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문제 정의
- 본 연구는 최근 공작기계요 스핀들에 적용되는 핵심기술 중 가변예압에 의한 스핀들 거동 분석을 위한 기초 연구로서 예 강성변화를 스핀들의 거동을 파악하고자 하였다. 본 논문에서는 스핀들의 강성변화에 대한 거동 분석을 위해 다물체 동역학 모델을 이용한 해석 모델 구성을 제안하였다. 또한 예압변화에 따른 강성값을 베어링 데이터로부터 산출하여 모델에 적용하고 해석을 수행하였다.
- 본 연구는 최근 공작기계요 스핀들에 적용되는 핵심기술 중 가변예압에 의한 스핀들 거동 분석을 위한 기초 연구로서 예 강성변화를 스핀들의 거동을 파악하고자 하였다. 본 논문에서는 스핀들의 강성변화에 대한 거동 분석을 위해 다물체 동역학 모델을 이용한 해석 모델 구성을 제안하였다.
- 운전 시 적용되는 강성값은 계산에 의한 방법도 있으나 본 연구에서는 베어링 제조업체에서 제시한 데이터를 기준으로 산출하는 방법을 선택하였다. Fig.
- 스핀들 모델에서 강성값만을 바꾸어 정적처짐, 위험속도등을 구하는 기존의 정동특성 해석과는 달리 다물체 동역학에서의 강성변화 해석은 회전중에 변화된 강성이 가지는 영향을 시간에 따라 분석하는 차이점이 있다. 이를 통해 적정 강성 변화량이나 변화 시간에 대한 정보를 미리 파악하여 가변예압구조물의 적정 가변예압 및 예압변경시간등을 설정할 수 있도록 하고자한다.
가설 설정
- 3과 Fig 4를 통해 제시되어 있는 조립시의 강성값 뿐만 아니라 운전시의 강성값도 유추하였다. 한편 해석에 사용된 스핀들은 전방에 4개의 앵귤러 컨택트볼 베어링과 후방에 1개의 롤러 베어링을 사용한 구조이며 해석에서는 전방 4개의 베어링에 가변예압이 적용되는 것으로 가정 하였다. Table 1은 전방베어링에 적용된 예압량과 강성값이다.
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