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고강호(K. H. Ko),심진욱(J. U. Sim),조명우(M. W. Cho),홍성욱(S. W. Hong) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
최근 CNC 공작기계는 제조업의 고도화와 복합화에 의해 고속화, 경량화가 요구되고 있다. 이것은 높은 생산성과 정밀가공을 동시에 달성하기 위해 반드시 필요한 것이다. 그러나 CNC 공작기계를 고속화하게 되면 급격한 속도변화가 수반되어 장비 전체에 진동을 발생시키는 문제가 있다. 본 연구에서는 CNC 공작기계의 고속 이송에 따른 진동 문제를 개선하기 위한 방법에 대해 논의하였다. 장비의 진동을 제거하기 위해 여러 가지 기법이 적용되고 있다. 그 중에 하나인 입력성형기법은 입력을 조절하여 자체적으로 발생하는 진동을 제거하는 방법으로서 많은 연구가 있어 왔다. 그러나 CNC 공작기계에 입력성형기법을 적용한 사례는 찾기 어렵다. 본 연구에서는 CNC 공작기계의 기본 작동 모드인 급속이송 모드와 절삭이송 모드에서 입력성형기법을 적용하는 방법을 제안 하였다. 급속이송 모드에서는 속도를 조정할 수 없다는 측면을 고려하여 UMZV 입력성형기 설계 방식을 이용하였으며 절삭이송 모드에서는 ZV 입력성형기 설계 방식을 이용하였다. 개발된 방법에 대한 검증을 위해 CNC 공작기계의 화낙(FANUC) 컨트롤러에 입력성형된 명령을 입력한 후 테이블 상에 단순 진동계를 설치하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 제안된 방법이 테이블 상에 설치한 단순 진동계의 초기 진동과 정지 시 잔류 진동을 모두 성공적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.