연삭 가공시 발생하는 채터는 정밀도 및 품질을 저하시킨다. 본 논문에서는 연삭가공시 작업시간에 따른 연삭 법선력 및 AE 신호의 거동을 관찰함으로써 (1) 연삭법선력의 수학적 모델은 그 진폭이 지수적으로 변하는 형태이고, (2) 그 지수가 음(minus)이 될 때가 체터 발생시점이며 (3) 이를 토대로 이론적으로 (2)를 규명할 수 있는 방법을 고찰하였다.
이 연구에서는 연삭 전문가 시스템을 개발하기 위한 기본적인 개념을 소개하고, 전문가 시스템 개발용 셀인 CLIPS를 이용해서 짠 프로그램을 소개한다. 여기서 만들어진 연삭 전문가 시스템은 초보자라도 현장에서 연삭작업을 할 경우 실제도움이 되도록 숫돌의 선택, 가공조건의 결정, 문제점의 점검 등을 고려하였고, 사용자가 사용하기 쉽게 대화형으로 프로그램을 개발하였다, 또한 수정, 확장이 용이한 전문가 시스템의 개발이 목적이다.
평면 연삭가공에 있어서 피삭재의 진직도의 제어는 정밀계측기와 같은 정밀기기의 제작에 중요한 문재중 하나이다. 본 연구에서는 연삭작업 능률을 향상시키기 위해 고 능률 단공정 가공시 발생할 수 있는 피삭재의 열변형기등을 유한요소법으로 밝힌것을 기초로 실험과의 타당성 여부를 검토하고, 고능률 연삭시 형상오차에 미치는 여러가지인자의 영향을 조사하였으며, 회귀분석에의해 형상오차의 추정치를 예측하였다.
본고에서는 고정도 제품을 생산하는 연삭기에 대해 가공물 및 연삭 공구인 연삭 숫돌을 기상에서 측정하기 위한 여러 가지 방법들을 소개하였고 일부는 적응 예를 기술하였다. 소개된 기상 측정장치들은 특히 반복 공정이 필요한 연삭 현장에서 생산성 향상을 위해 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 관련 연구가 지속된다면 연삭기의 작업조건 자동 설정, 연삭 상태 진단 등, 연삭기의 지능화에도 적극적으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
연삭 가공은 인류가 생존을 위한 도구를 만들 때 사용한 2,000년 이상의 가장 긴 역사를 가지는 가공법이며 다른 기계에서 가공된 것을 마지막으로 마무리(Finishing)작업을 하는 가공이다. 연삭 공작기계 발달은 숫돌(Grinding wheel) 기술 발달과 연삭가공 기술 발달과 더불어 진행되어 왔다. 기록에 의하면 1846년 미국에서 선반에 숫돌을 붙인 장치가 등장했으며 이것이 세계 최초의 연삭반이라고 볼 수 있다. 미국 Brown & Sharp사는 1876년 만능 연삭기를 제작했고 미국 Norton사가 평면 연삭기(Surface Grinding Machine)를 제작하였다. 숫돌(Grinding wheel)의 원료인 Carborundum의 제조 방법을 1891년에 Norton사에서 발명하였으며 원통 연삭반은 그 회사가 1901년에 제작하였다. 1924년 Swiss에서 Lead screw 연삭기를 제작하였으며 1930년에 독일 Berlin 대학의 Schesinger 교수가 연삭이론의 기초가 되는 연삭력에 대한 이론을 발표하였다.
최근 기계공업에 있어서 컴퓨터 이용은, 메카트로닉스 및 CAC/CAM 등에서 볼 수 있듯이 급속히 진전되고 있다. 이와 더불어 생산 기술에 있어서도 소프트웨어의 비율이 중대함과 더불어, 그의 질적 향상 및 생산성 향상이 강력히 요망되고 있다. 이와 같이 소프트웨어의 중요성이 널리 인식 됨에도 불구하고, 생산시스템 전체를 통합적으로 취급할 수 있는 소프트웨어의 체계는 아직 확립되어 있지 않다. 금후 기계공업을 더욱 고도화 시키고, 국제경쟁력을 확보하기 위해서는 이의 연구개발을 한층 강력히 추진하지 않으면 안될 상황이다. 특히, 숙련공의 기술 및 Know-How에 의존 하는 일이 많은 연삭 가공분야에서는 이러한 전문가의 경험 및 연구로부터 얻은 지식을 컴퓨터의 지식베이스에 집어넣어 인공지능(AI) 기술 및 Expert System을 이용하여 문제를 해결하는 방법은 극히 유효하다고 볼 수 있다. 이에 연삭 작업 표준 설정의 연구의 발전적 연구로서, 최근 급 속히 연구 개발이 진행되고 있는 지식공학을 연삭가공분야에 응용하여, 지금까지 개발한 Siumlation 수법을 상호보강시켜 하나의 지식 처리 system을 구성하고자 한다.
연삭작업에 있어서 요구되는 가공능률과 가공정밀도를 얻기 위해서는 적절한 결합도를 갖는 연삭숫돌을 선택하 는 것이 중요한 요건이 된다. 본 연구에서는 결합도를 평가하기 위한 일정한 기준을 설정할 목적으로 AE계측 시스템을 이용하여 대월식결합도시험방법에 따라 연삭숫돌표면의 일부를 파괴시켰을 때 발생되는 AE신호를 검출 하고 연삭숫돌의 파괴량과 AE 신호특성과의 관계 및 AE를 이용한 결합도평가의 가능성을 검토하였다.
This paper presents the robot program for propeller grinding. A robot manipulator is constructed by combining a parallel and a serial mechanism to increase high sitffness as well as workspace. The robot program involves inverse/direct kinematics, velocity mapping, Jacobian, and etc. They are cerived in efficient formulations and implemented in a real time control. A velocity control is used to measure the hight of a propeller blade with a touch probe and a position control is performed to grind the surface of the blade.
Surface roughness is one of the most important characteristics in machining processes. This study presents probabilistic models to estimate surface roughness experimentally in multi-pass horizontal surface grinding operations from three independent distributions such as the initial surface roughness distributions of workpiece, the distributions of the wheel radius, and the distributions of distances between major active grains. To specify the model characteristics from surface roughness measurements, either the probability satisfying a given surface roughness or the range of surface roughness satisfying a given probability have been estimated while grinding conditions are fixed. Finally, the relationship between grinding conditions satisfying surface roughness range under a given probability can be established.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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