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문제 정의
- 본 논문에서 제시하는 새로운 툴 영향 함수의 모델식을 검증하기 위해 Fig. 5와 같이 연마 툴의 자전과 공전 운동을 자유롭게 구현할 수 있는 연마 툴 운동 발생기를 개발하였다. 개발된 연마 툴 운동 발생기는 자전속도 (ω1)와 공전 속도 (ω2)의 비와 편심률 (ρ1/ρ2)을 임의로 조절할 수 있게 되어 다양한 툴의 운동에 대한 실험을 수행할 수 있게 제작되었다.
- 본 논문에서는 가공 자동화를 위한 기초적인 이론인 툴 영향 함수에 대해 분석하고, 원형 툴 모양이나 균일한 압력이 가해질 때만 적용되던 기존 툴 영향 함수의 문제점을 해결하기 위해 적분 범위를 미소면적으로 바꾸고, 행렬을 이용해서 다양한 모양 의 툴과 압력 분포에 대한 툴 영향 함수를 계산했다. 툴 영향 함수로 예상한 연마 형상과 실제 표면 연마 형상을 비교해 보면서 새로운 툴 영향 함수에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 일반적인 형태의 툴 조건에 만족하는 툴 영향 함수를 얻기 위해, 툴의 움직임에 따라서 연마되는 영역 안 미소 면적에서의 선속도와 압력의 관계를 이용해서 연마되는 총 연마량을 계산했다. Fig.
- 이때, 측정 결과는 Zygo의 Fizeau 간섭계를 이용해 10회 반복 측정한 후 평균값을 이용하였다. 실제 연마 형상과 시뮬레이션 결과를 비교하여 툴 모양에 따른 툴 영향 함수 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인해 보았다. Fig.
가설 설정
- 실제 연마 과정 중에는 실시간으로 압력을 알기 어려우므로, 시편 내부에서 운동하는 경우 균일한 압력분포를 가진다고 가정하고 그 결과를 비교했다. 특히 타원형 툴의 시뮬레이션 결과는 비대칭적인 연마 형상을 보였는데, 실험 측정 결과도 비슷한 경향이 나타났다.
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