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비절삭저항 상수 변화에 따른 절삭력 분석
An analysis of cutting force according to specific force coefficients 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.13 no.2, 2014년, pp.108 - 116  

김종도 (경남정보대학교 기계설계과) ,  윤문철 (부경대학교 기계자동차공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Considering the run-out effect and cutting force coefficients, the cutting force profile of half immersion end-milling was analyzed in detail. The effects of three specific cutting-force coefficients and three edge-force coefficients are verified. Through a detailed investigation, it is proved that ...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 런아웃이 발생되는 형상거동을 고려한 엔드밀 절삭력 모델링에 관한 연구가 필요하게 되었다.[1,2] 본 연구에서는 엔드밀링 절삭력의 발생 모습을 보여줄 수 있도록 런아웃을 고려한 엔드밀 절삭력 모델링 기법을 제안하여 어떻게 런아웃이 실제 엔드밀링 절삭력에 미치는지 그 영향을 자세하게 예측할 수 있도록 하는 아주 효과적인 모델링 방법을 참고문헌[1,2]에서 제안한 모델로서 절삭력의 특성을 자세하게 분석하였고 특히 비절삭저항 상수인 절삭력상수(cutting force coefficient)와 모서리절삭력상수(edge force coefficient)가 절삭력에 미치는 영향을 런아웃과 연관하여 자세히 분석하고자 하였다. 공구 홀더에 엔드밀 고정 시에 피할 수 없이 나타나는 런아웃을 수량적으로 나타내어 이 런아웃에 따른 절삭력 형상의 높낮이와 위상 등이 각각 달리 나타나는 원인을 이론적으로 구명하였고 또한 이 모델의 계산 결과와 실험 조건에서 측정된 엔드밀 절삭력을 비교 분석하여 그 타당성을 보였으며 실험하기 위하여 고정된 홀더의 고정 조건을 다양하게 바꾸어 가며 절삭력 계산 결과와 비교하여 그 절삭력의 상태를 자세하게 분석하고 예측하여 보고자 하였다.
  • [1,2] 본 연구에서는 엔드밀링 절삭력의 발생 모습을 보여줄 수 있도록 런아웃을 고려한 엔드밀 절삭력 모델링 기법을 제안하여 어떻게 런아웃이 실제 엔드밀링 절삭력에 미치는지 그 영향을 자세하게 예측할 수 있도록 하는 아주 효과적인 모델링 방법을 참고문헌[1,2]에서 제안한 모델로서 절삭력의 특성을 자세하게 분석하였고 특히 비절삭저항 상수인 절삭력상수(cutting force coefficient)와 모서리절삭력상수(edge force coefficient)가 절삭력에 미치는 영향을 런아웃과 연관하여 자세히 분석하고자 하였다. 공구 홀더에 엔드밀 고정 시에 피할 수 없이 나타나는 런아웃을 수량적으로 나타내어 이 런아웃에 따른 절삭력 형상의 높낮이와 위상 등이 각각 달리 나타나는 원인을 이론적으로 구명하였고 또한 이 모델의 계산 결과와 실험 조건에서 측정된 엔드밀 절삭력을 비교 분석하여 그 타당성을 보였으며 실험하기 위하여 고정된 홀더의 고정 조건을 다양하게 바꾸어 가며 절삭력 계산 결과와 비교하여 그 절삭력의 상태를 자세하게 분석하고 예측하여 보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
엔드밀 날의 깊이 dz에서 발생되는 미소절삭력은 어떻게 나타낼 수 있는가? 또한 매우 작은 미소 부분의 엔드밀 날의 깊이 dz에서 발생되는 접선방향, 반경방향 및 축방향의 미소절삭력은 각각 절삭력상수(Cutting force coefficient)항과 모서리절삭력상수(Edge force coefficient)항의 합으로 나타낼 수 있고 다음 식으로 표현할 수 있다.10)
엔드밀 가공에 대한 모델링 연구가 드문 이유는? 엔드밀 가공은 다인공구이므로 가공 시 공구가 회전할 때 마다 매번 날이 공작물에 물리고 풀리고 하는 과정이 반복되며 가공되는 복잡한 메카니즘으로 나타나기에 이 복잡한 현상을 나타내기가 매우 힘들어 이에 대한 모델링 연구는 매우 드물다. 그동안의 엔드밀 절삭력 가공 연구는 주로 측정된 절삭력 실험결과를 단순히 비교하고 분석하는 실험적인 접근 방법이 대부분이었다.
런아웃 오차 때문에 발생하는 두 가지 형태의 절삭력 거동은 무엇이 있는가? 1(b)의 경우와 같이 2가지로 분류되며 그 외는 이 두 가지 절삭력의 중간 조합 형태로 나타나기 때문에 우선 그 특징이 가장 뚜렷한 두 가지의 경우를 분석하는 것이 필요하다. 두 경우는 (긴 두 날 - 짧은 두 날)로 구성되어 가공되는 경우(type 1)와 (한 개의 긴 날-2개의 중간 날- 1개의 짧은 날)로 구성되어 가공되는 경우(type 2)의 두 가지가 있다. 칩두께에 따라 type 1의 경우는 Fig.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. J. D. Kim, M. C. Yoon, B. T. Kim, "An Analysis of the Cutting Force for Periperal End-milling Considering Run-out," KSMPE, Vol. 11, No. 4, pp. 7-12, 2012. 

  2. H. G. Cho, J. D. Kim, M. C. Yoon, "Cutting force modelling in end-milling considering runout, " KSMTE, Vol. 20, No. 3, pp. 225-231, 2011. 

  3. S. L. Oh, D. H. Chin, M. C. Yoon,,"Detection and Analysis of Chatter in End-milling Operation, " KSMPE, Vol. 13, No. 6, pp. 10-16, 2004. 

  4. W. S. and D. W. Cho, "Accurate 3-D cutting force prediction using cutting condition independent coefficients in end milling," International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 41, pp. 463-478, 2001. 

  5. J. H. Ko, W. S. Yun, D. W. Cho and K. F. Ehmann, "Development of a virtual machining system, part 1: approximation of size effect for cutting force prediction," International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 42, pp. 1595-1605, 2002. 

  6. S. S. Lee and H. S. Kim, "Development of mechanistic model for cutting force prediction considering cutting tool states in face milling," KSPE, Vol. 12, No. 11, pp. 63-73, 1995. 

  7. M. C. Yoon and Y. G. Kim, "Cutting dynamic force modelling of end milling operation," Journal of Material Processing Technology, Vol. 155-156, pp. 1383-1389, 2004. 

  8. Y. M. Lee, S. H. Yang, S. I. Jang, S. K. Baek, S. I. Kim and D. S. Lee, "Effects of cutter runout on cutting forces in up-end milling of inconel 718," KSMTE, Vol. 11, No. 5, pp. 45-52, 2002. 

  9. S. Kalpakjian, Manufacturing Eng. Tech., Prentice Hall, 2001. 

  10. Y. Altintas, "Manufacturing Automation," Cambridge University, pp. 33-46, 2000. 

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