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최적 절삭 조건 선정을 위한 가공성 진단 프로그램 개발
이재학(J. H. Lee),양기동(G. D. Yang),박경희(K. H. Park) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
본 발표에서는 최적 절삭 조건 선정을 위한 가공성 지수 도출 프로그램에 대해 다룬다. 치수 정밀도보다 생산성이 더 중요하게 여겨지는 황삭, 중삭 공정에서는 최적 공정 조건 선정을 통해 생산성을 높이는 것이 큰 이슈 중 하나이다. 절입 깊이, 절입 폭이 커질수록, 이송속도, 공구회전속도가 빠를 수록 생산성이 커지는 것은 자명하지만, 절삭력이 상승하여 공구 수명이 감소하고, 채터 발생 가능성이 증가하므로 최적 절삭 조건을 선정하는 것이 중요하다. 작업자가 원하는 조건에 따라 도출된 모든 가공조건들에 대해 절삭력을 계산하고, 이에 따른 공구온도 예측하고 공구온도 FEM 분석결과와 이를 비교한다. 공구온도가 높아질 수록 공구의 경도가 감소하고, 공구 마모량이 증가하므로 공구온도의 예측을 통해 공구 수명의 보다 정확한 예측이 가능하며, 공구온도와 가공조건을 활용한 공구 수명 시뮬레이션 계산식 도출 과정, 그리고 실험결과와의 비교를 통해 공구마모 시뮬레이션의 정합성을 확인한다. 모든 가공 조건들에 대해 단위시간당 절삭량(MRR), 절삭력, 채터 발생 가능성, 공구 수명 4 가지 지수들을 계산하고, 4 가지 지수의 조합을 통한 최종 가공성 지수를 계산한다. 본 프로그램의 입력값으로는 절삭계수, 공구 정보, 시뮬레이션 범위(공구회전속도) 만이 사용되며, 작업자가 원하는 조건(생산성 최대화, 공구 수명 최대화, 최소 공구 수명) 등에 대해 최적의 가공 조건을 추천할 수 있도록 한다.
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