• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.43-53
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• 2016

본 논문에서는 선반가공에서 모터전류 신호를 이용하여 공구 파손을 감지하는 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 먼저, 다양한 환경 변화에 대한 모터 전류 신호의 특성을 명확하게 파악하기 위해 신뢰성을 갖고 있는 절삭력과 모터전류 사이의 상관관계를 분석하였으며, 이를 기준으로 하여 공구파손시의 모터 전류 신호에 대해 분석하였다. 다양한 가공 실험을 통하여 절삭조건 변화에 따른 절삭력 신호와 주축 모터전류 신호의 정적 성분에 대한 상관관계를 분석하였다. 그 결과 절삭력과 모터전류 사이에 비례관계가 존재한다는 것을 알 수 있었으며, 이를 통해 모터 전류 신호만으로도 공구 파손을 감지 할 수 있을 것으로 판단하였다. 한편, 다양한 공구 파손 실험을 통해 절삭력과 모터전류 신호 사이에도 높은 상관관계가 존재함을 확인하였다. 이러한 공구파손 신호와 일반적인 선반가공의 가공신호를 분류하기 위해 본 논문에서는 새로운 방식의 감지 방법을 제시하였다. 제시한 분류 방법에 대해 여러 차례에 걸친 검증을 통해 공구파손 감지를 위한 모터 전류신호의 감지 신뢰성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.707-722
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• 1992

본 연구에서는 공구의 큰 파손에서 부터 공구의 기하학적 형태가 크게 변하지 않는 작은 파손등 파손의 크기와 파손부위에 따른 신호의 형태를 조사하고자 한다. 그 방법으로서 가공재료로서는 SM45C강(steel)과 열처리한 SM45C강을 이용하였다. 공구파손에 따른 AE신호와 절삭력신호의 변화를 분석하기 위하여, AE신호의 경우는 RMS값을 택하고 그 진폭의 갑작스런 변화와 평균 레벨의 변화를 이용하여 파손의 순간 을 감지하였고, 절삭력의 경우에는 절삭력의 주분력, 이송분력 그리고 배분력의 변화 형태를 이용하여 공구의 이상상태를 알 수 있었으며, 이 두 신호의 변화를 동시에 관 찰함으로써 임의의 가공조건에서 공구의 파손을 감지할 수 있는 알고리즘 개발의 기준 을 마련할 수 있었다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1996년도 추계학술대회 논문
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• pp.96-100
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• 1996

So far the analysis and modeling of cutting process is studied commonly assumed as being linear stochastic or chaotic without experimental verification. So we verified force signals of cutting process(ball end-milling) is low-dimensional chaos by calculating Lyapunov Exponents. reconstructing attractor using time delay coordinates and calcula-ting it's fractal dimension.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.26-33
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• 1999

Automatic monitoring of cutting process is one of the most important technologies for increasing the stability and the reliability of unmanned manufacturing system. In this study, basic methods which use the acoustic emission (AE) signals and cutting forces were proposed to monitor flank wear (width of flank wear) quantiatively. First, in order to detect flank wear, it was investigated that the influence of cutting conditions, that is, cutting velocity, feed and depth of cut, on AE signals (${AE_rms}$) and cutting forces. Furthermore, the relation between flank wear and the measured signals (${AE_rms}$, cutting force) was discussed.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권10호
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• pp.135-140
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• 1997

The detection of cutting tool states in machining is important for the automation. The information of cutting tool states in metal cutting process is uncertain. Hence a industry needs the system which can detect the cutting tool states in real time and control the feed motion. Cutting signal features must be sifted before the classification. In this paper the Fisher's linear discriminant function was applied to the pattern recognition of the cutting tool states successfully. Cutting conditions and cutting force para- meters have shown to be sensitive to tool states, so these cutting conditions and cutting force paramenters can be used as features for tool state detection.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-156
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• 1996

Static variations of cutting forces are estimated using spindle motor current. Static sensitivity of spindle motor current is higher than feed motor current. The linear relationship between the cutting force and RMS value of the spindle motor current is obtained. Using cutting force estimation, tool overload in milling process can be well detected, and cutting force is regulated at a constant level by feedrate adaptive control.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.839-849
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• 2015

본 논문은 밀링가공에서 측정되는 절삭력 진동을 분석함으로써 가공조건을 모니터링하는 실험적 기술을 다룬다. 이 기술은 앞서 보고된 절삭력 진동의 이송속도 및 절삭깊이와의 관계에 근거한다. 측정 시스템은 동적 힘 센서와 신호 증폭기로 구성되고, 분석 시스템은 오실로스코프와 LabVIEW 프로그램을 갖춘 컴퓨터를 포함한다. 가공조건 중 회전속도를 일정하게 하고 이송속도와 절삭깊이를 변화시키며 실험하였다. 절삭날 수와 회전 진동수의 곱에 해당하는 절삭력 진동 성분의 크기가 가공조건과 선형으로 관계되었다. 이로써 이송속도와 절삭깊이 중 한 가지 가공조건을 알 때 절삭력 진동 분석을 통해 다른 한 가지 가공조건을 확인할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권4호
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• pp.78-87
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• 1997

In machine tools, frictional force exists between the table and the guideways, and in ballscrews. In this paper, feed motor current measured by a hall sensor is used to calculate the motor torque. Some frictional phenomena are studied in feed drive systems, such as the relationship between feedrate and frictional torque, and chip cover effects on frictional torque. Considering frictional phenomena, the relation- ship between the feed froce and the feed motor current id obtained. Feed force can be well estimated by feed motor current measurement considering frictional behavior. The relationship between the cutting force and the feed motor current is slightly different between up milling and down milling due to the effect of y direc- tional cutting force on frictional torque.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.239-244
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• 2002

This study shows how the change of helix angle for different helix angle end mill affects machining accuracy. It was verified that cutting forces are remarkably low when endmill has helix angle of different helix angle $25^{\circ}\;, \; 31^{\circ}\; , \; 37^{\circ}$and AE signals have less relationship with the chance of helix angle Moreover, as the number of rotations are increased, the AE signals are increased with the proportion to the number but cutting forces are inversely proportional to the rotation.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.328-333
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• 1991

가공 프로세스의 감시에 대한 많은 연구는 주로 과부하, 공구파손, 공구마멸, 채터링, 충돌 승을 대상으로 한 것으로, AE(Acoustic Emission), 모터전류, 절삭력, 진동, 절삭온 도 등의 신호를 감지한 뒤 이들 신호에 각종 신호 처리를 행하여 가공 상태에 대한 정보를 추출하고, 그것에 근거한 감시를 하고 있다. 작업중 감시연구에서 주로 제기 되는 문제는 공구교환이나 공작물 교환에 무관하게 또 작업에 지장을 주지 않으면서 이들 신호를 감지해야 하는 점과 감시처리의 신뢰성을 높여야 하는 점이다. 본 연구에서는 NC프로그램으로 부터 얻은 예측정보를 이용해서 선삭가공에서 감시 시스템의 성능향상을 시도 하였다. 예측정보는 감시코드의 형태로 각 NC블럭에 추가하여 실시간 감시에서 작업의 상태를 인식할 때 참고 정보로 활용하기 때문에 감시에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다. 감시신호로는 이송축 직류 서보 모터의 전류를 사용하였다. 전체적인 감시 시스템의 프로그래밍 언어로는 C 를 사용하여, 실시간 감시처리를 가능하게 하였다.