• 산업공학
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• 제8권3호
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• pp.231-239
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• 1995

일반적으로 공정설계자는 실제 절삭을 위하여 각 공정의 표준 절삭조건에 대하여 적적한 보정을 수행한다. 이러한 보정과정에서 사용되는 지식은 경험에 바탕을 둔 것이므로 이의 시스템화는 경험 지향적인 방법론(Experience-Oriented Method)을 요구한다. 본 논문에서는 밀링 공정을 대상으로, 검색된 표준 절삭조건에 대하여 최적의 절삭조건을 결정하기 위한 방법과 제안된 방법에 의해 개발된 시스템을 소개한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.129-132
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• 2003

CNC가공의 절삭공정에 대하여 명료한 분석이 되어있지 않아서 다양한 절삭조건에서의 가공결과를 예측하기가 힘들기 때문에, 최적의 절삭조건 결정 및 공구선택에 대한 체계적인 기술이 정립되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 CNC 가공기인 머시닝센터 및 고속가공기를 이용한 엔드밀 절삭가공시 요구되는 일반적인 사항들을 고찰하고, 엔드밀 공정의 가공성능 향상을 위한 절삭조건결정 방식을 지적인 결정에 의하여 선택하도록 하는 사용자 친화적 지적결정 시스템을 개발하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권3호
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• pp.70-76
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• 1995

생산스케쥴링의 기준이 되는 정보는 각 부품의 생산시간이나 생산비용인데, 이들은 고정된 값으로 취급되는 경우가 많다. 그러나, 실제적으로는 가공조건에 의하여 그 값들이 변화한다. 가공조거는 절삭깊이(depth of cut), 이송속도(feed rate), 및 절삭속도(cutting speed)로 구성되어 있다. 본 연구에서는 주어진 조건에 있어서 가공의 최적절삭조건을 최적이론의 하나인 페널티 함수이론(SUMT)을 이용하여 결정하는 할고리즘을 개발하였다. 알고리즘에서 목표함수(objective functions)로는 표면거칠기, 파워 소비, 등을 고려했다. 개발된 알고리즘 프로그램의 유용성을 증명하기 위해 선반가공의 예를 실행하여 그 결과를 예시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.90-92
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• 2004

본 연구에서는 절삭 가공시 공구가 받는 절삭력과 칩-공구 사이에서 발생하는 절삭 열에 의한 공구의 변형을 예측하였다. 3D CAD를 이용하여 공구를 모델링 하였으며 절삭력과 절삭 열을 하중조건으로 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로 사용한 절삭력과 절삭 열은 절삭이론을 이용한 절삭력 모델을 사용하여 예측하였으며 실험을 통해 모델의 타당성을 검증한 결과이다. 그러므로 본 연구는 어떠한 사전 실험도 없이 절삭조건과 재료 물성치 그리고 공구 형상만을 알면 이에 따른 절삭력성분 및 절삭열 등을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 절삭 가공시 공구의 변형을 예측할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.61-65
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• 1993

절삭작업에 있어서 생산기술자가 제품을 경제적으로 생산하기 위해서는 기계의 사양이나 요구되는 제품의 정밀도 등 을 고려하여 목적에 맞는 절삭조건을 선택하여야 한다. 특히 임금이 과거에비해 크게 오르고 기계의 가격이 자동화로 인하여 고가가 됨에 따라서 기계의 효율적 운용이 점점 더 중요하게 되었다. 따라서 목적에 맞는 절삭조건의 선정은 기업의 경쟁력 향상에 있어서 중요한 문제로 부상되고 있다. 본 논문에서는 정면밀링작업시, 인서트 초기위치오차( Runout)를 고려한 표면조도와 절삭력 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 구한 허용동력을 제한조건으로 고려하여 보다 실제에 가까운 상황에서 최소비용과 최대 생산율을 얻도록 프로그램을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2048-2061
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• 1991

본 연구에서는 이와 같은 구비조건과 문제점들을 해소하기 위하여 Fig.1과 같 이 볼 엔드 밀링의 절삭성과 경제적 절삭 속도식을 실용식의 형태로 표현하여 절삭조 건의 최적화를 위한 구속조건으로 설정하였고, 이를 자유곡면의 절삭경로 산출과정에 서 구속조건을 만족하면서 부품당의 생산비를 최소로 하는 스핀들속도와 이송속도를 결정하는 데에 적용하였다. 그리고 이는 실험모형에의 적용예를 통해 계산시간과 정 확도 및 절삭효과 등에 있어서 실용화의 가능성을 검토하였다. 이때 절삭력계를 해 석 함에 있어서는 기하학적 절삭 파라미터들에 대해 무차원적으로 정의된 절삭작용 누 적계수(accumulating coefficient)들을 이용하여 절삭력계를 선형화 된 실용식으로 표 현하였으며, 절삭 상수들과 절삭작용 누적계수들의 선형적 표현에 의해 평균 절삭력계 를 계산한 후, 토크 패턴 모델에 의해 절삭력 집중비를 구함으로써 실 절삭계의 주변 력(peripheral force), 드러스트, 토크, 동력 등을 예측하였다. 또한 절삭속도의 결 정에 있어서는 경제적 절삭속도 예측모델을 설정하여 가공비를 최소로 하는 절삭속도 를 선정토록 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제1권2호
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• pp.10-14
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• 1984

연삭가공은 숫돌을 구성하는 하나 하나의 입자가 공작물을 절삭하는 과정이므로 연삭현상을 이해하기 위해서는 먼저 개개 절돈의 절삭현상을 알지 않으면 안된다. 연삭입자의 절삭현상을 해명함에 있어서 기초가 되는 것은 입자와 공작물과의 간섭형상이다. 종래의 연삭 이론은 이와같은 기하학적 간섭형상이 모두 chip이 되어 제거된다(연소입자와 공작물과의 간섭 과정에서는 절삭현상만이 존재한다.)는 가정하에 연삭기구를 해석하려 하였으나 최근에 이르러 상호간섭 조건을 경계조건으로 하여 많은 사람들에 의해 연소입자의 절삭현상을 연구한 결과 연삭입자의 절삭과정은 과도적 절삭임이 밝혀졌다. 이와같은 연삭현상은 새로운 연삭이론에 기초가 될 뿐만아니라 Chip 과 표면생성기구의 관점에서도 극히 중요한 것이 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.83-86
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• 2005

본 연구에서는 절삭 가공시 공구가 받는 절삭력과 칩-공구 사이에서 발생하는 절삭온도에 의한 공구의 변형을 예측하였다. 3D CAD를 이용하여 공구를 모델링 하였으며 절삭력과 절삭온도를 하중조건으로 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로 사용한 절삭력과 절삭온도는 절삭이론을 이용한 절삭력 모델을 사용하여 예측하였으며 실험을 통해 모델의 타당성을 검증하였다. 그러므로 본 연구는 절삭조건과 재료 물성치 그리고 공구 형상만을 알면 이에 따른 절삭력 성분 및 절삭온도 둥을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 절삭 가공시 발생하는 공구의 변형을 예측할 수 있다.