• 제목/요약/키워드: High-Speed Machining System

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레이저 습식 후면 식각공정을 이용한 미세 유리 구조물 제작 (Fabrication of Glass Microstructure Using Laser-Induced Backside Wet Etching)

  • 김보성;박민수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.967-972
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    • 2014
  • 우수한 광투과성 및 경도를 지닌 유리는 바이오, 전자, 광학 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. 하지만, 유리는 경도가 높고 깨지기 쉬워 일반적으로 특수가공법을 이용하여 가공이 이루어진다. 그 중 레이저는 공구가 불필요하며 가공 속도가 빠르다는 장점을 지니고 있지만 유리의 높은 광투과성 때문에 가공에 적용하기에는 많은 제약이 따른다. 이에 저출력의 나노초 펄스 레이저로 유리 가공을 하기 위하여 간접가공법인 레이저 습식 후면 식각공정을 활용하고자 한다. 기존의 연구들에서는 흡수율이 뛰어난 고가의 단파장 레이저 장비를 주로 사용하였으나 본 연구에서는 범용적인 근적외선 레이저 장비를 활용하여 유리 구조물 제작의 가능성을 실험하였다. 특히 깊은 구조물 제작시 발생하는 문제점을 확인하고 이를 해결하기 위해 초음파 부가 공정을 통한 미세 구조물 제작을 수행하였다.

선삭가공에서의 인서트 팁의 마모분석과 칩의 형상에 관한 연구 (A Study on the Wearing Analysis of Insert Tip and Chip's Shape in Turning Operations)

  • 박동근;이준성;조계현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2430-2435
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    • 2015
  • 상품을 제조할 때 유연성을 높이기 위해서는 칩의 형상분석이 중요한 문제 중의 하나이다. 본 연구에서는 선삭 작업에서 가공 여유각 변경에 따른 피삭재의 가공특성이 어떻게 변화되는지 분석하고 자 하였다. 피삭재는 3가지로 SM45C(기계구조용탄소강), SCM415(크롬몰리브덴강), STS303(스테인리스강)을 선택하여 정해진 가공조건인 회전속도, 이송속도와 가공 깊이에 따라 분석하였다. 특히, 선삭가공에서의 칩의 형상과 인서트 팁의 마모현상을 분석하였다. 결과적으로 칩의 형상은 피삭재의 재질과 가공깊이, 이송속도에 따라 변화됨을 알 수 있었다. 가공이송속도가 0.10mm/rev일 때와 가공깊이 0.3mm일 때가 유동형 칩으로 재질이나 가공특색을 분류하지 않고 가장 좋은 형상을 보였다.

공작기계 핵심부품의 QFD 기술 (Quality Function Deployment of Core Unit for Reliability Evaluation of Machine Tools)

  • 송준엽;이승우;강재훈;강재훈;황주호;이현용;박화영
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.59-62
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    • 2001
  • Reliability engineering is regarded as the major and important roll for all industry. And advanced manufacturing systems with high speed and intelligent have been developing for the betterment of machining ability. In this study, we have systemized evaluation of reliability for machinery system. We proposed the reliability assessment and design review method using analyzing critical units of high speed and intelligent machine system. In addition, we have not only designed and developed test bed system for acquiring reliability data, but also apply QFD technique for satisfying quality function which is provided in design phase. From this study, we will expect to guide and introduce the reliability engineering in developing and processing phase of high quality product.

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초고속 수평형 머시닝센터의 열특성 해석 (Thermal Characteristics Analysis of a High-Speed HMC)

  • 김석일;성하경
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.221-226
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    • 2002
  • This paper presents the thermal characteristics analysis of a high-speed HMC(horizontal machining center) with spindle speed of 30,000rpm and fried rate of 40m/min. The spindle speed is achieved by introducing angular contact ball bearings, oil-jet lubrication method, oil jacket cooling method, and so on. The spindle system is a motor-separated type composed of the main spindle and sub-spindle which are mechanically connected by the flexible coupling. The spindles are supported by two front and rear bearings, and the built-in motor is located between the front to and rear bearings of the sub-spindle. The thermal analysis model of HMC is constructed by the finite element method, and the thermal characteristics in the design stage are estimated based on temperature distribution and heat flow under the various testing conditions related to spindle speed and feed rate.

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Plug/Play 타입의 개방형 CNC 기술 연구 (Study on the Plug/Play Type Open Architecture CNC Technology)

  • 윤원수;김찬봉;이은애;김세광;오세봉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.28-32
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    • 1997
  • This study aims at developing the high speed/intelligent machining system suing the plug/play method of an open architecture controller. The plug/play technology by the Application Specific Function (ASF), can readily implement the open architecture controller into various machining system or other automatic equipments. For the open architecture controller, this study developed the open HMI, screen editor, ASF, visual builder, and controller OS technology as software components. On the other hand, we developed the I/O module and main board as control hardware system. This study, as an example, presents integration of individual component technologies for the plug/play type open architecture CNC system.

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DLC박막을 코팅한 초경공구의 Al합금에 대한 절삭성능 향상 (Improvement of Cutting Performance of DLC Coated WC against Al Alloy)

  • 이규용
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.66-71
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    • 2008
  • Diamond-like-carbon (DLC) coatings could be good candidates as solid lubricants for cutting tools in dry machining of aluminum alloy. In this work, DLC thin films were produced as a friction reduction coating for WC-Co insert tip using the plasma immersion ion beam deposition (PIIED) technique. DLC coatings were also coated on $Al_2O_3$ specimens and high temperature wear tested up to $400^{\circ}C$ in dry air to observe the survivability of the DLC coating in simulated severe cutting conditions using a pin-on-disc tribotester with Hertzian contact stress of 1.3GPa. It showed reduced friction coefficients of minimum 0.02 up to $400^{\circ}C$. And cutting performance of DLC coated WC-Co insert tips to Al 6061 alloy were conducted in a high speed machining center. The main problems of built-up edge formation in aluminum machining are drastically reduced with improved surface roughness. The improvements were mainly related to the low friction coefficient of DLC to Al alloy and the anti-adhesion of Al alloy to WE due to the inertness of DLC.

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유압 회로를 이용한 초고속 스핀들의 언클램핑(unclamping) 시간 저감 방안 연구 (A Study on the Decrease of the Unclamping time using Hydraulic Circuit)

  • 정원지;이춘만;조영덕;황영국;정동원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1745-1748
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    • 2005
  • According to the demand of the high productivity, the interest of manufacturing skills is growing in industrial society. Especially the high speed spindle in machining center becomes important these days. The exchange time of the tool in machining center usually calls T-T(tool to tool) time. Detailly explaning, It is influenced by the unclamping time. Affecting factors of the unclamping time are various(the hydraulic system, drawbar mass, a flow meter, disc spring, a piston diameter, pipe diameters, and so on). In this study, we could find factors that decrease the unclamping time and verify it for softwares.(AMESim $4.0^{(R)}$ & visual Nastran $4D^{(R)}$)

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초고속 스핀들에 의한 마이크로 엔드밀링의 가공특성에 관한 연구 (A Study on the Machining Characteristics for Micro Endmilling by using Ultrahigh-Speed Air Turbine Spindle)

  • 권동희;강익수;김전하;강명창;김정석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.598-603
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    • 2005
  • Recently, the advanced industries using micro parts are rapidly growing. The appearance of ultra-precision feed mechanism and the development of control system make it possible to process parts in sub millimeter scale by mechanical methods. Micro endmilling is one of the prominent technology that has wide spectrum of application field ranging from macro parts to micro products. So, micro stairs have been trying to cut by using high revolution air turbine spindle and micro-endmill, and studying for magnitude of cutting force. This investigation deals removal characteristics of burr generated by micro endmilling process. Also, decreasing of burr is significant problem in making smooth and precise parts in micro endmilling. In micro endmilling, the material removal rate(MRR) and cutting forces are very small. This paper presents an investigation on the machining characteristics for micro stairs by using ultrahigh-speed air turbine spindle in machining.

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항공기부품가공용 공작기계 헤드프레임 구조의 위상최적화 설계 (Topology Optimization Design of Machine Tools Head Frame Structures for the Machining of Aircraft Parts)

  • 윤태욱;이석순
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.18-25
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    • 2018
  • 가공의 정밀도와 난삭재 가공이 요구되는 항공기부품용 공작기계의 헤드프레임 구조는 정밀 고속가공을 위해 경량화 및 절삭력에 의한 변형최소화가 필요하다. 본 논문에서는 고강성 경량화 구조 최적설계를 위해 유한요소해석을 수행하여 초기형상을 설계하였고, 컴플라이언스를 최소화하여 경량, 고강성 및 저진동 구조의 위상 최적화 설계를 수행하였다. 최적화 설계결과 프레임 중량은 17.3% 감소되었고, 최대 처짐량은 0.007 mm 이하, 고유진동수는 30.6% 증가되었다. 구조 정강성은 각 축 방향으로 증가되었고, 동강성은 축에 따라 상반된 결과를 나타내었다. 위상 최적화 설계 구조에서 저진동의 고강성을 갖는 최적화된 구조를 확인하였다.