• Title/Summary/Keyword: 최적 절삭조건

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A study on the optimum cutter spacing ratio according to penetration depth using decision tree-based and SVM regressions (의사결정나무 기반 회귀분석과 SVM 회귀분석을 이용한 커터 관입깊이에 따른 최적 커터간격 비 연구)

  • Lee, Gi-Jun;Ryu, Hee-Hwan;Kwon, Tae-Hyuk
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.22 no.5
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    • pp.501-513
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    • 2020
  • Cutter cutting tests for the cutter placement in the cutter head are being conducted through various studies. Although the cutter spacing at the minimum specific energy is mainly reflected in the cutter head design, since the optimum cutter spacing at the same cutter penetration depth varies depending on the rock conditions, studies on deciding the optimum cutter spacing should be actively conducted. The machine learning techniques such as the decision tree-based regression model and the SVM regression model were applied to predict the optimum cutter spacing ratio for the nonlinear relationship between cutter penetration depth and cutter spacing. Since the decision tree-based methods are greatly influenced by the number of data, SVM regression predicted optimum cutter spacing ratio according to the penetration depth more accurately and it is judged that the SVM regression will be effectively used to decide the cutter spacing when designing the cutter head if a large amount of data of the optimum cutter spacing ratio according to the penetration depth is accumulated.

Influencing factors for abrasive flow rate and abrasive flow quality of abrasive injection waterjet systems for tunnel excavation (터널굴착용 투입형 연마재 워터젯 시스템의 연마재 투입량과 유동성에 미치는 영향 인자)

  • Joo, Gun-Wook;Oh, Tae-Min;Cho, Gye-Chun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.16 no.4
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    • pp.417-430
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    • 2014
  • A new rock excavation method using an abrasive waterjet system is under development for efficiently creating tunnels and underground spaces in urban areas. In addition, an appropriate abrasive flow rate and abrasive flow quality are important for the new rock excavation (cutting) method using an abrasive waterjet system. This study evaluated the factors influencing the abrasive flow rate and abrasive flow quality, specifically the abrasive pipe height, length, tortuosity and inner diameter, through experimental tests. Based on the experimental test results, this study suggested optimal conditions for the abrasive flow rate and abrasive flow quality. The experimental results can be effectively utilized as baseline data for rock excavation methods using an abrasive waterjet system in various construction locations such as tunnels near urban surroundings, utility tunnels, and shafts.

Cutting Condition for Improving Cutting Efficiency and Accuracy by Ball Endmill on a Machining Center (머시닝센터에서 볼 엔드밀가공으로 고능률, 고정밀도 제고를 위한 표면가공 조건)

  • 윤종학
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.7 no.3
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    • pp.99-103
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    • 1998
  • The curved surface machined by plate end mill causes a excess non-cutting volume, in these cases ball end mill is used for the curved surfaces. This study is aimed to obtain the optimum cutting conditions of various cutting speed, table speed, tool diameter, radius of curvature roughness on the conditions of various cutting speed, tool diameter, radius of curvature when machining the curved surface using the ball end mill. After designing curve rates, obtaining NC data by CAD/CAM system through CC-Cartesian method and transferred the data through DNC system, we machined the specimens by the CNC machining center, The surface roughness of specimens was measured by surface roughness tester and CNC 3D coordinate measuring machine. The cutting condition were the same as follow velocity; 15, 20, 25 30m/min, feed rate;40, 60, 80, 100m/min and radius of curvature; 30,40,50,60mm, tool diameters; ø8, ø12, ø16, ø 20mm. Analizing the working results, we can acquire the optimum cutting condition of curved specimen at the cutting velocity of 20~25m/min and the feed rate of 80mm/min. As the same cutting condition the best surface roughness was showed at ø16mm of the tool diameter. But the tool diameter was smaller than ø8mm. we could improve for the surface roughness by controlling the cusp.

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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A study on automatic selection of optimal cutting condition on machining in view of economics (기계가공시 분당가공비를 고려한 최적 절삭 조건에 관한 연구)

  • 이길우;이용성
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.113-126
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    • 1992
  • Recently the multi-kind, small-amount manufacturing system has been replacing the mass manufacturing system, and domestic machining inustry also is eager to absorb the new technology because of its high productivity and cost reduction. The optimization of the cutting condition has been a vital problem in the machining industry, which would help increase the productivity and raise the international competitiveness. It is intended in this study to investigate the machining costs per unit time which is essential to the analysis of the optimal cutting condition, to computer the cutting speed that lead to the minimum machining costs and the maximum production to suggest the cutting speed range that enables efficient speed cutting, and to review the machining economy in relation to cutting depth and feed. Also considered are the optimal cutting speed and prodution rated in rrelation with feed. It is found that the minimum-cost cutting speed increases and the efficient cutting speed range is reduced as machining cost per unit time increases since the cutting speed for maximum production remains almost constant. The machining cost is also lowered and the production rate increases as the feed increases, and the feed should be selected to satisfy the required surface roughness. The machining cost and production rate are hardly affected by the cutting depth if the cutting speed stays below 100m/min, however, they are subject to change at larger cutting depth and the high-efficient speed range also is restricted. It can be established an adaptive optimal cutting conditions can be established in workshop by the auto-selection progam for optimal operation. It is expected that this method for choosing the optimal cutting conditions might contribute to the improvement of the productivity and reduced the cost. It is highly recommended to prepare the optimal cutting conditionthus obtained for future use in the programing of G-function of CNC machines. If proper programs that automatically select the optimal cutting conditions should be developed, it would be helpful to the works being done in the machine shops and would result in noticeable production raise and cost reduction.

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A Study on Economic Feasibility of Highway Maintenance Considering Carbon Amount by Using KPRP (Korea Pavement Research Program) (탄소량을 고려한 도로 유지보수 경제성에 관한 연구: KPRP (Korea Pavement Research Program) 활용)

  • Nguyen, Dinh Thanh;Choi, Jae-Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.5
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    • pp.879-890
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    • 2017
  • The US Pavement Design method (AASHTO) and HDM-4, a road pavement maintenance decision system, are not suitable for domestic pavement design, construction and maintenance. KPRP(Korea Pavement Research Program) has been developed to reflect Korea's environmental conditions and vehicle characteristics, thereby, extending pavement life. The main objective of this study is to select the best alternative through Life Cycle Cost $CO_2$ (LCCC) calculations among three representative maintenance strategies using KPRP design software since the environment cost resulting from the extended pavement life will also differ. The analysis of this study illustrates that cumulative carbon emissions for 40 years in alternative 2 (Cutting and Overlaying at Year 30) is the lowest option among them, and the basic cost of $CO_2$ emission by various road maintenance and repair work can be used for suggesting an optimal maintenance strategy for highway agency.

Diamond 박막의 밀찰력 향상에 대한 연구

  • 이건환;이철룡;권식철
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.139-139
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    • 1999
  • 다이아몬드는 지구상에서 가장 단단한 물질로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라 공업적 측면에서 볼 때, 여러 가지 특출한 성질들을 동시에 지니고 있다. 인장강도, 압축강도, 탄성계수 등 기계적 특성이 우수하고 넓은 광투과성과 내열, 내화학, 내방사성을 지니고 있으며, 열전도율이 높고 전기적으로 절연체이다. 또한 hole이동도가 높고 도핑에 의해서 반도체적 특성을 나타낸다. 이와 같이 매우 뛰어난 성질을 공업적으로 응용하기 위하여 이전부터 많은 연구가 행해져 왔으며, 1980년대에 들어와 박막이나 코팅 형태로의 합성이 가능한 기상합성법이 큰 발전을 보임으로써 다이아몬드의 우수한 특성을 여러 분야에서 폭넓게 응용할 수 있게 되었다. 특히 마찰 응용분야에 최적의 재료로 추천되고 있다. 지금도 Epitaxial 다이이몬드를 기지 위에 성장시키고 다결정질박막을 여러 가지 비다이아몬드(Si, W, Mo 등) 기지 위에 성장시키는 연구가 계속되고 있으며 공구강 위엥 경질코팅으로써 한층 개선된 다이아몬드박막 제조를 위한 수많은 연구노력들이 집중되고 있다. 그러나 일반탄소강에 다이아몬드박막을 성장시키기 위한 많은 노력들은 크게 바람직하지 않은 non-diamond carbon(black carbon or graphitic soot)의 형성 때문에 방해를 받고 있다. 계면에서 이들의 형성은 증착된 다이아몬드박막과 금속기지의 저조한 밀착력을 나타내게 된다. 이외 같이 다이아몬드박막의 응용을 위하여 다이아몬드피막에 요구되는 중요한 조건은 기지에 대해서 강한 밀착력을 나타내는 것이며, 동시에 상대물에 대하여 낮은 마찰계수를 가져야 한다. 그러나 다이아몬드와 금속기지는 서로 다른 열챙창계수(각각 0.87$\times$10-6K-1, 12$\times$10-6K-1)의 차이로 인하여 밀착력이 현저히 떨어진다는 단점으로 인해 산업화에 많은 제약을 받아왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 다이아몬드박막과 금속기지 사이에 중간층을 이용하는 방법을 제안하였다. 이러한 시도는 일반적으로 중간층 형성 금속인 Ti 또는 TiN 등이 적용되었으나 원하는 결과를 얻지 못하였다. 즉 carbon과 Fe의 상호확산, non-diamond carbon상의 형성 그리고 열잔류응력을 완화시키고 일반탄소강 위에 다이아몬드박막을 형성시켜 우수한 밀착력을 얻기 위한 목적에 미흡하였던 것이다. 이에 중간층으로 Cr 또는 Cr계 화합물 박막을 이용하였는 바, 이 중간층을 이용한 결과 우수한 밀착력을 나타내는 다이아몬드박막을 얻었으며 열적, 구조저으로 모재와 다이아몬드에 적합한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에 의해 얻어진 결과들은 재료 가공을 위하여 높은 경도와 내마모성등이 요구되는 절삭공구나 금형의 수명 향항에 크게 기여할 것이며 산업적으로 큰 응용이 기대된다.

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Chromaticity Improvement of PEG Waste from Wire Sawing of Silicon Ingot (실리콘 잉곳 절삭시 발생하는 폐 PEG 색도 개선에 관한 연구)

  • Cho, Yun-Kyeong;Jung, Kyeong-Youl;Sim, Min-Seok;Lee, Gi-Ho
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.2
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    • pp.310-316
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    • 2012
  • The chromaticity of polyethylene glycol (PEG) generated from the recyling of a silicone slurry waste was improved by using activated carbon powder and a carbon filter. The color change of the PEG waste was investigated by changing the amount of adsorbent, adsorption time and temperature. The surface area of activated carbon did not have a significant impact on improving the color of the PEG waste. According to the results for the APHA color variation of the PEG waste changing the amount of the carbon adsorbent, the optimal usage to achieve the low APHA value was 100~150 mg-C/g-PEG. From the investigatnion on the effect of the adsorption temperature range from $25^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$, it was found that the optimal temperatures were $40{\sim}50^{\circ}C$ in terms of achieving the lowest APHA value. The variation of the APHA color was investigated by changing the operation condition of the activated carbon filters. The use of ACF was a good way to enhance the chromaticity of the PEG waste. As a result, the APHA value of the PEG waste (APHA=53 at the initial waste) was reduced to be 10 through the ACF purification. It was also confirmed that the performance of the used carbon adsorbent can be recovered by the washing with purified water.