• 제목/요약/키워드: 예측 절삭 이론

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엔드밀 가공에서의 절삭력 모델링에 관한 연구

  • 정성찬;김국원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.252-252
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    • 2004
  • 새로운 공작기계나 절삭공구의 설계 및 개선을 위하여 절삭 공정 중 발생되는 절삭력 성분을 정확히 예측하는 것이 필요하다. 절삭 과정에서 절삭력 정보의 중요성은 그동안 공작기계 분야에서 익히 강조되어 왔다. 특히 주 절삭력 정보는 공구 파손을 예측하고 마모를 감지하여 그 밖의 다른 오동작을 검출해 내는 것에 있어서 매우 중요한 것으로 잘 알려져 있다. 최근 공작기계 강성 및 성능의 향상, 고속절삭용 공구의 발전, 금형 산업의 생산성과 정밀도 향상의 요구로 머시닝센터를 중심으로 고속가공에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. (중략)

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테이퍼진 가공물의 동적 한계절삭깊이의 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of the Limiting Depth of Cut in Dynamic Cuting of a Tapered Workpiece)

  • ;이장무;염영하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.271-281
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    • 1982
  • 이 연구는 테이퍼진 가공물이 동적 절삭상태에서 가지는 한계절삭깊이의 예측을 위한 이론 및 실험적 방법을 논하였다. 절삭 모델은 Usui-Hirota(1)가 제안한 것을, 가공물의 형상은 MTIRA (2)가 제안한 공작기계 동적성능시험용 표준시편을 다소 수정하여 사용하였다. 칩유동각은 Usui-Hirota의 에너지 방법에 의하여 구하였고, Inamura-Sata(6)의 원통형 가공물에 대한 절 삭동력학 이론을 일반화시켜 테이퍼진 가공물에 적용하여 절삭의 안정한계를 구한 후 채터시험 결과와 비교하여 이론의 타당성을 검증하였다.

엔드밀 가공시 공구 변형에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Tool Deformation in End-Mill Process)

  • 정성찬;김국원
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.90-92
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    • 2004
  • 본 연구에서는 절삭 가공시 공구가 받는 절삭력과 칩-공구 사이에서 발생하는 절삭 열에 의한 공구의 변형을 예측하였다. 3D CAD를 이용하여 공구를 모델링 하였으며 절삭력과 절삭 열을 하중조건으로 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로 사용한 절삭력과 절삭 열은 절삭이론을 이용한 절삭력 모델을 사용하여 예측하였으며 실험을 통해 모델의 타당성을 검증한 결과이다. 그러므로 본 연구는 어떠한 사전 실험도 없이 절삭조건과 재료 물성치 그리고 공구 형상만을 알면 이에 따른 절삭력성분 및 절삭열 등을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 절삭 가공시 공구의 변형을 예측할 수 있다.

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엔드밀 가공에서의 공구 변형에 대한 유한요소해석 (A study on Finite Element Analysis of Tool Deformation in End Milling)

  • 김국원;정성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.83-86
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    • 2005
  • 본 연구에서는 절삭 가공시 공구가 받는 절삭력과 칩-공구 사이에서 발생하는 절삭온도에 의한 공구의 변형을 예측하였다. 3D CAD를 이용하여 공구를 모델링 하였으며 절삭력과 절삭온도를 하중조건으로 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로 사용한 절삭력과 절삭온도는 절삭이론을 이용한 절삭력 모델을 사용하여 예측하였으며 실험을 통해 모델의 타당성을 검증하였다. 그러므로 본 연구는 절삭조건과 재료 물성치 그리고 공구 형상만을 알면 이에 따른 절삭력 성분 및 절삭온도 둥을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 절삭 가공시 발생하는 공구의 변형을 예측할 수 있다.

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2차원 절삭이론을 이용한 정면밀링 절삭력 예측 (Predicting Cutting Forces in Face Milling with the Orthogonal Machining Theory)

  • 김국원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.150-157
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    • 2002
  • This paper presents an effective cutting force model that enable us to predict the instantaneous cutting force in face milling from a knowledge of the work material properties and cutting conditions. The development of the model is based on the orthogonal machining theory with the effective rake angle which is defined in the plane containing the cutting velocity and chip flow vectors. Face milling testes are performed at different feeds and, a fairly good agreement is shown between the predicted cutting forces and test results.

정면 밀링 가공에서의 비절삭 저항 모델링 및 절삭력 예측 (Modeling of the Specific Cutting Pressure and Prediction of the Cutting Forces in Face Milling)

  • 김국원;주정훈;이우영;최성주
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.116-122
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    • 2008
  • In order to establish automation or optimization of the machining process, predictions of the forces in machining are often needed. A new model fur farces in milling with the experimental model based on the specific cutting pressure and the Oxley's predictive machining theory has been developed and is presented in this paper. The specific cutting pressure is calculated according to the definition of the 3 dimensional cutting forces suggested by Oxley and some preliminary milling experiments. Using the model, the average cutting forces and force variation against cutter rotation in milling can be predicted. Milling experimental tests are conducted to verify the model and the predictive results agree well with the experimental results.

정면밀링 절삭력 예측을 위한 이론적 모델링 (Theoretical Modeling for the Prediction of Face Milling Forces)

  • 김국원;이우영;최성주
    • 한국기계가공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.96-102
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    • 2008
  • In order to design establish automation or optimization of the machining process, predictions of the forces in machining are often needed. In this paper, a theoretical model in face milling is presented based on Oxley's predictive machining theory, where the cutting forces are predicted from input data of fundamental work material properties, tool geometry and cutting conditions without any preliminary cutting experiment. A simulation system for the cutting forces in face milling is developed using the model. Milling experimental tests are conducted to verify the model and the predictive results are compared and discussed with the experimental results.

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전단유동응력에 의한 정면밀링의 절삭력 해석 (Force Analysis of the Face Milling Process by Shear Flow Stress Model)

  • 이우영;신효철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1170-1182
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    • 1989
  • 본 연구에서는 해석 기하학적인 접근 방법으로서 전단응력으로 표현되는 3차원 절삭이론을 유도하고 이것을 정면밀링의 해석에 적용하여 기본적인 파라메트 들은 실험이 비교적 용이한 선삭에서 결정하고 그들을 이용하여 밀링절삭력을 유효 하게 예측할 수 있도록 하는 방법을 제시하였다.

절삭이론을 이용한 엔드밀 가공에서의 절삭력 예측에 관한 연구 (A Study on the cutting forces prediction using machining theory in end milling)

  • 정성찬;김국원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.928-933
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    • 2004
  • A new approach for modelling and simulation of the cutting forces in end milling processes is presented. In this approach, the cutting forces in end milling are modelled based on a predictive machining theory, in which the machining characteristic factors are predicted from input data of fundamental workpiece material properties, tool geometry and cutting conditions. In the model, each tooth of a end milling cutter is divided into a number of slices along the cutter axis. The cutting action of each of the slices is modelled as an oblique cutting process. For the first slice of each tooth, it is modelled as oblique cutting with end cutting edge effect, whereas the cutting actions of other slices are modelled as oblique cutting without end cutting edge effect. The cutting forces in the oblique cutting processes are predicted using a predictive machining theory. The total cutting forces acting on the cutter is obtained as the sum of the forces at all the cutting slices of all the teeth. A Windows-based simulation system for the cutting forces in end milling is developed using the model. Experimental milling tests have been conducted to verify the simulation system.

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주축베어링의 비대칭 발열이 열변형에 미치는 영향 (Effects of Spindle Bearing's nonsymmetric heat Generation on Thermal Deformation of Headstock)

  • 이찬홍;이후상
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.215-219
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    • 1995
  • 요사이 공작기계는 고생산성을 위해 고속절삭과 강력 절삭이 가능하도록 설계되고, 고성능의 Controller를 부착하여 이송과 공구착탈에 필요한 비절삭 시간을 급격히 단축시켜 나가고 있다. 본 연구에서는 공작기계 주축 베어링의 비대칭 벌열의 원인과 발열형태를 이론적으로 예측하고, 실험에 의해 비대칭 발열과 냉각특성 을 운전조건 별로 확인하였다. 또한 비대칭 발열이 주축대의 열변형에 어떤 영향을 미치는지 알기 위해 유 한요소법에 의해 열변위 특성을 분석하였다.

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