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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김화영
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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본 연구에서는 자동 면취 작업의 공구 및 절삭 상태를 실시간으로 모니터링 하는 시스템에 대해 설명한다. 절단 상태 모니터링을 위한 신호로 자동 면취기의 주축 및 이송 구동 시스템에서 감지된 모터 전류를 사용하여 비정상 상태를 모니터링한다. 자동 면취기는 페이스 밀링 커터를 사용하여 가공되기 때문에 절삭력 메커니즘은 밀링 공정과 동일하다. 따라서 예상 절삭 토크는 페이스 밀링 공정에서의 비절삭 저항을 기반으로 한 절삭력 모델을 사용하여 구한다. 그리고 예측된 절삭 토크를 주축 및 이송 모터의 전류 값으로 변환하여 면취 가공 시 검출된 모터의 전류 값과 비교하여 절삭 상태의 안정성을 진단한다. 실험 결과는 스핀들 모터 전류가 베벨링 작업 중 과부하 및 공구 마모와 같은 비정상적인 가공 상태를 감지하고 제안된 등전류선도를 사용하여 가공 안정성을 진단할 수 있음을 보여준다.
먼저 2차원 절삭력 이론을 이용하여 비절삭저항을 모델링하고, 면취기와 동일한 가공 방식에서 공구 동력계를 사용해 축 방향 절삭 분력을 측정하였다. 이를 통해 절삭 조건에 따른 비절삭저항을 계산하고 선형 회귀 법으로 비절삭저항 식을 구했으며 면취 가공 시 절삭 토크를 예측하였다.
다음으로 면취기의 주축 및 이송계 구동 방정식을 통해 모터 전류와 절삭 토크 사이의 관계식을 세웠으며 비절삭저항식을 통해 구한 절삭 토크를 이용하여 절삭 조건에 따른 모터 전류를 추정하였다.
최종적으로 절삭 조건에 따라 계산한 모터 전류를 등전류선도로 나타내었고 이를 이용하여 가공 안정성을 진단하였다.
먼저 2차원 절삭력 이론을 이용하여 비절삭저항을 모델링하고, 면취기와 동일한 가공 방식에서 공구 동력계를 사용해 축 방향 절삭 분력을 측정하였다. 이를 통해 절삭 조건에 따른 비절삭저항을 계산하고 선형 회귀 법으로 비절삭저항 식을 구했으며 면취 가공 시 절삭 토크를 예측하였다.
다음으로 면취기의 주축 및 이송계 구동 방정식을 통해 모터 전류와 절삭 토크 사이의 관계식을 세웠으며 비절삭저항식을 통해 구한 절삭 토크를 이용하여 절삭 조건에 따른 모터 전류를 추정하였다.
최종적으로 절삭 조건에 따라 계산한 모터 전류를 등전류선도로 나타내었고 이를 이용하여 가공 안정성을 진단하였다.
목차
제 1장 서론1.1 연구 배경 11.2 연구 동향 21.3 연구 내용 및 목적 3제 2장 포터블 자동 면취기의 구성 및 가공 매커니즘2.1 포터블 자동 면취기의 구성 42.2 포터블 자동 면취기의 가공 매커니즘 7제 3장 비절삭저항을 이용한 절삭력 예측3.1 면취 가공의 2차원 절삭 모델 83.2 절삭력 측정 실험 및 비절삭 저항 계산 133.3 절삭력의 예측값과 측정값의 비교 및 검증 23제 4장 모터 전류를 이용한 절삭 토크 추정4.1 주축 모터 전류와 절삭 토크 사이의 관계식 254.2 이송 모터 전류와 절삭 토크 사이 관계식 39제 5장 모터 전류를 이용한 가공 안정성 진단5.1 모터의 정격전류를 고려한 가공 조건 505.2 주축 모터 전류 측정을 통한 가공 안정성 진단 54제 6장 결론 58References 59Abstract 60
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