• 제목/요약/키워드: Boring Cutter

검색결과 38건 처리시간 0.02초

드릴, 보링 공정복합형 스텝 커터의 개발 (A Study on the Development of a Step Cutter with Hybrid Process of Drilling and Boring)

  • 황종대;허윤녕;오지영;정윤교;조성림
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.30-35
    • /
    • 2008
  • As demands for being economical, precise drilling process is on the increase. Therefore, the objective of this study is to develop a step cutter that can be controllable through micro dimension and can be changed from separate manufacturing processes of drilling and boring into an integrated one. In order to attain this object the step cutter is designed with a 3D geometric modeling and the design could be modified easily by using parametric modeling methodology. Also, collision is not occurred during manufacturing process because of cutting simulation. The step cutter is assembled by parts made up of 5-axis machining and sintering. Validation tests are accomplished. They show that developed cutter has characteristics such as reduction of machining time as well as the good surface roughness of the machined hole. Indeed, reliability could be obtained from a durability test.

  • PDF

보링커터의 세장비에 따른 구멍 정밀도 변화에 관한 연구 (A Study on the Change in Hole Precision with Slenderness Ratio of Boring Cutter)

  • 천세호
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.7-12
    • /
    • 2017
  • It is assumed that the buckling and cutting conditions depending on the slenderness ratio will affect the machining quality of the rotary boring tool mounted on a milling machine. In this study, the boring cutter was designed and fabricated to precisely create the Ø30 hole. Through the performance evaluation, the accuracy of the hole according to the slenderness ratio and cutting conditions was analyzed, and the following conclusions were obtained. The higher the RPM, the smaller the change in the working diameter, and the smaller the hole. Next, the smaller the slenderness ratio, the smaller the change in straightness due to the change in cutting conditions. Finally, the slenderness ratio also affects the tendency for changes in the concentricity. The larger the slenderness ratio, the more sensitive the concentricity to changes in cutting conditions.

AL6061-T4의 보링가공 시 절삭조건에 따른 직경 변화에 관한 연구 (A study on the Change of Diameter Based on Cutting Conditions in AL6061-T4 Boring Machining)

  • 천세호
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.49-54
    • /
    • 2020
  • The purpose of this study is to investigate the effects of the change in the spindle speed and the feed rate on the diameter change of a hole using a boring cutter for the internal boring process of AL6061-T4 alloys. The experimental results are quantitatively analyzed by applying the factor analysis and the response surface analysis of the experimental design method. The tendency of the diameter change according to the change in the spindle speed and feed level is also evaluated. During the internal boring process of AL6061-T4 alloys, the main factor affecting the diameter change is the spindle speed in which the diameter decreases as the number of revolutions increases. In addition, the diameter tends to increase as the feed is increased; however, as the number of spindle revolutions increases, the influence of the feed decreases.

회전노즐장비 작동시 하수관내의 열전달 및 유동현상에 관한 연구 (A Study On Heat Transfer and Flow Characteristics for Boring in Sewer by Rotating Cutter Tool)

  • 박영기;이장춘;이동주
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.95-100
    • /
    • 2006
  • Heat transfer and flow characteristics in a pipe in which the rotating cutting tool for boring a underground pipe without digging were considered in this study. The amount of heat generation due to the friction between the rotating cutter and pipe wall, mixing (low of air and water injected to cool down are the two important factors to design the boring machine Computational fluid dynamics analysis using the Eulerian mixture model and the standard $\kappa-\varepsilon$ turbulence model was used to analyze the complex phenomena in a pipe during the process. Results show that pipe wall temperature decreased with increasing the cooling water inlet velocity. it is also shown that pipe wail temperature was lowered when the cutter rotation speed was increased until 600 rpm. There was no further cooling effect over 600 rpm.

TBE의 굴착성능 평가를 위한 회전식 절삭시험의 적용 (Application of Rotary Cutting Test for Performance Assessment of Tunnel Boring Extender)

  • 정호영;전석원;조정우
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.243-253
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 회전식 절삭시험기를 활용하여 TBE (Tunnel Boring Extender)의 굴착효율을 평가하였다. 회전식절삭시험에서 TBE에 의한 굴착과정을 모사하기 위하여 중앙부가 선행 굴착되어 있는 중공형의 암석모사시험체를 모르타르를 이용하여 제작하였다. 회전식 절삭시험기에 설치된 언더커팅 디스크(undercutting disc cutter, UDC)를 이용하여 나선궤적을 따라 암석을 절삭함으로써 TBE에 의한 굴착과정을 모사하였으며, 언더커팅 디스크의 절삭조건을 변화시켜가며 절삭조건들이 커터작용력 및 비에너지에 미치는 영향을 살펴보았다. 시험결과로부터 UDC의 커터작용력은 반경압입깊이와 수직압입깊이가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 세 방향의 작용력 중 수직력의 비중이 매우 크게 나타났다. 반면 비에너지는 반경방향과 수직방향 압입깊이에 따라 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 두 압입깊이의 비에 따라 비에너지가 최소화되는 지점이 나타날 것으로 판단되었다.

3차원 입자결합모델을 이용한 디스크 커터의 암석절삭에 관한 연구 (Three Dimensional Numerical Analysis on Rock Cutting Behavior of Disc Cutter Using Particle Flow Code)

  • 이승중;최성웅
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.54-65
    • /
    • 2013
  • 선형절삭시험(Linear Cutting Machine)은 TBM(Tunnel Boring Machine)에서의 디스크 커터 설계와 굴진성능 예측을 위한 가장 신뢰성 있는 시험 중의 하나로서, 실대형 암석시료를 대상으로 실제의 커터 하중을 예측할 수 있는 장점을 갖고 있지만, 시료의 채취 및 운반이 용이하지 않고, 1회 시험에 많은 비용이 소요되는 단점을 갖고 있다. 최근 선형절삭시험이 갖는 이러한 경제적 시간적 제약점들을 극복할 수 있는 현실성 있는 수치모델의 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 3차원 입자결합모델을 이용하여 디스크 커터의 절삭에 의한 부산 응회암의 파쇄양상과 최적 커터간격을 도출하였다. 본 해석에서 분석된 비에너지는 $14.3MJ/m^3$ 일 때 최소값을 나타냈다. 이때의 최적의 s/p 비는 약 16 으로 분석되었으며, 부산응회암의 선형절삭시험 및 유한요소법에 의한 수치해석 연구결과와 유사한 경향을 나타냈다.

TBM 디스크커터의 마모량 실시간 계측을 위한 연구현황 (Introduction to Research Trend of Real-Time Measurement for Wear of TBM Disc Cutter)

  • 박민성;주민석;조민성;이준;김정주;정호영
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.478-490
    • /
    • 2022
  • TBM의 주요 절삭도구인 디스크커터는 과다하게 마모되거나 손상된 경우 적절한 시기에 교체되어야 한다. 일반적으로 커터의 교체여부를 판단하기 위해서 작업자가 커터헤드 챔버의 내부로 접근하여 디스크 커터의 상태와 마모량을 계측하고 있다. 하지만 커터헤드(cutterhead) 챔버(chamber) 내부는 작업자에게 열악한 조건일 경우가 많아 작업자의 안전과 관련한 이슈가 있으며, 인력에 의해서 계측이 이루어짐에 따라 계측치의 오차도 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 한계점을 극복하고자 현재 해외에서는 디스크커터의 마모정도를 계측센서를 통해 굴착 중에 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 현재까지 해외의 문헌을 통해 보고되고 있는 TBM 디스크커터의 마모량 계측에 관한 연구현황에 대하여 소개하고자 하였다. 여러 형식의 센서가 디스크커터의 마모계측을 위해 활용되고 있으며, 향후 국내에서도 유사한 기술의 개발이 이루어지는 경우에 유용한 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

전이 구간(트렌지션 커터존)의 최적 디스크커터 각도 산정에 관한 수치해석 연구 (Numerical analysis on the estimation of optimal disc cutter angle in transition cutter zone)

  • 이상연;송기일
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 2021
  • Tunnel boring machine (TBM)의 설계에 있어서 지반과 직접적으로 맞닿아 절삭을 담당하는 커터헤드의 설계에 따라서 장비의 굴진효율이 달라지게 된다. 디스크커터는 배치되는 위치에 따라 센터 커터 존, 이너 커터 존, 트렌지션 커터 존으로 구분된다. 기존에도 페이스커터의 최적 절삭조건을 규명하기 위한 연구는 많이 진행되어 왔으나, 트렌지션 커터의 최적 절삭조건을 규명하기 위한 연구는 상대적으로 미진하였다. 본 연구에서는 트렌지션 커터의 최적의 절삭조건을 규명하기 위해 개별요소법 수치해석을 수행하고 트렌지션 커터 사이의 각도에 따른 비에너지 곡선을 작도하여 최적 절삭조건을 알아보고자 하였다. 수치해석 결과 전이영역에서 최소 비에너지를 보이는 트렌지션 커터 사이의 각도 9°인 것으로 확인되었다. 이를 트렌지션 커터의 경사각에 따라 3가지 영역으로 구분하고 영역별 디스크커터 사이의 각도와 비에너지를 정리한 결과 트렌지션 커터의 경사각이 커질수록 최적 비에너지를 보이는 트렌지션 커터 사이의 각도는 10°에서 8°까지 점차 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 기존에 사용되고 있는 트렌지션 커터의 설계 결과와 유사한 경향으로써, 본 연구의 결과를 밑받침한다.

SVM 기법을 이용한 쉴드 TBM 디스크 커터 교환 주기 예측 (Prediction of replacement period of shield TBM disc cutter using SVM)

  • 나유성;김명인;김범주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제21권5호
    • /
    • pp.641-656
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine) 터널 디스크 커터의 적절한 교체 시기를 예측하기 위한 방법으로 머신러닝 기법을 사용한 방법을 제안하였으며, 이를 위해 국내 기 시공된 쉴드 TBM 현장의 데이터를 이용하여 다양한 머신러닝 알고리즘 중 SVM (Support Vector Machine)을 이용하여 예측 모델을 구축하고 그 성능을 평가하였다. 지반 조건별 디스크 커터의 마모와 높은 상관성을 갖는 TBM 기계 데이터와 디스크 커터 교체 이력을 분류하고, 이들을 SVM의 변수로 사용하여 3종류의 분류 함수를 적용하여 각각 학습을 한 후 예측을 수행한 결과, 각 지반 조건에 대해서 3종류의 SVM 분류 함수 중 전체적으로 RBF (Radial Basis Function) SVM의 예측성능이 가장 우수하며(평균적으로 80%의 정확도, 10% 오분류율), 지반 조건별로 구분 시 디스크 커터 교체 데이터의 수가 많을수록 예측 결과가 좋은 것으로 나타났다. 향후 많은 데이터를 축적하고 이를 모두 활용하여 학습모델을 지속적으로 발전시켜 나간다면 이와 같은 디스크 커터 교환주기를 예측하기 위한 머신러닝 기법의 실무 적용성이 매우 클 것으로 기대한다.