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유한요소해석을 이용한 5축 복합가공기 헤드 구조물의 최적 설계에 관한 연구
A study on the design optimization of the head stucture of 5-axis machining center using finite element analysis 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.12 no.9, 2021년, pp.161 - 168  

김재선 (대구대학교 기계공학부) ,  이명호 (대구대학교 기계공학부) ,  윤재웅 (대구대학교 기계공학부)

초록
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복합가공기 분야에서 고속 및 고정밀화에 대한 요구가 늘어남에 따라 복합가공기의 강성과 진동에 관한 관심이 증가하고 있다. 그러나 경험에 의존한 설계로 인해 개발 시간이 많이 소요되며 적절한 설계에도 어려움이 많아 공작기계 설계에 구조 최적화 FEM의 활용이 많아지고 있다. 그러나, 현재 구조물의 응력 분포를 통한 최적화를 주로 활용하고 있어 구조물의 진동 상태를 고려하여 최적화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 5축 복합가공기에서 가공에 가장 많은 영향을 끼치는 헤드 구조물의 최적화를 위하여 유한요소해석을 활용한 정적 구조해석, 모드 해석, 가진 주파수 해석을 진행하였으며, 도출된 응력 분포, 변형, 고유진동수, 가진 주파수 그래프를 활용하고 적절한 목적함수와 설계변수를 설정하여 정강성과 동강성을 모두 고려한 위상 최적화 해석 방법을 제시하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the demand for high speed and high precision increases in the field of machine tool, interest in stiffness and vibration of machine tool is increasing. However, it takes a lot of time to develop a detailed design of machine tool based on experience, and it is difficult to design appropriately. Re...

주제어

#5축가공기   #헤드 구조물   #유한요소해석   #구조해석   #진동해석   #구조 최적화  

표/그림 (16)

참고문헌 (15)

  1. S. I. Kim. (2008). Application of CAE technology in the field of machine tool structural design. Journal of the Korean Society of Machine Tool Engineers, 17(1), 14-19. UCI(KEPA): I410-ECN-0101-2009-552-014755877 

  2. D. T. Y. Huang & J. J. Lee. (2001). On obtaining machine tool stiffness by CAE techniques. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 41, 1149-1163. DOI : 10.1016/S0890-6955(01)00012-8 

    상세보기 crossref

  3. B. C. Wu, G. S. Young & T. Y. Huang. (2000). Application of a two-level optimization process to conceptual structural design of a machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 40(6), 783-794. DOI : 10.1016/s0890-6955(99)00113-3 

    상세보기 crossref

  4. D. Cheng, X. Lu & X. Sun. (2018). Multi-objective topology optimization of column structure for vertical machining center, Procedia CIRP, 78, 279-284. DOI : 10.1016/j.procir.2018.08.305 

    상세보기 crossref

  5. J. U. Woo. (2000). Structural Analysis of Machine Tools Considering Stiffness Modeling of Joints, Master of Engineering. Chung Ang University Graduate school, Seoul. 

  6. D. Kono, S. Nishio, I. Yamaji & A. Matsubara. (2015). A method for stiffness tuning of machine tool supports considering contact stiffness. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 90, 50-59. DOI : 10.1016/j,ijmachtools.2015.01.001 

    상세보기 crossref

  7. X. Gao, B. Li, J. Hong & J. Guo, (2016), Stiffness modeling of machine tools based on machining space analysis. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 86, 2093-2106. DOI : 10.1007/s00170-015-8336-z 

    상세보기 crossref

  8. Y. Lianqing & W. Liping, (2009), Stiffness Analysis of Machine Tools Using Finite Element Method. 2009 Third International Symposium on Intelligent Information Technology Application, 553-556. DOI : 10.1109/IITA.2009.401 

    crossref

  9. Y. H. Choi, S. K. Park, T. S. Jung, B. H. Cho, J. H. Kim & Y. J. Choi. (2000, April). A Case study on the Static and Dynamic Design Improvement of a Machine Tool Structure by Using F.E.M.. Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference, 726-733. 

  10. L. Zhao, W. Chen & J. Ma. (2008). Structural bionic optimization of stiffening ribs of a machine tool crossbeam based on giant waterlily vein distribution. Gaojishu Tongxin/Chinese High Technology Letters, 18(8), 806-810. 

  11. B. Li, J. Hong, Z. Wang, W. Wu & Y. Chen. (2012). Optimal Design of Machine Tool Bed by Load Bearing Topology Identification with Weight Distribution Criterion. Procedia CIRP, 3, 626-631. DOI : 10.1016/j.procir.2012.07.107 

    상세보기 crossref

  12. A. Albers, J. Ottnad, H. Weiler & P. Haeussler. (2008). Methods for lightweight design of mechanical components in humanoid robots. IEEE-RAS International Conference on Humanoid, 7th. DOI : 10.1109/ICHR.2007.4813934 

  13. L. Zhao, J. Ma, T. Wang & D. Xing. (2010). Lighitweight Design of Mechanical Structures based on Structural Bionic Methodology. Journal of Bionic Engineering, 7, S224-S231. DOI : 10.1016/S1672-6529(09)60239-0 

    상세보기 crossref

  14. Z. B. Zhang, J. W. Jang, H. C. Lee, W. S. Park, H. C. Shin & S. H. Song. (2016). Stiffness improvement of the column of the horizontal machining center. The Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, 123-123. UCI(KEPA):1410-ECN-0101-2016-552-002854671 

  15. S. Wang, H. Wang, Q. Han & Y. Gao, (2018). Analysis of dynamic characteristics of five-axis CNC machine tool, 7th International Symposium on Test Automation and Instrumentation, 1-4. 

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