• 제목/요약/키워드: 진동절삭

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초음파 진동을 이용한 정밀절삭에 관한 연구

  • 김정두;곽윤근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.818-829
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    • 1990
  • 본 연구에서는 공구의 진동에 사용되는 혼(hone)의 재료로 강성과 초음파진동 이 우수한 티타늄 합금을 사용하였으며, 이의 설계 및 진동절삭 기구의 구성과 공구형 상 및 이송에 의하여 결정되는 선삭의 이론적 표면조도를 근간으로 각종 절삭 조건 등 을 변화시키면서 실험을 행하여 초음파 진동 절삭시 나타나는 특성들 중 절삭저항, 다 듬질면 거칠기, 칩형태, 가공정도 등을 관찰하여 범용절삭과 비교 검토하여 초음파 진 동절삭이 정밀가공 및 생산성 향상에 적합한 가공방법임을 입증코져 한다.

초음파 진동절삭의 특성에 관한 연구

  • 이규배;이계철;임영호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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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.

절삭력 진동 분석에 의한 가공조건 모니터링 (Monitoring Machining Conditions by Analyzing Cutting-Force Vibration)

  • 박춘광;김주완;김진오;신요안
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.839-849
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    • 2015
  • 본 논문은 밀링가공에서 측정되는 절삭력 진동을 분석함으로써 가공조건을 모니터링하는 실험적 기술을 다룬다. 이 기술은 앞서 보고된 절삭력 진동의 이송속도 및 절삭깊이와의 관계에 근거한다. 측정 시스템은 동적 힘 센서와 신호 증폭기로 구성되고, 분석 시스템은 오실로스코프와 LabVIEW 프로그램을 갖춘 컴퓨터를 포함한다. 가공조건 중 회전속도를 일정하게 하고 이송속도와 절삭깊이를 변화시키며 실험하였다. 절삭날 수와 회전 진동수의 곱에 해당하는 절삭력 진동 성분의 크기가 가공조건과 선형으로 관계되었다. 이로써 이송속도와 절삭깊이 중 한 가지 가공조건을 알 때 절삭력 진동 분석을 통해 다른 한 가지 가공조건을 확인할 수 있다.

절삭공구의 채터진동과 음향방출과의 실험적 연구 (Experimental Analysis of Chatter Vibration and Acoustic Emission of Cutting Tool)

  • 이종길
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.112-122
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    • 1995
  • 본 연구에서는 절삭공구가 채터진동을 일으킬때 AE(Acoustic Emission) 신호와 어떤관계가 있는지를 실험적으로 연구하였다. 모달분석을 통하여 절삭공구의 고유진동수 및 모우드형상을 구하였으며, 실제 절삭실험에서는 이송방향 및 절삭방향의 가속도를 계측하여 위상치를 결정하었다. AE신호와 두 가속도 와의 관계를 알기위하여 AE 실험을 하였다. AE신호의 폭발점은 대개 Lissajous loop의 방향전환점에서 관찰 되었다.

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저강성 공구를 이용한 절삭에서의 채터 진동 (The chatter vibration in metal cutting using the low stiffness tool)

  • 김정석;이병호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.424-432
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    • 1989
  • 본 연구에서는 정적절삭실험으로 결정될수 있는 절삭변수로 표현되는 동적 절삭력을 해석적으로 구한다. 이 모델은 3차원 절삭형태에도 적용될 수 있는 특성을 갖는다. 새로이 제안된 절삭 과정의 모델은 동적절삭상태에서 절삭력 합력의 변화를 고려한 절삭기구를 통해 이루어지며, 해석적으로 한계절삭폭을 구한다. 실험적 규명 은 채터진동이 발생하지 않는 한계절삭 공작물에 비해 공구의 강성이 상대적으로 적은 보링(boring)작업에서 발생하는 것을 대상으로 하였다.

과공정 알루미늄 실리콘 합금의 초음파 진동 절삭에 관한 연구 (A Study on the Ultrasonic Vibration Cutting of Hypereutectic Aluminum-Silicon Alloy)

  • 이은상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.170-177
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    • 1999
  • 과공정 알루미늄 실리콘 합금 (Hypereutectic Al-Si Alloy, A390)은 내마멸성 및 우수한 강성에 의해서 자동차 부품에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 초음파 진동 절삭에 의한 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공성과 실리콘 석출의 실험적 연구를 수행 하였다. 최적 공구와 가공조건의 선정 실험을 통하여 보다 효과적인 초음파 진동 절삭을 수행하였으며, 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공 표면거칠기와 실리콘 석출은 절삭속도와 절삭깊이와 밀접한 연관성을 갖고 있다.

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An identification of transfer function of a single point cutting process in a recursive way

  • 김학인
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.247-253
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    • 1996
  • 기계 가공을 위해선 보통 많은 절삭 에너지가 필요하다. 공작 기계는 대부분 매우 적은 감쇄 특성을 지니는데, 앞서 언급한 절삭 에너지는 공작 기계 구조물에 전달되게 된다. 이때 기계 가공에서의 특유 메카니즘인 채터(chatter)라는 자생적인 진동(self-excited vibrations)현상이 종종 발생한다. 이러한 채터 현상에서의 절삭 가공은 절삭 공구의 물리적 한계에 직면한다. 그러므로, 실시간 제어기의 적용을 필요로 한다. 이 연구 보고서는 chatter 진동을 적절히 제어하기 위해, 가공 시간에 따라 변하는 절삭공구와 피삭제간의 transfer function을 recursive 방식을 통해 update하도록 시도하였다. 이 방식은 디지털 신호처리 기법과 제어 설계 기법을 적용하였다. 아울러, 일련의 시뮬레이션이 제시되며, 현재, 실험적으로 접근하기 위한 연구를 진행중에 있다.

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미세 초음파 타원궤적 진동절삭 (II) 타원진동 절삭운동을 이용한 미세 홈 초음파 가공 (Micro Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting (II) Ultrasonic Micro V-grooving Using Elliptical Vibration Cutting)

  • 김기대;노병국;황경식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.198-204
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    • 2005
  • For precise micro V-grooving, ultrasonic elliptical vibration cutting (UEVC) is proposed using two parallel piezoelectric actuators, which are energized by sinusoidal voltages with a phase difference of 90 degrees. Experimental setup is composed of stacked PZT actuators, a single crystal diamond cutting tool, and a precision motorized xyz stage. It is found that the chip formed in the process of UEVC is discontinuous because of the periodic contacts and non-contacts occurring between the tool and workpiece. It is experimentally observed that the cutting force in the process of UEVC significantly reduces compared to the ordinary non-vibration cutting. In addition, the creation of burr during UEVC is significantly suppressed, which is attributable to the decrease in the specific cutting energy.

진동절삭법을 이용한 절삭깊이의 최소화 (The Minimizing of Cutting Depth using Vibration Cutting)

  • 손성민;안중환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.38-45
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    • 2004
  • This paper discusses the minimum cutting thickness with a continuous chip in sub-micrometer order precision diamond cutting. An ultra precision cutting model is proposed, in which the tool edge radius and the friction coefficient are the principal factors determining the minimum cutting thickness. The experimental results verify the proposed model and provide various supporting evidence. In order to reduce the minimum cutting thickness a vibration cutting method is applied, and the effects are investigated through a series of experiments under the same conditions as conventional cutting method.

탄소섬유강화 플라스틱의 초음파 진동절삭에 관한 연구 (A Study on Ultrasonic Vibration Cutting of Carbon Fiber Reinforced Plastics)

  • 김정두;이은상;최인휴
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.24-33
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    • 1994
  • The main applications of CFRP are sports, aerospace and general industrial uses including automobiles. As this application fields expands the opportunity of machining, but CFRP is difficult to cut because of delamination of the composites and the short tool life. In this paper, the machinability of multidirectional CFRP by means of ultrasonic vibration cutting, which has been verified experimentally investigated.The experimentally to be highly effective in view of cutting force and surface quality.