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네오디뮴 자석을 이용한 라운드 엔드밀 타입 MR연마 시스템 개발
Development of a Round endmill Type MR Polishing System Using Neodymium Magnets 원문보기

한국생산제조시스템학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, v.20 no.3, 2011년, pp.316 - 321  

홍광표 (인하대학교 기계공학과) ,  신봉철 (인하대학교 기계공학과) ,  김동우 ,  조명우 (인하대학교 기계공학부) ,  제태진 (한국기계연구원 나노공정장비연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, it has been studied machining of micro parts with increasing demands for ultra precision parts. However, many engineering problems have already begun in polishing of optical parts or lens. As a method to overcome such problems, a new technology for the polishing of the target surface is be...

주제어

#연마   #자기유변유체   #라운드 엔드밀   #자기장   #네오디뮴 자석  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 지식경제부 주관 전략기술개발사업 "마이크로 기능성 초정밀 핵심요소부품 제조기반기술개발, 의 제 4세부 "기능성 초정밀 핵심 요소부품 제조 초정밀 금형 기술개발"의 결과임.
  • 휠 타입 MR연마시스템은 자기장형성을 위한 전자석(electromagnet)의 크기가 상대적으로 커서 소형 및 구면 및 경사각을 가진 3차원 형상의 소형 구조물에 대한 연마가 제한적이며 시스템의 소형화가 어렵다. 따라서본 연구에서는 구면 및 경사각을 가진 소형 구조물의 연마를위해서 기존 3차원 구조물 가공이 가능한 라운드 엔드밀 형상을 기본으로 라운드 엔드밀 타입의 MR연마시스템을 설계 및 제작하였다. 본 시스템에서는 자기장 형성을 위해 전자석이 아닌 소형 네오디뮴 자석(NdFeB)을 활용하였으며, 이를 이용해 자기장 특성 분석 및 연마 특성 평가를 위한 기초 실험을 수행하였다.
  • 따라서본 연구에서는 구면 및 경사각을 가진 소형 구조물의 연마를위해서 기존 3차원 구조물 가공이 가능한 라운드 엔드밀 형상을 기본으로 라운드 엔드밀 타입의 MR연마시스템을 설계 및 제작하였다. 본 시스템에서는 자기장 형성을 위해 전자석이 아닌 소형 네오디뮴 자석(NdFeB)을 활용하였으며, 이를 이용해 자기장 특성 분석 및 연마 특성 평가를 위한 기초 실험을 수행하였다.
  • 필요하다. 본 연구에서는 CNC 공작기계에 장착하여 다양한 표면형상의초정밀 연마가 가능하도록 영구자석을 이용한 라운드 엔드밀타입의 MR연마시스템을 개발하였다. 기존의 휠 타입 MR연마시스템에서 사용되는 전자석은 CNC 공작기계에 장착이 어려우므로 본 연구에서는 MR연마을 위한 자기장의 생성을 위해 디스크(disk)형 강력한 소형 네오디뮴 자석(NdFeB)을 사용하였다.
  • 본 연구에서는 구면 및 경사면을 가진 구조물의 형상 연마를 위해 네오디뮴자석을 이용한 라운드 엔드밀 타입 MR연마시스템을 개발하였으며 기초실험을 수행하였다. 그 결과 네오디뮴자석의 개수에 따른 재료제거량의 변화를 통하여 개발된 MR연마시스템의 연마가능성을 확인할 수 있었다.
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참고문헌 (9)

  1. Shin, Y. J., Kim, D. W., Lee, E. S., and Kim. K. W., 2004, "The Development of Polishing System a Magnetorheological Fluids," J. KSPE, Vol. 21, No. 7, pp. 46-52. 

  2. Kordonski, W., and Golini, D., 1999, "Progress Update in Magnetorheological Finishing," Int. J. of Mod. Phys. B., Vol. 13, No. 14, 15 & 16, pp. 2205-2212. 

  3. Kim, D. W., Shin, Y. J., Lee, E. S., and Cho. M. W., 2003, "The Principle of Magnetorheological Finishing for a Micro Part," Proc. the KSPE, pp. 300-304. 

  4. Ahn, B. W., Lee, S. J., and Park, S. J., 2004, "Ultra Precision Polishing of Micro Die and Mold Parts using Magnetic-assisted Machining," Proc. the KSPE, pp. 1832-1835. 

  5. Kordonski, W., and Shorey, A., 2007, "Magnetorheological Jet Finishing Technology," J. Int. Mat. Stru., Vol. 18, No. 11, pp. 1127-1130. 

  6. Lee. J. W., Kim. D. W., Cho. M. W., Cho. W. S., and Shin. Y. J., 2008, "A Study on the Improvement in Ultra-Precision Surface of Si3N4 using $Al_2O_3$ Slurry in MR Polishing," Proc. the KSMTE, pp. 238-243. 

  7. Degroote. J. E., Marino. A. E., wilson. J. P., Bishop. A. L., Lambropoulos. J. C., and Jacobs. S. D., 2007, "Removal Rate Model for Magnetorheological Finishing of Glass," App. Opt., Vol. 46, No. 32, pp. 7927-7941. 

  8. Kim. D. W., 2007, Development of a Ultra Polishing System using Magnetorheological Fluids and Analysis of and its Effect on Material Removal Mechanism, A Thesis for a Doctorate, Inha University, Republic of Korea. 

  9. Jung. B. S., Jang. K. I., Min. B. K., Lee. S. J., and Seok. J. W. 2009, "Magnetorheological Finishing Process for Hard Materials using Sintered Iron-CNT Compound Abrasives," Int. J. Mach. Manu., Vol. 49. No. 5, pp. 407-418. 

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