본 연구에서는 원자력 제어봉에 조립에 사용되는 부품의 최적 나사가공 방안을 다루고 있다. 부품의 소재는 합금강 Inconel 625 합금강을 사용하는데 소재 특성상 강도가 매우 높고 질기며 용접성이 좋은 성질을 가지고 있다. 합금강 Inconel 625 합금강 유사소재의 선삭가공특성에 대한 연구는 이루어져 왔지만 나사가공에 대한 연구는 아직까지 미흡한 상태이다. S사에서는 Inconel 625 합금강을 사용한 부품을 가공하기 위해서 현재까지 널리 알려진 일반 ...
본 연구에서는 원자력 제어봉에 조립에 사용되는 부품의 최적 나사가공 방안을 다루고 있다. 부품의 소재는 합금강 Inconel 625 합금강을 사용하는데 소재 특성상 강도가 매우 높고 질기며 용접성이 좋은 성질을 가지고 있다. 합금강 Inconel 625 합금강 유사소재의 선삭가공특성에 대한 연구는 이루어져 왔지만 나사가공에 대한 연구는 아직까지 미흡한 상태이다. S사에서는 Inconel 625 합금강을 사용한 부품을 가공하기 위해서 현재까지 널리 알려진 일반 난삭재의 가공조건을 기준으로 가공을 시도하였으나, 공구의 조기 파손 등으로 공구 교체비용과 재료의 손실비용이 막대하게 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 실험계획법을 활용하여 Inconel 625 합금강의 재료특성에 적합한 나사가공 방안을 찾고자 한다. Inconel 625 합금강 나사가공에 있어서 최대의 비용 발생 요인으로는 공구비용과 재료 손실비용으로 파악되어 실험의 종속변수로는 공구가 파손되어 정상적이지 않은 제품이 발생할 때까지 생산된 제품의 개수(즉, 공구의 수명)를 고려하였다. 일반적으로 나사가공의 주요 인자로는 절삭깊이, 절삭속도 등을 고려할 수 있고, 가공에 영향을 미치는 부 요인으로는 절삭방법, 절삭방향 및 공구의 종류 등이 있다. 본 논문의 Inconel 625를 사용한 나사가공에서도 같은 요인들을 모두 고려한다. 하지만 모든 요인을 한꺼번에 고려하는 실험계획과 최적화방법은 요인의 수가 많고 요인별 수준에 대한 사전 지식이 부족하여 실험기간과 비용 등을 고려할 때 비현실적이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 사전실험과 본 실험으로 나누어 단계별 실험을 수행하였다. 사전실험에서는 나사가공의 주요 인자를 제외한 부 요인으로 절삭방법, 방향, 공구의 종류에 따른 사전실험을 통해서 특성을 파악하였다. 본 실험에서는 사전실험을 바탕으로 절삭방법, 방향 및 공구의 종류 등을 일부의 범위로 고정시키고 최적의 절삭깊이와 절삭속도를 찾기 위한 실험을 수행하였다. 단계별실험의 결과를 바탕으로 Inconel 625 합급강을 사용한 나사가공의 최적조건을 찾아낼 수 있었다. 하지만 실험의 종속변수가 공구의 수명과 관계된 부품의 생산 개수인 관계로 가공시간, 가공인건비 등의 비용 요인을 종합적으로 고려하지 못하였다. 따라서 본 논문에서는 절삭깊이, 절삭속도, 공구의 비용, 인건비, 재료비 등을 동시에 고려한 경제적 가공모형을 제시하였다. 경제적 모형분석을 통해서 생산환경에 적합한 최적의 생산가공조건을 찾아낼 수 있었다. 본 연구에서 제시된 Inconel 625 합금강 소재의 최적의 나사가공 조건은 내식내열성을 요구하는 나사가공부품의 최적가공에 직접적으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 경제적 모형은 나사가공업체의 수익성 확보에 매우 도움이 될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 원자력 제어봉에 조립에 사용되는 부품의 최적 나사가공 방안을 다루고 있다. 부품의 소재는 합금강 Inconel 625 합금강을 사용하는데 소재 특성상 강도가 매우 높고 질기며 용접성이 좋은 성질을 가지고 있다. 합금강 Inconel 625 합금강 유사소재의 선삭가공특성에 대한 연구는 이루어져 왔지만 나사가공에 대한 연구는 아직까지 미흡한 상태이다. S사에서는 Inconel 625 합금강을 사용한 부품을 가공하기 위해서 현재까지 널리 알려진 일반 난삭재의 가공조건을 기준으로 가공을 시도하였으나, 공구의 조기 파손 등으로 공구 교체비용과 재료의 손실비용이 막대하게 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 실험계획법을 활용하여 Inconel 625 합금강의 재료특성에 적합한 나사가공 방안을 찾고자 한다. Inconel 625 합금강 나사가공에 있어서 최대의 비용 발생 요인으로는 공구비용과 재료 손실비용으로 파악되어 실험의 종속변수로는 공구가 파손되어 정상적이지 않은 제품이 발생할 때까지 생산된 제품의 개수(즉, 공구의 수명)를 고려하였다. 일반적으로 나사가공의 주요 인자로는 절삭깊이, 절삭속도 등을 고려할 수 있고, 가공에 영향을 미치는 부 요인으로는 절삭방법, 절삭방향 및 공구의 종류 등이 있다. 본 논문의 Inconel 625를 사용한 나사가공에서도 같은 요인들을 모두 고려한다. 하지만 모든 요인을 한꺼번에 고려하는 실험계획과 최적화방법은 요인의 수가 많고 요인별 수준에 대한 사전 지식이 부족하여 실험기간과 비용 등을 고려할 때 비현실적이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 사전실험과 본 실험으로 나누어 단계별 실험을 수행하였다. 사전실험에서는 나사가공의 주요 인자를 제외한 부 요인으로 절삭방법, 방향, 공구의 종류에 따른 사전실험을 통해서 특성을 파악하였다. 본 실험에서는 사전실험을 바탕으로 절삭방법, 방향 및 공구의 종류 등을 일부의 범위로 고정시키고 최적의 절삭깊이와 절삭속도를 찾기 위한 실험을 수행하였다. 단계별실험의 결과를 바탕으로 Inconel 625 합급강을 사용한 나사가공의 최적조건을 찾아낼 수 있었다. 하지만 실험의 종속변수가 공구의 수명과 관계된 부품의 생산 개수인 관계로 가공시간, 가공인건비 등의 비용 요인을 종합적으로 고려하지 못하였다. 따라서 본 논문에서는 절삭깊이, 절삭속도, 공구의 비용, 인건비, 재료비 등을 동시에 고려한 경제적 가공모형을 제시하였다. 경제적 모형분석을 통해서 생산환경에 적합한 최적의 생산가공조건을 찾아낼 수 있었다. 본 연구에서 제시된 Inconel 625 합금강 소재의 최적의 나사가공 조건은 내식내열성을 요구하는 나사가공부품의 최적가공에 직접적으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 경제적 모형은 나사가공업체의 수익성 확보에 매우 도움이 될 것으로 기대된다.
This study deals with optimal thread cutting strategy for parts used in assembling the nuclear control rod. The material used for the part is the alloy steel, and for its material property, its strength is very high and durable with good weldability. There have been a number of studies performed for...
This study deals with optimal thread cutting strategy for parts used in assembling the nuclear control rod. The material used for the part is the alloy steel, and for its material property, its strength is very high and durable with good weldability. There have been a number of studies performed for the material property of alloy steel, Inconel625, but the thread cutting of Inconel625 has been insufficient so far. To manufacture parts using Inconel625, a S company attempted to manufacture it based on manufacturing conditions of well known and general difficult‐to‐cut materials but the early failure of equipments caused them to enormously pay equipment replacement cost and material loss cost. Accordingly, this study aims to find a thread cutting strategy fit for the material property of Inconel625 by using the design of experiments. As for thread cutting of material Inconel625, major causes for the cost occurrence were found to be equipment cost and material loss cost, and the number of manufactured products (in other words, equipment longevity) by the time the defective product came out owing to the failure of equipment was considered as dependent variables for the experiment. In general, cutting depth and cutting speed could be considered as major factors for thread cutting, and sub‐factors affecting manufacturing could be cutting methods (Intervals infeed, reduction infeed), cutting direction(vertical, one way, both ways) and the kind of equipment, etc. In this study all the factors mentioned above were considered in thread cutting using Inconel625. However, the design of experiments and optimal method which should consider all the factors at a time were impractical due to their large number of factors and lack of previous knowledge with respect to experiment time and cost. In consideration of these difficulties, this study conducted phased experiments by dividing a preset experiment and a main experiment. In the preset experiment, this study attempted to investigate properties through the preset experiment according to cutting methods, cutting directions and the types of equipments as sub‐factors excluding major factors of thread cutting. Based on the preset experiment, by fixing cutting methods, cutting directions and the types of equipments at a specific range the experiment was performed to find out optimal cutting depth and speed. Based on the results of phased experiments, this study successfully found out the optimal conditions for thread cutting using the alloy steel Inconel625. However, since the dependant variables of the experiment were the numbers of produced parts related with the equipment longevity, cost factors such as manufacturing time and labor cost, etc. were not comprehensively considered. Accordingly, this study presented an optimal cutting model considering all the factors including cutting depth, cutting speed, equipment cost, labor cost, material cost, etc. at the same time. Through economical model analysis, the study found the optimal cutting condition fit for production environments. The optimal cutting condition for material Inconel625 presented in this study can be implemented directly in the optimal cutting of thread cutting parts requiring heat and corrosion resistance. The economical model can also be helpful for securing profitability of the thread cutting manufacturing companies.
This study deals with optimal thread cutting strategy for parts used in assembling the nuclear control rod. The material used for the part is the alloy steel, and for its material property, its strength is very high and durable with good weldability. There have been a number of studies performed for the material property of alloy steel, Inconel625, but the thread cutting of Inconel625 has been insufficient so far. To manufacture parts using Inconel625, a S company attempted to manufacture it based on manufacturing conditions of well known and general difficult‐to‐cut materials but the early failure of equipments caused them to enormously pay equipment replacement cost and material loss cost. Accordingly, this study aims to find a thread cutting strategy fit for the material property of Inconel625 by using the design of experiments. As for thread cutting of material Inconel625, major causes for the cost occurrence were found to be equipment cost and material loss cost, and the number of manufactured products (in other words, equipment longevity) by the time the defective product came out owing to the failure of equipment was considered as dependent variables for the experiment. In general, cutting depth and cutting speed could be considered as major factors for thread cutting, and sub‐factors affecting manufacturing could be cutting methods (Intervals infeed, reduction infeed), cutting direction(vertical, one way, both ways) and the kind of equipment, etc. In this study all the factors mentioned above were considered in thread cutting using Inconel625. However, the design of experiments and optimal method which should consider all the factors at a time were impractical due to their large number of factors and lack of previous knowledge with respect to experiment time and cost. In consideration of these difficulties, this study conducted phased experiments by dividing a preset experiment and a main experiment. In the preset experiment, this study attempted to investigate properties through the preset experiment according to cutting methods, cutting directions and the types of equipments as sub‐factors excluding major factors of thread cutting. Based on the preset experiment, by fixing cutting methods, cutting directions and the types of equipments at a specific range the experiment was performed to find out optimal cutting depth and speed. Based on the results of phased experiments, this study successfully found out the optimal conditions for thread cutting using the alloy steel Inconel625. However, since the dependant variables of the experiment were the numbers of produced parts related with the equipment longevity, cost factors such as manufacturing time and labor cost, etc. were not comprehensively considered. Accordingly, this study presented an optimal cutting model considering all the factors including cutting depth, cutting speed, equipment cost, labor cost, material cost, etc. at the same time. Through economical model analysis, the study found the optimal cutting condition fit for production environments. The optimal cutting condition for material Inconel625 presented in this study can be implemented directly in the optimal cutting of thread cutting parts requiring heat and corrosion resistance. The economical model can also be helpful for securing profitability of the thread cutting manufacturing companies.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.