• Title/Summary/Keyword: 절삭률

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마찰특성이 미소절삭기구에 미치는 영향에 관한 연구

  • 황준;남궁석
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1993.04b
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    • pp.166-171
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    • 1993
  • 절삭공구에의한 절삭가공은 오늘날 가장 보편화된 가공기술중의 하나이다. 그런데, 최근들어 각종 첨단산업의발전과 함께 초정밀 부품제작이 필수선결 조건으로 부상하고 있으며, 이에대한 해결방안중의 하나로 초정밀가공 기 술로 크게 대두되고 있다. 최근 컴퓨터 기술의 발달에 따라 구조해석분야의 해석방법론의 개발 및 보완에 힘입어 Klemecki(1973)에 의해유한요소법을 이용한 Chip생성기구 해석에 관한 연구가수행되었으며, Stevenson(1983) 등에의해단열조 건하에서 변형률과 온도 상태에서의 Chip형상, 잔류응결-변형율에 대한 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 미소절삭기구를 모델링하고, 절삭인자규명을 중심으로 응력-변형률 해석을 실시함으로써, 미소절삭시의 Chip 생성기구 및 전단면 생성 원리, 공구와 Chip간의 마찰기구의 고찰을 통해기본 Mechanism 이해와 적절한 절삭유한요소모델 제시의 기초자료로 삼고자 한다. 특히 본 보고서에서는 미소 절삭기구의 적정한 Constitutive Deformation Law 마찰계수 등 주요절삭인자변경에 따른 미소절삭기구 해석에 주안점을 두어 연구한 결과를 기술하였다.

절삭가공 해석을 위한 유한요소법의 적용

  • 김국원;안태길;이우영
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.81-81
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    • 2003
  • 최근 유한요소법을 이용하여 절삭가공을 해석하는 연구가 많이 발표되고 있다. 이 때 가장 문제되는 점이 피삭재에서 칩으로 분리하는 조건이다. 일반적으로 칩 분리 조건이라 일컬어지는 이 조건을 어떻게 설정할 것인가에 대해 현재까지도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 제시된 칩 분리 판별 조건은 두 가지 유형 - 기하학적, 물리적으로 나눌 수 있다. 기하학적 칩 분리 조건은 공구 끝단과 바로 앞 요소의 거리를 기준으로 정해진 특정한 값에 도달하면 요소가 분리되는 혹은 없어지는 방법을 이용하는 것이며(Fig. 1 참조), 물리적 칩 분리 조건은 요소 내의 소성변형률 혹은 변형률 에너지 밀도함수 등의 값을 기준으로 분리시키는 방법이다. 본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였으며 이 프로그램에서 제공하는 element birth/kill 기법을 이용하여 기하학적 판별조건에 도달하면 공구 끝단 앞의 요소가 사라지는 방법을 취하였다. Fig. 2는 절삭가공을 위한 유한요소 모델링을 나타낸다. 칩-공구 접촉 부위에 접촉요소를 사용하였으며, 피삭재의 왼쪽과 아래쪽 부위는 각각 변위구속을 하였다. 공구의 이동은 변위경계조건의 값을 변화시킴으로써 구현하였다. 절삭력을 비교함으로써 해석결과의 타당성을 검토하였으며, 피삭재 내의 응력, 변형률 분포 등을 살펴보았다.

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Characterization of the deformation of a disc cutter in linear rock cutting test (암석의 선형절삭실험에 의한 디스크커터의 변형특성 평가)

  • Chang, Soo-Ho;Choi, Soon-Wook;Park, Young-Taek;Lee, Gyu-Phil;Bae, Gyu-Jin
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.14 no.3
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    • pp.197-213
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    • 2012
  • Disc cutter is a key cutting tool for rock excavation by TBMs. This study aimed to characterize the deformation of a cutter ring by strain measurement as well as infrared thermal camera measurement during a series of linear cutting tests for a hard rock. The strain measurement results indicated that the cutter ring clearly showed a linear elastic behavior. The data obtained from the infrared thermal camera measurement demonstrated that the maximum temperature increase in the cutter ring was below $14.4^{\circ}C$. The deformation and temperature increase of the cutter ring during rock cutting were insignificant in a given cutting test condition of this study.

Thermomechanical Effect on the Water Wet Dental Hard Tissue by the Q-switched Er : YAG Laser

  • Y. H. Kwon;Ky0-han Kim
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.2
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    • pp.231-236
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    • 1999
  • Understanding the exgenous water induced thermomechanical effect on the dental hard tissue by the Q-switched Er:YAG laser (1-$mutextrm{s}$-long pulse width) has an important impact on the further understanding of the free-running Er:YAG laser (250-$mutextrm{s}$-long pulse width) ablation on the dental gard tissue because one macroscopic effect in the free-running laser is an accumulation of microscopic effects we investigated in this study. The Q-switched Er:YAG laser with exogenous water on the tooth enhanced ablation rate compared to the case of no water on the tooth. The frequency of exogenous-water jet on the tooth has affected the ablation rate in such a way that as we dispensed water drops less frequently we could get more enhanced ablation rate. The amplitude of the recoil pressure depends on the tooth surface conditions such that as surfaces wet, and as the volume of the exogenous water drop increased, the amplitude of the recoil pressure increased also. From this study we realized that the 1 $mutextrm{s}$ long pulsed induced thermomechanical effect provides us useful information for the understanding of the free-running Er:YAG laser induced ablation with exogenous water.

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Optimization of high-speed machining process using constrained R-T characteristic curve (절삭률-공구수명 특성 곡선을 이용한 고속가공 공정의 최적화에 관한 연구)

  • 최용철;김동우;장윤상;조명우;허영무
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.100-105
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    • 2003
  • With the recent development of machining technology, high speed machining process is widely used for-the mold and difficult-to -cut-materials machining since it allows achieving high productivity and surface quality. However, during the high speed machining process, high cutting speed and feed rate can cause abrupt tool life decrease due to rapid rising of the cutting tool temperature. Such situation may cause increase of machining cost. Thus, in this study, developed optimization algorithm is applied to determine optimal machining variables for multiple high speed machining. The R-T characteristic curve for machining economics problems with a linear-lorarithmic tool life model is determined by applying sensitivity analysis. finally, a series of high speed machining experiments are performed to determine the desired optimal machining variables, and the results are analyzed.

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Adaptive Optimization of Turning Operation Using a GAs (유전알고리듬을 이용한 선삭공정의 적응최적화)

  • 김도균;고태조;김희술
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.806-811
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    • 1994
  • 최근의 절삭가공 생산시스템은 무인자동화,고속화,정밀화로 대별되면서 생산성을 극대화시킬려는 방향으로 연구 가 진행되고 있다. 종래의 CNC화된 기계가공시스템에서는 절삭속도,이송속도 그리고 절삭깊이 등과 같은 절삭 조건은 On-line으로 조절되는 장치를 갖지 않고 Off-line으로 프로그래머의 경험이나 절삭가공의 데이터 핸드북을 통하여 결정되어진다. 이러한 절삭조건은 절삭률 즉 생산성의 측면에서 최적의 값이 될 수가 없다. 이는 프로그래머가 측면에서 최적의 값이 될 수가 없다. 이는 프로그래머가 공구의 마모나 표면거칠기, 또는 공작기계의 부하 등을 고려하여 극적으로 NC프로그램을 짜기 때문이다. 이러한 문제점 때문에 현재 개발되어지고 있는 대부분의 적응제어시스템은 실용화가 되지못하고 있는 실정이어서 효휼적인 적응시스템의 개발은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 무인자동화 가공시스템에서 생산성을 최대화하기 위하여 사용하는 ACO 시스템에서 발생하는 상기의 문제를 해결하여 실용화할 수 있는 가공 최적화 시스템을 개발함을 연구의 목적으로 하고 있다.

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A Study on the Machining Operations Planning for the Flexible Machining Process (유연한 절삭가공을 위한 절삭가공계획에 관한 연구)

  • Chang, Yoonsang
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.7
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    • pp.99-107
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    • 1997
  • An algorithm is developed to find optimal machining parameters for multiple machining environments. The cutting rate-tool life (R-T) characteristic curve presents the general loci of optima and is useful for the flexible machining operations planning. The R-T characteristic curve for the machining economics prob- lems with linear-logarithmic tool lofe model may be determined by applying sensitivity analysis to log-dual problems. Three cases of the change of machining environments are considered. An end milling example is constructed to illustrate the algorithm.

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Adaptive Cutting Parameter Optimization Applied to Face Milling Operations (면삭 밀링공정에서의 절삭조건의 적응 최적화)

  • 고태조;조동우
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.3
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    • pp.713-723
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    • 1995
  • In intelligent machine tools, a computer based control system, which can adapt the machining parameters in an optimal fashion based on sensor measurements of the machining process, should be incorporated. In this paper, the technology for adaptively optimizing the cutting conditions to maximize the material removal rate in face milling operations is proposed using the exterior penalty function method combined with multilayered neural networks. Two neural networks are introduced ; one for estimating tool were length, the other for mapping input and output relations from experimental data. Then, the optimization of cutting conditions is adaptively implemented using tool were information and predicted process output. The results are demonstrated with respect to each level of machining such as rough, fine and finish cutting.

Optimization of Machining Process Using an Adaptive Modeling and Genetic Algorithms(1) -Simulation Study- (적응 모델링과 유전알고리듬을 이용한 절삭공정의 최적화(I) -모의해석-)

  • Ko, Tae Jo;Kim, Hee Sool;Kim, Do Gyun
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.11
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    • pp.73-81
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    • 1996
  • This paper presents a general procedure for the selection of the machining parameters for a given machine which provides the maximum material removal rate using a Genetic Algorithms(GAs). Some constraints were given in order to achieve desired surface integrity and cutting tool life conditions as wel as to protect machine tool. Such a constrained problem can be transformaed to unconstrained problem by associating a penalty with all constraint violations and the penalties are included in the function evaluation. Genetic Algorithms can be used for finding global optimum cutting conditions with respect to the above cost function transformed by pennalty function method. From the demonstration of the numerical results, it was found that the near optimal conditions could be obtained regardless of complex solution space such as cutting environment.

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The Effect of Matrix of Compact Vermicular Graphite Cast Iron on Machinability in Lathe Turning (CV 흑연주철의 기지조직변화가 절삭성에 미치는 영향)

  • An, Sang-Ook;Park, Jong-Bong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.50-62
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    • 1988
  • An experimental investigation of the machining characteristics of compact vermicular cast iron whose matrix were formulated under two kinds of annealing conditions has been conducted. The various characteristics of the machinability of CA cast iron depending upon its matrix and cutting condition have been obtained from the experiment. The results are as follow. As depth of cut increases, the shear stress slightly decreases in order $P_1, \P_2, \P_3$ which are classified by ferrite matrix of CV cast iron. As depth of cut increases, the normal stress increases, and annealing effect in heavy cutting is smaller than that in light cutting. The cutting energy slightly decreases, as depth of cut increases and the effect of annealing on cutting energy in light cutting is higher than that in heavy cutting. The cutting equation in this study are as follow. $P_1\:\2{\phi}\ + \1.49({\beta} - {\alpha} )=84^{\circ}$ $P_2\:\2{\phi}\ + \1.36({\beta} - {\alpha} )=82^{\circ}$ $P_3\:\2{\phi}\ + \1.34({\beta} - {\alpha} )=79^{\circ}$ Machining constants in this study for $P_1, P_2, P_3$give $74^{\circ} , 66^{\circ}, 61^{\circ}$ Tool wear increases as depth of cut increases, and decreases as ferrit matrix increases.

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