엔드밀 절삭력 및 공구마모형상 분석법에 관한 연구

Abstract

엔드밀 가공에서의 진동은 절삭공구와 공작물 사이의 주기적인 상대진동이 주된 원인이 되고 있다. 이 진동이 어느 정도 커지면 치수 정밀도가 저하하고 가공물의 표면이 악화될 뿐 아니라 공구의 마멸을 촉진하여 공구 수명이 감소되고, 공작기계 성능에도 좋지 못한 영향을 미쳐서 생산성능의 저하와 원가 상승의 원인이 된다. 본 논문은 채터 연구를 위하여 엔드밀 가공에 있어서 여러 절삭 조건에서 발생하는 채터 현상을 시계열 모델링 알고리즘 및 웨이브렛 변환을 이용하여 채터를 분석하였다. 또한 프랙탈 해석을 엔드밀 가공 한 공작물에 적용하여 프랙탈 보간과 프랙탈 차원 해석을 통하여 다양한 형상의 특성을 분석하여 제시하고자 하였으며 세 가지 방법으로 엔드밀 절삭력을 분석하였다. 첫째로 시계열 모델링을 이용한 고유 모드 분석을 하였고 둘째로 웨이브렛 변환을 이용하여 채터를 분석하는 방법을 연구하였으며 셋째로 엔드밀 가공시 샘플링 된 절삭력의 고정 데이터를 이용하여 프랙탈 보간을 하여 전체적인 절삭력을 생성해 내는 프랙탈 방법을 적용하였다. 이 세 가지 방법들로 구성된 채터 검출 및 특성 분석 시스템 프로그램 개발로 현장의 사용자가 이 시스템을 이용하여 채터에 관한 사전 데이터 베이스를 구축 할 수 있으며 이 예비 데이터를 이용하여 가공 시에 일어날 수 있는 채터와 같은 이상 현상을 사전에 예측 확인하여 가공 조건을 변경하여 가공하면 채터 발생을 줄여 정밀도를 향상 시킬 수 있다.