion control expansion anchors according to drill bit diameters were performed. The standard deviation and coefficient of variation of the anchor were reviewed through the tests for each variable, and the results were compared and evaluated with the standard test results. As a result of the reliability test of the M12 and M16 anchors with 1.04 times the drill bit diameter, they were within 20% of the ultimate tensile load permissible standard coefficient of variation. It was found that the pulling-out performance of the anchor installed in the large hole was sufficiently secured. However, it was found to be about 253% and 210% of the design strength, indicating that the pulling performance of the anchor installed in 1.04 times the drill bit diameter was sufficiently secured. As a result of the reliability test of the M12 and M16 anchors with 1.02 times the drill bit diameter, the value of the coefficient of variation of the ultimate tensile load limit was within 20%, which satisfies the test standard. It was shown to be about 136% and 168% of the design strength, indicating that the pulling-out performance of the anchor installed in 1.02 times the drill bit diameter is sufficiently secured.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.39
no.6
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pp.575-581
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2015
The drill bit, which directly transmits percussive forces and torque to the rock, is the core part of a rock drilling machine. For effective drilling, the button arrangement of a drill bit should be optimized because it is the most important design factor in determining drilling efficiency. Furthermore, a quantitative method is necessary to evaluate the button arrangement for the optimization of the drill bit button. Therefore, we propose a new method for the evaluation of the drill bit button arrangement using new evaluation indices, which include the overlapped impact area, blank area, and moment. Moreover, we verify the suitability of the proposed evaluation method by applying it to the conventional button arrangement.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.10
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pp.4359-4364
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2012
In this study, we carried out finite element analysis for drill bit design on ground boring. We verified analysis between drill bit analysis results and experiment results of test machine. From the study, the results expect that time and cost reduction for experiment using finite element analysis for determination on drill bit geometry and material property.
The percussion rate and spacing of the button of drill bit are very important in maximizing the drilling efficiency. Therefore, a series of percussion tests using Hopkinson bar system was carried out to assess the fragmentation performance against the beat rate and spacing of a drill bit. First, single percussion test complemented with numerical simulation was performed to analyze rock fragmentation phenomenon and to describe the fragmentation process. Next, multiple percussion test that repetitively strike the rock sample moving at predetermined rate was carried out to predict drilling efficiency against the button spacing. After the tests, the fragmented volume of the rock was measured by laser scanner and the drilling performance was analyzed using the calculated percussive energy and measured negative volume. Based on the results, the single impact performance of drill bit with 102 mm diameter was predicted.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.6
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pp.60-66
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2021
The core is extracted through drilling and used to evaluate the feasibility of developing mineral resources. To extract the core, a bit is installed in the forefront of the drilling device for drilling. Here, the drill bit receives stress due to direct friction against the ground. In addition, a bit appropriate for the given ground condition should be used due to the possibility of damaging a bit as a result of friction. This paper used a current bit model based on an impregnated bit and analyzed a new bit model that uses a stiffener of similar/disparate materials. The hardness and deflective strength were then evaluated by modeling the shape of impregnated bit through a calculation based on a theoretical formula. Through FEM analysis of the existing model and the new model, the stress and strain calculation results were optimized to minimize the stress and strain with a stress of 1.92 × 107 Pa and a strain of 9.6× 10-5 m/m.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.15
no.1
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pp.8-13
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2016
The micro drill bit automatic regrinding in-line system is a system that refurbishes drill bits used in a PCB manufacturing process. This system is able to refurbish drill bits with a minimum size of ø0.15-0.075mm that have previously been discarded. Beyond the conventional manual cleaning process using ultrasound, this system adopts a water jet cleaning system, making it capable of cleaning drill bits with a minimum size of ø0.15-0.075mm. This paper analyses various contact pressures applied to the surface of drill bits depending on the shooting pressure of the cleaning device and fluid velocity in order to optimize the nozzle location and to detect structural instability caused by the contact pressures.
The equation of motion of the drill string along the excavation trajectory was analyzed using the Lagrangian approach together with the finite element method (FEM). A drill string of circular cross section is constructed by combining a plurality of circular axes each having 12 degrees of freedom (DOF). FEM analysis can observe the vibration and dynamic changes of the entire drill string, and it is easy to apply comprehensive boundary conditions to reproduce the simulation of a realistic drill string. In this study, the constructed FEM motel was simulated. In order to apply the FEM program to the actual drill trajectory, the dynamic analysis of the curved beam was verified by comparison with the actual values. The dynamic change over time was observed.
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