• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.977-981
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• 2000

Direct drive linear motors have large potential for use as high speed machine tool feed units since they can increase machining rates and improve servo accuracy by eliminating gear related machining problems. So, in this paper, characteristic of 2-axis linear motor feed unit are studied and control gain are adjusted considering positioning, velocity, acceleration and static stiffness. We confirm linear motor feed unit are affected value of control gain sensitively, because drive directly. From the experiment, this feed unit has l${\mu}{\textrm}{m}$ micro step resolution, 5.7${\mu}{\textrm}{m}$ positioning accuracy and under 60${\mu}{\textrm}{m}$ circularity.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권5호
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• pp.7-12
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• 2011

This study covers the optimum design of the 5-axis machine tool. In addition, the intelligent control secures structural stability through the optimum design of the structure of the 5-axis machine center, main spindle, and the tilting index table. The big requirement, like above, ultimately leads to speed-up operation. And this is inevitable to understand the vibration phenomenon and its related mechanical phenomenon in terms of productivity and its accuracy. In general, the productivity is correlated with the operation speed and it has become bigger by its vibration scale and the operation speed so far. Vibration phenomenon and its heat-transformation of the machine is naturally occurred during the operation. If these entire machinery phenomenons are interpreted through the constructive understanding and the interpretation of the naturally produced vibration and heat-transformation, it would be very useful to improve the rapidity and its stability of the machine operation indeed. In this dissertation, the problems of structure through heating, stability, dynamic aspect and safety about intelligent 5-wheel machine tool are discovered to examine. All these discoveries are applied to the structure in order to enhance the density of it. It aims to improve the stability.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제1권1호
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• pp.118-126
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• 2000

Die-casting burr to casting process is removed by post-process for assembly and quality control of product. Though robot has been widely used for deburring job before. CNC exclusive machine is currently developed for high power, high speed machining and quick tool change. Deburring tool path with complex 3D curve type is defined to make out deburring NC program. But there is no efficient method to define it currently used methods with teaching probe on machine. In this study the efficient method to make out deburring NC program is developed. 5-axis digitizing machine is used to receive data of deburring path. And the post process for NC program generation is developed in consideration of the machining conditions. The developed system is not dependent on the skill of operator and has the advantage to maintain the flexibility of job to modify NC program due to the wear of tool and aging of the die casting.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권1호
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• pp.93-100
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• 2000

Die-casting burr due to casting process is removed by post-process for assembly and quality control of product. Though robot has been widely used for deburring job before, CNC exclusive machine is currently developed f3r high power, high speed machining and quick tool change. Deburring tool path with complex 3D curve type is defined to make out deburring NC program. But there is no efficient method to define it currently used methods with teaching probe on machine. In this study the efficient method to make out deburring NC program is developed. 5-axis digitizing machine is used to receive data of deburring path. And the post processor for NC program generation is developed in consideration of the machining conditions. The developed system is not dependent on the skill of operator and has the advantage to maintain the flexibility of job to modify NC program due to the wear of tool and aging of the die casting.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.97-103
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• 2013

본 연구는 원추대 가공과 등가인 동시 5 축 구동을 통한 볼바 측정용 경로 생성 기법을 소개하며 시스템 구조 형태(Structural configuration)에 관계없이 모든 5 축 공작기계에 대해 적용 가능한 일반화된 방법을 제시한다. 5 축 공작기계 시스템 정보와 원추형 정보, 그리고 볼바 측정 정보 등을 입력 받아 NC 코드 생성, 다양한 오차 평가 시뮬레이션 및 측정 시험을 쉽게 수행할 수 있도록 원호 경로 생성에 필요한 수학적 기계 입력 모델을 제시한다. 또한 제시된 원추형 경로 모델을 토대로 5 축 동시 구동 시 회전축의 이송 범위를 수학적으로 검토하며 반꼭지각 및 기울기각의 크기 차이, 볼바 틸팅 허용각 및 워크피스 볼의 오프셋 위치 등 여러 가지 조건이 이송 범위에 미치는 영향에 대해 분석한다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.1-5
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• 2015

For continuous laser micro patterning on three-dimensional free form surface, innovative laser system is developed. The two axis galvanometer is combined with the dynamic focusing unit to increase optical distance. Also, it is synchronized with the 3 axis mechanical system. To determine laser machining sequence, laser CAM system is developed. It can make possible of 3D surface micro patterning under $25{\mu}m$ pattern width. The uniformity of pattern width is about 2.8% and it is validated that focal plane is well conserved by the dynamic focusing unit. Velocity and positional information of 1 axis is stage is fed to the scanner control board by the encoder signal and it makes possible real time synchronization. With this system, possible patterning volume is enlarged from $40{\times}40mm^2$ to $40{\times}120{\times}30mm^3$.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.327-332
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• 2021

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재 라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하고 전체 바디는 FCD450 (구상흑연주철) 사용하여 진행하였다. 이 두가지 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축 가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권10호
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• pp.45-52
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• 1999

The online realtime positioning error compensation system 'SKY-PACS' is developed to correct geometric errors, thermal errors and tool deflection errors induced by cutting forces on the vertical machining center. 'SKY-PACS' communicates position commands and position compensation signals with the CNC controller at 100Hz, which is CNC control frequency. So the compensation procedure can be applied during axis movement. Using 'SKY-PACS', Maximum 1 axis positioning accuracy was corrected from 5{\mu}m$ to 2{\mu}m$and the squareness error of X-Y table was corrected from 51{\mu}m$/m to below 4{\mu}m$/m. The error compensation under the cutting condition is carried out by ISO10791-7. And the measurement of test-pieces shows that the roundness is corrected rom 8{\mu}m$ to below 5{\mu}m$.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-125
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• 2022

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하여 진행하였다. 이 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1-7
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• 1997

CNC공작기계의 두 서보축을 대상으로 가공 정밀도를 향상시키기 위한 신경망 윤과제어 알고리즘을 제안한다. 이 연구에서는 두 축 상호간에 미치는 영향을 신경망의 학습 능력을 이용하여 보상하고자 한다. 윤곽제어를 위해서는 매 샘플링 주기마다 윤곽오차를 계산하여하나, 윤곽오차는 직선경로를 이동하는 경우 쉽게 계산가능하나 원호, 인볼루트곡선등 비선형 경로를 가공하는 경우에는 정확하게 계산하기 힘들다. 먼저 이 논문에서는 임의의 비선형 곡선경로에 대하여도 윤곽오차를 정확히 구해낼 수 있는 새로운 윤곽오차 모델링 방법을 제안다. 또한 이러한 윤곽오차에 대한 항을 포함하는 성능지수를 정의하고, 신경망 윤곽제어를 위한 온라인 학습법칙을 유도한다. 이러한 신경망윤곽제어기의 사용으로 시스템이 비선형 특성을 가지거나 외부 환경이 변화하는 경우에도 좋은 윤곽제어 성능을 유지할 수 있다.