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코팅공구의 마모 및 절삭특성 (The Wear Behavior and Cutting Characteristics of Coated Tools)

  • 정진혁;윤형석;최덕기;주종남
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.3-8
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    • 1996
  • To enhance the cutting performance of the tool, single or multilayer coating is applied on the substrate of the tool. Coating material reduces cutting force and heat generation in tool-chip contact zone and enhances resistance against abrasive wear. This paper presents that the effect of different coatings on abrasive wear resistance varies with work material and the flank wear rate is different with depth of cut. Crater wear rate is also found to decrease with higher thermal diffusivity of coating material. It is verified that the estimated thermal diffusivity of multilayer coating has consistent effect on the crater wear.

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볼 앤드밀 가공에서의 공구 처짐 보정을 위한 시뮬레이션 시스템 개발 (A Development of a Simulation System for Compensating Tool Deflections of a Ball-end Milling)

  • 박홍석;유재학;이재종
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.206-210
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    • 2000
  • 금형 및 자동차 산업에 널리 사용되는 앤드밀 가공에서 종종 소비자가 요구하는 가공 정밀도를 충족시켜 주지 못하는 경우가 발생한다. 이것은 열 변형, 공구 마모, 공작 기계 자체의 오차, 공구 처짐 등 다양한 원인이 존재한다. 본 연구에서는 공구 처짐으로 발생되는 가공 오차를 줄임으로써 가공 정밀도를 향상하기 위한 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 3차원 볼 앤드밀의 절삭력 모델을 개발하고 시뮬레이션한다. 또한, 상용 CAD 시스템의 형상 및 가공 정보를 이용함으로써 모델링에서부터 가공 경로 생성, 그리고 경로 보정이라는 과정을 일괄적으로 수행할 수 있도록 한다. 이를 통해 사용자는 가공 전 시뮬레이션을 통해 가공 오차를 줄일 수 있는 기회를 제공 받는다. 따라서, 실제 가공에서 보다 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있을 것이다.

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세라믹 연삭에서 다이아몬드 휠의 수명 판정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Diamond Wheel Life in Ceramic Grinding)

  • 임홍섭;유봉환;소의열;이근상;사승윤
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.308-313
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    • 2002
  • In order to investigate the characteristics of grinding and diamond wheel grinding ceramic materials, grinding resistance, surface roughness of worked surface and image of grinding wheel were acquired using experimental method. Through the experiments, this makes it possible to observe grinding wheel behavior by grinding resistance, surface roughness and cutting edge ratio. In case of A1$_2$O$_3$, cutting edge ratio is begger than that of ZrO$_2$and Si$_3$N$_4$. That's because A1$_2$O$_3$has a characteristics of low fracture toughness and bending stress.

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신경회로망을 이용한 엔드-밀 공정에서의 채터검지 (Detection of Chatter Vibration in End-Mill Process by Neural Network Methodology)

  • 정의식;고준빈;김기수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권10호
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    • pp.149-156
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    • 1995
  • This paper presents a method of detecting chatter vibration in end-mill process. The detecting system consists of an adaptive signal processing scheme which uses an autore- gressive time-series model and a neural network is proposed and is verified its effectiveness by using acceleration and cutting force signals recorded during slotting in end-mill operations. Expeerimental results indicate that the proposed system provides excellent detection when chatter is occured within the ranges of cutting conditions considered in this study and an effectiveness of the integration of signals is confirmed.

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방사성폐기물시멘트고화체 코아시편채취장치의 성능평가

  • 곽경길;김태국;유영걸;제환경;박준석;이승구
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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    • pp.109-110
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    • 2009
  • "드럼 코아시편 채취장치" 는 침출/내수성 시험, 압축강도 측정시험, 열 순환 시험등 의 파괴적 물성시험을 수행하기 위해서 경질(시멘트 고화체) 및 연질(파라핀왁스) 등의 방사성폐기물드럼으로부터 코아 시료를 채취하는 장비이다, 시편채취의 최대길이는 860 mm 이며 코아 시편의 직경은 50~200 mm 이며 일반적으로 "방사성폐기물 고화체의 물성시험"에 사용되는 시편은 실험실적으로 제조한 소규모 모의 고화체 시편과 고화공정에서 직접 채취한 소규모 시편, 200L 드럼으로부터 코아시편을 채취 가공하여 만든 시편과 같이 3종류가 있다. 고화공정에서 발생되는 고화체는 일반적으로 200 L 드럼에 주입되며, 고화체의 균일성 정도는 고화공정의 특성, 폐기물/고화매질 혼합비, 200 L 고화체 드럼의 냉각방식에 따라 다르다. 따라서, 실험실에서 제조한 시편과 공정에서 채취한 소규모시편은 실제 고화공정을 대표할 없으며 또한 실제 발생된 고화체의 조성과도 동일하다고 볼 수 없다. 따라서 200 L 드럼으로부터 코아시편을 채취하여 만든 시편이 고화공정과 고화체를 대표할 수 있는 시편으로 볼 수 있다 그러므로 고화체 및 고화공정을 대표할 수 있는 코아시편을 채취할 수 있는 장치를 제작하여 다양한 코아시편을 200 L 고화체 드럼으로부터 수직 코아시편을 채취할 필요가 있으며 실험에서 코아시편 채취속도와 연관된 Z-AXIS 의 Rpm은 운전범위는 0-2000 Rpm 이나 이때 너무 빠른 속도는 기계에 치명적인 손상을 초래 할 수 있으므로 위험한 것으로 나타났으며 500-1000 Rpm 의 속도가 적합한 것으로 시험되었으며 시편을 절삭하는 Spindle의 Rpm은 운전범위는 0-1500Rpm 이나 무리한 운전을 피해 가장 적절한 Speed로 운전해야하며 시험결과 500-800Rpm 이 최적운전범위로 나타났다 또한 시멘트고화체에서의 코아 채취시험에서는 Spindle의 속도는 500 Rpm, Z -AXIS 의 Rpm은 900 Rpm이 가장 적합한 것으로 나타났으며 성능평가시험을 통하여 비트부의 절삭속도와 Z축의 이동속도에 관한 그라프를 획득하였으며 시편의 크기에 따라서 Spindle의 속도를 증감하여야함을 확인할 수 있었다.

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수종 air-turbine 다이아몬드 버의 절삭 효과에 관한 실험적 연구 (An experimental study of cutting efficiency of air-driven diamond burs on human tooth)

  • 홍진선;여인성;김성훈;이재봉;한중석;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 연구 목적: 치과용 에어터빈에 장착하여 사용하는 다이아몬드 버는 치과 치료에서 치아 형성을 위한 필수적인 절삭용 회전 기구이다. 반복해서 사용되는 다이아몬드 버는 마모를 일으키게 되고 마모된 다이아몬드 버는 치아 형성시 열 발생, 절삭 효과 저하 등의 문제를 발생하게 된다. 본 연구의 목적은 자연치를 사용하여 coarse grit 다이아몬드 버의 절삭 효과를 비교하고자 하였다. 연구 재료 및 방법:임상에 널리 사용되는 coarse grit 다이아몬드 버 4종류를 선정하였다: Komet(A사), Shofu(B사), Premier(C사), Mani(D사). 발거된 상악 중절치의 순면을 사용하였다. 100g의 힘으로 6 mm 폭으로 10회 반복하여 실제 임상에서와 유사한 치아 형성을 하였다. 치아 형성을 하지 않은 coarse grit 다이아몬드 버를 대조군으로 하였고, 1개(test1), 2개(test2), 3개(test3), 그리고 4개(test4)의 치아 형성을 한 coarse grit 다이아몬드 버의 마모 양상을 공초점 레이저 주사 현미경으로 표면 거칠기 값을 다이아몬드 버의 첨부, 중간, 그리고 하단부 등의 3곳에서 측정하였고, 주사전자 현미경 (SEM)으로 표면 형태를 평가하였고, 표면 거칠기는 one-way ANOVA로 분석하였다. 결과: 공초점 레이저 주사 현미경으로 표면 거칠기를 측정하였다. A사의 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 대조군의 표면 거칠기 값 (Sa)은 $52.98\;{\mu}m$인데 비해, test 1은 $48.32\;{\mu}m$, test 2는 $46.79\;{\mu}m$, test 3은 $45.06\;{\mu}m$, 그리고 test 4는 $43.43\;{\mu}m$을 보였다. B사 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 각각 $50.68\;{\mu}m$, $45.62\;{\mu}m$, $44.41\;{\mu}m$, $44.10\;{\mu}m$, 그리고 $42.46\;{\mu}m$을, C사 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 $58.02\;{\mu}m$, $55.53\;{\mu}m$, $52.22\;{\mu}m$, $48.26\;{\mu}m$, 그리고 $45.36\;{\mu}m$을, D사coarse grit 다이아몬드 버의 경우 $50.11\;{\mu}m$, $46.73\;{\mu}m$, $45.46\;{\mu}m$, $42.58\;{\mu}m$, 그리고 $41.80\;{\mu}m$을 보였다. 치아 형성한 횟수에 따라 각 coarse grit 다이아몬드 버에서 표면 거칠기의 변화는 통계적으로 유의하였으나, 각 시스템별 유의성은 관찰되지 않았다. SEM으로 관찰시 대조군에 비해 test 4에서 coarse grit 다이아몬드 버 입자의 마모를 관찰할 수 있었다. 결론: 치아 형성에 따른 coarse grit 다이아몬드 버의 표면 거칠기 값 (Sa)을 비교한 결과 각 치아 형성마다 통계적으로 유의한 차이를 보여 버를 수회 사용시 표면 거칠기가 상당히 감소할 것으로 보인다. Coarse grit 다이아몬드 버의 사용에 따른 각 제조회사별 차이를 비교한 결과는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 제조사에 따른 다이아몬드 버의 차이는 발견되지 않았다. Coarse grit 다이아몬드 버의 표면 특성을SEM으로 관찰한 결과, 대조군에 비해 test 4에서 다이아몬드 버 입자의 마모를 관찰할 수 있었다.

절삭유 냉각용 낮은 핀관의 응축 및 비등 열전달 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of the Condensation and the Boiling Heat Transfer of Low Fin Tubes Used in Cooling of the Cutting Oil)

  • 이종선
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.68-78
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    • 1999
  • Heat transfer performance is studied for boiling and condensation of R-11 on integral-fin tubes. Nine tubes with trapezoidal integral-fins having fin densities from 748 to 1654fpm and 10,30 grooves and finned tubes with caves of 0.55 and 0.64 mm height respectively are tested. in case of condensation CFC-11 condensates at saturation stat of 32$^{\circ}C$ on the outside surface cooled by inside cooling water flows. And in case of boiling the refrigerant evaporates at a saturation state of 1 bar on the outside tube surface and heat is supplied by hot water which circulates inside of the tube,. The tube having fin transfer coefficient concerns fin tubes with caves show higher valve than low fin tube having find density of 1299fpm and 30grooves. The overall heat transfer coefficient of fin tube with caves is about 5155 W/mK at 2.8m/s of water velocity, The value is abuot 2.7 times higher than plain tube and 1.3 times higher than low fin tube having fin density of 1299fpm and 30 grooves.

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절삭유 냉각용 낮은 핀관의 응축 및 비등 열전달 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of the Condensation and the Boiling Heat Transfer of Low Fin Tubes Used in Cooling of the Cutting Oil)

  • 조동현;이종선
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.65-65
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    • 1999
  • Heat transfer performance is studied for boiling and condensation of R-11 on integral-fin tubes. Nine tubes with trapezoidal integral-fins having fin densities from 748 to 1654fpm and 10,30 grooves and finned tubes with caves of 0.55 and 0.64 mm height respectively are tested. in case of condensation CFC-11 condensates at saturation stat of 32℃ on the outside surface cooled by inside cooling water flows. And in case of boiling the refrigerant evaporates at a saturation state of 1 bar on the outside tube surface and heat is supplied by hot water which circulates inside of the tube,. The tube having fin transfer coefficient concerns fin tubes with caves show higher valve than low fin tube having find density of 1299fpm and 30grooves. The overall heat transfer coefficient of fin tube with caves is about 5155 W/mK at 2.8m/s of water velocity, The value is abuot 2.7 times higher than plain tube and 1.3 times higher than low fin tube having fin density of 1299fpm and 30 grooves.

소성 온도 변화 따른 후면 전계 형성이 결정질 실리콘 태양전지 특성에 미치는 영향 (Formation of Al diffused back surface field on rear passivation layer)

  • 송주용;박성은;강민구;박효민;탁성주;권순우;윤세왕;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.91-91
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    • 2009
  • 태양전지의 전극소성 시 알루미늄 후면 전극이 실리콘으로 확산되어 후면전계(Back Surface Field)를 형성한다. 후면 패시베이션층은 후면반사율을 높여 내부광흡수경로를 늘리고 후면재결합속도를 감소시킨다. 본 논문은 후면 패시베이션층이 알루미늄 후면전계 형성에 미치는 영향 및 온도에 따른 변화를 관찰하였다. 절삭손상(Saw damage)이 제거된 실리콘 기판의 후면에 패시베이션층이 없는 것과 후면 패시베이션층으로 사용되는 실리콘 산화막을 형성시킨 시편을 제작하였다. 알루미늄 후면전극을 스크린 인쇄 후 소성온도를 달리하여 실리콘과 알루미늄과의 반응을 비교하였다. 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 시편의 단면사진으로부터 소성온도에 따른 실리콘과 알루미늄간의 반응 여부를 관찰하였고, 열분석을 통해 반응 온도를 조사하였다. 패시베이션층이 없는 경우에는 약 $600^{\circ}C$부터 실리콘과 알루미늄간의 반응이 시작되었고, 패시베이션층이 있는 경우에는 약 $700^{\circ}C$부터 반응이 시작되는 결과를 얻었다.

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적외선 열화상 카메라를 이용한 고속가공에서의 열 발생 특성 (Characteristics of Heat Generation in time of High-speed Machining using Infrared Thermal Imaging Camera)

  • 이상진;박원규;이상태;이우영;하만경
    • 한국기계가공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.26-33
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    • 2003
  • The term 'High Speed Machining' has been used for many years to describe end milling with small diameter tools at high rotational speeds, typically 10,000-100,000rpm. The process was applied in the aerospace industry for the machining of light alloys, notably aluminum. In recent year, however, the mold and die industry has begun to use the technology for the production of components, including those manufactured from hardened tool steels. With increasing cutting speed used in modern machining operation, the thermal aspects of cutting become more and mole Important. It not only directly influences in rate of tool weal, but also affects machining precision recognized as thermal expansion and the roughness of the surface finish. Hence, one needs to accurately evaluate the rate of cutting heat generation and temperature distributions on the machining surface. To overcome the heat generation, we used to cutting fluid. Cutting fluid plays a roles in metal cutting process. Mechanically coupled effectiveness of cutting fluids affect to friction coefficient at tool-workpiece interface and cutting temperature and chip control, surface finish, tool wear and form accuracy. Through this study, we examined the behavior of heat generation in high-speed machining and the cooling performance of various cooling methods.

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