Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.3
no.4
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pp.50-55
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2004
Because of the development in mold industries, the geometrical form accuracy of the milled surface is getting more and more important. It has been known that the geometrical form accuracy is affected by machine conditions, cutting conditions, tool conditions and tool path and so on. Among them, the tool approaching path causes the change in material removal per tooth at the end of each machining cycle. And, this change generates the geometrical form error around the region where the tool engages the workpiece initially. So, it is impossible to eliminate the geometrical error caused by the tool approaching path. Thus, characteristics of this geometrical error are studied analytically and experimentally to minimize this region.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.06a
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pp.1784-1788
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2003
For the improvement of geometrical accuracy in end milling, cutting method and cutting condition selection are investigated in this paper. As machining processes are composed of several steps such as roughing, semi-finishing. and finishing, cutting forces and tool deflection are calculated considering surface shape generated by the previous cutting. The effects of tool teeth numbers, tool geometry, and cutting conditions on the form error are analyzed. Using the from error prediction method from tool deflection, cutting condition for geometrical accuracy improvement is discussed. The characteristics and the difference of generated surface shape in up and down milling are dealt with and over-cut free condition in up milling is presented. The form error reduction method by alternating up and down milling is also suggested. The effectiveness of the presented method is examined from a set of cutting tests under various cutting conditions. This research contributes to cutting process optimization for the geometrical accuracy improvement in die and mold manufacture.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.06a
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pp.1811-1815
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2003
Investigated is the relationship between tool deflection and geometrical accuracy in side wall machining. Form error is predicted directly from the tool deflection without surface generation. 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 manufacture. This study contributes to real time surface shape estimation and cutting process planning for the improvement of geometrical accuracy.
Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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v.12
no.3
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pp.45-51
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2003
Milling process has beer used in aircraft, auto-component and mold industries widely. They need more accurate and precise parts to improve the performance and quality of their products. So, the geometrical form accuracy of the workpiece surface generated by this process is getting more and more important. Generally, the form accuracy is affected by machine conditions, cutting conditions, tool geometry, tool deflection by cutting force and tool path md so on. Even though they are controlled as perfect conditions, it is easily found that there is a line along the axis of a cylindrically milled part. It is presumed that the tool approaching causes this error on milled surface. Thus, the study for investigating the effect of the tool approaching path on the cylindrical surface geometry of the end-milled part is carried out.
Objective: This study is aimed at developing Articulated Human Models(AHM) using superquadrics to improve the geometric accuracy of the body shape. Background: The previous work presents the AHM with geometrical simplification such as ellipsoids to improve analysis efficiency. However, because of the simplicity, their physical properties such as a center of mass and moment of inertia are computed with errors compared to their actual values. Method: This paper introduces a three steps method to present the AHM with superquadrics. First, a 3D whole body scan data are divided into 17 body segments according to body joints. Second, superquadric fitting is employed to minimize the Euclidean distance between body segments and superquadrics. Finally, Fee-Form Deformation is used to improve accuracy over superquadric fitting. Results: Our computational experiment shows that the superquadric models give better accuracy of dynamic analysis than that of ellipsoid ones. Conclusion: We generate the AHM composed of 17 superquadrics and 16 joints using superquadric fitting. Application: The AHM using superquadrics can be used as the base model for dynamics and ergonomics applications with better accuracy because it presents the human motion effectively.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.50
no.9
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pp.609-616
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2022
The performance of antenna reflectors crucially depends on the faceting error of the surface. The force density method (FDM) has been widely used for the form-finding analysis of the cable nets of reflectors. However, after performing form-finding of some cable nets, the effective reflective area will decrease. In addition, nonlinear deformations of the cable can not be achieved by using the FDM. Thus, an effective form-find methodology is proposed in this research. The whole parts of the cable networks are described by the absolute nodal coordinate formulation. The form-finding analysis of the reflector with standard configuration is performed to validate the proposed methodology. The influence of boundary condition changes on the configuration accuracy of the cable net is investigated.
A recent trend in automotive parts has been an integration of sub-assemblies with unified shapes. Tube structures also have been integrated to one body structure by using a near net shape forming instead of adopting welding. A cylindrical elastomer-forming process can be utilized to form a steel tube compressed in a radial direction. This process has some advantages compared to a hydro-forming or a swaging process in the viewpoint of a lower investment and a higher productivity. In order to predict a feasible specification of products within a work capability of the elastomer-forming equipment developed previously, effects of geometrical parameters of a tube on its shape accuracy are examined. Two characteristic parameters to account for the shape accuracy are chosen. One is the curvature radius at the corner part and the other is the straight ratio of the formed region. Careful examination of two parameters has led that the shape accuracy can be easily predicted by the regression equation obtained from the response surface method.
The present article reported the thermal buckling strength of the sandwich shell panel structure and subsequent improvement of the same by embedding shape memory alloy (SMA) fibre via a general higher-order mathematical model in conjunction with finite element method. The geometrical distortion of the panel structure due to the temperature is included using Green-Lagrange strain-displacement relations. In addition, the material nonlinearity of SMA fibre due to the elevated thermal environment also incorporated in the current analysis through the marching technique. The final form of the equilibrium equation is obtained by minimising the total potential energy functional and solved computationally with the help of an original MATLAB code. The convergence and the accuracy of the developed model are demonstrated by solving similar kind of published numerical examples including the necessary input parameter. After the necessary establishment of the newly developed numerical solution, the model is extended further to examine the effect of the different structural parameters (side-to-thickness ratios, curvature ratios, core-to-face thickness ratios, volume fractions of SMA fibre and end conditions) on the buckling strength of the SMA embedded sandwich composite shell panel including the different geometrical configurations.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.3
no.1
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pp.27-36
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2011
In the proposed paper numerical calculations are carried out using two versions of a three-dimensional, timedomain panel method developed by the group of Prof. P. Sclavounos at MIT, i.e. the linear code SWAN2, enabling optionally the use of the instantaneous non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces and the fully non-linear SWAN4. The analytical results are compared with experimental results for three hull forms with increasing geometrical complexity, the Series 60, a reefer vessel with stern bulb and a modern fast ROPAX hull form with hollow bottom in the stern region. The details of the geometrical modeling of the hull forms are discussed. In addition, since SWAN4 does not support transom sterns, only the two versions of SWAN2 were evaluated over experimental results for the parent hull form of the NTUA double-chine, wide-transom, high-speed monohull series. The effect of speed on the numerical predictions was investigated. It is concluded that both versions of SWAN2 the linear and the one with the non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces provide a more robust tool for prediction of the dynamic response of the vessels than the non-linear SWAN4 code. In general, their results are close to what was expected on the basis of experience. Furthermore, the use of the option of non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces is beneficial for the accuracy of the predictions. The content of the paper is based on the Diploma thesis of the second author, supervised by the first one and further refined by the third one.
Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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2002.04a
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pp.227-232
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2002
This paper presents an algorithm for general 2D and 3D NURBS interpolation and deals with command generation for 3 axes milling machining, including the feedrate control in order to meet two limitations, a geometrical accuracy and a dynamic restriction. Both of the maximum chordal error and the maximum acceleration specified by machine parameter lead to limit the allowable feedrate on the curvature of NURBS tool path. So, motion commands at every sampling time are continuously generated by those two limitations and programmed feedrate. Simulation results of interpolating several NURBS curves show that proposed NURBS algorithm is favorable in the machining free-form curve
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[게시일 2004년 10월 1일]
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