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[메카-1] 초경합금 Grinding wheel의 연삭 시 잔류응력에 대한 유한 요소 해석 연구

  • 안정규 [ 인천대학교 ]
  • 조회수31 리뷰수0 좋아요0
  • 작품번호 : 미입력
  • 공개여부 : 공개
  • 카테고리 : 기계
  • 등록일 : 2020-09-16
  • 팀원(공동개발자) : 윤대영, 황현태
  • 출품작 : 2020 공과대학 EATED 프로그램 연구성과 중간 발표회

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수행 목적

초경합금 Grinding wheel의 연삭 시 발생하는 Grinding stress는 돌발 치핑 및 파손 등 공구 수명에 영향을 주게 됩니다. 이 잔류응력을 측정하고 관리할 수 있도록 유한 요소 해석을 통해 원인을 규명하고 공정 개선점을 찾고자 합니다.

상세설명

1. 수행배경

  • 이번 논문의 주제는 초경합금 Grinding wheel의 연삭 시 잔류응력에 대한 유한 요소 해석 연구입니다.

    Grinding wheel은 세 가지 작용을 하는데 Cutting, Plowing, Rubbing입니다. Cutting은 말 그대로 Workpiece로부터 재료를 잘라내어 제거하는 것입니다. Plowing은 쟁기로 밭을 가는 것처럼 재료를 제거하지 않으면서 가공하는 것입니다. 이 때, 열이 발생하고, Cold work hardening을 야기합니다. 마지막으로 RubbingWheel과 재료가 미끄러지면서 마찰을 일으켜 열을 발생시키는 과정입니다.


  • 이 세 가지 작용에 의해 Grinding이 끝난 Workpiece에는 잔류응력이 발생합니다저는 유한 요소 해석을 통해 잔류 응력을 측정하고 어떤 요인에 의해 가장 많은 잔류 응력이 발생하는지 알아볼 예정입니다.

2. 수행기간

  • 2020년 3월 ~

3. 개발작품 설명

  • ToolPlate를 연삭하는 과정을 해석한 내용이며 실제 공구의 정보를 받아 모델로 제작하였고 문헌에서 물성치와 Parameter 값을 조사해 활용하였습니다.
  • 전체 요소 수는 72520개이고 3D linear hexagonal element with reduced integration를 이용하였습니다. Tool의 재질은 WC-Co계 초경합금이며, Plate의 재질은 Steel으로 설정하였습니다. 앞에서 설명드린 바와 같이 절삭 모델은 Johnson-Cook 모델을 적용하였습니다.

4. 활용방안

  • 실제 공정에 따른 잔류응력 영향을 추가적으로 고려하여 공구 절삭 시 돌발 치핑 및 파손으로 이어지는 원인을 규명할 수 있습니다.
  • 공구 절삭 시 발생하는 잔류응력을 측정하여 관리할 수 있습니다.

소개 슬라이드

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기타자료

  • 첨부파일이 없습니다.

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