• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.103-110
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• 1991

본 연구에서는 최근들어 첨단 가공기술로서 중요시되고있는 초정밀 경면가공기술의 기본원리를 이해하고 관련지식을 습득하여 향후 보다 나은 상태의 경면가공을 위한 기초를 확립하는데에그 목적을 두었다. 실험을 위한 공작기계는 초정밀 만능 연삭반( high precision universal grinder)에 플라이컷(fly-cut)방식에 의한 절삭가공이 가능 하도록 여러가지장치들을 부착하였으며, 절삭공구는 천연 다이아몬드를 사용하고, 피삭재는 A1-Cu-Ni-Mg 합금을 사용하였다. 본 실험에서는 주어진 조건내에서 어느정도의 표면 조도를 달성할수 있는지를 알아보고 그 과정을 통하여 공작기계, 공구, 피삭재등의 영향과 절삭력, 칩, 표면상태등을 고찰하여 여러가지 현상을 규명하여 향후의 발전을 위한 대책에 활용하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.57-57
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• 2003

• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.151-154
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• 1993

지동 및 음향분야의 발달과 더불어 가청주파수 이상의 초음파에대한 연구가 여러분야에 걸쳐 다양하게 많은 학 자들에 의해진전되어 왔다. 이중에서 실용적인 초음파 장치가 처음으로 등장한 것은 1921년경 프랑스의 랑지방 (P. Langevin)에 의해 만들어진 초음파측심기라고 전해지고 있다. 당시 사용된 진동자는 두 장의 금속원판 사이에 수정을 샌드위치 형태로 만든것으로써 랑지방형 진동자라고 한다. 최근 각종기계의 경량화, 고도화, 고성능화가 요구 되면서 고인성, 고내열성, 고경도 등의 특성을 갖는 재료를 가공함에 있어서 저동력 및 고정밀도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 선삭가공에서 초음파발생기에서 보낸 초음파신호를 초음파 진동혼의 설계에 의한 진폭을 증가시켜 사각형 단면을 갖는 양단자유지지 굽힘진동 공구홀더의 공진조건을 초음파 진동절삭 가공시스템에 적용시키는데 목표를 두며 또한 초음파 진동절삭을 적용시켰을 때의 절삭 특성을 규명하기 위하여 선정된 절삭조건으로 선삭할 때 발생하는 절삭분 력 및 표면거칠기를 측정하고 분석하여 그 결과로부터 절삭특성을 해석코자 본 연구를 수행하였다.

• 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.

• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.30 no.2
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• pp.1-7
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• 2007

재료의 중량과 강도는 기계부품 특히 항공기의 부품에 중요한 요소가 되므로 가볍고 강인한 열처리 강화 알루미늄이나 티타늄 등이 많이 사용된다. 그러나 알루미늄은 용융점이 낮기 때문에 기계 가공 시 발생되는 열에 의해 부품이 얇고 길수록 쉽게 변형된다. 본 연구는 end milling 가공에서 최적의 절삭 parameter를 선정하여 열 변형을 최소화한다. 밀링 가공의 절삭속도, 이송속도, 절삭 깊이를 실험 인자로 정하여 다구찌 방법으로 실험을 계획하고 얇은 시편을 절삭하여 특성을 측정한다. 결과를 분산분석 (ANOVA) 과 signal to noise 비를 (SNR) 분석하여 최소 열 변형의 절삭 parameter를 찾는다. 실험의 data를 SQL database 프로그램화하여 다양한 절삭 환경에서 최소 열 변형과 최소 표면거칠기의 parameter를 찾을 수 있도록 하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.7
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• pp.203-209
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• 1999

In this paper, we present the methods to predict the milled surface shapes in profile milling process. In the cutting process, tools are deflected due to the cutting forces varying with the imposed depth of cut and feedrate. Thus, the final shapes of the milled surface, generated by the nominal tool trajectory, are different from the required profile. In order to predict the milled surface shapes, we present two methods based on: (1) the deflected tool profile and (2) the trace of contact point between the tool and the workpiece. In the first method, we make an assumption that the milled surface corresponds to the deflected tool profile. In another method, we make we make an assumption that the milled surface is generated by the trace of the contact point between the cutting edge of the tool and workpiece. We present the surface generation process by calculating the trajectory of the contact points on the workpiece. Several simulations and experiments are performed to verify the proposed milled surface prediction methods.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.166.1-166.1
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• 2016

각종 부품의 내마모성 및 내식성을 개선하기 위해서 금속물질에 나노두께의 보호막층을 입혀 경도를 높이는 표면처리 기술이 개발되고 있다. TiN막은 기계적 경도, 내마모성 및 내식성이 우수하여 수없이 연구되어 왔으며 박막의 두께에 따라 다양한 색상표현이 가능하다는 연구도 진행되고 있다. 이러한 TiN 박막의 연구결과로 높은 경도와 강도를 요하는 절삭공구에 하드 코팅을 이용하여 높은 절삭력으로 고효율적인 작업환경을 조성할 수 있다. 기존에 연구되어 온 TiN박막은 Ar과 N2의 혼합가스 분위기에서 증착된 반면 본 실험에서는 영구자석을 이용한 고밀도 플라즈마로 높은 점착성과 균일한 박막 및 대면적 공정이 가능한 RF-magnetron sputtering방법을 이용하여 N2 분위기에서 TiN박막을 $100^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$의 온도범위에서 $100^{\circ}C$간격으로 열처리 후 증착하여 비교실험을 하였다. 이와 같이 제작된 TiN박막을 XRD(X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인한 결과 온도가 높을수록 (111)방향의 결정성장이 뚜렷하게 나타났으며 그 외 Scratch Test와 HM-220(Micro-vicker's tester)를 사용하여 경도특성을 확인하고 SEM(Scanning Electron Microscope), AFM(Atomic Force Microscope)를 이용하여 박막의 표면형상을 측정하였다. 이러한 측정 결과로 향후에는 높은 내마모성 및 초경도가 요구되는 절삭공구 및 경질표면코팅이 필요한 금속산업분야에 적용이 가능 할 것이라 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2003.10a
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• pp.270-279
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• 2003

현대산업의 고도화 추세에 따라 반도체를 비롯한 의료 및 식품위생기기 산업분야에 사용되는 부품의 고정도가 요구되면서 기존에 공구와 가공물이 직접 접촉하면서 절삭하는 가공방법으로는 절삭력에 의한 변형과 마찰열 등으로 인하여 고정도 가공의 실현에 어려움이 생기게 되었다. 그리고 의료 및 식품기기에 사용될 부품의 내면을 기존의 기계적 가공방법으로 가공할 경우 공작물 표면에 미소한 가공흔적이 남게되어 표면의 요철부분에 칩(chip)등의 불순물이 잔재할 우려가 있으며, 또한 요철 부분에 미생물이 번식할 경우 청정도가 떨어져 산업위생상의 문제점이 발생하게된다.(중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.132-132
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• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.