• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.225-235
• /
• 2013

TBM의 암반 굴착도구인 디스크커터의 작용력은 TBM의 설계와 굴진성능 평가를 위해 핵심적인 항목이다. 본 연구에서는 디스크커터 링의 형상에 따른 디스크커터 작용력의 차이를 실물 선형절삭실험에 의해 실험적으로 분석하였다. 또한 절삭실험 중에 발생하는 커터 링의 변형률을 계측하여 커터 링의 강성을 추정하였다. 분석결과, V형상의 디스크커터를 사용하게 되면 동일한 절삭조건에서 커터 관입깊이를 증가시킬 수는 있지만, 커터의 회전방향으로 큰 응력이 작용하는 것으로 나타났다. 또한 커터 작용력을 예측모델에 의해 추정할 경우에는, 디스크커터의 형상과 관련된 변수들을 고려할 수 있는 모델을 사용하는 것이 타당함을 알 수 있었다.

• 한국농공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.3885-3893
• /
• 1975

This work was intended to study the cutting graph and vibratory phenomina of a newly developed mower which may be suitable for mowing agricultural product having large and hard stems like corn and sugar beet. The system consists of cutter-bar having Curvilinear-translation motion, which attached to drag-crank mechanism. The motion of equation developed for experimental vibratory system which equipped with the cutter-bar system was established and the parameters defining the system's vibratory motion were experimentally determined. The optimum balancing weight for the cutter-bar am vibratory characteristics of the cutter-bar for various counterweight were analyzed to provide the design and operational conditions. The results of the study are summarized as follows; (1) The cutting graph by the new cutter-bar system depends upon the magnitude of ratio of forward travel(Vm) to crank speed (R$\omega$); The cutting pitch for Vm/R$\omega$ 1 (whole cycle cutting) and Vm/R$\omega$=2/$\pi$ (a half cycle cutting) are 2$\pi$ Vm and 4R, respectively. (2) The experimental vibratory system had been proved to function adequately so that it can be used in determining the required counterweight to minimize the vibratory motion of cutter-bar. (3) Experimentally determined counterweight to give the least vibratory motion was a little greater than the theoretically determined one. With the optimum counterweight it was possible to reduce up to about 87% of the amplitude without counterweight, which may be considered to be within safe operational region. (4) To avoid the actual operation of the cutter-bar at resonance which occured in low frequency ratio, it was considered that the rotational speed of the crank for a specific design of mower should be determined separately in connection with the desired cutting graph.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.167-174
• /
• 2003

The outsole mold of the shoes has been manufactured using electro-discharge machining by graphite electrode or using casting etc. The study is concerned with the measurement of the mold of the shoes in use, the modeling by CAD/CAM system, the generation of NC data and the machining by CNC machining center. The machining has been performed from the data type obtained from 3-dimensional measurement points of mold in use. The ball end mill and the engraving cutter is used as cutter and the cutting conditions are adjusted according to the shapes and sizes of the cutter and part in cutting. The method has proposed the possibility for higher productivity and quality on mold-manufacturing of shoes outsole.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.161-167
• /
• 1998

Cutting forces in ball-end milling of slanted surfaces are calculated. The cutting area is determined from the Z-map of the surface geometry and current cutter location. The obtained cutting area is projected onto the cutter plane normal to the Z-axis and compared with cutting edge element location. Cutting force is calculated by integration of elemental cutting forces of engaged cutting edge elements. Experiments with various slanted angles were performed to verify the proposed cutting force estimation model. It is shown that the proposed method predicts cutting force effectively for any geometry including sculptured surfaces with cusp marks and surfaces with pockets and holes.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.141-147
• /
• 2002

Profile machining using cutter diameter compensation is widely used in die and mould manufacturing. Especially automotive die makers try to use 3D-profile machining for trimming or flange dies. But the technological requirements and implementation issues haven't been defined. In this paper we summarized the requirements and issues of 3D-profile machining. Approximation of input profiles into sequences of line and helical arc is the first major issue. The second major issue is removing cutter inter- ference from the approximated curves holding z-values when the maximum cutter diameter is given. Keeping constant machining width, local machining, path linking problems and several detail technological requirements are also discussed.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.184-188
• /
• 2002

In 2D-Profile machining using cutter radius compensation cutter interferences are very common. To prevent the cutter interferences undercuts are inevitable in some regions of the profile. The undercut regions require cleanup machining using smaller radius tools. This paper considers a procedure of the tool path generation for the cleanup profile machining. And two methods are introduced for an efficient tool path generation. One is how to reduce the machining time by uniting adjacent tool paths of undercut regions, and the other is how to find the tool path with the minimal distance by applying TSP algorithm.

• 터널과지하공간
• /
• 제13권6호
• /
• pp.444-454
• /
• 2003

최근 TBM등의 기계식 터널 굴착에 널리 사용되는 커터 디스크 관입에 의한 암석 파쇄 기술은 커터디스크 관입에 따라 국부적으로 높은 응력이 발생하고 미소균열이 생성 및 전파되는 과정이며, 이러한 현상은 암석의 불균질성에 기인한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적으로 TBM에 의한 파괴 메카니즘을 규명하기 위하여. Weibull 분포함수를 이용하여 암석의 불균질 강도 물성을 고려하였으며, 파괴후 물성 저하를 고려하기 위하여 저감지수를 도입하였다. 본 연구결과로부터 단일 커터 디스크 관입시 측압이 매우 중요한 영향을 미치며, 측압이 작을수록 관입에 저항하는 강도는 약하여 커터 디스크와 접촉하는 면과 수직한 방향으로 파괴가 잘 발생하고 측압이 클수록 암석 표면을 따라 chipping 현상이 잘 나타났다. 또한 두 개의 커터 디스크가 작용하는 경우 파괴영역이 전파되고 상호 연합되어 최종적으로 파괴가 발생하는데, 커터 디스크 간격이 70 mm인 경우가 40 mm와 100 mm인 경우 비해 좋은 파쇄효율을 나타내었다. 이상의 결과로부터 커터 디스크 관입에 의한 암석의 chipping 과정 및 메카니즘의 이해와 TBM 터널 설계를 위한 다양한 검토를 해석적 기법으로서 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.508-511
• /
• 2011

Dust released from the rotating timber cutting process causes various kinds of diseases as well as safety issues. Although there were lots of efforts to reduce the amount of dust by installing large-sized dust collectors or by using expensive high-quality cutters, they proved to be not so effective. In this study we want to modify and improve the design of the rotary cutter system to prevent dust from being released to the environment as possible by using computational fluid dynamics (CFD) analysis. We have developed CFD models of the conventional cutter and several design modifications. Through the CFD analysis the characteristics of the air flow was predicted, and then the behavior of dust produced during the cutting process was analyzed for different designs. The most efficient design feature to capture dust inside the cutter as much as possible was chosen based on the CFD analysis results. Finally the prototype of the ratary saw machine was constructed and tested to check the dust capturing efficiency, which result is reasonably consistent with the predicted performance through the CFD analysis.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.573-584
• /
• 2014

본 연구에서는 로드헤더 커팅헤드 설계의 기본 사항인 절삭조건에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보는 기초 연구를 진행하기 위하여 연암 및 보통암을 대상으로 하는 슬림 코니컬커터를 사용하여 받음각과 커터관입깊이, 커터간격의 조건에 따른 선형절삭시험을 수행하였다. 각 시험조건에서 커터작용력인 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. S/d비와 비에너지의 관계, 관입깊이와 비에너지의 관계, S/d비와 커터작용력의 관계로부터 받음각이 $50^{\circ}$, 커터간격이 12 mm, 커터관입깊이가 9 mm인 조건이 모르타르시험체에 대한 최적의 절삭조건임을 확인할 수 있었다. 특히 받음각이 $50^{\circ}$인 경우가 $45^{\circ}$인 경우에 비해 장비사양 설계를 위해 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.501-513
• /
• 2020

TBM 터널굴착에서 실질적으로 지반을 굴착하는 역할을 하는 부분인 커터헤드 설계 시, 커터 관입깊이와 커터 간격을 달리하여 커터절삭 시험 시 최소 비에너지에서의 커터간격을 반영하고 있으나, 암반 조건에 따라서 동일한 커터 관입깊이에서의 최적 커터간격이 달라지기 때문에 최적 커터간격을 설정하는 연구가 활발히 진행되어야 한다. 이러한 비선형적인 커터 관입깊이와 커터 간격의 관계에서 커터 관입깊이에 따른 최적 커터간격을 예측하기 위해 머신러닝 기법인 의사결정나무 기반 랜덤 포레스트 회귀 모델과 SVM 회귀모델을 이용하여 커터 관입깊이에 따른 최적 커터 간격을 예측하였다. 랜덤 포레스트 분석기법은 SVM 분석기법보다 데이터 개수에 더 큰 영향을 받기 때문에 커터 관입깊이에 따른 최적 커터간격비의 예측에 SVM이 더 정확한 예측을 하였다. 데이터가 많이 축적되면 SVM 회귀모델이 보다 더 정확한 예측값으로 커터헤드 설계 시 커터간격을 설정하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.