• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.67-76
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• 2012

본 논문은 Shield-TBM 커터비트배치 설계에 관한 연구로서 커터비트의 간격에 따른 축소모형실험과 수치해석을 실시하였다. 축소모형실험을 통해 커터비트 간격 및 굴진속도에 따른 커터헤드 압력과 굴진시간를 측정하였다. 축소모형실험 결과를 검증하기 위해 수치해석을 실시하였으며, 이를 축소모형실험과 비교 분석하였다. 커터비트 간격을 일체화, 1.0D, 1.5D의 세 가지 Case로 적용하고 TBM을 굴착 할 경우 커터비트와 커터비트 간격이 1.0D인 경우 굴진속도가 가장 빠르며 지반변위와 커터헤드의 막장압이 안정하게 유지되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 바탕으로 토사지반 커터헤드의 비트배치에 대한 추가적인 연구가 이루어진다면 실질적인 연구성과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.244-254
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• 2023

TBM에 장착되어 암석을 절삭하는 디스크커터에는 암반을 굴착하는 과정에서 세 방향의 절삭력이 작용한다. 일반적으로 디스크커터의 절삭력은 굴착대상암반의 강도에 따라 증가하는 것으로 알려져 있고, 디스크커터가 여러 원인에 의해 정상적으로 회전이 이루어지지 않는 경우에는 회전력이 급격하게 증가할 수 있다. 따라서 굴착 도중 디스크커터에 작용하는 절삭력은 굴착의 대상이 되는 암반의 상태나 디스크커터의 절삭상태를 나타내는 중요한 정보가 될 수 있다. 이러한 이유로 해외를 중심으로 디스크커터의 작용력을 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 현재까지 해외의 문헌을 통해 보고되고 있는 TBM 디스크커터의 하중계측에 관한 연구현황에 대하여 소개하고자 하였다. 향후 국내에서도 유사한 기술의 개발이 이루어지는 경우에 유용한 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권5호
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• pp.65-71
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• 1998

This paper presents in-process compensation methodology to eliminate cutter runout and improve machined surface quality. The cutter runout compensation system consists of the micro-positioning mechanism with the PZT (piezo-electric translator) which is embeded in the sliding table to manipulate the radial depth of cut in real time. For the implementation of cutter runout compensation methodology. cutting force adaptive control was proposed in the angle domain based upon PI (proportional-integral) control strategy to eliminate chip-load change in end milling process. Micro-positioning control due to adaptive acuation force response improves the machined surface quality by compensation or elimination of cutter runout induced cutting force variation. This results will provide lots of information to build-up the precision machining technology.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.35-43
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• 2004

It is well known that the five-axis machining has advantages of tool accessibility and machined surface quality when compared with conventional three-axis machining. Traditional researches on the five-axis tool-path generation have addressed interferences such as cutter gouging, collision, machine kinematics and optimization of a CL(cutter location) or a cutter position. In the paper it is presented that optimal CL data for a face-milling cutter moving on a tool-path are obtained by incorporating TSS(tool swept surface) model. The TSS model from current CL position to the next CL position is constructed based on machine kinematics as well as cutter geometry, with which the deviation from the design surface can be computed. Then the next CC(cutter-contact) point should be adjusted such that the deviation conforms to given machining tolerance value. The proposed algorithm was implemented and applied to a marine propeller machining, which proved effective from a quantitative point of view. In addition, the algorithm using the TSS can also be applied to avoid cutter convex interferences in general three-axis NC machining.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-7
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• 2016

The pick cutter, which directly contacts and crushes the rock, is the expendable part of a roadheader. The arrangement and angle of attachment of the pick cutter are important factors that determine excavator performance. It is necessary to numerically calculate the contact between the pick cutter and rock. The rock is defined as a set of particles using the discrete element method. The parallel bond model is used to define the bonds between particles. The properties of granite that are measured by the uniaxial compressive test are applied to the numerical rock model. The pick cutter is defined by the polygon elements. The linear cutting simulation is considered to simulate the contact between the pick cutter and rock. The results of the simulation show the rock breaking due to contact with the pick cutter.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2612-2617
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• 2013

본 연구에서는 스틸 헤어커터와 비교하여 절삭성, 내식성 내마모성이 우수하고 생체친화성이 뛰어난 소재인 지르코니아($ZrO_2$)를 원료로 하는 헤어커터 개발을 위하여 설계, 성형, 소결, 연마가공 최적화를 통해 두께 0.253mm의 초박형 지르코니아 커터를 제작하였다. 커터 시편을 전자주사현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 성형성과 절삭면 가공이 양호한 것으로 나타났으며, 절단시험을 통해 상품성이 충분한 것으로 평가되었다. 본 지르코니아 커터 가공기술 연구결과를 이용하여 면도기, 여성용 제모기, 눈썹정리기 등 고부가가치 미용기구 개발에 활용 될 수 있다.

• 품질경영학회지
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• 제44권4호
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• pp.935-949
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• 2016

Purpose: This study attempts to find out the optimum condition of the rotary cutter making pellet in the footwear outsole process. The pellets are used in the process of outsole rubber fabrication to reduce cycle time and save raw material. Methods: Computer simulations are used to analyze the maximum stress in the rotary cutter after designing a variety of cutter shapes. Taguchi method is used to identify the robust condition of the cutter. In $L_{18}$ orthogonal array, the control factors such as knife width, twisted angle, number of knives, diameter, knife depth and supported angle are considered and noise factors like assembly tolerance and amount of antifriction are allocated. Results: It is found that the most important factors to reduce maximum stress in the cutter are supported angle and diameter. Using Tacuchi's results, we can reduce 70% cycle time and 9% raw material compared to the traditional method using cutting die. Conclusion: When designing the rotary cutter, the best conditions are the diameter at its maximum allowable value and supported angle in the boundary of machine inner space.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2006

As the Mobile and Display technology are being developed quickly, new wireless devices are released in great numbers. They reduce existing devices' life time and demand a reduction of developing period of portable devices. With these demands, existing film cutting mold used many films of portable devices, especially LCD Display, needs to be more precise, and cheaper. In this research, we have analyzed machining characteristics of cutter shapes, materials, and cutting conditions for application to other films. Cutter edge was machined by slot cutting method and CAD program to select the cutter shape and cutter angle. Also, we have determined the optimal cutting conditions using high speed machining experiments to improve the productivity.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2089-2104
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• 1995

A novel and efficient cutter path planning method for machining intricately shaped curved surfaces, called the steepest directed tree method, is presented. The curved surface is defined by triangular facets, the density and structure of which are determined by the intricacy and form accuracy of the surface. Geometrical form definition and recognition of the topological features are used to connect the nodes of the triangulated surface meshes for the successive and interconnected steepest pathways, which makes good use of end milling characteristics. The planetary cutter centers are determined to locate along smoothly changing paths and then the height values of the cutter are adjusted to avoid surface interference. Several machined examples of intersecting and intricate surfaces are presented to illustrate the benefits of the new approach. It is shown that due to more consistent geometry matching between cutter and surface(in comparison with the current CC Cartesian method) surface finish can be typically improved. Moreover, the material in concave fillets which is difficult to be removed by ball mills can be removed efficiently. The built-in positioning of cutter to avoid interference runs minutely in the sharp and discontinuous regions. The steepest upward movement of the cutter gives a stable dynamic cutting state and allows increase in the feedrate and spindle speed while remaining the stable cutting state.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.161-182
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• 2018

본 연구에서는 퇴적층 암석에서 픽 커터의 절삭성능을 평가하기 위하여 선형절삭시험을 수행하였다. 중국에서 채취된 Linyi사암과 역암을 모사한 콘크리트를 시험체로 사용하였다. 소규모 선형절삭시험장비를 이용하여 다양한 절삭조건하에서 절삭조건에 따른 커터작용력과 비에너지의 변화양상을 평가하였다. 커터작용력은 두 가지 재료 모두에서 압입깊이와 커터간격이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 재료의 강도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면 최대작용력과 평균작용력의 비율은 재료의 강도에 영향을 받기 보다는 재료의 구성 물질과 절삭특성에 영향을 받는 것으로 판단되었다. 절삭계수는 암석과 픽 커터의 마찰 특성에 영향을 받으나 절삭조건에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 절삭계수와 픽 커터 작용력의 합력방향에 따라 암석의 특성을 고려한 최적의 절삭각도를 선정해야 할 것으로 판단되었다. 한편 절삭조건에 따른 비에너지의 변화양상으로부터 최적 절삭조건을 규명하였다. 두 가지 재료에서 최적 s/p비는 2~4 범위로 도출되었고, 압입깊이가 증가함에 따라 비에너지는 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구의 결과는 픽 커터의 절삭메커니즘 규명을 위한 데이터베이스로 활용될 수 있으며, 픽 커터를 사용한 기계굴착장비의 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.