• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.257-265
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• 1996

When machining of a free-form surface with a ball endmill it is very important to select proper cutting conditions considering the geometrical shape of a workpiece to make the production more effective and reduce the machining time. Even though the same cutting conditions and materials are used, the cutting system of different geometry part machining shows the different static/dynamic characteristics. In this study, through various cutting experiments, we can construct the data base of stable cutting conditions for the machining of a Zine Alloy. We can get some relational plots between the optimal feedrates and classified shape features and parameters. On the basis of these results, we can develop the feedrate optimization program OptiCode. The developed program make it possible to reduce the cutting time and increase the machining accuracies.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.64-68
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• 1995

미세드릴가공은 최근의 공업제품의 소형 경량화 추세로 인해 수요가 급증하고 있으나 가공시에 있어서 많은 난 점이 존재 하기 때문에 강도 높은 가공기와 숙련된 가공전문가를 필요로 한다. 본 연구에서는 미세드릴가공을 수행하기 위해 우선 절삭상태 검출방법으로써 실용적이고 가공상황에 간섭을 일으키지 않는 주축용 모터의 전류 값을 이용하며 제어기 설계를 위해 퍼지추론과 유전알고리즘 이론을 도입한다. 이러한 지능형 가공방법을 미세 드릴가공에 구현하기 위해서 오프라인으로 안정한 가공조건을 초기화한 다음 퍼지제어기를 이용하여 일정한 절삭력을 유지할 수 있도록 실시간으로 이송속도를 제어하며 가공상황 변동에 따른 적절한 퍼지규칙을 자기 동조하는 최적화 알고리즘을 제안한 후 실제가공을 통하여 미세드릴가공의 특성과 제어기의 성능을 평가한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2048-2061
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• 1991

본 연구에서는 이와 같은 구비조건과 문제점들을 해소하기 위하여 Fig.1과 같 이 볼 엔드 밀링의 절삭성과 경제적 절삭 속도식을 실용식의 형태로 표현하여 절삭조 건의 최적화를 위한 구속조건으로 설정하였고, 이를 자유곡면의 절삭경로 산출과정에 서 구속조건을 만족하면서 부품당의 생산비를 최소로 하는 스핀들속도와 이송속도를 결정하는 데에 적용하였다. 그리고 이는 실험모형에의 적용예를 통해 계산시간과 정 확도 및 절삭효과 등에 있어서 실용화의 가능성을 검토하였다. 이때 절삭력계를 해 석 함에 있어서는 기하학적 절삭 파라미터들에 대해 무차원적으로 정의된 절삭작용 누 적계수(accumulating coefficient)들을 이용하여 절삭력계를 선형화 된 실용식으로 표 현하였으며, 절삭 상수들과 절삭작용 누적계수들의 선형적 표현에 의해 평균 절삭력계 를 계산한 후, 토크 패턴 모델에 의해 절삭력 집중비를 구함으로써 실 절삭계의 주변 력(peripheral force), 드러스트, 토크, 동력 등을 예측하였다. 또한 절삭속도의 결 정에 있어서는 경제적 절삭속도 예측모델을 설정하여 가공비를 최소로 하는 절삭속도 를 선정토록 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.39-47
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• 2004

In mold machining, there are many concave machining regions where chatter and tool deflection occur since MRR(material removal rate) increases as curvature increases even though cutting speed and depth of cut are constant. Boolean operation between stock and tool model is widely used to compute MRR in NC milling simulation. In finish cutting, the side step is reduced to about 0.3mm and tool path length is sometimes over loom, so Boolean operation takes long computation time and includes much error if the resolution of stock and tool model is larger than the side step. In this paper, curvature of CL (cutter location) surface and side step of tool path is used to compute the feedrate for constant MRR machining. The data structure of CL surface is Z-map generated from NC tool path. The algorithm to get local curvature from discrete data was developed and applied to compute local curvature of CL surface. The side step of tool path was computed by point density map which includes cutter location point density at each grid element. The feedrate computed from curvature and side step is inserted to new tool path to regulate MRR. The resultants were applied to feedrate optimization system which generates new tool path with feedrate from NC codes for finish cutting. The system was applied to the machining of speaker and cellular phone mold. The finishing time was reduced to 12.6%, tool wear was reduced from 2mm to 1.1mm and chatter marks and over cut on corner were reduced, compared to the machining by constant feedrate. The machining time was shorter to 17% and surface quality and tool was also better than the conventional federate regulation using curvature of the tool path.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2255-2265
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• 2013

본 연구에서는 유역의 배수구조를 설명할 수 있는 폭 함수 기반의 Clark 모형을 제안하였다. 시간-면적곡선으로는 지표면과 하천에 대하여 개별적인 동수역학적 특성을 적용한 재조정된 폭 함수를 이용하였다. 선형저수지 추적의 경우 기존의 Clark 모형과 같이 차분화된 형태가 아니라 해석식을 적용하여 수행하였다. 본 연구에서 고려한 주요한 매개변수들로는 지표면평균이송속도 및 하천평균이송속도와 저류상수를 들 수 있다. 실제 매개변수의 추정 과정에는 전역최적화 기법 중의 하나인 SCE-UA 기법을 적용하였다. 또한 Clark 모형으로부터 유도된 순간단위도의 형상은 원점에 대한 1차모멘트와 면적중심에 대한 2, 3차 모멘트로 구분하여 평가하였다. 관측 수문사상의 통계모멘트들과 본 연구에서 추정된 통계모멘트들의 상관계수는 1차모멘트의 경우 0.995, 2차모멘트는 0.993, 3차모멘트는 0.983로 산정되었다. 평균과 분산에 대해서는 추정값과 관측값이 대체로 일치하는 경향을 보여주었다. 그러나 추정된 3차모멘트에 대한 결과는 다소 과대 평가되는 경향을 나타내었다. 제안된 Clark 모형은 순간단위도의 형상을 평균과 분산만을 고려하여 적용한 방법보다 수문곡선의 왜곡 및 첨두좌표의 모의와 관련된 한계점을 개선하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시한 방법론은 배수경로의 이질성과 동적매개변수들의 영향을 적절하게 반영할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고려한 모멘트들의 변동성은 주로 저류상수의 영향이 크게 나타나고 있으며, 지표면평균이송속도보다는 하천평균이송속도가 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 저류상수와 하천평균이송속도가 Clark 모형으로부터 유도되는 순간단위도의 형상을 결정하는데 지배적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 두 매개변수는 모형의 적용 과정에서 중요하게 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-453
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• 2016

선박의 프로펠러나 임펠러와 같은 유체기기에서는 캐비테이션 현상으로 인해 마모와 침식이 발생한다. 이와 같은 기기손상은 소음과 진동을 발생시켜 기기수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 캐비테이션 현상에 대한 저항성을 높이기 위해 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 고속화염용사코팅의 공정 최적화에 따른 각 요소별 중요도를 분석하였다. 다구찌 실험계획법을 적용하여 ALBC3 모재 표면에 비정질 분말을 코팅하였고 기공도 실험을 통해 각 요소별 특성을 분석하였다. 다구찌 실험계획법에 의해 고속 화염용사(HVOF) 코팅의 최적 공정을 찾아낸 결과 연소압이 80 psi, 코팅거리가 270 mm, 이송속도가 200 mm/s, 분말속도는 25 g/min으로 확인되었고, 그 결과, 연소압, 코팅거리 및 분말속도는 25% 이상으로 비슷한 기여도를 나타냈고 이송속도는 19%로 다소 떨어지는 수준을 나타내었다. 공정에 대한 각 인자별 기여도는 약간의 차이는 있지만 그 차이가 크지 않으므로 네 개의 인자 모두 고속 화염용사(HVOF) 코팅 공정에서 중요한 기여를 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.560-567
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• 2020

점진판재성형은 금형을 제작하지 않고 판재를 가공하는 방법으로서 빠른 시제품 제작과 소량 생산에 적합한 성형법이다. 이러한 점진판재성형의 공정 변수로 공구 직경, 매 스탭당 Z-방향 깊이, 공구 이송 속도, 공구 회전 속도 등은 성형품의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 연구에서는 두께가 1.0mm인 Al3004판재를 사용하여 원뿔절두체(VWACF: Varying Wall Angle Conical Frustum) 모델의 점진성형을 실시하였으며, 각각의 변수들의 조합에서 성형성을 판단하였다. BP신경망 (BPNN: Back Propagation Neural Network)를 기반으로 Minitab 소프트웨어를 사용하여 성형 각도를 예측하는 2 차 수학적 모델을 구축하였다. 또한 이 모델을 유전 알고리즘의 목적함수로 사용하였으며 최대 성형 각도로 얻기 위한 최적의 변수 조합을 찾아내었다. 공구 직경은 6mm, 회전 속도는 180rpm, Z-방향 피치는 0.401mm, 이송 속도는 772.4mm/min일 경우 가장 큰 성형 각도인 87.071°를 갖는 컵을 성형할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권1호
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• pp.37-47
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• 2009

최근 목재산업계에서는 사람의 시각을 대체하는 기계시각을 이용한 화상처리시스템을 도입하여 제재목 등급 판정의 자동화, 제품의 품질향상 및 재단 최적화 등에 활용하고 있다. 본 연구에서는 국내산 소나무 제재목을 대상으로 표면결함검출을 위한 화상처리시스템을 개발하고자 하였으며, 주로 이용되고 있는 라인스캔카메라를 대신하여 비교적 저가의 영역카메라를 이용하였을 때 발생되는 문제점을 해결하고자 하였다. 벨트컨베이어의 불균일한 이송속도에 따른 문제점을 해결하기 위해 화상의 특징점을 이용한 결과 효과적인 화상병합을 할 수 있었다. 일반적인 영역카메라는 송재속도 15.7 m/min 이상에서는 모션블러에 의한 화상의 품질저하로 인하여 화상처리가 어려웠고 화상처리에 적합한 송재속도는 13.8 m/min였으며 추후 송재속도를 향상시키기 위해서는 전자셔터 속도가 빠른 카메라의 사용이 요구되었다. 녹색 컨베이어벨트상의 제재목 화상의 배경과의 분리를 위해서는 RGB필터의 red 채널을 이용하면 효과적이었다. 옹이검출을 위한 문턱값 판정법은 화상분석형인 문턱값 감소법이 우수하였으며 히스토그램분석형 중에서는 엔트로피법이 적합하였다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.35-40
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• 2017

본 연구에서는 천연섬유 복합재료의 홀 가공 인자를 최적화 하기 위하여, 진공 인퓨전 성형공정을 이용하여 천연섬유 복합재료를 제조하였으며 보강재로는 아마섬유를 사용하였다. 그 후 가공에 적합한 드릴을 설계하고, 선정된 가공조건에 따라 홀 가공을 수행하였다. 실험횟수를 최소화하기 위하여 다구찌 실험계획법을 사용하였으며, 홀 가공 후 가공면내 거칠기를 측정하고 거칠기비 분석을 통하여 그 결과를 비교하였다. 실험결과 천연섬유 복합재료의 가공 시 절삭저항을 분산할 수 있는 새로운 드릴을 설계하였다. 이 드릴을 사용할 경우 가공중의 절삭저항이 분산되었으며, 표면거칠기가 최소화된 천연섬유 복합재료를 얻을 수 있었다. 또한 홀 가공에 적합한 최적의 드릴 회전속도 및 이송속도를 선정하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.2216-2225
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• 1992

본 연구에서는 제약조건중 절삭조건 뿐만 아니라 작업 가공 목표, 즉 현장에 서 중요시하는 표면조도를 제약조건에 첨가하여 가공조건의 최적화를 꾀하였다. 또 한 앞의 논문들에서 적응제어나 R-T-F의 개념으로 경제성으로 고려한 최적 절삭 조건 을 구하였으나 본 논문에서는 국내 업체의 노무비 및 간접비로 최소 가공비를 구하고, 이에 대응하는 최적 절삭 속도 및 최대 생산율을 검토하였다. 그리고 이송변화에 따 른 최적 절삭 속도의 영향을 검토하여 생산 가공의 경제성을 제고하였다. 또한 각 업체의 선삭작업에 해당하는 입력 데이터만으로 경제성을 고려한 최적 절삭 조건의 자 동 설정을 하기 위한 프로그램을 구축하였다. 그러므로 이와같은 방법으로 현재 업 체의 장비와 인원만으로 기계 가공의 최적 조건 선정을 자동화 하므로써 생산성 향상 과 원가 절감의 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 기대된다.