초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 난삭재 가공시 구성인선이 안정적으로 형태를 유지할 수 있는 절삭 공구의 끝단에 형태와 절삭 가공 조건을 도출하여, 공구를 빠르게 마모시키는 난삭재를 가공 시 공구의 수명을 개선하는 것이다. 본 연구의 가설은 다음과 같다. 난색재 가공시 구성인선 (built-up edge)이 공구에서 안정적으로 형태를 유지하는 절삭공구의 형태와 가공조건이 존재할 것이다. 그리고 가공중에 안정적으로 형태를 유지하는 구성인선은 공구의 절삭날을 대신하여 재료를 제거하고 공구의 마모를 감소시킬 것이다.

□ 연

□ 연구개요
본 연구의 목표는 난삭재 가공시 구성인선이 안정적으로 형태를 유지할 수 있는 절삭 공구의 끝단에 형태와 절삭 가공 조건을 도출하여, 공구를 빠르게 마모시키는 난삭재를 가공 시 공구의 수명을 개선하는 것이다. 본 연구의 가설은 다음과 같다. 난색재 가공시 구성인선 (built-up edge)이 공구에서 안정적으로 형태를 유지하는 절삭공구의 형태와 가공조건이 존재할 것이다. 그리고 가공중에 안정적으로 형태를 유지하는 구성인선은 공구의 절삭날을 대신하여 재료를 제거하고 공구의 마모를 감소시킬 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 가설을 검증하기 위하여 다음 3가지의 세부 연구를 진행하였다. 1. FEM 시뮬레이션을 통한 공구 형상과 가공 조건에 따른 구성인선 형태 예측, 2. 공구 끝단의 형상과 가공 조건에 따른 구성인선 형태와 크기 예측, 3. 공구의 내마모성 평가 및 절삭물 가공 표면 평가.
상용 FEM 시뮬레이션을 이용하여 직교 절삭 가공 중 칩의 변화와 절삭력을 예측하였다. 직교 절삭 실험을 통해 얻은 절삭력을 비교하여 시뮬레이션의 정확도를 검증하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 칩의 거동과 재료 주변의 응력 분포에 대해 분석할 수 있었고, 이를 통해 구성인선이 발생하기 적합한 조건을 도출하였다.
공구 끝단에 발생한 구성인선의 크기와 형태를 확인하기 위하여 직교 절삭 실험을 하였고, 이를 통해 공구 끝단에 발생한 구성인선과 가공 시 발생하는 칩의 형상을 통해 구성인선의 발생과 형태에 대하여 분석하였다.
공구인선이 공구 마모와 가공면 품질에 미치는 영향을 확인하기 위해 실험을 수행하였고, 공구마모가 약 15% 개선, 표면 품질은 약 25% 악화되는 것을 확인하였다. 구성인선은 공구 마모를 줄이는 장점이 있지만, 가공 표면에 표면 품질을 악화시키므로 정삭 가공보다는 황삭 가공에 적용을 해야할 것으로 판단한다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
난삭재인 STAVAX를 가공할 때 구성인선이 발생하는 공구의 형상과 가공조건을 확인하고 구성인선이 공구에 미치는 관계를 검증하였다. 연구 성과를 바탕으로 STAVAX 가공 중 구성인선을 안정적으로 유지하여 공구의 마모를 감소시키는 전략수립이 가능하다. 다양한 가공 재료와 가공조건에서 수행한 실험과 시뮬레이션을 결과를 바탕으로 구성인선이 공구 마모를 감소시키는 전략을 수립하고 특허를 출원에 기초 자료로 쓸 예정이다.
절삭 가공 분야에서 구성인선의 거동과 생성 조건에 대한 연구는 구성인선으로 인한 공구 마모나 공구 마모 개선에 모두 적용할 수 있어 학술적으로 의미가 있다. 또한, 기존 난삭재를 가공할 때 발생하는 공구의 마모를 감소시킬 수 있는 가능성을 제시하였고, 난삭재용 내마모 절삭공구 개발로 이어질 가능성이 있으므로 기술적으로도 가치가 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 최종 목표 ... 4
• 1.2 연구가설 ... 4
• 1.3 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) FEM 시뮬레이션을 통한 공구 형상과 가공 조건에 따른 구성인선 형태 예측 ... 5
• 2) 공구 끝단의 형상과 가공 조건에 따른 구성인선 형태와 크기 예측 ... 8
• 3) 공구의 내마모성 평가 및 절삭물 가공 표면 평가 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 13