초록 ▼

가. 연구개발의 최종목표 ○ 초정밀 이송기구 개발 및 설계기술 확립 - 이송 stroke : 300mm - 이송속도 : max. 40mm/min - 안내면진직도 0.1㎛/100mm - 이송기구분해능 : 0.002㎛ - 형상오차 보정정도 : 0.05㎛/100mm ○ 가공물 표면형상오차 보정용 제어시스템 개발 -오차보정정도 : 0.05㎛/100mm ○ 초정밀 경면연마기술 개발 - 표면조도 $5nmR_a$ 형상정도 50nm이하 ○ 레이저응용 미세형상 가공기술 개발 - 1㎛의 미세선폭 가공나. 연차별 연구

가. 연구개발의 최종목표 ○ 초정밀 이송기구 개발 및 설계기술 확립 - 이송 stroke : 300mm - 이송속도 : max. 40mm/min - 안내면진직도 0.1㎛/100mm - 이송기구분해능 : 0.002㎛ - 형상오차 보정정도 : 0.05㎛/100mm ○ 가공물 표면형상오차 보정용 제어시스템 개발 -오차보정정도 : 0.05㎛/100mm ○ 초정밀 경면연마기술 개발 - 표면조도 $5nmR_a$ 형상정도 50nm이하 ○ 레이저응용 미세형상 가공기술 개발 - 1㎛의 미세선폭 가공나. 연차별 연구개발목표 및 내용 (1) 1차년도(1997) ○ 연구개발 목표 - 초정밀 가공시스템 구성을 위한 기반 연구 - 단위요소기술 개발 ○ 연구내용 및 범위 - 초정밀 이송기구 시작품 설계/제작 - PC base controller의 최적gain설정 library개발 - 고경도, 취성재료의 연삭/연마기술 - 레이저 빔 개선기술 (2) 2차년도(1998) ○ 연구개발 목표 - 초정밀 경면 연마 시스템 구성 - 초정밀 요소기술 개발 (구조, 제어, 가공) ○ 연구내용 및 범위 - 초정밀 경면 연마시스템 구성 - 초정밀절삭→경면연삭→경면폴리싱 시스템 - 표면형상오차 보정용 미동장치 설계기술 - 초정밀 이송구동시스템 설계 및 성능평가 - 레이저응용 미세형상의 고효율가공 시스템 제어기술 (3) 3차년도(1999) ○ 연구개발 목표 - Nanometer 단위의 표면형상 가공기술 실현 : 표면조도 $5nmR_a$, 형상정도 50nm ○ 연구내용 및 범위 - 초정밀 경면연마시스템 확립 - 레이저응용 미세형상 가공 공정 확립 - 표면형상오차보정용 이송기구 개발 - 표면형상보정형 이송기구제어장치 개발

Abstract ▼

In this research, the primitive target is development of elemental technology related ultra-precision machining system and security foundation technology for home-made system development technology. For the purpose, following technologies are developed. ○ Design/manufacturing technology and control

In this research, the primitive target is development of elemental technology related ultra-precision machining system and security foundation technology for home-made system development technology. For the purpose, following technologies are developed. ○ Design/manufacturing technology and control technology for the elements of the ultra-precision machining system. ○ Machining technology for ultra-precision surface and form. ○ Micro structure machining technology with laser application.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...12
• Contents ...16
• 목차 ...20
• 제 1 장 서 론...23
• 제 2 장 초정밀가공기 요소기술 개발...31
• 제1절 전달함수를 이용한 유정압테이블의 운동정도 해석알고리즘...31
• 2.1.1 서 론...31
• 2.1.2 전달함수를 이용한 운동정도해석 알고리즘...32
• 2.1.3 유정압테이블의 모델링 및 전담함수의 도입...35
• 2.1.4 운동정도 해석...38
• 2.1.5 해석결과 및 고찰...42
• 2.1.6 결 과...57
• 제2절 유정압테이블 운동정도의 폐루프보정을 위한 제어특성...58
• 2.2.1 서 론...58
• 2.2.2 유정압테이블의 동적 모델링 및 전달함수...59
• 2.2.3 제어계의 구성...61
• 2.2.4 제어특성 실험...62
• 2.2.5 결 론...68
• 제3절 유정압테이블 운동오차의 실시간 보정...69
• 2.3.1 서 론...69
• 2.3.2 능동제어모세관의 구조 및 실험장치...69
• 2.3.3 운동오차 보정 및 실험방법...72
• 2.3.4 실험결과 및 고찰...73
• 2.3.5 결 론...79
• 제4절 트위스트 롤러 마찰구동기구의 성능평가...80
• 2.4.1 서론...80
• 2.4.2 트위스트 롤러 방식 마찰구동기구...80
• 2.4.3 초정밀 가공기 이송계의 구성...82
• 2.4.4 실험결과 및 고찰...84
• 2.4.5 결론...93
• 참고문헌...94
• 제 3 장 초정밀 위치결정기술 개발...95
• 제1절 서론...95
• 제2절 DD Motor를 이용한 서보 구동계 설계...96
• 3.2.1 DD motor 제어기의 최적 게인 설정 실험...97
• 3.2.2 미소이송(100nm ~ 10㎛이내) 실험을 통한 이송기구 특성해석...99
• 3.2.3 Full Stroke 이송실험...100
• 제3절 초정밀 이송기구의 특성해석...102
• 3.3.1 스텝이송실험...103
• 3.3.2 구간별 이송실험...108
• 3.3.3 Full Stroke 이송실험...109
• 3.3.4 결론...110
• 제4절 초정밀 이송기구의 마찰해석...112
• 3.4.1 전체 시스템 구성...112
• 3.4.2 실험 방법...114
• 3.4.3 실험 결과...114
• 3.4.4 고찰...119
• 참고문헌...123
• 제 4 장 초정밀 표면 형상 가공기술 개발...126
• 제1절 서론...126
• 제2절 원통면의 ELID 경면 연삭기술 개발...128
• 4.2.1 ELID 원통 연삭 실험 장치 및 방법...128
• 4.2.2 원통연삭 휠의 트루잉 및 초기 드레싱 실험...131
• 4.2.3 초경합금의 원통 연삭 실험결과...137
• 4.2.4 구조용강의 초정밀 고능률 연삭가공 실험...144
• 4.2.5 결론...150
• 제3절 전해 드레싱을 이용한 고품위 내면 연삭 가공...151
• 4.3.1 서론...151
• 4.3.2 내경 연삭 휠의 트루잉 및 드레싱...152
• 4.3.3 내경 연삭 가공 실험...154
• 4.3.4 전해드레싱을 이용한 내경 연삭 시스템 구성...162
• 4.3.5 결론...163
• 제4절 미소 구멍 성형 가공 및 측정 기술...164
• 4.4.1 서론...164
• 4.4.2 마이크로 드릴 공구...165
• 4.4.3 고속회전용 마이크로 드릴의 정.동적 강성...167
• 4.4.4 드릴의 내마모성...170
• 4.4.5 드릴선단의 크랙발생 형태 및 방향성...171
• 4.4.6 연속가공시의 절삭능력 및 가공 부하 특성...172
• 4.4.7 결론...175
• 제5절 결론 및 향후계획...176
• 참고문헌...177