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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 지성철
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 논문에서는 근사화되지 않은 기하학적 형상정보에 기반을 두어 임의의 NC 데이터에 대하여 볼 엔드밀 가공시 가공면상에 발생할 수 있는 기하학적 형상오차인 코드 오차와 스캘럽 오차를 예측하고 평가하여 가공면의 형상정밀도 향상을 위한 NC 데이터 개선 방법을 제시한다. 세부적으로는 다음과 같은 내용의 연구를 진행하였다.
1. 코드 오차 예측 시 가공경로와 방향 전환에 따른 공구의 오프셋을 반영하여 현실적인 코드 오차를 예측할 수 있도록 하였으며, 스캘럽 오차 예측 시 구의 형태를 가지는 볼 엔드밀의 기하학적인 형상을 충분이 반영할 수 있도록 공구경로의 형성 체적을 구와 실린더의 조합으로 표현하여, 스캘럽 곡선을 수학적으로 모델링하였다.
2. 제시된 NC 데이터 개선 방법들은 가공시간을 크게 증가시지키 않는 범위 내에서 과삭을 방지하고, 예측한 형상오차가 기준 허용오차를 만족시킬 수 있도록 고안되었다.
3. 또한, 추출한 스캘럽 곡선을 기반으로 가공시 발생 가능한 절삭 단면의 종류를 분류하여 각각 모델링하고, 소제제거율 예측 결과에 따라 이송속도를 조정하고자 하였다.
4. 상용 CAM 소프트웨어를 통해 추출한 NC 데이터에 대하여 개발 알고리즘을 적용하고, 실가공 결과를 토대로 추출한 NC 데이터와 개발 알고리즘을 통해 개선된 NC 데이터에 의한 가공면의 형상오차를 비교 및 평가하였다.
제시된 NC 데이터 예측 및 개선 방법은 기준형상의 근사화를 통해 형상오차를 예측하는 기존의 방식 및 상용화된 기능들에 비하여 다소 많은 연산량을 수반하지만, 기하학적 형상오차를 정확하게 예측함으로써 NC 데이터를 개선하고자 했다는 점에서 차별성이 있다. 또한, 다양한 종류의 CAM 소프트웨어에서 추출한 NC 데이터 검증과 개선에 활용될 수 있다.
1. 코드 오차 예측 시 가공경로와 방향 전환에 따른 공구의 오프셋을 반영하여 현실적인 코드 오차를 예측할 수 있도록 하였으며, 스캘럽 오차 예측 시 구의 형태를 가지는 볼 엔드밀의 기하학적인 형상을 충분이 반영할 수 있도록 공구경로의 형성 체적을 구와 실린더의 조합으로 표현하여, 스캘럽 곡선을 수학적으로 모델링하였다.
2. 제시된 NC 데이터 개선 방법들은 가공시간을 크게 증가시지키 않는 범위 내에서 과삭을 방지하고, 예측한 형상오차가 기준 허용오차를 만족시킬 수 있도록 고안되었다.
3. 또한, 추출한 스캘럽 곡선을 기반으로 가공시 발생 가능한 절삭 단면의 종류를 분류하여 각각 모델링하고, 소제제거율 예측 결과에 따라 이송속도를 조정하고자 하였다.
4. 상용 CAM 소프트웨어를 통해 추출한 NC 데이터에 대하여 개발 알고리즘을 적용하고, 실가공 결과를 토대로 추출한 NC 데이터와 개발 알고리즘을 통해 개선된 NC 데이터에 의한 가공면의 형상오차를 비교 및 평가하였다.
제시된 NC 데이터 예측 및 개선 방법은 기준형상의 근사화를 통해 형상오차를 예측하는 기존의 방식 및 상용화된 기능들에 비하여 다소 많은 연산량을 수반하지만, 기하학적 형상오차를 정확하게 예측함으로써 NC 데이터를 개선하고자 했다는 점에서 차별성이 있다. 또한, 다양한 종류의 CAM 소프트웨어에서 추출한 NC 데이터 검증과 개선에 활용될 수 있다.
목차
Ⅰ. 서 론 11.1. 연구 배경 11.2. 연구 및 기술 동향 21.3. 연구 목적 5Ⅱ. NC 데이터에 의한 가공면의 기하학적 형상오차 62.1. 코드 오차(chord error) 82.1.1 코드 오차의 정의 82.1.2 코드 오차의 예측 92.1.3 코드 오차의 분류 112.2. 스캘럽 오차(scallop error) 122.2.1 스캘럽 곡선(scallop curve)의 정의 122.2.2 스캘럽 곡선에 대한 형상오차 예측 142.2.3 스캘럽 곡선의 추출 15Ⅲ. 가공면의 형상오차 개선을 위한 NC 데이터 보정 243.1. 코드 오차의 개선 방법 243.2. 스캘럽 오차의 개선 방법 303.2.1 공구경로 조정을 통한 스캘럽 오차 개선 303.2.2 공구경로 보정을 통한 스캘럽 오차 개선 323.2.3 공구경로 간격 조정을 통한 스캘럽 오차 개선 33Ⅳ. 소재제거율(MRR) 예측에 따른 이송속도 조정 384.1. 공구경로에 따른 절삭면적(cutting area) 정의 384.2. 정삭가공에 대한 소재제거율 예측 424.3. 이송속도(feedrate) 조정 방법 43Ⅴ. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험 결과 465.1. 기준 곡면의 정의 465.2. NC 데이터의 생성 조건 505.3. 생성된 NC 데이터의 형상오차 검증 시뮬레이션 525.4. NC 데이터의 개선 결과 555.5. 실가공을 통한 제시된 방법의 실효성 평가 63Ⅵ. 결 론 66참고 문헌(References) 68Abstract 71
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