The use of permanent magnet motors have increased as controlled motors throughout the world. According to the development of magnetic materials and control technology, the motors are required to small size and compact design. Therefore it is introduced for servo motor to be contented with the characteristics of CNC machine tools in this paper. It is represented for the result of design, analysis, manufacture and test of the motor.
Base-mounted type(BMT) driving assembly in CNC machine tools is an indispensable part to improve productivity by reducing tool changeover time and to meet the ever-increasing demand of precision machine tools. This study aimed to perform finite element analysis and geometric parameter optimization to improve the efficiency of BMT driving assembly. First, simulations for three-dimensional structural and vibration analysis were performed using ANSYS/Workbench on the initial geometric models of BMT driving assembly. After analyzing stress and deformation concentration zones, several new geometrical models were designed and evaluated by design of experiments and ANSYS/DesignXplorer. Through a series of analysis-evaluation-modification cycles, it was seen that designed models were effective in determining optimal geometry of BMT driving assembly.
접촉식 측정 프로브는 3 차원 좌표 측정기 및 CNC 공작기계 등에서 제품 검사에 많이 활용되고 있고, 최근 품질 향상을 위한 가공 및 검사장비의 고정도화에 따라 측정의 정확도도 또한 매우 중요시 되고 있다. 이에 따라 스트레인 게이지 등을 이용한 고정도의 측정 프로브가 사용되고 있기는 하지만, 본 연구에서는 경제적인 측면을 고려하여 산업현장에서 공작기계에 많이 활용되는 일반 접촉식 측정 프로브의 메커니즘을 이해하고, 측정 시 발생할 수 있는 프로빙 오차에 대한 분석 및 보정을 통하여 그 활용성을 높이고자 하였다. 이를 위하여 스타일러스 반경 및 중심 정렬오차가 규명되었고, 3 차원 공간상의 측정 좌표에서 프로빙 오차에 대한 해석이 이루어졌다. 이러한 오차들을 보정하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 실제 CNC 공작기계 상에서 기준구 측정을 통한 검증이 이루어졌다.
본 논문에서 제안한 Fara DS Series의 AC SERVO (DC BRUSHLESS) MOTOR 제어기는 ROBOT, CNC, 각종 공작기계및 FA기기에서 MOTOR를 구동 원으로 사용하는데 사용되는 제품이다. AC SERVO MOTOR DRIVE의 Inverter에 IGBT(Insulated Gate Bipoler Transistor)를 사용하여 Switching 주파수를 높임으로써 Motor를 가변속 제어할때 발생하는 소음 및 진동을 극소화 하였다. 또한 일반적으로 Motor 속도제어를 급감속으로 제어할때 Servo Motor의 비선형 특성으로 인한 전류위상을 보상하여 모든 동작구간에서 최적의 상태의 제어가 되도록 개발하였다. 그리고 다양한 User Option 기능을 내장하여 User가 원하는 제어대상에 효과적으로 적용할 수 있도록 하였다. 아울러 MOTOR 제어기에 내장 된 다수의 보호기능을 통해서 Motor운전중 발생하는 이상상태에 대해 제어기를 보호할 수 있도록 하였다. 제안한 제어기는 부하변동, 전압변동, 온습도변동에 대해 속도변동율을 최소화 함으로써 ROBOT, CNC등 FA분야에서 폭넓게 이용할수 있다.
It is difficult to separate those of NC controller from the error of machine tools because the conventional testing methods to inspect the performance are including the errors of moving system, therefore it has been used as the methods that compare the other controllers. Also, it is hard to predict the machine itself errors with the methods assembling the NC controller and moving system on machine because of the variable load conditions. In this study, the performance inspecting system was developed by analyse the $axis\_rotating$ properties of servo system finally outputting from NC controller. The axis torque was controlled by motor dynamometer and the rotating position accuracy was measured by this developed system.
Since carbon fiber epoxy composite materials have excellent properties for structures due to their high specific strength, high specific modulus, high damping and low thermal expansion, the hollow shafts made of carbon fiber epoxy composites have been widely used for power transmission shafts for motor vehicles , spindles of machine tools, motor base, bearing mount for tool up and manufacturing. The molded composite machine elements are not usually accurate enough for mechanical machine elements, which require turning drilling , cutting and grinding. The experiment are surface grinding wheel GC60 to the carbon fiber epoxy composite specimen with respect to staking angle [0]nT , [45]nT, [90]nT on the CNC grinding machine. In this paper, the surface grinding characteristics of composite plate, which are surveyed experimentally and analytically with respect to the grinding force, surface roughness and wheel loading according to the variable depth of cut, wheel velocity and table feed rate are investigated.
For the development of a ultra-precision CNC polishing system including on-machine measurement system, we study a corrective polishing algorithm. We calculated unit removal profiles for various flat type polishing tools and polishing tool positions. Using these results we simulate the corrective polishing process based on dwell time control. We calculate dwell time distributions and residual error of the polishing simulation method and the FFT calculation method. We test corrective polishing algorithm with an optical glass. The target removal shape is a sine wave that has amplitude 0.3 micro meters. We find this polishing process has a machining resolution of nanometer order and is effective for sub-micrometer order machining. This result will be used for the software development of the CNC polishing system.
Continuous sliding mode control is applied to turning process for cutting force regulation. The highest feedrate compatible with the allowable cutting force is applied in rough cutting process such that maximum productivity is ensured and tool breakage is avoided. The programmed feedrate is overridden after the control algorithm is carried out. However, most CNC lathe manufacturers offer limited number of data bits far feedrate override, thus resulting in nonlinear behavior of the machine tools. Such nonlinearity brings “quantized” effect, and the optimal faedrate is rounded off before being fed into the CNC system. To compensate for this problem, continuous sliding mode control is applied. Conventional switching control law at a sliding surface is replaced by a smooth control interpolation in a selected boundary layer to avoid the excitation of high-frequency dynamics. Simulation results are presented in comparison with those obtained by applying adaptive control.
With the development of CNC(Computer Numerical Control) and communication technology, the connotation and functions of Distributed Numerical Control have been greatly enlarged. In this study, we develop and implement a Distributed Numerical Control system that has real time and multi-tasking operation capability for the machining cell with various NC(Numerical Control) and CNC machines. With the consideration of economy, generalization and extension, this system is interfaced with Shop Floor Control System, Machine Control System and Tool Preparation System using advanced networking method. In the implementation phase, we use the ORACLE DBMS (Database Management System) as the DBMS and Microsoft Visual C++ as the programming tools.
금형이나 부품절삭가공 등에 사용하고 있는 공작기계(밀링, 선반)는 Gcode라는 좌표값에 따라 공작기계를 동작시킨다. 공작기계가 많을 경우에는 휴대용 데이터 캐리어(data carrier) 이용하여 각각의 공작기계에 Gcode 데이터를 다운로딩 하고 있다. 현재에는 이러한 불편함을 해소하기 위하여 고가의 최신기술을 도입한 UTP, Wi-Fi, USB, CF 등을 기반으로 Gcode 데이터를 전송하는 시스템을 개발하고 있지만, 과거에 구입한 구형장비의 경우에는 RS-232를 사용하고 있어 데이터 전송이 불편함이 있다. 본 논문에서는 ATmega128을 활용하여 WGTE(Wireless Gcode Transfer Equipment)를 개발하여 시중에 상용화 되고 있는 고가의 장비를 대신할 수 있는 블루투스(bluetooth) 기반의 WGTE를 개발하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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