• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.391-399
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• 2017

절삭속도 및 이송속도가 평엔드밀로 하향절삭 가공된 측벽 형상에 미치는 영향을 실험을 통하여 알아보고자 한다. 실험은 절삭속도 및 공구 직경, 절삭날 당 이송거리를 변수로 하여 수행하며, 실험 결과로서 배분력과 축방향 형상을 측정한다. 연구 결과, 이송속도를 절삭속도로 나눈 값에 비례하는 날 당 이송거리가 작을수록 축방향 형상정밀도가 높아지는 것이 확인되었다. 아울러, 축방향 형상은 서로 다른 기울기를 갖는 두 직선이 특이점에서 만나는 형태로 단순화 할 수 있다. 그러므로 운전 중 작업자에 의한 형상정밀도의 추정 및 날 당 이송거리 조정에 의한 개선이 용이할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.95-103
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• 2015

평엔드밀 가공된 측벽 형상에 공구 형상이 미치는 영향에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여, 공구 형상을 비틀림각, 절삭날 수, 직경으로 구분하여 특징지었으며, 가공면의 기하학적 특성은 서로 직교하는 이송방향 형상과 축방향 형상으로 나누어 고려하였다. 각 방향의 형상 특성은 공구와 공작물 및 절삭날과 공작물의 간섭 영역으로부터 계산한 순간 절삭면적을 바탕으로 추정하였으며, 추정의 타당성을 가공면 형상 및 배분력 측정을 통하여 검증하였다. 연구 결과, 이송방향 형상의 결함은 공구 퇴출 및 공구 경로의 곡률반경이 변하는 구간에서 나타나며, 이외의 구간에서는 축방향 형상의 결함이 주를 이루는 것이 확인되었다. 측벽의 가공정밀도를 향상시키기 위해서는, 상대적으로 직경이 작고, 비틀림각이 큰 절삭날을 많이 갖는 엔드밀을 사용하여 상향절삭 하는 것이 바람직할 것으로 추천된다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.151-163
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• 2011

LCM 시험은 디스크커터의 설계와 굴진성능 예측을 위한 가장 신뢰성 있는 시험으로 알려져 왔다. 하지만, 실대형 시료를 대상으로 실제의 커터 하중을 예측할 수 있는 이점이 있음에도 불구하고, 시료의 채취 및 운반이 용이하지 않고 1회 시험에 많은 비용이 소요된다는 단점을 갖고 있다. 또한 절리를 포함한 시료에 대한 시험의 경우, 시험 과정이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 시험에서 예측된 모델을 설계에 반영하기 어려운 경우가 많다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 수치해석 모델개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 입자의 유동해석을 효과적으로 묘사할 수 있는 PFC2D를 이용하여 디스크커터의 절삭운동에 의한 암석시험편의 파쇄형상 및 균열 전파양상을 분석하고자 하였다. 또한 절리를 포함한 암석시험편을 모델링하여 절리의 경사각, 절리의 경사방향 그리고 절삭면에 노출된 절리의 간격의 변화에 따른 디스크커터의 절삭력을 수치해석적으로 분석하였다. 해석결과, 절리의 경사방향이 디스크커터의 진행방향과 반대일 때, 절리의 경사각이 작을수록, 노출된 절리의 간격이 좁을수록 더 큰 절삭력이 요구됨을 알 수 있었다. 이와 같은 수치해석 결과를 토대로, 디스크커터와 절리의 분포 특성과의 상관관계를 LCM 시험 결과와 비교 분석한다면, 보다 정확한 수치모델을 개발할 수 있을 것으로 판단되며 TBM(Tunnel Boring Machine) 굴착성능 예측 및 디스크커터의 적합 설계에 합리적인 판단기준을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2023

국내 터널현장에 도입된 드럼타입 로드헤더의 작동방식 및 현장 운영 사례를 소개하였다. 축방향 타입과 횡방향 타입의 작동에 따른 절삭력과 반력의 방향을 분석하였다. 텔레스코픽 실린더의 사용 유무에 따른 터널면 형성의 차이점을 설명하였다. 실린더를 사용하지 않는 경우, 오목한 작은 반경의 터널면이 형성되어 터널면을 좌우로 구분하여 굴진하는 것으로 조사되었다. 그리고 국내 경암 터널 굴착환경에서 썸핑과 쉬어링 공정의 적용방안을 도해적으로 설명하고, 굴착공정에 대한 기존 설명자료를 일부 보완하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.34-39
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• 1999

If the on-line cutting conditions (e.g. speed, feedrate, radial and axal depth of cuts) can be identified in an end milling process, much information about cutting forces will be estimated from the cutting force model. Therefore, those estimated conditions can be applied to monitoring and control areas. In this paper, a real-time estimation algorithm for radial and axial depth of cuts is studied in end milling using the averaging cutting forces per tooth. The analytical estimation models of depth of cuts are derived from the geometric cutting force model. The validity of the estimation models is verified on a horizontal machining center through the experiments in various cutting conditions.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.239-244
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• 1999

Radial immersion ratio is an important factor to determine the threshold in face milling and should be estimated in process for automatic force regulation. In this paper, presented is a method of on-line estimation of radial immersion ratio using cutting force. When a tooth finishes sweeping, sudden drop of cutting forces occurs. These force drops are equal to the cutting forces that act on a single tooth at the swept angle of cut and can be acquired from cutting force signals in feed and cross-feed directions. The ratio of cutting forces in feed and cross-feed directions acting on the single tooth at the swept angle of cut is a function of the swept angle of cut and the ratio of radial to tangential cutting force. In the research, it is found that the ratio of radial to tangential cutting force is not affected by cutting conditions and axial rake angle. Therefore, the ratio of radial to tangential cutting force determined by just one preliminary experiment can be used regardless of the cutting conditions. Using the measured cutting forces and predetermined ratio, the redial immersion ratio is estimated. various experiments show that the radial immersion ratio can be estimated by the proposed method very well.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.613-616
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• 1993

현재 가공시스템은 생산성 향상을 위해 다방면에 걸쳐 자동화가 시도되고 있고, 한 걸음 더 나아가서 무인화가 추구되고 있다. 이런 상황에서 자동화와 무인화의 효과를 극대화하기 위해 가공공정의 고속화, 즉 주축시스템과 이송시스템의 고속화서 활발히 진행되고 있다. 고속가공의 특징으로는 비절삭 시간의 절약과 절삭시간의 단축을 들 수 있는데 , 구조적으로도 큰 영향을 미쳐서 작은 절삭력의 발생으로 인해 구조물이 고강성화에서 저강성화로 변화되고 있다. 본 연구에서는 고속주축 Housing의 열전달 경로를 관찰하고 열변 위의 양상을 파악해서 전. 후부 베어링의 열발생량 차이에서 오는 주축심의 각변위 억제대책을 제시하고, 주축 Housing의 조립용 기준 핀을 Housing의 Z축방향 열변위가 최소가 되도록 위치를 결정하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권4호
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• pp.91-98
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• 2000

In this paper , presented is a method of on-line estimation of the radial immersion ratio and cutting force ratio using cutting force. When a tooth finishes sweeping, sudden drop of cutting forces occurs. These force drops are equal to the cutting forces that act on a single tooth at the swept angle of cut and can be obtained from cutting force signals in feed and crossfeed directions. The ratio of cutting forces in feed and cross-feed directions acting on the single tooth at the swept angle of cut is a function of the swept angle of cut and the ratio of radial to tangential cutting force. In the research, it is found that the ratio of radial to tangential cutting force is not affected by cutting conditions and axial rake angle. Therefore, the ratio of radial to tangential cutting force determined by just one preliminary experiment can be used regardless of the cutting conditions. Using the measured cutting forces, the radial immersion ratio is estimated along with the cutting force ratio at that immersion angle. Various experiments show that the radial immersion ratio and instantaneous ratio of the radial to tangential direction cutting force can be estimated by the proposed method very well.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권5호
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• pp.65-71
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• 1998

This paper presents in-process compensation methodology to eliminate cutter runout and improve machined surface quality. The cutter runout compensation system consists of the micro-positioning mechanism with the PZT (piezo-electric translator) which is embeded in the sliding table to manipulate the radial depth of cut in real time. For the implementation of cutter runout compensation methodology. cutting force adaptive control was proposed in the angle domain based upon PI (proportional-integral) control strategy to eliminate chip-load change in end milling process. Micro-positioning control due to adaptive acuation force response improves the machined surface quality by compensation or elimination of cutter runout induced cutting force variation. This results will provide lots of information to build-up the precision machining technology.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권3호
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• pp.57-65
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• 1997

In this study, a cutting force in the Ball-end milling process is calculated using Z-map. Z-map can describe any type of cutting area resulting from the previous cutting geometry and cutting condition. Cutting edge of a ball-end mill is divided into infinitesimal cutting edge elements and the position of the ele- ment is projected to the cutter plane normal to the Z axis. Also the cutting area in the cutter plane is obtained by using the Z-map. Comparing this projected position with cutting area, it can be determined whether it engages in the cutting. The cutting force can be calculated by numerical integration of cutting force acting on the engaged cutting edge elements. A series of experiments such as contouring and upward/downward ramp cutting was performed to verify the calculated cutting force.