• 제목/요약/키워드: Cutting-Simulation

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2차원 절삭에서 공구이탈시 발생하는 버에 관한 강소성 유한요소해석 (Rigid-Plastic Finite Element Analysis of Burr Formation at the Exit Stage in Orthogonal Cutting)

  • 고대철;김병민;고성림
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.125-133
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    • 1998
  • The objective of this study is to propose a new approach for modelling of burr formation process during orthogonal cutting when the tool exits the workpiece. This approach is based on the rigid-plastic finite element method combined with the ductile fracture criterion and the element kill method. This approach is applied to orthogonal cutting process to predict the fracture location and the fracture angle as well as the cutting force. To validate this approach, orthogonal cutting tests inside SEM(scanning electron microscope) at very low speed are carried out using A16061-T6 to observe the behavior of the material during the chip and the burr formation. The results of the experiment are compared with those of the finite element simulation.

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슬라이딩 모드 제어기를 응용한 선삭공정 절삭력 제어 (Cutting Force Regulation in Turning Using Sliding Mode Control)

  • 박영빈;김종원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.605-609
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    • 1996
  • 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.

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측벽 엔드밀 가공에서 공구 변형을 고려한 형상 오차 예측 (Form Error Prediction in Side Wall Milling Considering Tool Deflection)

  • 류시형;주종남
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • A method for form error prediction in side wall machining with a flat end mill is suggested. Form error is predicted directly from the tool deflection without surface generation by cutting edge locus with time simulation. Developed model can predict the surface form error about three hundred times faster than the previous method. Cutting forces and tool deflection are calculated considering tool geometry, tool setting error and machine tool stiffness. The characteristics and the difference of generated surface shape in up milling and down milling are discussed. The usefulness of the presented method is verified from a set of experiments under various cutting conditions generally used in die and mold manufacturing. This study contributes to real time surface shape estimation and cutting process planning for the improvement of form accuracy.

A Study on Dispersion Behaviors of Fume Particles in Laser Cutting Process of Optical Plastic Thin Films

  • Kim, Kyoungjin
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.62-68
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    • 2019
  • The optoelectronic display units such as TFT-LCD or OLED require many thin optical plastic films and their mass manufacturing processes employ CO2 laser cutting of those thin films in a large quantity. However, laser film cutting could generate fume particles through melt shearing, vaporization, and chemical degradation and those particles could be of great concern for film surface contamination. In order to appreciate the fume particle dispersion behaviors in laser film cutting, this study relies on random particle simulations by probabilistic distributions of particle size, ejection velocity and angles coupled with Basset-Boussinesq-Oseen model of particle trajectory in low Reynolds number flows. Here, up to one million particles of random sampling have been tested to effectively show fume particles dispersed on the film surface. The computational results could show that particular range of fume particle size could easily disperse into the pixel region of processed optical films.

GIS 기반 절토 사면 시뮬레이션을 위한 Petri-Net 모델링 (Modeling of Petri-Net for an Simulation of Cut Slope Test on GIS)

  • 이홍로;이재봉
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • 지구 환경 변화에 따른 폭우로 절토 사면 붕괴가 해마다 발생하고 인명과 경제적 손실이 증가하고 있다. 이는 절토 사면의 붕괴의 평가를 요구한다. 경사면이 절토 시행 전에 시뮬레이션 된다면, 절토 사면의 붕괴를 예측 할 수 있고, 붕괴 사고 시 복구 비용을 최소화 할 수 있다. 본 논문은 절토 사면에서 중요한 경사도의 시뮬레이션 방법을 나타낸다. 이것은 패트리넷을 이용하여 모델링되며 디자인되고, ArcGIS를 이용하여 윈도우 XP 환경에서 구현하고자 한다. 그래서 본 논문은 GIS를 이용한 절토와 간척을 시뮬레이션 함으로써 시간과 돈을 절약하는데 기여할 것이다.

이산요소법을 이용한 화강암의 선형절삭 시뮬레이션 (Linear Cutting Simulation for Granite using Discrete Element Method)

  • 전철웅;손정현;이재욱
    • 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.

터널굴착용 와이어쏘 암반절삭 모델 구축 및 절삭성능 향상 연구 (Study on a Wire Saw Rock Cutting Model for Tunnel Excavation and Cutting Performance Improvement)

  • 이진호;안성권;이경찬;방춘석;사공명
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1069-1077
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    • 2015
  • 발파를 이용한 터널굴착시, 와이어쏘를 이용하여 심빼기 부분 외곽에 불연속면을 발생시켜 발파진동을 차단함으로써 소음 및 진동을 저감시키고자 하는 방법은 타 방법에 비해 시공이 간편하고 경제적일 것으로 예상된다. 본 논문에서는 터널굴착용 와이어쏘의 절삭 메커니즘을 규명하기 위하여 시간에 따른 절삭 깊이 변화와 절삭 중 암석 내부의 와이어쏘 곡선 형태를 파악할 수 있는 절삭 모델을 구축하고 검증하였다. 구축된 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 터널굴착용 와이어쏘 절삭의 특징을 살펴보고, 와이어쏘 인장력, 와이어쏘 속도, 피드 속도, 천공 깊이 및 천공 직경과 같은 주요 조건들이 절삭 성능에 미치는 영향을 검토하였으며, 이러한 검토 결과를 바탕으로 절삭 성능을 높이기 위한 방안을 제시하였다.

강재 절단을 위한 장약용기의 개발과 절단 성능 평가 (Development of Charging Container for Cutting Steel Plate and Evaluation of its Cutting Performance)

  • 박훈;민경조;조상호;석철기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제36권2호
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    • pp.10-18
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    • 2018
  • 철골 구조물의 발파해체에 사용하는 성형폭약은 국내외 대부분의 경우에 사용이 제한적이거나 수급이 불가능하여 적용하지 못하는 경우가 많이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 산업용 폭약을 사용하여 금속 제트가 발생할 수 있는 장치가 필요하다. 본 연구에서는 금속 제트가 발생하는 강재 절단용 장약용기를 제작하였다. 절단 성능 실험을 통해 두께 25mm의 강판에 대한 장약용기의 절단 성능을 평가하였다. 또한 침투 과정 수치 모사와 절단 성능 실험에서의 결과를 비교하고, 두께 35mm와 70mm의 강판에 대한 절단 성능을 평가하였다.

Development of a Virtual Machine Tool-Part 4: Mechanistic Cutting Force Model, Machined Surface Error Model, and Feed Rate Scheduling Model

  • Yun, Won-Soo;Ko, Jeong-Hoon;Cho, Dong-Woo
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제4권2호
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    • pp.71-76
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    • 2003
  • A virtual machine tool (VMT) is presented in this two-part paper. In Part 1, the analytical foundation for a virtual machining system is developed, which is envisioned as the foundation for a comprehensive simulation environment capable of predicting the outcome of cutting processes. The VHT system undergoes "pseudo-real machining", before actual cutting with a CNC machine tool takes place, to provide the proper cutting conditions for process planners and to compensate or control the machining process in terms of the productivity and attributes of the products. The attributes can be characterized by the machined surface error, dimensional accuracy, roughness, integrity, and so forth. The main components of the VMT are the cutting process, application, thermal behavior, and feed drive modules. In Part 1, the cutting process module is presented. When verified experimentally, the proposed models gave significantly better prediction results than any other methods. In Part 2 of this paper, the thermal behavior and feed drive modules are developed, and the models are integrated into a comprehensive software environment.vironment.

터닝센터에서의 툴링과 채터 특성 시뮬레이션 연구 (A study on the chatter vibration characteristics simulation for cutting tooling of turning machine tool)

  • 황준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.274-278
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    • 2014
  • 가공정밀도 요구특성의 지속적인 향상에도 불구하고, 공작기계와 절삭공구를 이용한 절삭가공공정에서의 채터진동은 아직도 개선의 여지가 많이 남아있다. 특히, 더욱 고속화, 고정밀화 되고 있는 가공현장에서 채터진동의 효과적인 감소대책에 대한 다양한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고정밀 공구동력계를 이용한 실시간 절삭력 측정과 유한요소해석 방법을 이용해 사용 빈도와 활용이 매우 큰 터닝센터(turning center)에서 폭넓게 적용되고 있는 3종의 절삭공구 툴링에서의 채터진동 특성을 평가하여, 공구형상 및 툴링 특성에 따른 채터진동과의 상관성을 연구하고, 향후 채터진동 저감형 공구개발을 위한 근간 기술자료로 활용코자 한다.