• Title/Summary/Keyword: 채터

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기술현황분석 - 공작기계 채터진동 감지용 임베디드 디바이스 개발 및 CNC 자율보정

  • Kim, Dong-Hun;Song, Jun-Yeop
    • 기계와재료
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    • v.24 no.2
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    • pp.96-109
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    • 2012
  • 채터진동은 공작기계에서 가공중에 소재와 공구사이에 나타나는 급격한 상대진동을 말한다. 이러한 진동은 가공 소재 품질에 심각한 영향을 미치는 요소일 뿐만 아니라 가공툴과 기계에 손상을 유발시키는 인자이기도 하다. 본 연구는 공작기계의 구동 중 발생되는 채터진동을 실시간으로 감지하여 공구의 회전속도와 이송 속도를 제어하여 자율보정함으로써 보다 빨리 채터진동의 영향을 보상함을 물론 보다 정밀한 가공물을 생산할 수 있는 채터진동 감지 및 보정에 관한 것이다. 실시간 처리를 위하여 본 연구에서의 공작기계의 채터진동 보상장치는 공작기계에 임베디드 형태의 디바이스로 개발되었으며, 구성은 공작기계의 채터진동을 감지하는 센서와 센서로부터 감지된 채터진동에 따라 보상값을 예측하여 산출하는 채터보상기를 포함하여 공작기계의 CNC제어기의 연계 구성됨을 특징으로 한다.

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선삭가공에 있어서 채터진동의 검출에 관한 연구(I)

  • 구연욱;정의식;남궁석
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.121-126
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    • 1991
  • 기계가공에서 발생하는 채터진도에 대한 발생기구나 이론적인 해석방법에 관하여는 많은 연구 가이루어져 왔으나, 그 발생점을 객관적으로 판정하기위한 엄밀한 규정이 마련되어 있지 않기 때문에 현재까지 공작기계의 성능평가에 하나의 지표가 되고 있는 채터진동 발생점의 판정에는 주로 인간의 귀나 눈에 의한 감각적인 판단방법에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 객관적인 채터진동 발생점의 판정 및 그의 in-process 검출방법을 확립할 목적으로, 이를 이룩하는데 절삭저항의 이용 가능성을 실험적 인 방법으로 검토하고 있다.

A study on the simulation for chatter vibration stability improvement of end milling process (엔드밀링 채터 안정성 개선을 위한 시뮬레이션)

  • Hwang, Joon;Lee, Won-Kuk
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.26 no.1
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    • pp.35-40
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    • 2016
  • End milling process is one of the broadly used manufacturing process for precision machined parts and products. Machining performance is often limited by chatter vibration at the tool-workpiece interface. Chatter vibration is a type of machining self-excited vibration which originated from the variation in cutting forces and the flexibility of the machine tool structure. Even though lots of cutting tooling methods are developed and used in machining process, precise analysis of cutting tooling effect in view of chatter vibration behavior. This study presents numerical and experimental approaches to verify and effects of various cutting parameters to affect to chatter vibration stability. Acquired knowledge from this study will apply the optimal cutting conditions to improve a machining process.

A Theory of Nonlinear Grinding Chatter Due to Loss of Contact between Grinding Wheel and Workpiece (接觸 離脫 現象 에 의한 非線型 硏削 채터의 解析 理論)

  • 김옥현;김성청;임영호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.6
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    • pp.706-713
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    • 1985
  • It is clear that when the amplitude of grinding chatter increases enough the contact between grinding wheel and workpiece cannot be sustained and the loss of contact occurs during a period of grinding chatter. In this paper the behavior of nonlinear grinding chatter due to the loss of contact has been studied. A nonlinear grinding chatter loop is developed where the loss of contact is considered as a nonlinear element of asymmetrical gain. The analysis is carried out in the time domain by numerical simulation and also in the complex domain by use of describing function method. The results show that two typical patterns of nonlinear grinding chatter can originate from the nonlinearity. One is an irregular chatter frequency at starting stage decreases to the natural frequency of grinding structure while the chatter amplitude increases and decreases repeatedly. The other is a limit cycle chatter of which the amplitude and frequency converge to constant and remain. This nonlinear behavior of grinding chatter has been well analyzed by the describing function method and confirmed by the numerical simulation.

A study on the chatter vibration characteristics simulation for cutting tooling of turning machine tool (터닝센터에서의 툴링과 채터 특성 시뮬레이션 연구)

  • Hwang, Joon
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.24 no.6
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    • pp.274-278
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    • 2014
  • Machining performance is often limited by chatter vibration at the tool-workpiece interface. Chatter vibration is a type of machining self-excited vibration which originated from the variation in cutting forces and the flexibility of the machine tool structure. Cutting tooling method is one of major factor to chatter vibration in turning process. Even though lots of cutting tooling methods are developed and used in machining process, precise analysis of cutting tooling effect in view of chatter vibration behavior. This study presents numerical and experimental approaches to verify and effects of various cutting tooling geometry and clamping method on the onset of chatter vibration. Acquired knowledge from this study will apply the optimal geometry design of cutting tooling and adjusting of machining process.

선삭시 척의 클램핑 소건이 진원도와 채터 안정성에 미치는 영향

  • 정석주
    • Journal of the KSME
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    • v.26 no.3
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    • pp.195-199
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    • 1986
  • 지금까지의 해설과 같이, 3-조오 척의 조오- 공작물사이의 접촉상태는 가공물의 정도와 진선도 및 채터 안정성에 직접적인 영향을 주고 있다. 일반적으로 긴 접촉길이를 갖는 완전접촉상티는 선접촉이나 중심선접촉상태보다도 2∼4배 가량의 가공정도나 진원도 향상을 가져오며, 채터 안 정성에 있어서도 현저한 진전을 나타낸다. 따라서 선삭시에 클램핑 접촉상태는 가공물정도나 진원도를 해석하는 과정에서 중요한 인자로서 취급되어야 할 것이며, 구체적인 해석적 과정을 갖지 않고서 원활한 가공결과에 접근하기 위해서는 완전접촉의 상태로서 비교적 접촉 길이를 공작물 반경에 가깝도록 하는 것이 바람직하다고 볼 수 있다.

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Tool Wear and Chatter Detection in Turning via Time-Series Modeling and Frequency Band Averaging (선삭가공에서 시계열모델 밑 주파수대역에너지법에 의한 공구마멸과 채터의 검출)

  • ;Y.S. Chiou;S.Y. Liang
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.11 no.2
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    • pp.75-84
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    • 1994
  • 기계가공프로세스에서 절삭공구의 마멸과 채터진동은 공작기계의 가동율과 생산성을 크게 저해하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 공구마멸과 채터현상이 혼재하는 상황에서, 이들 두 현상을 동시에 검출하는데, AE 및 가속도센서에서 검출된 신호와 AR계수 및 주파수대역 평균에너지를 특징입력으로 하는 인공신경회로망을 이용하였다. 그 결과, 공구마멸과 채터현상에 대응하는 서로 다른 신호특징의 차이를 동시에 식별하는 데 인공신경 회로망의 유용성을 입증하였으며, 시계열모델의 AR계수(70 .approx. 90%)보다는 주파수대역에너지법의 평균에너지 (80 .approx. 100%)를 신경회로망의 특징입력으로 하는 경우가 높은 성공률을 나타내었다.

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Design of a Variable Structure Speed Controller having a Dead Zone Switching layer for the Sinusoidal type Brushless DC Motor (데드 존 스위칭 영역을 갖는 정현파형 브러시리스 직류전동기의 가변구조 속도제어기 설계)

  • 김세일;최중경;박승엽
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.639-650
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    • 1999
  • In this paper, a chattering alleviation VSS controller for the sinusoidal type BLDC motor is designed. Dead Zone function is proposed to change the chattering occurring in the transient state from high frequency to low frequency and time-varying gains are applied for the control input to eliminate the steady state excessive chattering in the conventional ISM. The proposed Dead Zone function represents the sliding layer composed of two switching surfaces and if a state vector exists in this layer, the chattering don't occur. Simulation and experimental results confirm the useful effects of the above algorithm.

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A Study on the Tool Vibration Measurement Using the Fiber Optic Interferometric Sensor in Lathe Cutting Process (광섬유 간섭계 센서를 이용한 선삭가공 공구진동 측정 연구)

  • Lee, Jongkil
    • 대한공업교육학회지
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    • v.32 no.2
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    • pp.171-187
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    • 2007
  • The purpose of this study is to measure the lathe tool vibration and verify its usefulness using the fiber optic interferometeric sensor instead of using common accelerometer. To compare two vibration signals a Fabry-Perot fiber optic sensor(FOS) is directly attached to the left-side surface of the lathe tool and an accelerometer is attached near to the fiber optic sensor. Measurement signals from the FOS and theoretical results of receptance simulation are compared. When the amplitude of tool vibration increased the frequency shift phenomena was occurred. This means that mass effect occurred and vibration spectrum moved to the low frequency region. Generally this results is agreement to the regenerative chatter. The chatter frequency is not same as the natural frequency of the tool itself. The FOS can also applied to laboratory experiments for students. This experimental technique is perhaps the first attempts because of directly attachment technique. Therefore, suggested Fabry-Perot fiber optic sensor can be used to monitoring the tool wear and vibration.