일반기술

가상 가공 시뮬레이션용 정밀 절삭력 및 가공표면오차 예측방법

본 기술은 임의의 적삭조건에서의 순간 절삭력과 가공 표면오차를 예측하는 방법에 관한 것으로 가상 가공 시뮬레이션용 정밀 절삭력 및 가공 표면 오차 예측 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.CAD/CAM 시스템으로부터 제공되는 가공물의 형상과 공구의 경로를 지시하는 NC 코드에 따라 임의의 절삭조건에서의 공구 회전각에 따른 절삭력 성분을 예측하는 방법은:(a) 주어진 공구와 시편에 대해 절삭력 계수(cutting force coefficients)와 런 아웃 파라미터를 계산하는 단계(b) 상기 CAD/CAM 시스템에서 인가된 NC 코드와 가공물 형상으로 절삭력 예측에 필요한 정보를 산출하는 단계(c) 상기 계산된 절삭력 계수, 상기 런 아웃 파라미터, 그리고 절삭력 예측에 필요한 정보를 이용하여 하기 수학식과 같이 상기 절삭력을 예측하는 단계를 포함한다."본 기술에서 제시된 절삭력 모델은 다음과 같은 이점이 있다.1) 실험과 비교하여 모든 절삭 조건과 절삭 조건의 변화가 일어나는 과도 절삭에서도 국내외에서 볼 수 없는 정밀한 절삭력 예측으로 모델이 우수함이 입증되었다. 2) 개발된 절삭력 모델에서는 기존의 방식과는 다른 일정한 절삭력 계수를 사용하여 다양한 공구와 시편에 대한 데이터베이스화가 손쉽게 가능하여 절삭 공정 모델 일반화의 기반을 확립하였다. 또한, 본 기술의 절삭력 모델 기반의 가공 표면 오차 예측 모델은 다음과 같은 이점이 있다.1) 가공 표면 오차 모델을 통해서 가공 후의 표면 형상을 정밀하게 예측할 수 있으므로 정형 가공의 기술을 한 층 더 향상 시킬 수 있다. 2) 가공 표면에 수직한 절삭력의 일부분만이 가공 표면에 영향을 준다. 가공된 표면의 모양 및 꼬임 현상은 표면에 영향을 주는 절삭력의 형상으로 해석이 가능하다.3) 표면 오차는 공구의 움직임에 따라 예측될 수 있기 때문에 제시된 방법은 일반적인 엔드밀 가공에서 쉽게 구현될 수 있다.4) 가공 표면 오차의 예측값과 측정값의 비교에서 예측 오차는 3.4%와 8.3%의 사이에 있으므로 제시된 방법은 유용하다."