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NTIS 바로가기한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.21 no.8, 2011년, pp.720 - 725
변진우 (경남대학교 대학원 첨단공학과) , 한상보 (경남대학교 기계자동화공학부)
Most ultrasonic vibration cutting tools are operated at the resonance condition of the longitudinal vibration of the structure consisting of booster, horn and bite. In this study, a transverse vibration tool with beam shape is designed to utilize the vibration characteristics of the beam. Design poi...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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초음파 진동절삭의 이점은? | 부품소재의 다양한 기능을 요구하는 항공 ∙ 조선산업에서는 특수소재들이 사용되어지고 있고 이러한 소재들의 고정밀 가공을 위해서는 새로운 가공기법의 개발이 요구되어지며 새로운 가공법의 하나로 초음파 진동절삭(1~3)이 꾸준한 관심을 받아 오고 있다. 초음파 진동절삭이란 절삭공구를 초음파영역에 해당하는 진동수로 가진시켜 공구끝단에 미세한 절삭변위를 일으켜, 상용절삭이 어려운 인성이 강한 재료들에 대하여 가공 시 발생하는 구성인선(built up edge)이나 버(burr)의 생성을 억제하여 표면거칠기 개선과 공구수명을 증대시킬 수 있다. 그리고 미세한 절삭변위로 공구와 공작물 사이에 순간적인 분리로 절삭이 이루어지기 때문에 크랙(crack)이 발생하기 쉬운 취성재료를 가공할 때도 매우 유용하게 쓰인다. | |
초음파 진동절삭의 구성은? | 초음파 진동절삭은 Fig. 1과 같이 부스터(booster), 혼(horn) 그리고 바이트(bite)로 구성되어 있는데 압전소자(piezoelectric element)에서 발생하는 진동이 부스터로 전해지면서 발생한 변위를 혼에서 증폭시키고, 이러한 증폭된 변위를 이용하여 바이트 끝단으로 가공하게 된다(4). 생산 현장에서 일반적으로 사용하고 있는 초음파 진동절삭은 Fig. | |
초음파 진동절삭 횡진동 공구의 이점은? | 현재 현장에서 많이 사용되고 있는 초음파 진동절삭은 종진동 공구를 사용하는 것으로, 절삭력을 유지시키고 절삭방향의 변화를 일으키지 않기 위해 혼과 바이트가 일체형으로 제작된 경우가 대부분이다. 그러나 횡진동 공구는 혼과 바이트를 분리형으로 제작하여 바이트의 노드점(nodal point)을 지지함으로써 절삭방향을 조절할 수 있는 이점이 있다. 그리고 원하는 주파수로 절삭하기 위한 설계가 가능하고 다양한 종류의 혼과 바이트를 제작할 수 있다. 따라서 여러 종류의 분리된 혼과 부스터를 CNC선반의 ATC(automatic tool changer)에 장착하여 사용이 가능해 진다는 장점이 있다. 횡진동 공구에 체결되는 바이트는 공진에 의한 횡진동을 일으킴으로써 바이트 끝단에서 변위의 증폭이 종진동 공구보다 더 크게 나타나게 된다. |
Kim, B. H., Kwon, Y. D. and Chu, J. N., 1994, A Study on the Analysis of the Precision Machining Characteristics Using Ultrasonic Vibration, Proceedings of the KSPE Annual Spring Conference, pp. 48-49.
Cha, J. H., 2009, A Study on the Design of Ultra-sonic Vibration Cutting Mechanism for the Process of Difficulty-to-cut Materials, Ph. D. Thesis, Kyungnam University Grad, School, pp. 17-20.
Kumabe, J., 1979, Precise Manufacture Vibration Cutting, Chitkyo Publication, Inc., Tokyo, pp. 149-191.
Kang, J. P., 1991, A Study on the Design of Ultrasonic Vibration Cutting Tool Horn, Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 8, No. 3, pp. 58-62.
Byun, J. W., 2010, Design of a Vibration Cutting Tool Utilizing Transverse Vibration Characteristics of Beam, M.S. Thesis, Kyungnam University Grad, School, pp. 7-33.
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