• Composites Research
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.47-56
• /
• 2001

In order to enhance high speed stability the composite air spindle system composed of a high modulus carbon fiber composite shaft, powder contained epoxy composite squirrel cage rotor and aluminum tool holder was designed and manufactured. For the optimal design of the composite air spindle system, the stacking sequence and thickness of the composite shaft were selected by considering the fundamental natural frequency and deformation of the system. The analysis gave results that the composite air spindle system had 36% higher natural frequency relative to a conventional air spindle system. The dynamic characteristics of the composite spindle system were compared with those of a conventional steel air spindle system. From the calculated and test results, it was concluded that the composite shaft and the power contained composite rotor were able to enhance the dynamic characteristics of the spindle system effectively due to the low inertia and high speific stiffness of the composite materials.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1994.04b
• /
• pp.449-453
• /
• 1994

공작기계의 가공정밀도는 공구와 공작물간의 상대변위 크기로서 평가되는데, 이 상대변위는 가공중에 발생 하는 절삭력이 공구-척-주축-기계구조물-안내면-가공테이블-공작물로 이어지는 하중전달 폐곡선을 흐르면서 경로상의 정적, 동적 취약부의 주된 영향을 받아 생기거나 각 요소부품의 변형이 누적되어 생겨난다. 본 연구에서는 주축의 취약부를 규명하기 위하여 정적으로는 정적 처짐곡선을 이용하고, 동적으로는 진동모우드의 굽힘곡선을 이용하여 주축선단의 처짐에 가장 영향을 많이주는 부위를 파악하였다. 취약부의 개선방법으로는 주축지름을 변화시켜 주축선단 근처에서 굽힘이 집중되지 않도록 유도하였다. 그리고 구조개선의 효과를 확인 하기 위해서 기존 주축시스템과 개선 주축시스템의 정적, 동적 특성변화를 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1994.04a
• /
• pp.420-424
• /
• 1994

상품의 다양화 추세에 따라 생산형태가 다품종 소량화가 되고 복잡한 가공공정을 갖는 공작물이 꾸준이 증가하고 있어 이를 뒷바침 하는 복합 가공공정과 복합 다기능 공작기계의 기술개발이 어느때 보다 중요한 과제로 등장하고 있다. 본 연구에서는 기존의 주축베어링 시스템의 장단점을 보완하여 주축의 정.동특성 및 고속성을 개선할 수 있는 볼베어링과 유정압베어링의 복합베어링 시스템을 주축베어링 으로 제안하고 그 성능을 이론적으로 실험적으로 검증하기 위해 복합베어링 주축과 기존 주축의 동특성 변화를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1993.10a
• /
• pp.613-616
• /
• 1993

현재 가공시스템은 생산성 향상을 위해 다방면에 걸쳐 자동화가 시도되고 있고, 한 걸음 더 나아가서 무인화가 추구되고 있다. 이런 상황에서 자동화와 무인화의 효과를 극대화하기 위해 가공공정의 고속화, 즉 주축시스템과 이송시스템의 고속화서 활발히 진행되고 있다. 고속가공의 특징으로는 비절삭 시간의 절약과 절삭시간의 단축을 들 수 있는데 , 구조적으로도 큰 영향을 미쳐서 작은 절삭력의 발생으로 인해 구조물이 고강성화에서 저강성화로 변화되고 있다. 본 연구에서는 고속주축 Housing의 열전달 경로를 관찰하고 열변 위의 양상을 파악해서 전. 후부 베어링의 열발생량 차이에서 오는 주축심의 각변위 억제대책을 제시하고, 주축 Housing의 조립용 기준 핀을 Housing의 Z축방향 열변위가 최소가 되도록 위치를 결정하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1993.04b
• /
• pp.117-120
• /
• 1993

기게공업의 근간이라고 할 수 있는 공작기계산업은 첨단산업과 관련한 소재공업의 고도화에 따라 고속 고능률화 및 고정밀화 하여 가는 추세에 있으며 이에대한 성능향상 요구는 앞으로도 계속적으로 이어질것이다. 여기서 공작기계의 가공정밀도 및 가공 능률에 결정적인 영향을 주는 요소는 대부분 주축유닛트 부분이며 최근과 같이 고속 고정밀과 유연성을 추구하는 공작기계에서 주축 시스템이 수행하는 역할이란 매우 중요한 위치를 갖는다. 본 연구는 모터내장형 주축시스템에 관해 정.동적측면에서의 구조설계와 시제품에 대한 평가를 수행하여 활용측면에서의 신뢰성을 높일 수있도록 하는 것을 주요 내용으로 하였다. 즉 연구의 첫단계로서 정적인 측면에서의 구조설계를 하여 연구모델을 결정하였으며 다음단계로서 설정된 구조모델에 대해 유한요소 법(FEM)을 이용한 동적해석을 실시하고 실험해석에 의한 이론해석 과정의 수학적모델을 수정,보완한후 고속회전에서의 동적특성을 실제 현상에 가깝도록 예측하여 설계단계에서의 고속운전특성이 주축계의 동적안정성에 미치는 여러 영향등에 관해 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2017.04a
• /
• pp.95-95
• /
• 2017

백미의 품질특성 중 탁도는 쌀을 씻는 과정에서 발생하는 쌀뜨물의 탁한 정도이며, 쌀뜨물은 다량의 유기물을 포함하여 하천으로 유입 될 경우 수질오염의 주요 원인이 되고 있다(Cho et al., 2017). 따라서 본 연구에서는 백미 가공공정 중 백미의 품질 및 탁도 특성을 분석하기 위하여 백미 가공 시스템의 1, 2단 주축 회전속도에 따른 적정 가공조건을 구명하고자 하였다. 공시재료는 전북 김제시에서 생산된 2015년산 신동진 백미를 사용하였고, 가공 중 백미의 품질 및 탁도 특성은 1, 2단 주축 회전속도에 따라 800, 900, 1,000 및 1,100 rpm의 네 가지 조건에서 측정하였다. 가공 후 싸라기율은 주축 회전속도 1,000 rpm 조건에서 0.46%로 비교적 낮았으며, 1,100 rpm 조건의 경우 0.61%로 약간 높은 경향을 보였다. 주축 회전속도에 따른 가공 전후 백미의 탁도 감소는 주축 회전속도가 빠를수록 높은 경향을 보였으며, 주축 회전속도 1,100 rpm 조건에서 19.57 ppm 정도 탁도가 감소하는 것으로 나타났다. 주축 회전속도에 따른 백미 가공 중 에너지 소비량은 주축 회전속도가 빠를수록 증가하였으나, 주축 회전속도 800, 900 및 1,000 rpm 조건의 경우 3.41~4.25 kWh로 큰 차이는 보이지 않았다.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2003.04a
• /
• pp.1003-1007
• /
• 2003

In order to improve the international competitiveness of ferrule industry, the core technology of the second stage for ferrule grinding system is under developing. A high speed (10,000RPM) and high precision spindle system(Radial Runout 0.2 micrometer) bearing more cutting torque and force is designed considering the limitation of cost and size, the effect of heat, and various work-piece materials. A CAE software for machine elements and general machine system is used for preliminary evaluation and selection of design parameters. A dedicated program for the analysis of spindle system is used for final evaluation and selection of design parameter. The process how to evaluate and select using such tools are presented.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.15-19
• /
• 2002

With the rapid development of industrial technologies, the demand for high precision products has been increasing drastically. For this reason, the need for developing of high performance machine tool, which can ensure high precision, is desired in the industrial fields. Technologies on the spindle system manufacture, guideway manufacture, error compensation, design of bed structure, protection against vibrations, and system integration are core technology for developing of high precision machine tools. Especially, among these, design of spindle system, which is leading precision and manufacturing technique. is one of the most important technologies. A high speed and high precision spindle system, which will be used for final machining of ferrule, is designed considering the effect caused by thermal, cutting torque, cutting farce, and work-piece materials. The detail process of analysis is presented.

• Composites Research
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.77-89
• /
• 2001

Since the critical whirling vibration frequency of high speed built-in type motor spindle systems is dependent on the rotor mass of the built-in motor and the spindle specific bending modulus, the rotor and the shaft were designed using magnetic powder containing epoxy and high modulus carbon fiber epoxy composite, respectively. In order to increase the amount of the magnetic flux of the composite squirrel cage rotor of an AC induction motor, a steel core was inserted into the composite rotor. From the magnetic analysis, the optimal configurations of steel core and conductor bars for the dynamic characteristics of the rotor system were determined and proposed. The temperature dependence of composite squirrel cage rotor materials was investigated by various experiments such as TMA, DMA and VSM.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1995.04a
• /
• pp.626-630
• /
• 1995

최근산업의 발달과 함께 제품의 생산성 및 품질 향상을 위하여 공작기계의 고속화 기술에 대한 연구가 머시닝센터를 중심으로 활발히 진행되고 있다. 공작기계의 고속화에 적합한 주축시스템으로는 모터내장형 주축(Built-in Motor Type Spindle)이 많이 응용되고 있으며, 앞으로더욱 수요가 증대될 것이 예상되어 독일, 일본 등의 선진국에서도 활발히 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터발열을 억제하기 위한 냉각방법으로 오일자켓 냉각방식을 채택하여 모터부에 자켓을 설치, 운전함으로써 모터내장형 주축에 대한 오일자켓냉각방식의 냉각특성을 알아보고, 또한 모터부의 오일자켓 냉각과 함께 몇가지 방법으로 공기냉각을 추가하였을 때의 냉각특성을 고찰하여 보다 효율적인 냉각방법을 제시하고자 한다.