유리 纖維 强化 플라스틱 切削時 加工條件에 따른 표면거칠기 연구 = A Study on the surface roughness for various condition of Glass Fiber Reinforced Plastics

국문 초록 (Abstract)

에폭시 수지와 유리 섬유로 구성되어 있는 복합 재료 GFRP(Gass Fiber-Reinforced Plastic)는 예전의 재료로 사용되었던 금속 재료를 점차적으로 대신하고 있다.
이 GFRP의 특징은 다른 금속보다 가볍고 강하며, 열에 대해 저항성이 있어서 비행기, 자동차, 배, 기계 구조물의 재료로 사용되고 있다.
또한 그 자체의 탄성 성질을 지니고 있어 테니스 라켓이나 낚시대의 강화재로도 사용되고 있다.
또한 탄성적이며 충격 흡수에 강하고, 화학적 안정성이 우수하다. 이러한 여러 가지 장점들 때문에 GFRP 재료를 많이 사용하고 있지만 절삭 가공시 미소 유리 분진들이 발생하므로 호흡기 장애 및 피부손상을 유발시킬 수 있다. 또한 가공후 가공 정밀도가 떨어져 가공 정밀도를 요하는 부품에는 선삭과 같은 작업으로는 어렵다. 그럼에도 불구하고 GFRP는 단점들보다는 큰 장점들 때문에 수요가 급증하고 있다.
이 논문의 목적은 각각의 형상은 같지만 재질이 다른 KT110, KT150, CT20의 인서트 팁을 사용하여 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이의 변화에 따른 표면 거칠기의 변화와 절삭력을 비교하여 GFRP의 적정 절삭 조건을 연구하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

GFRP (Glass Fibre Reinforced Plastic), a composite material made up of glass fibre and epoxy resin, is increasingly replacing traditionally used met'als as a production material. Many of the qualities of GFRP make it superior to other materials.
Some particularly important merits of GFRP are that it is light, strong, and heat-resistant. so GFRP is becoming a popular material in the production of airplanes, ships, automobiles, and machine structures. Furthermore, its elastic nature has led to its increasing use in objects like tennis rackets and fishing rods. GFRPs main advantages as a production material are that it is much more intensive and elastic than previously used materials, and it is superior in its impact absorption, anti-corrosion, and chemical stability. There are some drawbacks, though, to using GFRP as a production material. One problem is that cutting GFRP can beharmful to ones health because the dust particles created during cutting cause itchiness and burning of the skin. Accuracy during cutting is another drawback of using GFRP.
Because of its composite nature, it is difficult to cut GFRP exactly to its desired measurements. It is also difficult to research the cutting data of GFRP. The cutting data is random because of the irregular makeup of epoxy resin.
GFRP is commonly referred to as a difficult cutting material because of its numerous disadvantages.
Despite this, however, GFRP is more and more frequently being used as a production material because its advantages far outweigh its disadvantages.
The aim of this paper is initially to research the connection between surface roughness and the three cutting forces--principal force, feed force, and thrust force.
After cutting, surface roughness is of utmost importance in determining the strength of the material. So, in cutting GFRP using the different tools KT110, KT150, and CT20, I will study surface roughness according to changes in cutting speed, feed rate, and depth of cut in order to determine the cutting conditions which result in optimum surface roughness.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• List of tables = i
• List of figures = iii
• List of photos = ix
• 국문 초록 = x
• 제1장 서론 = 1
• 제1절 연구 배경 = 1
• 제2절 연구 동향 = 3
• 제3절 연구 목적 = 4
• 제2장 관련 지식 = 5
• 제1절 Matrix = 5
• 제2절 Glass fiber = 6
• 제3절 GFRP의 특성 = 7
• 제3장 실험 장치 및 실험 방법
• 제1절 절삭저항력 측정과 표면거칠기 측정
• 1-1. 절삭저항력 측정 = 8
• 1-2. 표면거칠기 측정 = 9
• 제2절 시편의 형상 및 Glass fiber = 10
• 제3절 절삭 공구홀더 및 공구홀더 인서트 팁 = 12
• 3-1. 절삭 공구홀더 = 12
• 3-2. 인서트 팁 = 13
• 제4절 절삭 조건 = 15
• 제4장 실험 결과 및 고찰
• 제1절 절삭 조건에 따른 표면 거칠기 변화
• 1-1. 절삭 속도의 변화에 따른 표면거칠기의 변화
• 1-1-1 KT110 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 16
• 1-1-2 KT150 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 18
• 1-1-3 CT 20 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 20
• 1-1-4 3가지 인서트 팁의 절삭 속도 변화에 따른 표면거칠기 변화 = 22
• 1-2. 이송 속도의 변화에 따른 표면거칠기의 변화
• 1-2-1 KT110 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 24
• 1-2-2 KT150 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 28
• 1-2-3 CT 20 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 32
• 1-2-4 3가지 인서트 팁의 이송 속도 변화에 따른 표면 거칠기 변화 = 36
• 1-3. 절삭 깊이의 변화에 따른 표면거칠기의 변화
• 1-3-1 KT110 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기의 변화 = 38
• 1-3-2 KT150 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기의 변화 = 40
• 1-3-3 CT 20 인서트 팁을 사용할 때의 표면거칠기 변화 = 42
• 1-3-4 3가지 인서트 팁의 절삭 깊이 변화에 따른 표면거칠기 변화 = 44
• 제2절 절삭조건에 따른 표면거칠기의 변화와 절삭저항력의 변화
• 2-1. 절삭 속도의 변화에 따른 표면거칠기의 변화와 절삭저항력의 변화
• 2-1-1 KT110을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 46
• 2-1-2 KT150을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 53
• 2-1-3 CT 20을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 59
• 2-2. 이송속도의 변화에 따른 표면거칠기의 변화와 절삭저항력의 변화
• 2-2-1 KT110을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 65
• 2-2-2 KT150을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 69
• 2-2-3 CT 20을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 72
• 2-3. 절삭 깊이의 변화에 따른 표면거칠기의 변화와 절삭저항력의 변화
• 2-3-1 KT110을 사용할 때의 표면 거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 75
• 2-3-2 KT150을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 81
• 2-3-3 CT 20을 사용할 때의 표면거칠기의 변화와 3분력의 변화 = 87
• 제5장 결론 = 93
• 참고 문헌 = 95
• Abstract = 97
• 감사의 글