• 제목/요약/키워드: 열 공구

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형상기억합금을 이용한 열박음 공구홀더 개발 (Development of Shrink-Fit Tool Holder using Shape Memory Alloys)

  • 신우철;노승국;김병섭;박종권
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.889-894
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    • 2010
  • Conventional shrink-fit tool holders have positive features, such as high accuracy, high strength, high stiffness and low sensitivity to centrifugal forces, but they require heavy investments for heating and cooling equipment. Generally the heating equipment has to heat the tool holder up to $200{\sim}300^{\circ}C$ for tool changes. This paper introduces a novel shrink-fit tool holder that is able to unclamp a tool at $40{\sim}50^{\circ}C$. This feature makes it possible to switch between the clamped and unclamped states by using a simple device, which has lower power, smaller size and lower cost than the heating equipment of the conventional shrink-fit tool holders. The proposed shrink-fit tool holder is able to expand its tool hole by using the shape memory alloys which are integrated in the tool holder body. Performances of the SMA shrink-fit tool holder were evaluated experimentally. The experimental results confirm that the proposed tool holder is feasible in aspects of clamping/unclamping operations, clamping force and repeatability of tool setup.

다이아몬드공구 내부 냉각법에 의한 세라믹스의 피삭성에 관한 연구 (A Study on the Machinability of Ceramics by Low Temperature Cooling Diamond Tool)

  • Kim, Jeong-Du
    • Tribology and Lubricants
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    • 제6권2호
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    • pp.50-59
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    • 1990
  • 일잔적으로 세라믹재료는 강도, 내식성, 내열성, 내마모성의 성질 등이 우수하여 신소재로서의 응용폭이 점점 확대되고 있으나, 가공성이 난삭재로 피삭성의 개발이 시급한 과제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 가공 중 절삭열을 억제시키는 방안으로 극저온 내부 냉각공구시스템을 제작하고, 냉매로 액화질소를 순환 공급하면서 이때 난삭재인 세라믹 가공의 피삭성 향상의 가능성을 실험적으로 검토하였다.

시계열 모델과 프랙탈 해석을 이용한 공구마멸 감시 (Tool Wear Monitoring using Time Series Model and Fractal Analysis)

  • 최성필;강명창;이득우;김정석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 1996
  • Tool wear monitoring is very important aspect in metal cutting because tool wear effects quarity and precision of workpiece, tool life etc. In this study we detected force signal through tool dynamometer in turning and using it we conducted 6th AR modeling and fractal analysis. Finally the back-propagation model of the neural network is utilized to monitor tool wear and features are extracted through AR model and fractal analysis.

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시계열 모델과 상관차원 해석을 통한 공구수명의 감시 (Monitoring of Tool Life through AR Model and Correlation Dimension Analysis)

  • 김정석;이득우;강명창;최성필
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.189-198
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    • 1998
  • Recently, monitoring of tool life is a matter of common interesting because tool life affects precision, productivity and cost in machining process. Especially flank wear has a direct effect on cutting mechanism, so the various pattern of cutting force is obtained experimentally according to variation of wear condition. By investigating cutting force signal, AR(Autoregressive) modeling and correlation dimension analysis is conducted in turning operation. In this modeling and analysis, we extract features through 6th AR model, correlation integral and normalized correlation integral. After the back-propagation model of the neural network is utilized to monitor tool life according to flank wear. As a result. a very reliable classification of tool life was obtained.

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티타늄합금 황삭가공에서 냉각방법에 따른 절삭공구 마모특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Cutting Tool Wear by Cooling Method in Rough Machining of Titanium Alloy)

  • 김기하
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.129-134
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    • 2013
  • Titanium used in industry has been widely applied for aerospace important parts and automobile important parts, etc. because the titanium is higher in strength compared to the steel and light in weight compared to the steel. This study is to investigate the effect of cutting tool cooling method and cutting time on the spindle speed and feed rate of vertical machining center as a parameter to find the rough cutting time in the medium speed cutting machining of the titanium alloy. It is found that the cutting machining heat are increased as the feed rate, cutting time and spindle speed are raised.

고무 치공구와 필름 함침공정을 이용한 열가소성 장섬유 복합재료 성형공정 연구 (Thermoplastic Film Infusion Process for Long Fiber Reinforced Composites Using Rubber Expandable Tools)

  • 김동욱;안영선;이영관;김성우;남재도
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.122-132
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    • 2001
  • 본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 팽창하는 열팽창 기능을 가지고 있으면서 부피의 감소에 의하여 발생하는 압력의 손실을 상쇄시킬 수 있는 고무 치공구를 열가소성 고분자의 필름 함침공정에 적용하였다. 일반적인 압축성형공정에서는 온도의 상승에 의하여 수지가 용융되고 이에 수지가 함침됨에 따라 압력이 감소하지만, 고무 치공구를 사용한 경우에는 수지의 함침을 보상한 고무 치공구가 팽창하여 감소된 압력을 보상하기 때문에 급격한 압력의 강하를 억제할 수 있었다. 이렇게 수지의 함침에 따른 고무 치공구의 부피 팽창 그리고 이에 따른 수지 함침속도의 변화를 고려하여 고무 치공구를 이용한 필름 함침공정 모델을 제안하였다. 또한 고무 치공구를 사용하지 않는 일반적인 압축공정에 있어서 수지의 함침에 따른 섬유층 탄성력의 변화를 실험적으로 측정하여 단계적인 압축공정에 있어서 수지의 함침속도를 예측할 수 있는 모델을 제안하였다.

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내·외 수위차를 이용한 투수성 제체의 조류량 모델링 (Numerical modeling of tidal discharge through a permeable dyke from varying surface gradients)

  • 홍성수;김태인;뉴엔디호앙타오;구정본
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.219-219
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    • 2021
  • 서해안 중부 아산만 안쪽에 위치하는 평택·당진항에서 장래 개발 예정인 면적 6.9km2의 내항2공구 수역은 내항2공구 외곽호안 - 내항가호안 - 내항2공구 중앙 분리호안으로 둘러싸여 있으며, 투수성 제체인 내항가호안 사석 공극을 통하여 해수가 유통되어 조석 현상이 나타나고 있다. 2020년 8~9월의 2개월간 내항2공구 외곽호안 내·외측에서 조석 관측 결과, 2공구 수역의 최대 조차는 1.97m로서 외측 해역 최대 조차 9.79m의 20.1%이고 내·외측의 순간 수위차는 최대 5.82m에 달한다. 내항가호안은 내항2공구 개발이 거의 완료되는 시기까지 유지될 예정이므로 2공구 개발에 따른 내측 조차와 내·외측 수위차의 변화를 정확하게 예측하는 것은 내항가호안 제체 안전에 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 장래 개발단계별 변화 예측에 앞서, 관측이 이루어진 2개월간의 실시간 내측 조석과 내·외측 수위차 시계열을 Delft3D-Flow를 이용하여 기 구축된 아산만 수치모델에서 재현하는 것이다. 내항가호안 제체 통과 유량은 내·외측 수위차에 비례하는 것으로 가정하고, 수위차 - 유량 관계식을 도출하였다. 수위차는 평택 조위관측소와 내항2공구 수역의 1분 간격 관측 조위로부터 산출하였고, 제체 통과 유량은 내측 조위(z, 평택항 DL 기준, m) - 수용적(V, 106m3) 관계식으로 계산하였다. 내측 조위 - 수용적 관계식은 수심측량 성과로부터 V = 0.28z2 + 3.73z + 2.96 (r2=1.00)으로 얻어졌다. 다양한 함수식의 적합성을 검토한 결과, 다음과 같은 수위차(𝚫z, m) - 제체 통과 유량(Q, m3/s) 관계식을 도출하였다. [내항가호안 내측으로 유입시] $Q_{IN}=\{\begin{array}{lll}{\exp}\{0.54\;{\ln}({\Delta}z)+6.00\}&&\text{; }{\Delta}z{\leq}1.8\\219.82{\Delta}z+158.56&&\text{; }{\Delta}z>1.8\end{array}\;\;(r^2=0.86)$ [내항가호안 외측으로 유출시] QOUT = -exp{0.44 ln(-𝚫z) + 5.70} (r2=0.59) 매 𝚫t 마다 제체 통과 유량을 계산하는 알고리즘을 Delft3D 소스 코드에 추가하고, 8개 분조 합성조석(M2, S2, K1, O1, N2, K2, P1, Q1)을 외력조건으로 설정하여 2개월간 조석 수치모델링을 수행하였다. 내항2공구 수역의 매 시별 조위 관측치와 모델치를 비교한 결과, 오차는 -0.37~0.37m의 범위이고, 오차 평균은 0.02m, 절대오차 평균은 0.08m로 상당히 정확하게 실시간 조위 변동을 모의하였다. 보정·검정된 이 모델을 이용하여 향후 내항2공구 개발에 따른 내측 조석과 내·외측 수위차 변화에 대한 예측모의를 진행할 예정이다.

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FSW된 이종알루미늄합금의 접합 특성 및 미세 조직 (Mechanical Properties and Microstructure on Dissimilar Friction-Stir-Weld of Aluminium Alloys)

  • 한민수;장석기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.75-81
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    • 2011
  • 이종합금인 알루미늄 합금 6061-T6와 알루미늄 합금 5083-O의 용접을 위해 마찰교반 용접기술을 사용하였다. 마찰교반 용접된 이종 접합부에 대하여 기계적 특성, 경도 및 조직변화를 관찰하였다. 용접재의 기계적특성은 후진 측에 위치한 알루미늄 합금의 교반영역에 형성되는 미세조직이 주요한 변수로 작용하였다. 이종 알루미늄 합금이 교차한 양파 모양 형상의 얇은 층을 이루었다. 미세조직관찰에서 공구회전방향과 무관하게 이종합금 접합부에 기공이 관찰되지 않았으나 6061-T6 쪽 열영향부 영역에서 결정립 조대화기 뚜렷하였다. 본 논문의 연구결과, 결함이 없는 최상의 용접조건은 Al 6061-T6를 공구 진행방향에 전진 측에, Al 5083-O를 후진 측에 위치하고, 이송속도 124 mm/min, 1250 rpm의 공구의 회전수, 5 mm의 프루브 직경, 4.5 mm의 프루브 길이, 20 mm의 공구어깨, $2^{\circ}$의 공구 경사각 이다. 이때 용접재의 최대인장강도는 231 MPa이였고, 항복강도는 121 MPa을 나타내었다.

공구끝단반경이 고려된 2차원 금속절삭에 대한 열-점소성 유한요소해석 (Thermo-viscoplastic finite element analysis of orthogonal metal cutting considered tool edge radius)

  • 김국원;이우영;신효철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권1호
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    • pp.1-15
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    • 1998
  • In this paper, thermo-viscoplastic finite element analysis of the effect of tool edge radius on cutting process are performed. The thermo-viscoplastic cutting model is capable of dealing with free chip geometry and chip-tool contact length. The coupling with thermal effects is also considered. Orthogonal cutting experiments are performed for 0.2% carbon steel with tools having 3 different edge radii and the tool forces are measured. The experimental results are discussed in comparison with the results of the FEM analysis. From the study, we confirm that this cutting model can well be applied to the cutting process considered the tool edge radius and that a major causes of the "size effect" is the tool edge radius. With numerical analysis, the effects of the tool edge radius on the stress distributions in workpiece, the temperature distributions in workpiece and tool, and the chip shape are investigated.estigated.