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      저자 : Chaneel I. Park (검색결과 2 건)
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        Fabrication of Micro-Dimpled Surfaces through Micro Ball End Milling

        Eldon Graham,Chaneel I. Park,Simon S. Park 한국정밀공학회 2013 International Journal of Precision Engineering and Vol. No.

        Industry and researchers have begun to shift their focus towards more sustainable and eco-friendly manufacturing processes in recent years. They have recognized the vital role of functional micro surfaces for a wide range of advanced applications to address this issue. By physically altering the surface structure of a material in micrometric scale, tribological, optical, fluidic properties and many other surface characteristics can be altered. Several researchers have reported that micro surface patterns can reduce friction between lubricated sliding surfaces, which in turn alleviate energy consumption and increase service life of components. Micro ball end milling is another viable technique for creating patterned surfaces, especially for metallic parts. By tilting the spindle and tool at an inclined angle, the spindle speed and feed rate can be adjusted so that the flutes of the cutter create periodic patterns in a workpiece surface. Machining is an efficient and versatile manufacturing technique, making the micro dimple machining technique an ideal method to fabricate dimpled surfaces. In this study, the fabricated surfaces are evaluated at a tribological level to illustrate their effectiveness at reducing friction. The development of efficient methods to produce micro patterns onto large surface areas can promote a sustainable future for a variety of novel products. The development of efficient surface pattern algorithms for generating different dimple geometries is also a focus; and, trends in cutting forces are identified by changing different machining parameters. Depth of cut and dimple shape, spacing and arrangement are crucial parameters, all of which factor into the performance of a functional surface. The results of this study strongly indicate micro dimple machining as an environmentally sustainable method of producing functional surfaces for advanced technological applications.

      • 가속도 센서와 스핀들 전류센서의 센서퓨전을 이용한 절삭력 추정

        이동윤(D. Y. Lee),Hamid Mostaghimi,Chaneel I. Park,강구선(G. S. Kang),Simon S. Park Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월

        절삭력은 절삭가공 연구의 기반이 되는 중요한 물리량이다. 절삭력을 측정할 때 공구동력계를 사용하는 것이 일반적이나, 피삭재의 크기나 형상에 제약이 있고, 공구동력계 자체가 지나치게 고가이며, 측정 주파수 대역의 한계 및 절삭시스템 동적 특성 변경 등의 극복할 수 없는 문제를 갖고 있어 연구현장에서만 주로 활용되고 있다. 본 논문은 작업 현장에서도 절삭력이라는 중요한 물리량을 활용하기 위해 스핀들에 공급되는 전류를 측정하는 전류센서와 스핀들에 부착된 가속도센서를 융합하여 절삭력을 간접적으로 추정하는 방법을 제안하고 있다. 절삭현상이 이루어지는 절삭공구 날 끝과 스핀들 하우징에 부착된 가속도센서간의 동적 특징은 리셉턴스 커플링 방법을 이용하여 구하였다. 스핀들과 스핀들에 부착된 홀더 및 절삭공구의 주파수응답함수는 탭테스트와 유한요소법을 이용하여 추정했다. 스핀들 하우징의 변위를 구하기 위해서 측정된 가속도신호를 주파수영역에서 적분했고, 측정된 변위를 이송축 기준의 절삭력(AC 성분)으로 변환하기 위해서 칼만(Kalman) 필터를 설계하여 적용하였다. 스핀들에 공급되는 전류신호를 분석해서 절삭공구 기준의 접선 방향 절삭력과 반경 방향 절삭력(DC 성분)을 구하였다. 가속도센서와 스핀들전류센서의 주파수대역이 다르기 때문에 2 개 센서를 융합하여 절삭력을 좀더 정확히 추정했다. 밀링가공 실험을 수행하면서 공구동력계를 이용해 측정한 기준 절삭력과의 비교를 통해 제안된 방법을 검증했다. 실험 결과는 공구동력계에 비해 상당히 저렴한 센서들을 이용하여 효과적으로 절삭력을 추정할 수 있다는 것을 보여주었다.

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