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문제 정의
- 볼엔드밀에 의한 금형가공에서 곡면의 경사각 위치의 변화에 따른 절삭력, 공구변형 및 형상정밀도 값들을 얻어 가공오차 특성을 파악하고자 한다. 또한 이러한 형상오차를 줄이기 위해 형조방전가공기에 회전 시스템을 개발하여 다듬질 회전 방전가공을 수행하고자 하였다.
- 본 연구에서는 금형강(STD11)을 볼엔드밀 공구를 사용하여 자유곡면형상의 피삭재를 그 형상에 맞게 상향절삭과 하향절삭의 가공방법으로 가공할 때, 곡면형상의 변화에 따른 절삭력, 공구변형 및 형상정밀도를 비교하여 그 특성을 파악하고자 하였다. 공구의 변형은 와전류 센서 (eddy-current sensor)를 직각이 되게 2개를 x, y축에 설치하여 공구변형을 측정하였고, 공구동력계 위에 피삭재를 위치시켜 절삭에 따른 힘의 변화를 가공 중에 취득하여 절삭력과 공구변형의 관계를 알아보고자 하였다.
- 가공 후에는 진원도와 형상 측정기로 형상오차를 측정하였다. 볼엔드밀에 의한 금형가공에서 곡면의 경사각 위치의 변화에 따른 절삭력, 공구변형 및 형상정밀도 값들을 얻어 가공오차 특성을 파악하고자 한다. 또한 이러한 형상오차를 줄이기 위해 형조방전가공기에 회전 시스템을 개발하여 다듬질 회전 방전가공을 수행하고자 하였다.
가설 설정
- 볼엔드밀 공구는 절삭날에 존재하는 절삭 날 홈(flute)으로 인하여 매우 복잡한 형상을 나타내지만, 볼엔드밀의 간단한 공구변형 모델은 공구홀더를 강체로서 변형이 일어나지 않는다고 가정하고 공구를 외팔보(cantilever beam)로 간주하여 Fig. 1과 같이 나타낼 수 있다. Kline(9)은 Fig.
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