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형상 검색을 이용한 제트엔진 절삭가공을 위한 빠른 CAM 모델 생성 방법
김병철(Byung Chul Kim),송일환(Ilhwan Song),신수철(Suchul Shin) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.3
항공기 엔진 제작사들은 수치제어 공작기계를 운영하고 제어하기 위해 CAM 소프트웨어를 도입했다. 그러나 CAM 모델을 생성하는 일은 긴 시간이 걸리고 오류가 발생하기 쉽다. 이는 가공연산 및 절차를 수작업으로 정의하기 때문이다. CAM 모델을 자동으로 생성하기 위해, 특징형상 인식 기술들이 오래 전부터 연구되었다. 그러나 인식 범위가 제한적이기 때문에 제트엔진과 같이 복잡한 형상에는 완전히 적용할 수 없다. 본 연구에서는 형상 검색 기술을 이용해 CAD 모델로부터 CAM 모델을 빠르게 생성하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법에서는, 작업자가 한 개의 가공연산을 참조연산으로 지정하면, 동일한 가공형상을 가지는 형상들을 검색하고, 참조연산을 검색된 형상들의 위치로 복사한다. 제트엔진 압축기 케이스를 대상으로 한 실험을 통해 제안한 방법을 검증하였다. Manufacturers of aircraft engines have introduced computer-aided manufacturing (CAM) software to operate and control computerized numerical control (CNC) machine tools. However, the generation of a CAM model is a time consuming and error-prone task since machining procedure and operational details are manually defined. For the automatic generation of a CAM model, feature recognition techniques have been widely studied. However, their recognition coverage is limited so that complex shapes such as a jet engine cannot be fully developed. This study presents a novel approach to quickly generate a CAM model from a CAD model using shape search techniques. Once an operator sets a machining operation as a reference operation, the same shapes as the shapes referenced by the operation are searched. The reference operation is copied to the positions of the searched shapes. The proposed method was verified through experiments with a jet engine compressor case.
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제트엔진 압축기 케이스의 구멍 가공을 위한 특징형상 인식 기반의 CAM 모델 자동생성
김병철(Byung Chul Kim),송일환(Ilhwan Song) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集A Vol.39 No.3
항공기에 사용하는 제트엔진을 생산하기 위해서는 고도의 절삭가공 기술이 필요하다. 항공기 엔진 가공업체들은 가공 시 발생할 수 있는 오류들을 방지하기 위해, CAM(computer-aided manufacturing) 기술을 도입하였다. 그러나 CAM 모델 생성을 위해서는, 작업자가 수 일에서 수 주 동안 CAD 모델을 기반으로 가공 연산을 일일이 생성해야 하는 문제가 있다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 CAD 모델로부터 구멍 가공 부분에 대한 CAM 모델의 자동 생성 방법을 제안한다. 이를 위해 CAD 모델에서 구멍 특징형상을 인식하고 이를 CATIA 의 가공 연산으로 변환하는 방법을 적용하였다. 또한 프로토타입시스템의 구현을 통해 제안한 방법을 실험 및 검증하였다. High machining technology is needed for manufacturing jet engines for use in aircrafts. To reduce errors in the jet engine machining process, the machining companies of aircraft engines have introduced the CAM (computeraided manufacturing) technology. However, to create a CAM model, the operator must manually conduct machining operations based on a CAD (computer-aided design) model, which can take several days or weeks. To solve this problem, this study proposes a method for automatically generating a CAM model for machining holes in the parts, using a CAD model. In this method, the features of the hole are recognized from the CAD model and translated into machining operations to be used with the CATIA program. Additionally, a prototype system was implemented and the proposed method was experimentally verified.
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