• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.20-25
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• 1994

절삭공정의 자동화의 무인화를 달성하기 위해서는 경험을 가진 작업자의 역활이 컴퓨터에 의한 자동적인 감시 및 제어시스템으로 대체되어야 한다. 특히 공작기계에서 발생할 수 있는 자체의 고장이나 절삭과정중에 발생하는 이상상태를 실시간으로 검출하여 원인을 자동적으로 진달 할 수 있어야 한다. 절삭가공 공작기계의 이상상태 감시 및 진단의 현황을 살펴보면 주로 공구상태의 감시와 채터 감시가 연구의 대상 이 되고 있다. 공구상태의 감시는 공구의 마모와 파단을 검출하고 있다. 이 중에서 공구의 파단은 발생 즉시 실시간으로 감시되어야 한다. 밀링작업에서는 1회전 이내의 공구회전에 파단을 검출하고 기계를 정지시켜야 한다. 최근의 절삭가공에서는 절삭공구로 강력절삭을 위해 고경도 재료를 사용함에 따라 공구의 파단이 빈번하게 발생하고 있다. 정면밀링과 같은 단속절상에서는 절삭날이 큰 충격을 받으므로 더욱 파단에 대한 감시가 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.89-94
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• 1993

최근들어 공작기계의 급속한 발전은 절삭작업의 자동화와 무인화를 가능하게 만들었으며 이에따라 절삭가공의 완전한 무인화를 실현하기 이해서는 절삭가공중 발생하는 각종 이상 상태를 in-process로 감시하고 검출하는것이 매우 중요하게 되었다. 이상상태는 절삭공구의 마모나 파손, 채터진동의 발생, 절삭가공에 방해를 주는 절삭칩등을 들수 있으며 이 같은 현상을 검출하기 위한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 내식성,내마모성,내열성 및 기계적 성질이 우수하거나 절삭시 가공 경화성이 크고, 열 전도성이 불량하며, 공구재료와 응착이 쉬어 난색재로 알려지고 톱니형 연속칩이 주로 발생하는 STS304를 선택하여 절삭실험을 하였다. 절삭 조건에 따른 칩 형태를 관찰하여, 절삭조건과 절삭력을 이용하여 칩의 형태를 분류하였으며, 절삭가공중에 칩형태를 검출 할수 있는 가능성에 대하여 연구 하였다.

• Journal of the KSME
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• v.19 no.3
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• pp.164-168
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• 1979

이상에서 논술한 바와 같이 금속절삭에 있어서는 절삭공구는 열의 와중의 격열한 상태하에서 작동이 이루어져야 하기 때문에 절삭유제를 분사함으로써 냉각작용으로 경도저하를 방지하고, 균체작용을 시킴으로써 열의 발생을 적게 하며 동력 소비를 감소함과 동시에 절삭면의 정밀도를 향상시킨다. 또한 절삭유제에 극압첨가제를 첨가함으로써 고체윤활을 생성케하여 용찰을 방지 하는 효과를 얻고 있다. 이 외에도 절살유제는 칩의 세척작용, 공작물과 기계의 방작용등의 효 과를 얻고 있다. 요는 절삭가공에서 절삭유제의 사용은 절삭공구의 수명을 연장하고 생산능률을 올리는 효과를 기대하는 것이라고 요약할 수 있다. 여기서 부차적으로 고려해야할 것은 절삭유 제의 토방법도 중요하다. 동일한 조건하에서는 토방법에 따라 효과가 다르다. 가장 효과적인 토 법은 공구의 앞여유면쪽으로 분사하는 것이 가장 좋으며, 칩 위에 분사하는 것이 가장 비효과 적이다. 이와 같은 절삭유제 작용과 효능을 알고 실제가공에 있어서 다소라도 도움이 되었으면 다행으로 생각하는 마음 간절하면서 끝맺는 바이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.76-80
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• 1993

절삭가공중에서 DRILL가공은 일반기계가공 공정중에 23 .approx. 25% 정도의 비율을 점우하고 있는 중요한 위치의 작업의 하나이고 또한 요구되는 정밀도를 만족하기 어렵고, 높은 생산성이 요구되는 가공법이다. 기계가공의 무인화, 자동화, 고능률화 및 정도향상 이라는 측면에서 더욱 이에 대응할 수 있는 가공방법 즉 공작물, 공구재료, 공구형상 및 절삭조건등에 걸쳐 광범위하게 연구개발 되어 져 가고 있다. 이 작업중 특히 곤란한 것은 깊은 구멍가공(DEEP HOLE DRILL)으로서 깊이/직경의 비가 극히 높은(약 5배이상) 절삭가공 의 경우에는 CHIP의 배출, 절삭날부의 윤활, 공구의 진동등의 문제로 인하여 일반적인 절삭가공 공법으로는 가공이 여려운 경우가 많다. 본 연구는 Solid BTA Drill(Mlti-tip Drill Head with Brazed Tips)에 의하여 가공에요구되는 절삭성 분석과 절삭조건의 변화에 따른 공작물의 가공정도 즉, 가공구멍의 직경의 변화, 표면거칠기. 진원도의 변화상태 및 공구의 마모된 현상에 대하여 실험조사하여 공구에 제한된 수명을 연장하고, 제품에 요구되는 품질수준을 확보하는가에 대하여 본 실험을 통하여 분석하도록 하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.98-107
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• 1995

The in-process detection of drill wear and breakage is one of the most importnat technical problems in unmaned machining system. In this paper, the monitoring system is developed to monitor abnormal drilling states such as drill breakage, drill wear and unstable cutting using motor current. Drill breakage is detected by level monitoring. Tool wear is classified by fuzzy pattern recognition. The key feature for classification of tool wear is the estimated flank wear which is calculated by the proposed flank wear model. The characteristic of the model is not sensitive to the variation of cutting conditions but is sensitive to drill wear state. Unstable cutting states due to the unsmooth chip disposal and the overload are monitored by the variance/mean ratio of spindle motor current. Variance/mean ratio also includes the information about the prediction of drill wear and drill breakage. The evaluation experiments have shown that the developed system works very well.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.14 no.12
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• pp.48-55
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• 1997

A useful method to detect tool breakage suing neural network of cutting force signal is porposed and implemented in a basic cutting process. Cutting signal is gathered by tool dynamometer and normalized as a preprocessing. The cutting force signal level is continually monitored and compared with the predefined level. The neural network has been trained normalized sample data of the normal operation and cata-strophic tool failure using backpropagation learning process. The develop[ed system is verified to be very effective in real-time usage with minor modification in conventional cutting processes.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.20-31
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• 1994

FMS(Flesible Manufacturing System), FMX(Flexible Manufacturing Cell)와 같은 유연 생산시스템 뿐만 아니고 공장자동화(FA)의 최하위 단위인 절삭가공 공작기계에 대한 무인화의 실현은 머지않은 장래에 완성될 IMS(Intelligent Manufacturing System)시스템이 구축에 있어서 최대의 걸림돌이 되고 있다. 전통적인 생산시스템에서는 경험을 가진 작업자에 의해 절삭공정이 감시되어지며, 만약 이상이 발생했을 때에는 그 상태에 따른 적절한 조치를 즉시 취할 수 있었다. 그러나 급속도로 연구가 진행되는 무인생산 시스템에서는 이러한 작업자의 역할이 컴퓨터에 의한 자동적인 감시 및 제어 시스템으로 대체되어야 한다. 이러한감시활동 중에서도 공구마모 및 파단의 검출은 효율적인 공구교환정책, 가공물의 품위유지 및 공구와 공작기계의 보호를 위해서 가장 중요한 부분으로 취급되고 있다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• v.29 no.4 s.55
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• pp.785-799
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• 1996

We investigated the 1,004 workers who worked in a automobile factory to study the epidemiologic characterists of dermatoses due to cutting oils. Among the workers, 667(66.4%) answered the questionaire. They are belong to 5 departments of the factory-the Engine-Work(258 workers), Gasoline engine Assembly(210), Diesel engine Assembly(96), Power train Work(86), Power train Assembly(17). We measured the oil mist concentration in air of the departments and examined the workers who had dermatologic symptoms. The results were follows; 1) Oil mist concentration ; Of all measured points(52),9 points(17.2%) exeeded $5mg/m^3$- the time-weighed PEL-and one department had a upper confidence limit(95%) higher than $5mg/m^3$. 2) Dermatologists examined 213 workers. 172 of them complained any skin symptoms at that time - itching(32.5%), papule(21.6%), scale(15.7%), vesicle(12.5%) in order. The abnormal skin site found by dermatologist were palm(29.3%), finger & nail(24.6%), forearm(16.2%), back of hand(8.4%) in order. 3) As the result of physical examination, we found that 160 workers had skin diseases. Contact dermatitis was the most common; 69 workers had contact dermatitis alone(43.1%), 11 had contact dermatitis with acne(6.9%), 10 had contact dermatitis with folliculitis(6.3%), 1 had contact dermatitis with acne & folliculitis, and 1 had contact dermatitis with abnormal pigmentation. Others were folliculitis(9 workers, 5.6%), acne(8, 5.0%), folliculitis & acne (2, 1.2%), keratosis(1, 0.6%), abnormal pigmentation (1, 0.6%), and non-specific hand eczema (47, 29.3%). 4) The prevalence of any skin diseases was 34.0 pet 100 in cutting oil users, and 13.3 per 100 in non- users. Especially, the prevalence of contact dermatitis was 23.0 per 100 in cutting oil users and 23.0 per 100 in non-users. 5) We tried patch test(standard serise, oil serise, organic solvents) on 49 patients to differentiate allergic contact dermatitis from irritant contact dermatitis and found 20 were positive. 6) In a multivariate analysis(independant=age, tenure, kinds of cutting oil), the risk of skin diseases was higher in the water-based cutting oil user and both oil user than non-user or neat oil user(odds ratio were 2.16 and 2.78, respectively). And the risk of contact dermatitis was much higher at the same groups(odds ratio were 5.16 and 6.82, respectively).

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.11a
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• pp.212-216
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• 1996

Recently, with the development of NC and CNC machine tools and the high labor wage, the cutting process requires the high speed and automatic system which uses industrial robots and the flexible manufacturing system(FMS) that combines several machine tools. In this system, the whole system can be influenced by just one of the machin tools. So it needs to detect a problem and to solve it immediately In in-process state. The monitoring system through measuring the motor current with current sensor has been attracting the attention of lots of researchers view of its low cost and flexibility. By using the pattern discriminant with the detected three-phase-current signal, that is, $I_{RMS}$, a system which can monitor and analyze abnormal machining process condition of the workpiece during the machining will be able to be developed in this research.h.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.707-722
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• 1992

Fracture of a cutting tool is one of the most serious problems in machining systems. Therefore, several methods have been proposed so far to detect cutting tool fracture. However, most of them have some problems from the viewpoint of practical applications. In this study, the feasibility of using acoustic emission and cutting force signals for the detection of massive tool breakages as well as small fracture of cutting tools were investigated. Turning experiments were performed using conventional carbide inset tools under realistic cutting conditions and the SM45C steel and heat treated SM45C steel were used as a workpiece. And the sensitivities of the AE and cutting force signals to the fracture of cutting tools were illustrated. Finally, a detection algortithm for the fracture of cutting tools was developed through the analysis of these dual signals in the several types of tool fracture.