• 한국정밀공학회지
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• 제10권3호
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• pp.31-40
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• 1993

The vibration-proof material normally used in structural components of precision machinery or measuring instruments requires higher damping in vibration and better characteristics in dimensional stability and rigidity to accomplish the quality assurance of the products. In this study the ferrite-resin material, which is the mixture of epoxy resin and the oxidized steel (Fe$_{3}$O$_{4}$: ferrite) in consideration of characteristics of aggregator and binder, is developed and investigated as one of vibration-proof materials. Four kinds of composite plates for experiments are made by adding another filler materials such as steel powder, granite powder and carbon-fiber sheet to the basic ferrite-resin matrix. Their characteristics are compared with a cast iron specimen which has the same bending rigidity as other specimens. The ferrite-resin material gives the best damping effect in the motor-induced vibration test. Therefore, the material can be applied to the manufacturing industry for vibration damping of machine elements.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권4호
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• pp.39-48
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• 2021

In this paper, an in-plane deformation measuring system using a dual-beam shear interferometer was constructed to measure the in-plane deformation of the measuring object. The in-plane deformation of the object was quantitatively measured according to the load and surface treatment conditions of the object. We also verified the reliability of the proposed technique by simultaneously performing the technique with an electronic speckle pattern interferometry system (ESPI), which is another laser application measurement technology. Digital shearography directly measures the deformation gradient or strain components and has the advantages of being full-field, noncontact, highly sensitive, and robust. It offers a much higher measurement sensitivity compared with noncoherent measurement methods and is more robust and applicable to in-field tests.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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• pp.248-253
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• 1998

Recently, the uses of Ceramic/metal bonded joints, resin/metal joints, adhesive joints, composite materials which are composed of dissimiliar materials have increased in various industry fields. Since the ceramic/metal bonded joints material is made at a high temperature, residual stress distributions due to differences in material properties were investigated by varying material parameters. The two dimensional finite element analysis was performed to study residual stress distribution in Si3N4/SM45C bonded joint with a copper interlayer between the silicon nitride(Si3N4) and the structural carbon steel(SM45C) and 4-point bending tests were carried out under room temperature. Fracture surface and crack propagation path were observed using scanning electron microscope and characteristics of its fracture was discussed.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.327-332
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• 2021

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 소재 라고 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 사용하고 전체 바디는 FCD450 (구상흑연주철) 사용하여 진행하였다. 이 두가지 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축 가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.940-946
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• 2015

선삭작업에서 가공 여유각 변경은 가공특성을 변화시킨다. 본 연구에서는 피삭재로 기계구조용탄소강, 크롬믈리브텐강, 스테인리스강을 선택하여 정해진 가공조건으로 재질들의 특색이 어떻게 변화하는지 나타내었다. 피삭재의 재질별 표면거칠기를 알아보기 위하여 촉침식 표면 거칠기 측정기로 측정한 결과 인장강도가 높은 피삭재가 표면거칠기 값이 좋게 나왔다. 또한, 가공 이송속도 0.07 mm/rev와 0.10 mm/rev를 비교하였을 경우, 0.07mm/rev일 때가 재질과 관계없이 표면거칠기가 매우 좋게 나타났다. 선삭 여유각 변경에 따른 표면거칠기를 종합하여 분석하여 보면 3가지 재질 모두 $0.9^{\circ}$일 때 가장 좋은 거칠기 값을 보였으며 $0.3^{\circ}$일 때 가장 나쁜 거칠기 값을 보였다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1620-1625
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• 2015

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

• 전기학회논문지P
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• 제59권1호
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• pp.77-82
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• 2010

This study evaluated the characteristics and reliability of an auger crane with a built-in hydraulic extender. The field test of the hydraulic extender was performed with the hydraulic lines filled with hydraulic fluid and free of air. The pressure generated during the test was measured with a digital pressure gauge. The crane was considered to have undergone one cycle of the excavation process after it had performed excavation under three conditions at the same location. This process was performed three times in total. From the results of the excavation using the hydraulic extender, it was found that the maximum pressure and torque measured were 19.9 [MPa] and 895.4 [$kgf{\cdot}m$], respectively. The rotation force of the auger crane generated at this time signifies a horizontal force. If the excavation diameter of the auger crane is increased, the rotation speed is reduced causing the circumferential speed to also be reduced. The torsional shear stress of the extendable auger crane was calculated to be approximately 23.5 [MPa]. However, the rotation shaft material used for this system was carbon steel for machine structural use (SM45C). Since the minimum torsional yield stress is greater than 150 [MPa] according to KS D 3752, it means the equipment has secured a safety factor greater than 6. Therefore, it was found that when performing work using the extendable auger crane, it exhibited no problems with the safety and reliability of its shaft.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1645-1651
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• 2015

본 연구에서는 선삭 작업에서 가공 여유각 변경에 따른 피삭재의 형상정밀도가 어떻게 변화되는지 분석하고자 하였다. 피삭재는 3가지로 SM45C(기계구조용탄소강), SCM415(크롬몰리브덴강), STS303(스테인리스강)을 선택하여 정해진 가공조건인 회전속도 2,500 rpm으로 시작하여 이송속도 0.07 mm/rev와 0.10 mm/rev를 기준으로 가공깊이 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm 그리고, 절인 경사각인 네거티브 경사각 $0.0^{\circ}(-6.0^{\circ})$, $0.3^{\circ}(-6.3^{\circ})$, $0.9^{\circ}(-6.9^{\circ})$의 3가지 형태로 가공하였을 경우, 재료별 가공정밀도, 원통도, 동축도, 진원도 등의 결과를 비교 분석하였다. 피삭재의 재질별로 알아본 원통도의 정밀도는 $0.0^{\circ}{\rightarrow}0.3^{\circ}{\rightarrow}0.9^{\circ}$의 순으로 $0.9^{\circ}$일 경우가 가장 좋은 원통도 값을 나타냈다. 결과적으로 바이트의 네거티브 경사각이 커지면 정밀도가 특정 부분에서 재질에 관계없이 좋아져서 가공성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 이송속도와 절삭 깊이에 따라 가공형상이 변화한다는 것과 재질에 따라 다르게 적용되어야 한다는 것을 확인하게 되었다.