• 제목/요약/키워드: 절삭속도

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TiCN PACVD코팅 초경호브의 Skiving절삭특성 평가 (An Evaluation of Skiving Cutting Characteristics of TiCN PACVD Coating Caribide Hob)

  • 천종필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.13 no.2
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    • pp.471-477
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    • 2012
  • SCM420재질의 기어를 담금질을 실시한 후 초경호브(Hob)에 PACVD 코팅처리 후 표면경도가 높은 표면(HRC 60)을 절삭하였다. 코팅처리 없이 난삭재(難削材)로 분류되는 경도가 큰것, 경한 물질을 포함한 것, 강도가 높은 것에 공구수명과 생산성을 향상에는 한계성을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해 초경호브에 TiCN코팅처리 전후에 대하여 Skiving 절삭으로 코팅처리 한 호브가 가공성이 좋고, 공구마멸이 적어, 공구수명이 2.5배 증가하는 결과를 얻었다. 실험은 CNC 스카이빙 호빙머신을 이용하여 습식절삭으로 절삭속도와 이송량으로 다양한 조건을 적용하여 공구마멸과 표면거칠기 데이터를 얻었다. 실험결과 조건 2에서(V=200m/min F=0.7mm/rev) Cutting speed가 절삭표면에 Feed Mark가 미세하고, 표면거칠기는 Rmax $4.7{\mu}m$(Ra $1.19{\mu}m$)의 데이터를 얻었다.

벌크비정질합금(BMG)의 절삭특성 평가 (Evaluation of Cutting Characteristics in Bulk Metallic Glasses)

  • 신형섭;최호연
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.36 no.6
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    • pp.591-598
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    • 2012
  • 본 연구에서는 CNC선반을 사용하여 다양한 공구재질과 절삭속도에서 벌크금속유리(BMG)의 절삭 특성을 평가하였다. 선반가공시 Zr-기 BMG의 표면거칠기와 칩 형상을 관찰하여 가공조건에 따른 절삭력과 공구툴 마모 등 절삭 특성을 비교 검토하였다. 직경 8 mm $Zr_{50}Cu_{40}Al_{10}$ BMG시험편의 절삭에는 네 종류의 절삭공구를 사용하였다. 가공후 BMG 시험편의 표면거칠기를 측정하였고, 표면거칠기에 미치는 공구 회전속도의 영향을 조사하였다. 회전속도가 빠를수록 낮은 표면거칠기를 나타내었고, 공구 재질의 영향도 크게 나타났다. 칩 형상의 관찰 결과, 산화를 일으키지 않은 BMG 칩은 단열 전단띠 발생과 함께 나선형상의 형태를 나타내지만, 산화를 일으킨 칩은 국부적으로 용융과 함께 칩들이 뭉치는 현상을 나타내었다. BMG시험편을 가공하는 동안 발생한 절삭력은 TiN-WC에서 가장 큰 값을 나타내고, PCD가 그 다음, Cermet툴에서 가장 작은 값을 나타내었다.

합금공구강재의 절삭음 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모 검출에 관한 연구 (A Study on the End Mill Wear Detection by the Analysis of Acoustic Frequency for the Cutting Sound(KSD3753))

  • 이창희;김낙철
    • 한국융합신호처리학회논문지
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    • v.5 no.4
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    • pp.281-286
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    • 2004
  • FMS, FMC, FA, IMS의 구축에 있어서 최하위 단위인 공작기계의 자동화가 중요하다. 이를 위해서는 공작기계의 공구 감시기능(tool monitoring system)이 수행되어야 한다. 본 논문은 공구 감시기능의 자동화를 위해 종전의 공구마모 검출방법과는 달리 엔드밀의 마모상태에 따라 발생하는 절삭음의 음향주파수 분석을 통해 마모정도를 검출하는 방법을 제안하였다. 즉, 머시닝센터에서 공구마모가 잘되는 합금공구강재를 사용하고 이때 발생하게 되는 절삭음(cutting sound)을 음향 분석하여 공구 마모와 관련이 있는 가진 주파수(tooth passing frequency)를 찾아내고 또한 이 주파수의 크기 값과 공구마모(flank wear) 변화를 연구하여 엔드밀의 마모 상태를 추정하였다 이를 위해 본 연구에서는 실험 장비를 구성하고 절삭속도, 엔드밀마모, 공구직경을 절삭조건으로 하여 측정된 절삭음을 FFT 처리하였다. 또한 측정된 값을 회귀분석으로 모델링한 결과 엔드밀 마모 검출오차범위가 5.8% 이내로 나타나 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모검출 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

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바이트 인선각의 변화에 따른 절삭성의 최적화 방안에 관한 연구 (A study on optimum of cutting ability with change of tool rake angles)

  • 염성하;오재응;현청남
    • 대한기계학회논문집
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    • v.12 no.5
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    • pp.1043-1054
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    • 1988
  • 본 연구에서는 공구(bite)의 형상에서 상면경사각을 변화시켜 이에 따른 절삭 저항의 3분력을 측정하여 그 값에 대한 합력과 비절삭저항 그리고 거칠기 등 3값을 normalization 과정으로 energy method에 의하여 이들 SM20C 및 SM45C 재료를 구분하 여 각각의 절삭저항과 그 특성을 규명하고져 하였으며 아울러 재료별 최적조건을 찾고 자 한다.

환경영향을 고려한 고속절삭가공의 경제성 평가 (Evaluation of the Economics of High Speed Machining Considering Environmental Effects)

  • 장윤상;김선태
    • 청정기술
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    • v.12 no.3
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    • pp.182-189
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    • 2006
  • 본 연구에서는 생산성 향상을 위하여 적용 분야가 점차로 확대되고 있는 고속 절삭가공의 경제성 및 환경비용을 평가하였다. 가공시간 및 가공비용이라는 절삭공정의 경제성 평가 모델과 더불어 수학적으로 모델링 된 절삭유제의 손실량 및 폐 유제 처리비용을 이용하여 환경비용을 고려한 절삭공정의 생산비용을 분석하였다. 분석에는 CBN 볼 엔드밀을 사용한 고속가공과 여러가지 냉각방식을 적용한 고속 선삭가공 공종에 대한 공수수명 및 공구마모 실험 데이터를 이용하였다. 고속 밀링가공에서 절삭속도가 높을수록 생산비용은 작아져서 고속가공의 장점을 그래도 보여주었다. 압축공기, 냉풍, 수용성 절삭유제, 건식 절삭의 네 가지 냉각방법을 사용한 선삭가공의 분석에서는 절삭유제를 이용한 냉각방식이 절삭유제를 사용하지 않은 방식에 비하여 공수수명의 향상으로 생산비용이 작았으나 환경비용을 고려하면 냉풍을 이용한 냉각방식이 생산성과 환경영향의 모든 면에서 가장 우수하였다.

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반도체 웨이퍼 다이싱 공정을 위한 생산시점 정보관리시스템 (A Point of Production System for Semiconductor Wafer Dicing Process)

  • 김인호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • v.14 no.10
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    • pp.55-61
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    • 2009
  • 본 연구는 웨이퍼 다이싱 공정의 가공정보들을 수집하여 실시간으로 관리하는 생산시점의 정보관리시스템에 대한 연구이다. 개발한 시스템은 POP용 단말기, 라인 컨트롤러 및 네트웍으로 구성된다. LAN은 상위관리시스템을 연결하며, RS485 네트웍은 하위시스템인 라인 컨트롤러와 단말기를 연결한다. 라인 컨트롤러는 POP 단말기와 서버를 연결하기 위해 사용된다. 웨이퍼의 실시간 가공정보는 기계, 제품, 작업자의 정보발생원들로부터 얻고, 이들은 최적절삭조건을 계산하기 위하여 사용된다. 수집된 정보는 절삭속도, 순수의 여부, 처리 중인 블레이드의 누적 절삭량 및 불량 웨이퍼의 수이다. 상위시스템의 생산계획정보는 웨이퍼 가공공정의 관리를 위해서 현장에 전달되며, 생산결과정보는 현장에서 수집하여 서버로 전달되고 필요한 형태로 정보가 가공되어 공정관리용 정보로 사용된다. 개발한 시스템을 반도체 웨이퍼 가공공정에 적용한 결과, 생산진전상태, 각 기계에 대한 작업시간 및 비작업시간의 해석 및 웨이퍼 불량률의 해석이 가능하며, 이들은 다이싱 공정의 품질 및 생산성 향상을 위한 생산공정 관리정보로 활용할 수 있을 것이다.

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주파수 분석에 의한 선삭면의 표면 거칠기 인자 해석 (Components Analysis of Surface Roughness in Turning Process by Frequency Analysis)

  • 김경년
    • 비파괴검사학회지
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    • v.16 no.3
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    • pp.184-191
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    • 1996
  • 본 연구의 목적은 선반 작업에 있어서 공구 형상과 작업 조건 변화에 대한 표면 거칠기 곡선의 형성 인자를 규명하기 위한 것이다. SNMG120404, SNMG120408과 DNMG150404, DNMG150408의 공구가 사용되었고, 절삭 속도와 이송의 작업 조건이 변화되었다. 즉, 절삭 속도는 150, 200, 250 m/min, 이송은 0.05, 0.1, 0.3mm/rev으로 변화시켰다. 주파수 분석 결과에 의하면, 표면 거칠기는 이송에 가장 큰 영향을 받았다. 또한 바이트의 떨림은 표면 거칠기뿐만 아니라 파상도에도 영향을 마치고 있었다. 아울러 이송이 감소할수록 표면 거칠기에 미치는 영향이 증가함을 알았다. 끝으로, 정상적인 경우의 주축 떨림은 표면 거칠기에 거의 영향을 미치지 않았으며, 공구 형상은 표면 거칠기 곡선 형성 인자의 생성 변수가 되지 않는다.

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니켈절삭시 CBN, 소결 및 단결정 다이아몬드 공구의 마멸과 예측에 관한 연구 (A Study on the Tool Wear and Prediction of CBN, Poly Crystal and Single Crystal Diamond Tools in Cutting of Nickel)

  • 성기석;김정두
    • 대한기계학회논문집
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    • v.17 no.1
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    • pp.120-130
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    • 1993
  • 본 연구에서는 니켈의 가공시 나타나는 공구의 마멸에 대한 정량화 및 절삭변 수와의 연관성에 대한 연구는 그 자체가 마멸에 대한 데이터 베이스 측면에서 중요하 고, 이러한 접근방법으로는 연구가 거의 이루어지지 않았다는 측면에서도 큰 의미를 갖는다. 본 연구는 특히 경도가 큰 공구인 CBN, 소결 다이아몬드(poly crystal dia- mond 이하 PCD), 단결정 다이아몬드(single crystal diamond 이하 SCD)공구를 사용하 여 니켈의 절삭에서 나타나는 공구의 마멸에 대한 분석을 선행한 후 수집한 정보로부 터 절삭속도, 이송, 절삭깊이 및 공구의 nose반경이 공구의 마멸 및 표면의 성상(su- rface quality)에 미치는 영향에 대하여 고찰하였고 절삭조건의 변화에 따라 마멸에 대한 예상 곡선을 구하였다.

방사성폐기물시멘트고화체 코아시편채취장치의 성능평가

  • 곽경길;김태국;유영걸;제환경;박준석;이승구
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • pp.109-110
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    • 2009
  • "드럼 코아시편 채취장치" 는 침출/내수성 시험, 압축강도 측정시험, 열 순환 시험등 의 파괴적 물성시험을 수행하기 위해서 경질(시멘트 고화체) 및 연질(파라핀왁스) 등의 방사성폐기물드럼으로부터 코아 시료를 채취하는 장비이다, 시편채취의 최대길이는 860 mm 이며 코아 시편의 직경은 50~200 mm 이며 일반적으로 "방사성폐기물 고화체의 물성시험"에 사용되는 시편은 실험실적으로 제조한 소규모 모의 고화체 시편과 고화공정에서 직접 채취한 소규모 시편, 200L 드럼으로부터 코아시편을 채취 가공하여 만든 시편과 같이 3종류가 있다. 고화공정에서 발생되는 고화체는 일반적으로 200 L 드럼에 주입되며, 고화체의 균일성 정도는 고화공정의 특성, 폐기물/고화매질 혼합비, 200 L 고화체 드럼의 냉각방식에 따라 다르다. 따라서, 실험실에서 제조한 시편과 공정에서 채취한 소규모시편은 실제 고화공정을 대표할 없으며 또한 실제 발생된 고화체의 조성과도 동일하다고 볼 수 없다. 따라서 200 L 드럼으로부터 코아시편을 채취하여 만든 시편이 고화공정과 고화체를 대표할 수 있는 시편으로 볼 수 있다 그러므로 고화체 및 고화공정을 대표할 수 있는 코아시편을 채취할 수 있는 장치를 제작하여 다양한 코아시편을 200 L 고화체 드럼으로부터 수직 코아시편을 채취할 필요가 있으며 실험에서 코아시편 채취속도와 연관된 Z-AXIS 의 Rpm은 운전범위는 0-2000 Rpm 이나 이때 너무 빠른 속도는 기계에 치명적인 손상을 초래 할 수 있으므로 위험한 것으로 나타났으며 500-1000 Rpm 의 속도가 적합한 것으로 시험되었으며 시편을 절삭하는 Spindle의 Rpm은 운전범위는 0-1500Rpm 이나 무리한 운전을 피해 가장 적절한 Speed로 운전해야하며 시험결과 500-800Rpm 이 최적운전범위로 나타났다 또한 시멘트고화체에서의 코아 채취시험에서는 Spindle의 속도는 500 Rpm, Z -AXIS 의 Rpm은 900 Rpm이 가장 적합한 것으로 나타났으며 성능평가시험을 통하여 비트부의 절삭속도와 Z축의 이동속도에 관한 그라프를 획득하였으며 시편의 크기에 따라서 Spindle의 속도를 증감하여야함을 확인할 수 있었다.

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세라믹공구 재료의 피복특성에 관한 연구 (A Study on the Coated Characteristics of Ceramic Tools)

  • 이명제;임홍섭;유봉환
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.24 no.4
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    • pp.900-906
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    • 2000
  • Ceramic, PCD and CBN tools are available for the difficult-to-cut-materials such as hardened carbon tool steel, stainless steel, Inconel 718 and etc. Ceramic tools are likely to be chipped and abruptly broken before the appearance of normal wear in turning. Ceramic tools are suitable for continuous in turning, not for intermittent in milling. In this study, TiN/TiCN multi-layer coated ceramic tools were found to restrain the chipping, breaking and early fracture and to increase the critical cutting speed owing to TiN/TiCN multi-layer coating in Arc Ion Plating of PVD method.