• 한국정밀공학회지
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• 제12권1호
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• pp.112-122
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• 1995

본 연구에서는 절삭공구가 채터진동을 일으킬때 AE(Acoustic Emission) 신호와 어떤관계가 있는지를 실험적으로 연구하였다. 모달분석을 통하여 절삭공구의 고유진동수 및 모우드형상을 구하였으며, 실제 절삭실험에서는 이송방향 및 절삭방향의 가속도를 계측하여 위상치를 결정하었다. AE신호와 두 가속도 와의 관계를 알기위하여 AE 실험을 하였다. AE신호의 폭발점은 대개 Lissajous loop의 방향전환점에서 관찰 되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권3호
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• pp.210-217
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• 2009

This paper presents the analytical prediction of stability lobes in milling. The stability lobes are obtained by measuring the frequency response function (FRF) of a machining center at the cutting point of the end mill cutter, identifying cutting constants, and approximating cutting force coefficients. The stability lobes are experimentally verified through cutting tests.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-187
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• 2007

이 연구의 목적은 선삭 가공시 발생하는 채터 진동을 계측하기 위하여 일반적인 가속도계가 가진 단점을 보완한 페브리-페롯형(Fabry-Prtot) 광섬유 간섭계 센서를 공구에 직접 부착하여 채터 진동을 측정하고 이것의 유용성을 확인하는 것이다. 측정된 주파수 스펙트럼과 이론해석 상의 리셉턴스 곡선과 비교하였는데 공구진동이 클수록 가진 주파수 이동이 생성되며 이는 공구의 날 끝에 질량효과가 더해짐을 의미함을 알 수 있었다. 질량효과가 더해지면 진동 주파수는 저주파 쪽으로 이동한다. 진동 주파수의 저주파 영역의 이동은 일반적인 재생형 채터에서 흔히 일어나는 현상이다. 또한 측정한 채터 주파수는 고유진동수가 아닌 외부 가진 주파수인 것으로 확인 됐으며 측정 결과와 같이 본 실험에 사용된 광섬유 센서는 외부 진동 주파수를 잘 계측 하였으며 페브리-페롯 센서는 특히 공구진동의 측정에 유용함을 보았다. 본 연구를 통하여 적용분야로 간섭계형 광섬유 센서를 공구 표면에 직접 설치하고 공구 진동을 관찰하는 교육목적의 실험에도 응용할 수 있다. 본 실험과 같은 페브리-페롯 간섭계 센서의 공구 직접 접촉식 방법에 대한 연구는 국내외 적으로 그 사례를 찾아보기 힘든 독창적인 방법인 것으로 추정된다. 본 연구결과는 또한 향후 공구진동과 마멸을 연구하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.206-210
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• 2003

Machining of deep holes with conventional boring bars frequently induce chatter vibration because of their low dynamic stiffness which is defined as the product of static stiffness and damping of conventional boring bar materials. In addition, the specific stiffness ($E/{\rho}g$) of boring bars is more important than the static stiffness to increase the fundamental natural frequency of boring bars in high speed machining. Therefore, boring bar materials should have high static stiffness and high damping as well as high specific stiffness. The best way to meet requirements is to employ fiber reinforced composite materials for high speed boring bars because composite materials have high static stiffness, high damping and high specific stiffness compared to conventional boring bar materials. In this study, the dynamic characteristics of carbon fiber epoxy composite boring bars were investigated. From the metal cutting test, it was found that the chatter was not initiated up to the ratio of length to diameter of 10.7 at the rotating speed of 2,500 rpm.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.22-31
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• 1991

Machining with boring bars frequently induce chatter vibration because of the low stiffness and damping of cantilever shape of boring bars. To increase stiffness and damping, a carbon fiber epoxy composite boring bar was designed, manufactured and tested. The natural frequency of the carbon fiber epoxy composite boring bar in the free-free end condition was incerased more than 50% over that of the steel boring bar, and the damping of the carbon fiber epoxy composite boring bar was also increased 450%. The fundamental natural frequency of the carbon fiber epoxycomposite boring bar in the cantilever beam condition was found to be increased 20-30% over that of the steel boring bar in overhang length range 140-200mm. In machining S45C tapered workpieces, the limit of the overhang length of the steel boring bar was about 170mm in cutting speed 140m/min.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권2호
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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.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.404-409
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• 2004

To maximize the productivity in machining molds and dies, machine tools should operate at high speeds. During the high speed operation of moving frames or spindles, vibration problems are apt to occur if the machine tool structures are made of conventional steel materials with inferior damping characteristics. However, self-excited vibration or chatter is bound to occur during high speed machining when cutting speed exceeds the stability limit of machine tool. Chatter is undesirable because of its adverse effect on surface finish, machining accuracy, and tool life. Furthermore, chatter is a major cause of reducing production rate because, if no remedy can be found, metal removal rates have to be lowered until vibration-free performances is obtained. Also, the resonant vibration of machine tools frequently occurs when operating frequency approaches one of their natural frequencies because machine tools have several natural frequencies due to their many continuous structural elements. However, these vibration problems are closely related to damping characteristics of machine tool structures. The polymer concrete has high potential for machine tool bed due to its good damping characteristics with moderate stiffness. This paper presents the use of polymer concrete and sandwich structures to overcome vibration problems. Also, co-cure bonding method for functional part mounting was exhibited experimentally, by which manufacturing time and cost for polymer concrete bed will be remarkably reduced.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-116
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• 2003

To maximize the productivity in machining molds and dies, machine tools should operate at high speeds. During the high speed operation of moving frames or spindles, vibration problems are apt to occur if the machine tool structures are made of conventional steel materials with inferior damping characteristics. However, self-excited vibration or chatter is bound to occur during high speed machining when cutting speed exceeds the stability limit of machine tool. Chatter is undesirable because of its adverse effect on surface finish, machining accuracy, and tool lift. Furthermore, chatter is a major cause of reducing production rate because, if no remedy can be found, metal removal rates have to be lowered until vibration-free performances is obtained. Also, the resonant vibration of machine tools frequently occurs when operating frequency approaches one of their natural frequencies because machine tools have several natural frequencies due to their many continuous structural elements. However, these vibration problems are closely related to damping characteristics of machine tool structures. This paper presents the use of polymer concrete and sandwich structures to overcome vibration problems. The polymer concrete has high potential for machine tool bed due to its good damping characteristics with moderate stiffness. In this study, a polymer concrete bed combined with welded steel structure i.e., a hybrid structure was designed and manufactured for a high-speed gantry-type milling. Also. its dynamic characteristics were measured by modal tests.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.429-435
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• 2012

압연공정 중에 작업롤은 스트립과의 지속적인 마찰에 의해 마모가 발생하여, 질량 불평형이 발생하게 된다. 이러한 작업롤의 질량 불평형을 고려한 압연기의 수학적 모델을 제안하였고, 이 모델은 실험에 의해 검증되었다. 작업롤은 편심을 가진 강체 로터로 가정되어, 질량 불평형의 채터 진동에 대한 영향을 분석하였다. 스핀들의 준평형 해석을 통해 계산된 조인트 힘은 압연기의 작업롤에 외력으로 작용시켰다. 압연기의 운동방정식을 직접적분법으로 풀어 과도 응답을 얻고 주파수 분석을 수행하였다. 편심은 수직 방향의 진동보다 수평 방향의 진동에 더 큰 영향을 끼쳤는데, 작업롤 반경의 1%의 편심거리도 수평 방향 채터 주파수의 진폭을 크게 상승시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.29-30
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• 2007