• 한국정밀공학회지
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• 제26권10호
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• pp.7-11
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• 2009

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.809-810
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• 2011

• 한국생산제조학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 2014

This paper describes a method of estimating and evaluating the volumetric errors of multi-axis machine tools. The estimation method is based on a generic model that was developed from conventional kinematic error models for the geometric and thermal errors to help predict the volumetric error easily in various configurations. To demonstrate the advantages of the model, an application in the early stages of a five-axis machine tool design is presented as an example. The model was experimentally evaluated for a four-axis machine tool by using the data from ISO230-6 and R-test measurements to compare the estimated and measured volumetric errors.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2009

• 한국정밀공학회지
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• 제24권7호
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• pp.60-68
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• 2007

This paper presents an efficient 5-axis roughing method for centrifugal impeller. The efficient roughing is minimization of cutting time through minimizing tool tilting and rotating motions. To minimized cutting time, machining area is divided into sub-cutting regions using control points on hub curves and shroud curves of blade used to design and analyze centrifugal impeller. For sub-cutting regions, diameters of cutting tools are determined as big as possible. Then, tool paths are generated with the tilting axis and rotating axis of 5-axis machine limited and fixed, which can give more efficient machining speed and machining stability than the conventional methods. Experimental results show that the proposed method is more efficient than the conventional methods to mill with the only one cutting tool without dividing area and the previous methods to mill with simultaneous 5-axis processing with dividing area.

• 한국CDE학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.18-24
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• 2009

This paper proposes an analytical method of evaluating the maximum error by modeling the exact tool path for the tool traverse singular region in five-axis machining. It is known that the NC data from the inverse kinematics transformation of 5-axis machining can generate singular positions where incoherent movements of the rotary axes can appear. These lead to unexpected errors and abrupt operations, resulting in scoring on the machined surface. To resolve this problem, previous methods have calculated several tool positions during a singular operation, using inverse kinematics equations to predict tool trajectory and approximate the maximum error. This type of numerical approach, configuring the tool trajectory, requires much computation time to obtain a sufficient number of tool positions in a region. We have derived an analytical equation for the tool trajectory in a singular area by modeling the tool operation into a linear and a nonlinear part that is a general form of the tool trajectory in the singular area and that is suitable for all types of five-axis machine tools. In addition, we have evaluated the maximum tool-path error exactly, using our analytical model. Our algorithm can be used to modify NC data, making the operation smoother and bringing any errors to within tolerance.

• 소성∙가공
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• 제23권1호
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• pp.16-22
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• 2014

The current study presents a simple setup method for making teeth models using a three-axis CNC milling machine. Physical teeth models can be made by several methods: casting, machining, and three-dimensional printing. Since the shape of a teeth model requires five-axis machining, the machining of a teeth model using a three-axis CNC milling machine requires careful setup operations. In this paper a simple datum shape is designed within the work piece of the teeth model. The datum shape is an n-sided prism with regular n-polygon ends and rectangular sides. In the present study a 12-sided prism is used, which easily makes 30 degree rotations for finish machining. The proposed setup approach does not require any special tools for making the teeth model using a three-axis CNC milling machine. A test was run and the results show that the proposed approach is useful for experimental makings with the limited facilities available.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.97-103
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• 2013

본 연구는 원추대 가공과 등가인 동시 5 축 구동을 통한 볼바 측정용 경로 생성 기법을 소개하며 시스템 구조 형태(Structural configuration)에 관계없이 모든 5 축 공작기계에 대해 적용 가능한 일반화된 방법을 제시한다. 5 축 공작기계 시스템 정보와 원추형 정보, 그리고 볼바 측정 정보 등을 입력 받아 NC 코드 생성, 다양한 오차 평가 시뮬레이션 및 측정 시험을 쉽게 수행할 수 있도록 원호 경로 생성에 필요한 수학적 기계 입력 모델을 제시한다. 또한 제시된 원추형 경로 모델을 토대로 5 축 동시 구동 시 회전축의 이송 범위를 수학적으로 검토하며 반꼭지각 및 기울기각의 크기 차이, 볼바 틸팅 허용각 및 워크피스 볼의 오프셋 위치 등 여러 가지 조건이 이송 범위에 미치는 영향에 대해 분석한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.783-790
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• 2013

5 축 공작기계에서 회전축을 포함한 동시 구동에 대한 볼바 측정용 원호 경로 생성 및 NC 데이터 작성은 CAM 소프트웨어를 사용할 경우 공작기계의 구조, 사용되는 동시 구동축 종류 및 볼바 셋업 조건 등 다양한 시스템 구조와 변경된 측정 환경에 따라 매번 많은 시간과 노력을 수반해야 한다. 본 연구는 소프트웨어의 의존 없이 다양한 볼바 측정 조건에서도 항상 사용할 수 있는 두 축 동시 구동을 통한 원호 경로를 생성하는 기법을 소개하며 임의의 공작기계의 구조 및 동시 구동축의 종류, 볼바 셋업조건 등을 고려한다. 제안한 원호 생성 기술을 이용하여 세 가지의 사례에 대한 원호 경로 생성용 수학식을 제시하며 더불어 볼바 부품간 물리적 간섭을 방지하기 위한 측정 가능성 사전 검사 방법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 두 개의 회전축을 이용한 볼바 측정 실험을 통해서 검증한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-125
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• 2022

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하여 진행하였다. 이 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.