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제안 방법
- Knob의 가공 경로를 황삭, 중삭, 정삭의 순서로선정하였다. Fig.
- 11에는 각각의 가공경로를 보여주고 있다. ø10 평 엔드밀을 이용하여 Knob의 형상을 황삭가공을 한 후 ø8 볼 엔드밀로 중삭가공을 하고, 정삭을 ø6 볼 엔드밀을 이용하여 가공하였다.
- 본 연구에서는 현재 알루미늄 합금 중 최고의 강도를 가지고 있는 알루미늄-7075을 사용하여 공구경로에 따른 고속가공의 절삭력의 변화, 가공 시간, 표면 특성 등에 관하여 기초실험을 수행하고, 이를 바탕으로 자동차 부품인 자동변속기 Knob의 시작 금형을 가공하였다.
- 절삭력을 측정을 하여 분석하였다. 그리고 SolidWorks를 이용하여 자동차 오토매틱 손잡이 Knob 금형의 3D 모델링 후 EdgeCAM에서 공구경로에 대한 절삭력 을 고려하여 여러 종류의 공구 경로와 공구에 대한 회전수, 날당 이송, 절입 깊이 등을 결정한 후 이에 따른 NC DATA를 출력한다. 최적의 NC Code를 이용하여 컴퓨터와 100Mbps 네트워크로 연결된 고속 머시닝센터에 전송하였다.
- 본 연구에서 수행한 고속 머시닝센터에서는 가공 중 절삭유를 사용하지 않고 환경 친화적인 Mist를 공급하여 수행하였다. Table 4에서는 Mist (High performance lubricant for minimal lubrication)의 사양을 보여주고 있다.
- 본 연구에서는 고속가공에서 기초실험으로서 2개의 형상에 따른 2개의 공구경로에 대한 절삭력, 시간, 표면 형상을 고찰한 후 Knob의 시작금형을 가공한 후 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 2에는 본 연구의 흐름을 보여주고 있다. 시작 금형을 가공하기 전 SolidWorks를 이용하여 공구 경로에 따른 절삭력을 측정하기 위한 4가지 공구 경로를 이용해 생성하고. 절삭력을 측정을 하여 분석하였다.
- 이와 같은 문제를 해결하기 위해 X , Y 평면상에서 원호의 형상이 있거나, 곡률이 큰 부분에서는 등고선 가공을 곡률이 완만한 부분에서는 절삭력이 고르고 가공시간이 빠른 지그재그(Zig-Zag) 가공을 사용하여 복합적인 공구 경로를 생성한 후 Knob의 시작금형을 가공하여 총 83분 걸렸다. Table 8은 공구별 가공시간을 나타낸다.
- 시작 금형을 가공하기 전 SolidWorks를 이용하여 공구 경로에 따른 절삭력을 측정하기 위한 4가지 공구 경로를 이용해 생성하고. 절삭력을 측정을 하여 분석하였다. 그리고 SolidWorks를 이용하여 자동차 오토매틱 손잡이 Knob 금형의 3D 모델링 후 EdgeCAM에서 공구경로에 대한 절삭력 을 고려하여 여러 종류의 공구 경로와 공구에 대한 회전수, 날당 이송, 절입 깊이 등을 결정한 후 이에 따른 NC DATA를 출력한다.
- 그리고 SolidWorks를 이용하여 자동차 오토매틱 손잡이 Knob 금형의 3D 모델링 후 EdgeCAM에서 공구경로에 대한 절삭력 을 고려하여 여러 종류의 공구 경로와 공구에 대한 회전수, 날당 이송, 절입 깊이 등을 결정한 후 이에 따른 NC DATA를 출력한다. 최적의 NC Code를 이용하여 컴퓨터와 100Mbps 네트워크로 연결된 고속 머시닝센터에 전송하였다. 공구는 TiAlN 코팅된 초경 엔드밀, 공작물에 사용된 재료는 현재 나와 있는 알루미늄 중 최고의 강도를 가지며 강공기 용재에 사용되는 알루미늄-7075를 사용하여 가공 실험을 수행하였다.
- 평면(1 Layer)에 대한 공구 경로의 특성을 알아보기 위해 X, Y, Z의 절삭력을 측정하였다. Fig.
대상 데이터
- 최적의 NC Code를 이용하여 컴퓨터와 100Mbps 네트워크로 연결된 고속 머시닝센터에 전송하였다. 공구는 TiAlN 코팅된 초경 엔드밀, 공작물에 사용된 재료는 현재 나와 있는 알루미늄 중 최고의 강도를 가지며 강공기 용재에 사용되는 알루미늄-7075를 사용하여 가공 실험을 수행하였다. Table 2에는 공작물의 주요 성분을 나타내었고, Table 3에는 실험에 사용된 고속 가공용 초경공구의 사양을 나타낸다.
- 본 실험은 고속 머시닝센터에서 절삭력 측정을 위해 공구동력계(Kistler사 Model 9257A)를 공작 물밑 부분에 설치하여 절삭력을 측정하였고, 공구는 초경 볼 엔드밀, 공작물은 알루미늄 7075계를 사용하였다. 공작물의 형상은 공구 동력계에서 측정 가능한 크기에 준하여 선정하였다.
이론/모형
- 나타내었다. 절삭력 측정을 위해 공구 동력계는 Kistler사 Model 9257A 모델(2.3kHz Natural frequency)을 사용하였다. 가공물의 표면 특성을 조사하기 위해 모니터 내장형 광학식 현미경는 KEYENCE사 VH-6000을 사용하였다.
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