指導敎授趙明寓 이論文을碩士學位論文으로提出함 -...

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Disclaimer

저 시 하는 원저 를 시하여야 합니다

비 리 하는 저 물 리 목적 할 수 없습니다

경 지 하는 저 물 개 형 또는 가공할 수 없습니다

工學碩士學位論文

CFRP복합재료에 한 범용 고속 가공 역에서의

삭요인 분석과 표면 손상에 한 실험 연구

ExperimentalStudyontheCuttingFactorAnalysis

andSurfaceDamageofCFRPCompositesin

ConventionalandHighSpeedMachining

2012년 2월

仁荷大學校大學院

機械工學科(固體生産工學攻)

金珪福

指敎授趙明寓

이 論文을 碩士學位論文으로 提出함

이 論文을 金珪福의 碩士學位論文으로 認定함

2012年 2月

主審 김 재 도 (印)

副審 조 명 우 (印)

委員 이 은 상 (印)


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ConventionalMachiningandHighSpeedMachining

by

Kyu-BokKim

ATHESIS

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INHA UNIVERSITY

inpartialfulfilmentoftherequirements

forthedegreeof

MASTEROFMECHANICALENGINEERING

DepartmentofMechanicalEngineering

February2012

i

요약문

최근 산업의 발달과 기술의 진보에 따라 고강도경량화를 양립하는 복합재료

의 사용과 응용 분야에 한 심이 집 되고 있다복합재료는 보강재와 모재

로 구성되며 그 표 인 재료가 탄소 섬유를 보강재로 구성하는 CFRP복합재

료이다CFRP복합재료는 항공기자동차선박의료기기 산업 등에서 많이 사

용되고 있으며알루미늄 합 에 비해 비 은 12인장강도는 강도비(인장강도

비 )가 약 10배 뛰어난 특성을 가지고 있어 경량화가 실한 항공기 기체나

자동차 구조 부품 재료로 특히 많이 사용되고 있다따라서 CFRP복합재료

의 응용 용도가 증 되면서 형상가공 다른 재료와의 결합을 하기 한 2

차 가공이 요구된다제조방법에 따라 필요한 치수와 근사한 제품을 얻기도 하

지만치수 형상 정 도표면조도그리고 다른 기능 요구를 충족시키기

하여 가공이 필요하다 한 가공 방법에 따라 기지재와 탄소섬유 사이의 비

균등성과 비등방성 그리고 섬유의 층구조의 형태 때문에 기지균열(matrix

crack)섬유 단(fiberbreak)등의 발생과 CFRP복합재료에 포함하고 있는 섬

유가 충분히 단되지 않아 형상표면 상단부와 하단부에 버(burr)를 포함한

delaminationbucklingbending등과 같은 속에서 볼 수 없는 여러 문제 이

발생하기 쉽다이러한 문제 을 최소화하고 생산성 있는 가공을 하기 해서는

CFRP복합재료의 가공에 한 연구가 실히 필요하다따라서 본 논문에서는

CFRP복합재료의 링 가공 공정에서 가공 상태 감시 시스템을 용하여 삭

특성을 악하고 최 의 조건을 확립하 다

일반 가공 역과 고속 가공 역으로 나 어 삭속도에 따른 형상가공 상

태를 분석하 고 이를 하여 공구선정 최소한의 진동 발생을 한 클램핑

방법에 해 선행 연구를 수행하 다선정된 조건에 따라 공구동력계와 가속도

계 센서를 설치하여 삭 가공 시 시간 역에 하여 신호처리를 통한 삭력

과 진폭의 변화를 분석하 다고속가공 조건에서는 삭 시 발생하는 온도를

찰하기 해 열화상 카메라를 이용하 고 고속 카메라를 통해 삭 상태를

분석하 다최종 으로 가공 변수에 따른 가공 상태를 측정하여 비교 분석하

고 최 의 가공 상태를 확립하기 한 조건을 평가하 다

ii

Abstract

Recentlywithindustrialdevelopmentandtechnicalprogresstheinterests

ofcompositematerialanditsapplicationhasfocusedonhighstrengthand

lighteningCompositematerialsisconsistedofabasematerial(matrix)anda

ReinforcingelementCFRPwhichhascarbonfiberistheoneofcomposite

materialtypicallyCFRPcompositematerialhasusedmanyindustriessuch

asaircraftcarshipandmedicalindustriesItsspecificgravityandtensile

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materialsA suitableproductsimilartoneedsizecanbeobtainedaccording

tofabricatingmethodHowevermanufacturingneedtosatisfyasizeaform

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andinequabilitybetweenmatrixandcarbonfiberManyproblemscanbe

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delaminationbucklingbendingandburrBecausefiberdonotcutoffwell

ResearchofCFRPcompositecuttingmethodneedtoincreaseproductivity

andtominimizetheabovementionedproblemsacutely

In this paperthe optimum cutting conditions and characteristics was

establishedbymonitoring system inmilling processofCFRP composites

The state ofcutting was analized according to cutting speed between

conventionalcuttingandhighspeedcuttingAlsoclamping methodswas

performed to minimizea vibration and toselectatoolIn theselected

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iii

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iv

차 례

요약문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

ListofFiguresandTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

Chapter1서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11연구배경 황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

Chapter2이론 배경 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

21복합재료(Compositematerial)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

211섬유강화 복합재료의 정의 기본 개념middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

212CFRP복합재료의 구성 특징middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8

213CFRP복합재료 삭 공정에서의 괴양상middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

22 삭 공정 모니터링을 한 센서middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

221공구동력계(ToolDynamometer)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

222가속도계(Accelerometer)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

23일반가공과 고속가공의 삭특성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

Chapter3CFRP복합재료의 가공성 평가middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

31실험 장치 구성 실험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

311CFRP복합재료 시편 공구 선정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

v

312실험 장비 삭 공정의 모니터링 시스템 구축middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

32 삭력과 진동 신호 측정 표면 형상 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

321신호 측정 분석 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

322CFRP표면 형상 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

323실험 결과 가공 조건 선정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

34 삭 가공 시 클램핑 방법에 따른 진동 평가middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

Chapter4일반 삭가공 조건에 따른 CFRP가공성 평가middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

41실험장치 실험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

42 삭력과 진동 신호 측정 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

43CFRP가공 후 형상 비교 표면거칠기 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

Chapter5고속 삭가공 조건에 따른 CFRP가공성 평가middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50



53CFRP가공 후 형상 비교 표면거칠기 분석 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54

Chapter6결 론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot69

Referencesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot71

vi

ListofFiguresandTables

Fig1-1UsedcompositematerialpartsofA-380middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

Fig2-1ComponentandstructureofCFRPmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

Fig2-2Thestructureofgraphitemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

Fig2-3ProblemsofCFRPmachiningmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

Fig3-1StackingsequenceforCFRPfabricationmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

Fig3-2Usedtoolsforexperimentsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot24

Fig3-3ExperimentalsetupandmonitoringsystemforCFRPmachiningmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

Fig3-4Measuredcuttingforcesignalsaccordingtotoolshapemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

Fig3-5Photographofcompositeroutermiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

Fig3-6Measuredaccelerometersignalsaccordingtotoolshapemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

Fig3-7Photographsofcrosssectionsmachinedspecimenaccordingtotool

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Fig3-8Cuttingforcevariationusingtoolshapemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

Fig3-9Usedclampingmethodforexperimentsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32

Fig3-10Resultsofcutting forceand accelerometersignalaccording to

clampingmethodmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

Fig3-11Thecomparisonsofaccelerometersignalandmachinedsurface

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(Feedrate300mmminrpm2400depthofcut1mm)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

Fig4-1Experimentalsetupforconventionalmachiningmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40


Fig4-3Photographofsurfaceroughnessmeasuringsystemmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

Fig4-4Resultsofroughingbycompositeroutermiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

Fig4-5 Photographsofcrosssections machined specimen according to

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vii

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Fig4-10Measuredmethodandareaofsurfaceroughnessmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48

Fig4-11Resultsofsurfaceroughnessaccordingtorpm (finish)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

Fig5-1Experimentalsetupforhighspeedmachiningmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57

Fig5-2Highspeedmachiningexperimentwithlow temperaturemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58

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Fig5-4Photographsofchipformationfrom 20000rpm to80000rpmmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59

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Fig5-6Photographsofmachinedcrosssectionsandtemperatureaccording

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Fig5-10TheSEM imagesofmachinedsurfacesbyroughingandfinish


Fig5-11Measuredsurfaceroughnessaccordingtorpm (rough)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot68

Fig5-12Measuredsurfaceroughnessaccordingtorpm (finish)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot68

viii

Table2-1ClassificationsofFRPaccordingtofiberandmatrixmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

Table2-2SpecificationofAccelerometersensormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

Table3-1Mechanicalpropertiesofcarbonfiberprepreg(T800HB)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

Table3-2Specificationoftheusedtoolmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

Table3-3Cuttingconditionmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

Table3-4Specificationofmachiningsystemmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27



- 1 -

Chapter1서론

11연구배경 황

최근 산업의 발달과 기술의 진보에 따라 높은 강도와 우수한 내식성에 따른

경량화 속재료의 체 가능성이 높은 신소재 개발과 응용 분야에 심

이 집 되고 있다1942년경에 개발되어진 섬유강화(fiber-reinforcedplastic)복

합재료는 최근 그 용도가 매우 다양하게 사용되어지고 있으며그 표 인 재

료가 탄소섬유 강화 라스틱(carbonfiberreinforcedplastics이하 CFRP라고 한

다)복합재료이다[1]탄소섬유 강화 복합재료는 항공기자동차선박스포츠 용품

의료기기 산업 등에서 많이 사용되고 있으며알루미늄 합 에 비해 비 은 12

인장강도는 강도비(인장강도비 )가 약 10배 뛰어난 특성을 가지고 있어 경량화가

실한 항공기 기체나 자동차 구조 부품재료써 표 으로 사용되고 있다항공기

산업과 자동차 산업 등에서는 종 의 철계(鐵係)재료가 제품의 구조재로 사용

되어 왔으나 고강도화와 경량화를 양립하는 재료로서 비(非)철계 재료인 복합재

료의 사용량이 격히 증가하고 있다제품의 강도를 유지하면서 경량화를 유지

시킨다면 에 지 소비량을 감소시킬 수 있기 때문에 큰 장 으로 부각되고 있

다특히 복합재료 표 으로 사용량이 증가하고 있는 CFRP복합재료는 탄

소 섬유(carbonfiber)를 기본으로 하여 fiber의 형상을 유지하기 해 기계 화학

성질이 우수한 에폭시(epoxy)수지를 기지재(matrix)로 사용하여 만들어진 재료로서

방향성에 의한 배열 층수와 각 fiber의 물성에 의해 강성 강도를 조 할 수

있다는 장 이 있다[2-3]항공기에 사용되는 부품 기체 재료는 표 으로 알루미

늄 합 강철티탄 합 CFRP복합재료로 구성된다항공기 기체를 경량화하기

해 사용되는 재료의 구성 량 비율을 크게 변화시키고 있다종 에 많이 사용되던

알루미늄 합 이 감소하는 한편 CFRP 복합재료의 사용이 히 증가하고 있다

B777에서는 알루미늄 합 이 70를 차지했었지만 B787에서는 알루미늄 합 이 20

로 감소하는 한편복합재료는 11에서 50로 증가하고 있다[4]자동차 업계에서도

종 에는 철계알루미늄 합 계 속으로 제조되었던 제품을 수지계 복합재료로 치환

해 가고 있다그 에서도 비강성과 비강도내마멸성피로 특성 등 우수한 기계

- 2 -

특성으로 인해 CFRP복합재료가 많이 사용되고 있으며 여러 분야에 응용되고 있다

[5-6]하지만CFRP복합재료의 용도가 다양화되고 속 재료와의 결합 형상 가

공을 해서는 2차 가공인 삭 공정이 필요하다이러한 삭공정을 통해 형상가공에

따른 삭특성 가공 결 을 해결하기 한 연구가 많이 진행되고 있다Kalla와

Twomey[7]는 FRP가공은 engineeringapplication의 연구에 있어 매우 요한

공정이며FRP 삭가공에서 삭력의 측은 가공 손상을 최소화 할 수 있는

공정변수를 선정하기 해 필수 이라고 제시하 다그래서 단방향 복합재료와

다방향 복합재료에 하여 엔드 공구로 삭 시 삭력 측이 가능하고 0deg

에서 180deg에 이르는 섬유방향의 범 를 넘어선 복합재료에 해서도 삭력을

측하기 해 CFRP 삭 시뮬 이션을 통한 가공 모델링 기술을 개발하 다

직교 삭(orthogonalcutting)과 제한된 섬유 방향에서만 가능했던 기존의 모델

을 넘어선 연구 으며모델 측은 실험 데이터와 비교하여 수행하 다

PauloDavim[8]은 CFRP복합재료에 선정한 매개변수( 삭속도와 이송속도)에 따라

링가공을 수행하여 삭특성에 따른 삭면의 표면거칠기 표면 손상에 하여

분산분석(ANOVA)을 이용하여 연구하 고Mihai와 Paul[9]은 섬유강화 복합재료

를 드릴가공 하기 한 최 의 삭 매개변수의 선정과 드릴 형상에 해 연구

하 다섬유강화 복합재료(FRP)는 두께에 따라 다른 특성을 가지고 있는 층상

구조를 가지고 있기 때문에 드릴링 시 층간박리와 같은 내부 결함은 ply사이

의 불균일한 분포와 드릴링 시 발생하는 하 에 의해 발생한다는 것을 실험을

통해 검증하 다세 개의 서로 다른 드릴을 이용해 CFRP와 GFRP복합재료의

드릴링 시 토크와 트러스트 곡선의 분석에 의한 공구 반경과 공작물 두께 사이

의 삭 하 분포를 결정하는데 을 맞춰 연구하 다연구 결과 선정한

삭 매개변수의 모든 경우에서 치즐 끝 부근의 공구 에서 가장 높은 하 이

측정되었다단 ply당 최고 하 은 이송 속도와 공구 형상에 따라 다양하 으

나 주축 회 속도는 향이 아주 작거나 미치지 않는 것으로 확인하 다

Gaittonde와 Davim[10]는 CFRP의 고속가공에 있어 층간박리(delamination)

상에 한 공정변수의 향에 해 언 하 다드릴링 가공 시 삭속도이송

속도선단각의 3가지 공정변수를 선정하여 가공손상을 평가하 다

한 delaminationfactor는 반응표면분석법을 기반으로 비선형 회귀모델을 개

발하여 공정변수와 연 시켜 검증하 고delaminationfactor에 해 공정변수

- 3 -

의 향은 반응표면 롯의 생성에 의한 모델을 이용하여 분석하 다연구 결과

삭속도가 증가할수록 층간박리 상이 감소하는 경향이 나타남을 밝 냈고가

공손상을 감소하기 해 낮은 이송속도와 선단각을 제안하 다Abrao와

Davim[11]은 GFRP 복합재료의 드릴링 가공 시 발생하는 delamination 과

thrustforce에 해 공구 형상과 재료에 한 향을 연구하는데 을 두고

서로 다른 네 개의 드릴을 사용하여 실험하 다추가 으로 삭매개변수의

향에 해서도 연구하 다실험을 통해 각각의 드릴에 한 thrustforce와

delamination과의 계를 확인하 고 삭 범 내 손상된 역에서는 이송속

도가 크게 증가하 고 삭속도는 당히 증가하는 것을 확인하 다Davim과

Reis[12]은 CFRP복합재료의 드릴 가공 시 삭 속도 이송속도와 CFRP 층에

따른 박리계수 사이에 상 계를 확립하기 한 목 으로 연구하 고 삭 매개변수

에 따른 표면 손상 박리 상에 하여 연구하 다하지만 CFRP복합재료에

한 링 가공 공정에서는 드릴 공정에서와 같이 삭 조건 삭 공정에 따른 재료

의 표면 상태 삭 특성에 한 연구가 미흡한 실정이다

Fig11UsedcompositematerialpartsofA-380[13]

- 4 -

12연구목

CFRP복합재료는 제조방법에 따라 필요한 치수와 근사한 제품을 얻지만치수

형상정 도표면조도그리고 다른 기능 요구를 충족시키기 하여 가공이 필요하

다가공 방법으로는 주로 waterjet가공과 laser가공방식인 특수가공방법과 직교

(orthogonal)가공조건에 의한 CNC선반가공방법 드릴링 가공 등의 일반가공 방

법이 주로 이용되어 왔다하지만 삭 가공 방법에서는 기지재와 탄소섬유 사이의

비균등성과 비등방성 그리고 섬유의 층구조의 형태 때문에 기지균열섬유 단 등

의 발생뿐만 아니라 CFRP복합재료에 포함하고 있는 섬유가 충분히 단되지 않아

형상 표면 상단부와 하단부에 버(burr)를 포함한 delaminationbuckling

bending등과 같은 속에서 볼 수 없는 여러 문제 이 발생하기 쉽다이러한

문제 을 최소화하고 생산성 있는 가공을 하기 해서는 복합재료의 가공에

한 연구가 실히 필요하다

따라서 본 논문에서는 CFRP복합재료의 링 가공 공정에서 가공 상태 감시

시스템을 용하여 삭 특성을 악하고 최 의 가공조건을 확립하기 한 목

으로 실험 연구를 수행하 다가공 상태 감시 시스템을 용하기 해

삭력 신호와 진동 신호를 검출할 수 있는 공구동력계가속도계 센서를 공작기

계(CNC 링)와 시편에 장착하 고 공작기계에 장착한 공구동력계를 사용하여

삭공정 발생하는 삭력과 시편에 장착한 가속도계 센서를 통해 진동 신

호를 획득하 다가공 후 CFRP 복합재료를 공구 미경과 SEM(scanning

electronmicroscope)을 이용해서 촬 하 고 획득한 신호와 측정된 가공 형상

을 비교 분석하 다 삭공정 변수로는 삭공구(공구 형상 삭날) 삭속

도이송속도 입량 등을 선정하여 기 실험을 수행하 다기 실험을 통해

공정 변수에 따른 신호 경향 가공 형상을 분석하 고 CFRP복합재료 삭

가공을 한 최 의 공구를 선정하 다 한 향상된 표면형상을 가공하기 해

클램핑 설계 방법과 온 삭 실험을 추가 으로 수행하여 삭특성을

악하 다기 실험을 통한 공정변수를 바탕으로 일반가공 조건과 고속가공 조

건을 선정하고 삭공구를 복합재료 가공용 황삭공구와 정삭공구로 나 어 각

가 실험을 수행하 다 한 각각의 가공조건에 따른 신호 분석 가공표면 상

태를 측정 후 비교 분석하여 최 의 가공조건 가공 특성을 확립하고자 한다

- 5 -

Chapter2이론 배경

21복합재료(compositematerials)

211섬유강화 복합재료의 정의 기본 개념

복합재료(compositematerialscomposites)란두 가지 이상의 재료가 각각의

재료의 특성을 살려서 상호 결 을 보완할 수 있게 인 으로 만든 재료로서

물리 (미시 )으로는 서로 구분되거나 기계 (거시 )으로는 연속인 상태의 재

료를 말한다섬유강화 복합재료(fiberreinforcedcomposites)의 기본 개념은 매

트릭스 수지에 탄성계수가 높고 강도가 큰 섬유를 배열하여 재료의 탄성계수를

높이고 하 을 으로 섬유가 지탱하도록 하는 것이다Fig21은 섬유강화

복합재료의 구성성분 구조를 나태내고 있다복합재료의 구성성분은 보강재

(reinforcingelement)와 모재(matrix)로 크게 나 수 있는데 보강재는 강화재

라고 하기도 하며모재는 기지 는 기지재라고도 한다보강재는 강도를 부여

하고 외부하 에 견디는 역할을 하며 모재는 보강재에 형태를 부여하고 외부하

을 균일하게 분배해주며 보강재를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다

보강재가 섬유일 경우 최 한의 강화 효과를 얻기 해서는 섬유는 임계형상비

()를 넘어야 된다외부로부터 모재에 작용하는 인장응력은 계면을 타고 섬

유에 단응력으로 달되는데이 때 어느 정도의 계면이 확보되어야 인장 응

력이 단 응력으로 환되게 된다이때 섬유길이와 직경의 비를 임계형상비라

고 하고

(1)

( 섬유의 인장강도 기지재의 단항복강도)

가 성립된다

- 6 -

모재의 경우에는 FRC(fiber reinforced ceramic) FRM(fiber reinforced

metal)FRR(fiberreinforcedrubber)FRP(fiberreinforcedplastic)로 분류하며

FRCFRM는 재 실용화 되지 않았고FRR는 tire나 pressurehose에 많이 이

용되며 FRP는 복합재료(composite)로 통칭하고 있다 한 보강재를 감싸는 모

재 부분을 흔히 매트릭스 수지(matrixresin)라고 부르기도 하는데 매트릭스 수

지는 크게 열경화성 수지와 열가소성 수지로 나뉜다역사 으로 열경화성 수지

가 주류를 이루어 발 하고 있는데 열가소성 수지는 열 강도 으로 열경

화성 수지에 비해 약하기 때문에 소형의 기계부품 같은 용도로 사용되어 왔지

만 성형성에서 주목이 되고 있다복합재료를 성형하는 방법은 여러 가지가 있

는데고분자 물질을 기지재로 하는 복합재료의 성형방법으로는 오토클 이 성

형법(autoclave)진공백 성형법(vacuum bag molding)압축 성형법(compression

moding)SMC 성형법(sheetmolding compound)RTM 성형법(resin transfer

molding)등의 많은 성형법이 있다섬유 복합재료의 일반 인 성질은 낮은 비

때문에 높은 비강도(strengthdensity)와 비탄성계수(modulusdunsity)값을 가

지게 되며일반 으로 좋은 피로 특성을 가지고 있기 때문에무게를 여야

하는 우주항공재료나 자동차의 재료로 많이 사용되고 있다[14] 한 섬유 방향

으로 낮은 열팽창 계수를 가지므로 우주선과 같이 고온과 온에서 동시에 사

용되는 구조재료로 사용되며 통 인 재료인 강철이나 알루미늄은 등방성

(isotropic)이나복합재료는 섬유방향으로 높은 강도와 강성을 나타내는 이방성

(anisotropic)이다따라서 섬유강화 복합재료를 이용하여 구조를 설계하는 일은

등방성 재료를 사용하여 설계하는 것보다 훨씬 복잡하게 된다그러나 알고 있

는 특정한 방향으로만 응력이 작용할 경우 강성과 강도를 높여서 재료의 낭비

를 막을 수 있다일방향 복합재료의 강도를 계산하는 계식을 유도하기 해

재료를 등방성으로 가정하고복합재료가 축방향 힘 를 받을 때 이 힘을

(섬유에 걸리는 힘)과 (모재에 걸리는 힘)으로 나 수 있다

(2)

이므로 으로 바꿔 표 할 수 있다여기서

- 7 -

은 각각 복합재료섬유기지에 걸리는 평균 수직응력이고

은 각각 해당요소의 단면 이다

식을 로 나 어주면

을 얻을 수 있다

면 분율은 부피분율과 같으므로 으로 쓸 수 있다

한섬유강화 복합재료에서는 모든 섬유가 일정한 방향으로 배열되어 있다

층 복합재료는 섬유가 서로 다른 방향으로 배열되도록 설계할 수 있는데 얇

은 일방향 복합재료 박 을 쌓아서 섬유가 0degplusmn4590deg방향으로 배열되도록

설계한 것이다얇은 을 일정한 규칙으로 쌓아올리면서 층 복합재료를 만든

다만일 섬유가 0deg와 90deg방향 만이라면 이들 방향으로 복합재료의 강도는 높

겠지만 그러한 복합재료는 단강도가 낮다 단변형 항을 좋게 하려면 plusmn45deg

방향으로도 쌓아야 한다이러한 층재는 섬유를 가진 평면 내에서는 모든 방

향으로는 강하겠지만 섬유 평면에 수직한 방향으로는 약하며 층간분리

(delamination)는 층 평면에 수직한 방향으로 힘을 받았을 때 흔히 나타나는

문제 이라고 할 수 있다

- 8 -

212CFRP복합재료의 구성 특징

복합재료는 보강재와 모재(matrix)로 구성되며보강재는 탄소섬유(carbon

fiber)유리섬유(glassfiber) 블라 섬유(kevlarfiber)붕소 섬유(boronfiber)

로 구성되고 Table21과 같이 분류 할 수 있다그 본 연구에서 사용된 탄

소섬유는 흑연섬유로도 지칭되며경량이면서 기계 특성내열성 마찰 특

성이 우수하고 피로강도가 높으며 열에 강하고 부식되지 않는다탄소원자의 결

정구조를 이용한 고강도 섬유로 재 최근 복합재료에 사용되는 보강섬유의

종을 이루고 있다탄소섬유의 우수한 기계 성질은 섬유를 구성하고 있는 탄

소원자들이 섬유방향으로 강한 공유결합을 이루고 있는데 기인하며그 성질은

원자들이 얼마나 잘 배열되어 있는가에 따라 달라진다탄소는 도가 2268인

매우 가벼운 재료이다탄소는 다양한 결정구조를 가지고 있는데탄소 원자가

육방정(hexagonal)구조로 배열된 흑연화 구조이기 때문에 복합재료로써 주목

받고 있다Fig22의 (a)는 흑연구조는 각 평면층마다 최 충 된 형태를 보이

고 있으며Fig22의 (b)는 평면층(layerplane)방향 c-축 방향으로 각각

1000Gpa 35Gpa정도의 탄성율을 갖기 때문에 높은 이방성(anisotropic)을

나타내며격자구조는 하나의 격자면(latticeplane)만 보더라도 알 수 있다결합

강도가 재료의 탄성계수(modulus)값을 결정하므로 층면에서 탄소 원자들 사이

의 고강도 결합은 매우 높은 계수값을 가지게 된다반면 이웃하는 층들 사이에

서는 낮은 계수값을 나타낸다따라서 탄소섬유의 경우 섬유축을 따라 육각평면

의 고도의 규칙 인 배향성(preferredorientation)이 얻어지게 된다고탄성율을

지닌 탄소섬유는 유기 구체(precursor)섬유를 탄화시킨 후 고온에서 흑연화

시킴으로서 만들어질 수 있는데탄소섬유의 원요인 유기 국체 섬유는 용융되

지 않고 탄화될 수 있는 일반 으로 특별한 직물형태의 고분자 섬유이다유기

구체 섬유는 다른 고분자 섬유들처럼 무질서하게 배열된 긴 사슬의 분자(완

히 펼쳐진 경우 01sim1)로 이루어졌는데이러한 고분자 섬유들은 개 기계

강도가 빈약하고 고분자 사슬들이 불규칙하기 때문에 형 으로 작은 응력

하에서도 다소 큰 변형이 일어나게 된다흑연형태의 탄소는 층상구조(lamella

structure)를 갖고 있어 lamellapocket의 크기 층높이(stackingheight)그

리고 이로 인한 결정의 배향 등에 따라 다양한 물성이 얻어질 수 있다[15]

- 9 -

213CFRP복합재료 삭 공정에서의 괴 양상

복합재료는 속재료보다 높은 비강도와 비강성을 가지지만 기지와 섬유 사이의 비

균등성과 비등방성 그리고 섬유 혼입과 층구조 형태 때문에 섬유 단섬유와 기지

간의 박리섬유균열기지균열 층분리 등을 포함하는 속에서 볼 수 없는 여러 문

제 이 발생하기 쉽다[16-17] 한 복합재료 CFRP복합재료는 가공 방법이 확립

되지 않은 상태이며용도에 따른 제작 방법 원소재 등에 따라 물성이 달라짐에 따

라 가공법 확립이 매우 난해하다CFRP 재는 원하는 형상 결합을 하기 해서

는 드릴링(drilling) 링(milling)가공 등의 삭 가공을 수행해야 하지만 가공

층부에 delaminationbucklingbending등의 문제 이 Fig23과 같이 발생한다

1)delamination

Delamination은 복합재료의 빈번히 나타나는 손상 하나이며공구 경사각으로

fiber를 평행으로 삭 할 때 발생하게 되고 fiber에 따라 압축력과 단응력이 발생하

게 된다 삭날의 향으로 압축력이 칩을 쪽으로 굽힘으로 인해 칩의 벽면 괴

인장 굽힘 응력을 받아 외팔보처럼 괴된다 한 CFRP복합재료가 실제 구조물

에 용될 때 가공제작 사용상 결함 등이 유발되어재료 자체가 갖는 취성의

향과 복합 으로 작용하여 극히 낮은 하 상태에서 작스러운 균열진 이 발생할 수

있다

2)bucklingandbending

buckling은 공구 경사각의 임계값을 과하여 축 방향 압축을 받을 때 발생되고 형

성된 크랙은 섬유방향을 따라 이 되면서 괴된다이때 칩은 분말 는 부스러기

형태로 생성된다bending은 복합재료 층 에 외력이 가해지게 되면 발생한다방향

에 있어 수직 삭에서 발생하게 되고 이러한 상은 삭면이 공구 끝부분에서 미끄

러지면서 르게 되고 동시에 fiber에 휨 발생으로 인한 단이 된다 한 일방향으

로 층된 경우에는 섬유와 기지재가 받는 응력이 서로 다를 것이며각각의 응

력은 그 방향에서 (young)계수의 비에 의해 결정된다섬유의 인장강도는 섬

유 표면에 존재하는 결함에 의해 향을 받게 되고 섬유의 길이가 길수록 임계

결함이 존재할 가능성이 커지므로 섬유는 취약해지고 섬유의 강도는 그 길이에

향을 받게 된다

- 10 -

22CFRP 삭 공정 모니터링을 한 센서

221공구동력계(tooldynamometer)

공구동력계는 작업하는 기계의 소비 동력을 측정하는데 이용되는 장치로써

삭공정에서는 공구에 달되는 삭력 검출이 가능하며 시편의 작용하는 힘

의 변화가 측정가능하다 삭 삭 항 분력을 측정하기 해서는 스트

인 게이지(straingauge)를 측정소자로 한 항선 변형계에 탄성체 변형측정

차동 변압기에 의한 미소 변 의 측정 는 압 소자방식에 의한 장치로 되어

있다신호 잡음비(signaltonoiseration)가 상 으로 높고 주 수 역폭

이 넓은 공구동력계가 삭 공정 상태를 가장 잘 표 해주는 센서이며 삭 가

공의 평가기술이 우선 으로 확립하기 해 가공상태를 반 하는 삭력 측정

기법에 가장 합하다공구동력계는 용도에 따라 선반용 링용연삭용드릴

링용 태핑용 공구동력계로 구분된다

측정치의 오차가 일정 범 내에 있도록 고감도가 요구되며 삭 항에 동

반되는 변형에 향을 받지 않는 충분한 강성이 필요하다 삭 항이 공구동력

계의 진동에 향을 주지 않도록 고유진동수가 자려진동수의 4배 이상 되도록

해야하며최근에는 동 성질이 특히 주목되는데 어느 정도의 주 수까지 충실

히 측정할 수 있는지가 공구동력계의 요한 성능이다 한 XYZ방향의 3

분력을 동시에 측정할 수 있어야 하며측정 시 상호 간섭이 일어나지 않아야

한다정 측정에서만 사용되는 공구동력계는 조 복잡한 구조를 갖고 있어도

그 거동은 단순히 정 인 힘과 검출부의 변형사이에 선형 계가 있으면 충분

하다그러나 동 인 힘에 한 검출부의 변형은 공구동력계를 구성하는 각 부

분의 동 거동의 향을 받아 정 상태와 같이 간단하지는 않다따라서 동

계가 명확하게 정해지도록 간결한 구조가 공구동력계에서는 요한 조건이

된다

- 11 -

222가속도계(accelerometer)

가속도 센서는 식 진동 센서로써 많이 사용되고 있으며가속도진동충

격 등의 동 인 힘을 감지하여 성력 기변형자이로의 응용원리를 이용한

것이다가속도 센서는 물체의 운동 상태를 순시 으로 감지할 수 있으므로자

동차기차선박비행기 등 각종 수송수단공장 자동화 로 등의 제어시

스템에서 있어서 필수 인 소자이며그 활용 분야는 단히 넓다가속도 센서

는 검출 방식에 따라 압 형동 형서모형 변형게이지형으로 분류할 수

있으며기기와 구조물의 진동계측에 많이 사용되고 있을 뿐만 아니라 항공기의

성 항법장치에서도 사용되고 있다압 형 검출 방식은 압 소자에 힘이 가해

졌을 때 발생하는 하를 검출하여 가속도를 구하는 방식이며동 형 검출 방

식은 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도와 비례하여 기 력이 발생하는데 이

기 력을 검출하여 가속도를 구한다서모형 검출방식은 진자(정 용량)의 변화

를 류로 검출하여 가속도를 구한다변형 게이지형 검출방식은 다이어 램(스

링)등에 항선 변형 게이지를 붙여 가해진 힘과 항의 변화에서 가속도를

구한다 한 반도체 변형게이지 SiGe등 단결정의 피에조 항 효과를 이용

하여 가해진 힘과 항의 변화에서 가속도를 구한다이처럼 검출 방식에 따라

가속도 센서를 분류할 수 있다실험에서 가속도계는 진동 가속도를 측정하는

센서를 지칭하며압 소자(piezo-electricmaterial)라고 불리는 일종의 크리스탈

(crystal)과 질량(mass)으로 만들어 진다가속도 센서에 진동이 가해지면 무게

질량이 진동하면서 압 소자를 르게 된다압 소자에 압축력 는 인장력에

작용하게 되면 기 인 신호를 발생하게 되는데 이 신호는 가속도에 비례하게

된다가속도계는 형 으로 10kHz에서 100kHz까지의 여러 설치 공진주 수

를 갖는 것이 이용가능하고고주 수의 역에서 반응이 좋다 한센서에

한 신뢰성이 상 으로 높으며사용하기 쉽고 설치하기가 용이하다는 장 이

있다Table22에는 본 실험에서 사용한 엠 내장형 3축 가속도 센서의 주요

사양을 보여주고 있다

- 12 -

23일반가공과 고속가공의 삭특성

산업의 속한 발 과 더불어 각종 기계 구성 부품의 생산 공정에서는 고정

화고능률 가공에 한 요구가 증하고 있다이에 따라 여러 공업 선진국

에서는 삭가공에 고속가공을 용함으로써 이러한 요구를 충족 시켜가고 있

다고속가공은 삭속도와 함께 이송속도를 증가시킴으로써 재료 제거율을 극

화시켜 가공시간을 단축시킬 수 있고공구 경로의 간격을 감소시킴으로써 최

종 표면 상태를 향상시키게 된다 한 고속가공은 기존의 일반가공으로는 불가

능했던 고경도 강재 등의 난삭재도 삭가공이 가능하고 정 한 부품을 만들기

해 필수 으로 사용되고 있으며마무리 가공을 불필요하게 만들 수 있는 장

을 가지고 있다이러한 장 때문에 고속가공은 항공기 산업에서 경 속

삭의 경우에 효율성을 높이고 있다

고속가공에 의한 효과로는 삭력의 감소로 공구의 휨이 작아져 정 가공이

가능하고가공 변질층의 두께가 얇아지게 되어 표면 품질이 향상된다 삭력

의 감소로 인해 단각의 증가로 칩의 배출 속도가 삭속도 보다 크게 되어

칩의 배출이 원활하게 되고 버(burr)의 발생을 감소시킬 수 있기 때문에 CFRP

복합재료 가공에서도 그 효과를 기 할 수 있다하지만 고속가공의 실 을

해서는 주축 이송계의 고속화제어시스템가공데이터의 송공구경로결

정 삭공구선정 등 문제 을 해결해야 하며 재 이러한 고속가공의 기술

인 문제 들을 해결하기 한 연구들이 진행되고 있다생산성제품 품질경제

인 가공 효율성 등 여러 가지 장 을 가지고 있지만 고속가공 기술을 일반

삭 분야에 용하기 해서는 기술 인 측면과 경제 인 측면에서 몇 가지 검

토가 필요하다더불어 고속 삭에 의한 공구의 수명의 격한 단축은 고속가

공에 일반 으로 사용되는 고가의 공구비용을 증가기도 한다따라서 고속가공

을 사용하기 해서는 상 부품의 형상 가공방법에 하여 검토하고 삭

조건 공구경로 등 고속 삭에 맞는 한 시스템을 구축해야 한다

- 13 -

Fig21ComponentandstructureofCFRP

(a)Closetpackingofgraph (b)Hexagonalgratingstructureofgraphite

Fig22Thestructureofgraphite[14]

- 14 -

FRP(FiberReinforcedPlastic) FiberMatrix

GFRP(GlassFiberReinforcedPlastic)

-GlassFiberEpoxy

-GlassFiberPolyester

-GlassFiberPhenolics

CFRP(CarbonFiberReinforcedPlastic)

-CarbonFiberEpoxy

-CarbonFiberPhenolics

-CarbonFiberPolyimide

KFRP(KevlarFiberReinforcedPlastic)-KevlarFiberEpoxy

-KevlarFiberSilicone

BFRP(BoronFiberReinforcedPlastic)-BoronFiberEpoxy

-BoronFiberPolyimide

Table21ClassificationsofFRPaccordingtofiberandmatrix

- 15 -

(a)Delamination

(b)Buckling (c)Bending

Fig23ProblemsofCFRPmachining

- 16 -

Table22SpecificationofAccelerometersensor

Index Specifications

ModelName SA12ZSC-TI

Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg

ResonantFrequency(kHz) ge 35

FrequencyResponse(Hzplusmn3dB) 1sim 8000

MeasurementRange(g) 40

Connector DR-4S-S

TemperatureRange() -50sim +110

- 17 -

Chapter3 삭 조건 선정을 한 CFRP복합재료의

가공성 평가

31실험 장치 구성 실험방법

311CFRP복합재료 시편 공구 선정

본 실험의 사용된 CFRP복합재료 시편은 Toray사에서 생산한 일방향 탄소 섬유

와 에폭시(carbonfiberepoxy)수지로 조합된 리 그(prepreg)를 층하여 제작된

시편(T800HB)를 사용하 다탄소 섬유의 층 각도는 [0degplusmn45deg90deg]으로 총 20층

(ply)으로 층되었으며성형조건은 Fig31와 같이 챔버(chamber)내부에 치한 히

터에 의해 경화 온도 125경화 시간 180분성형 시 압력은 5kg로 가압시켜

제작되었다탄소 섬유 리 그의 기계 인 물성치는 Table31과 같다시편의

체 크기는 60mm times100mm times4mm 재 형상으로 제작하 고 삭 공정에서

사용된 시편은 다이아몬드 휠 커터를 이용하여 50mm times100mm의 크기로 단

하여 사용하 다실험 조건은 삭 조건(이송속도 삭속도)과 삭 공구(공구형

상 삭날)에 따른 가공 특성을 분석하기 해 Fig32과 같이 삭 공구는 일반

으로 사용하는 직경 Φ 6mm 2날 4날 범용 엔드 을 사용하 으며범용 엔드

과 삭날 형상이 상이한 복합소재 가공용 공구(황삭용)를 사용하 다Table32는

기 실험에서 사용된 공구 사양을 정리한 것이다 삭 조건은 공구에 한 CFRP

복합재료 시편의 입량을 2mm로 고정하고 삭 속도 이송 속도의 변화에 따라

수행되었다 삭 조건에 따른 삭력 진동 신호를 일정하게 측정하기 해 시편과

고정 치구와의 거리를 일정하게 유지시키고상향 링으로 실험을 수행하 다Table

33는 본 연구에서 사용한 실험조건을 나타내고 있다

312실험 장비 삭 공정의 모니터링 시스템 구축

본 실험은 2날 엔드 4날 엔드 복합재료 가공용 공구(황삭용)를 이용하여 공구

형상에 따른 CFRP복합재료의 삭 특성 분석 가공 조건을 선정하기 해 기 실

- 18 -

험으로 수행하 다Fig33은 본 연구에서 사용한 실험 장치와 삭 공정 상태 모니

터링 시스템의 개략도를 나타낸다실험 장치는 수직형 머시닝 센터(DoosanDNM

400)를 사용하 다Table34에서는 수직형 머시닝 센터 장비의 세부 사양을 나타내

고 있다CFRP복합재료의 삭 특성을 분석하기 해 시편 하단에 공구 동력계

(KistlerType9272)를 설치하 다 한 삭 가공 공구 형상에 의해 복합재료에

발생하는 진동 신호를 측정하기 해 시편 상단에 3축 가속도 센서(Fuji

SA12ZSC-T1)를 설치하 다이러한 신호는 ADBoard(NIPCI-9133)와 LabVIEW

를 이용해 데이터를 획득하 으며획득한 데이터는 샘 링 주 수 26500Hz측정 시

간을 20 로 설정하여 획득하 다 삭 가공 후 공구 미경을 이용해 삭 가공된

표면의 버(burr) 삭 상태를 찰하 다

- 19 -

32 삭력과 진동 신호 측정 표면 형상 분석

321신호 측정 분석

3211 삭력 신호

CFRP복합재료의 삭특성을 평가하기 해 삭공구 삭조건 변화에 따른 실

험을 수행하 다Fig34는 삭공구 형상에 따른 삭력을 시간 역에서 신호를 분

석한 것이다Fig34의 좌측 신호는 체 삭 구간의 신호를 시간에 하여 나타내

었으며Fig34의 우측 신호는 삭 공구의 날 당 삭력을 분석하기 해 공구 2회

시 데이터만을 추출하여 나타내었다2날과 4날 엔드 의 경우에는 헬릭스 각

비틀림 방향의 향으로 삭 시 시편을 상단으로 들어 올리는 상으로 삭력은 (-)

방향으로 작용하게 된다 한동일 조건에서 2날에 비해 4날 엔드 이 삭 날의 증

가로 삭 부피가 감소하게 되어 삭력은 감소하게 된다복합소재 가공용 공구(황삭

용)의 경우에는 범용 엔드 과 다르게 비틀림 방향이 반 인 왼 비틀림 엔드 로서 힘

이 (+)방향으로 작용하게 되고 2날과 4날 엔드 에 비해서 삭날이 없어 공구 삭

날에 한 1회 주기를 찾기 힘들었다이는 Fig35와 같이 삭 공구 각 날의 길이

가 B방향 날 길이보다 A방향 삭날의 길이가 증가 되어 있어 시편 상단으로 들어

올리는 힘보다 소재 아래 면으로 르는 힘이 보다 크게 작용하게 되고 동일 치의

날들이 같은 삭 작용으로 인해 주기를 찾기 힘들다고 단된다 한 삭날 개수의

증가로 삭 부피가 상 으로 작게 걸리게 되어 삭력이 작게 작용하게 된다

3212진동 신호

본 연구에서는 가속도계를 이용하여 공구 형상 삭날 수에 의한 탄소섬유 복합

재료의 가공 특성을 분석하기 해 진동 신호를 분석하 다 삭공구의 형상에 따른

삭력의 신호 경향을 분석하기 해 삭력이 가장 게 걸리는 삭속도 45

mmmin이송 속도 300mmmin조건에 하여 신호 분석을 하 다Fig36은 3축

가속도 센서를 이용하여 앞에서 언 한 3가지 공구에 하여 진동 신호를 시간 역에

서 분석하 다앞선 삭력 신호 분석과 마찬가지로 동일한 조건 삭 속도

- 20 -

45mmmin이송 속도 300mmmin조건에 하여 진동 신호를 분석해 본 결과 삭

력과 유사한 경향을 나타내었다이 결과 동일한 조건에서 범용 엔드 에 비해 복합소

재 가공용 공구의 진폭이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며이는 삭력 실험과 마

찬가지로 삭 부하에 향과 공구의 비틀림 방향의 특성상 부하가 게 걸려 진동이

게 발생하는 것을 알 수 있다Fig36의 좌측 신호는 체 삭 구간의 진동 신호

를 시간에 하여 나타내었으며Fig36의 우측 신호는 삭 공구의 날 당 삭력을

분석하기 해 각각의 공구에 하여 2회 했을 때의 데이터를 추출하여 나타내었다

하지만 진동 신호를 이용해 삭력과 같은 삭 주기는 찾기 힘들었으나 공구에 따른

진동 신호의 진폭 변화는 확인할 수 있었다

322CFRP표면 형상 분석

Fig37은 앞에서 실험한 삭공구의 형상에 따른 CFRP복합재료 시편의 형상을

보여주고 있다가공된 복합소재의 표면 상태 측정은 공구 미경을 이용하여 측정하

다범용 엔드 공구를 이용한 시편의 표면 상태는 비교 양호하지만 2날 4날

엔드 을 사용한 모든 시편의 상단 부에 burr가 발생하 다2날 엔드 을 사용했을

때 보다 4날 엔드 을 사용했을 경우 CFRP복합재료의 상단 부에 burr의 발생이 상

으로 게 발생하 고 삭속도 이송속도가 증가할 때에도 감소하는 경향을

보이고 있다하지만 복합소재 가공용 공구(황삭용)의 경우에는 범용 엔드 을 사용한

시편보다 표면이 거칠지만 CFRP복합재료 상단 부에 burr가 거의 발생하지 않았다

이러한 상은 범용 엔드 공구의 경우에는 헬릭스 각에 의해 CFRP복합재료 시편

의 측면이 삭 되지만CFRP복합재료 시편의 상단 부 에서는 섬유의 배열방향

층 각도에 따라 삭 가공 시 공구 헬릭스 각에 의해 층(ply)을 들어 올려 나선형으

로 말리는 상(spiralup)이 발생하게 된다복합소재 가공용 공구(황삭용)의 경우에

는 범용 엔드 보다 삭날이 리하지 않고 형상이 격자로 이루어져 있어서 삭가

공 보다는 분진형태의 기지재(matrix)와 섬유를 갈아내는 형태로 가공이 되므로 표면

은 거칠어지지만 상단 부에 burr가 발생하지 않았다이 결과 CFRP 재는 범용 공

구를 이용한 형상 가공 보다는 복합소재 가공용 공구(황삭용)를 이용한 형상 가공이

보다 유용하다는 것을 단할 수 있었다

- 21 -

323실험 결과 가공 조건 선정

본 기 실험은 CFRP복합재료에서의 측면 링 가공을 통한 삭 특성을 분석하

기 해 삭 조건 변화에 따른 2날4날 엔드 복합재료 가공용 공구(황삭용)를

이용하여 삭 공정에서의 삭력 진동 신호 분석을 수행하 고 그에 따른 가공

표면 형상을 측정하여 CFRP복합재료의 가공특성을 분석하 다 한CFRP복합재

료 삭 가공에서 삭 조건에 따른 최 의 공구 선정 다음의 실험으로 수행할 일

반 조건 가공에서 용시키기 한 가공 조건 선정을 목 으로 수행하 다

Fig38은 삭 공구(2날4날 복합소재 가공용 공구)에 따른 공구 수직방향의

삭력을 나타낸다실험 결과 삭 공구의 수직방향 삭력은 삭 속도 증가에 따라

삭력은 감소하 고이송 속도의 증가는 삭력을 증가시키는 경향을 보이고 있다

삭날의 개수에 따라 비교 해보면 각 조건에 따라 2날과 4날 엔드 에 비해 복합소

재 가공용 공구는 상 으로 게 삭력이 작용하는 것을 확인 할 수 있었으며복

합소재 가공용 공구(황삭용)는 앞선 공구형상 측정결과와 같이 공구 헬릭스 각이 없고

삭날 비틀림 방향이 반 방향으로 되어 있어 삭력이 감소한 것으로 확인할 수 있

었다 한 가속도 센서를 통한 진동 측정 결과는 4날 엔드 에 비해 2날 엔드 은 진

동의 진폭이 상 으로 크게 발생하 고 복합소재 가공용 공구의 경우에는 범용 엔

드 에 비해 진폭이 게 발생하 는데 이는 삭날의 형상이 격자로 이루어져 있으

며범용 엔드 에 비해 리한 삭날이 없기 때문이다따라서 복합소재 가공용 공

구(황삭용)는 복합소재 가공 시 진동에 의한 향이 범용 엔드 보다 게 나타나는

것을 확인할 수 있었다이러한 실험 결과를 통해 CFRP복합재료의 삭 가공에서 2

날4날 엔드 에 비해 복합소재 가공용 공구(황삭용)가 합하다는 것을 확인할 수

있었고측정된 진동 신호의 결과 값과 가공된 시편의 표면 상태를 비교 분석함으로써

가공 발생되는 진동이 가공표면 상태에 크게 향을 미치는 것을 간 으로 확인

할 수 있다하지만 좀 더 양호한 표면 상태 형상을 구 하기 해서는 기 실험

에서 선정한 가공 조건 이송속도와 입량을 좀 더 게 지정한다면 진동이 상

으로 게 발생하여 삭면에 미치는 향을 감소시키고 좀 더 양호한 표면 상태

형상을 구 할 수 있을 것으로 단된다

- 22 -

34 삭 가공 시 클램핑 방법에 따른 CFRP가공 특성

본 연구에서는 CFRP 삭 공정 시 진동에 향을 받는 것을 고려하여 클램핑 방법

에 따른 진동 발생 가공 형상을 분석하기 해 실험을 수행하 다Fig39는 실험

에 사용된 클램핑 방법을 나타내고 있다Fig39의 (a)는 기 실험에서 설계되었던

클램핑 방식으로 가공 여유를 제외한 나머지 시편의 끝부분을 4부분으로 나 어 각각

의 치에서 러주는 방법으로 제작되었고Fig39의 (b)는 시편의 가공 여유를 제

외한 나머지 부분을 동일한 힘으로 일정하게 수직으로 러서 고정시키는 방법으로

제작하 다실험에 사용된 공구는 기 실험 조건에서 삭력이 상 으로 게 걸리

고진폭이 게 발생한 복합재료 가공용 공구(황삭용)를 사용하 다가공 조건은 표

면 형상 분석 결과 상단 부에 상단 부에 burr가 거의 발생하지 않은 삭속도

2400rpm이송속도 300mmmin의 조건에서 수행하 으며공구 동력계와 가속도계

센서의 치는 기 실험 때와 동일한 치에 설치하여 데이터를 획득하 다

Fig310은 클램핑 방법에 따른 체 삭 구간의 삭력 진동 신호의 결과 값

을 나타내고 있으며Fig311은 CFRP복합재료의 삭 가공 측정된 진동 신호와

가공 후 시편의 형상을 클램핑 방법에 따라 비교하여 나타내고 있다실험 결과 Fig

311(a)의 변경 에 사용했던 클램핑 방법보다 Fig311(b)의 변경 후의 클램핑 방

법이 약 4배정도 게 발생하는 것을 확인 할 수 있었다이는 Fig39의 (a)와 같이

시편의 끝부분을 각각 러 주는 방식은 클램핑 부와 시편이 만나는 단면 이 상

으로 작고 각각의 치에서 나 어 힘이 가해지기 때문에 진동에 향을 많이 받는

것으로 단되며그에 반해 Fig39의 (b)는 가공 여유를 제외한 나머지 시편의 단면

에서 공구가 지나가면서 힘을 가장 많이 받는 체 구간을 일정하게 수직방향으로

힘이 작용하여 고정시키기 때문에 상 으로 진동이 게 발생하는 것으로 단된다

한 진동에 향을 게 받은 클램핑 방법(설계 변경 후)이 진동이 상 으로 크게

발생한 클램핑 방법(설계 변경 )보다 양호한 가공 형상을 보 고상단부의 burr가

상 으로 게 발생하 다따라서 클램핑 방법에 따라 삭 가공의 용 시 치를

보다 정확하게 정하기 한 보조용 기구의 역할 뿐만 아니라 진동의 발생을 여

수 있는 요한 요소 에 하나임을 확인하 다특히 CFRP복합재료의 경우 삭

가공 시에는 진동을 최소화 시킬 수 있는 클램핑 방법을 선택해야 한다

- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

Fig31StackingsequenceforCFRPfabrication

Index Value

TensileStrength 5490Mpa

TensileModulus 294Gpa

Elongation 19

Density 181gcm3

Table31Mechanicalpropertiesofcarbonfiberprepreg(T800HB)

- 24 -

Helixangle30degLengthofCut15mm

(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil

CutterDiameter14inchFluteLength34inch

(c)Compositerouter

Fig32Usedtoolsforexperiments

- 25 -

Toolshape Specification

2-FlatEndmillUNIONTOOLC-CES2060-1500


4-FlatEndmillUNIONTOOLC-CHES4060-1500


CompositetoolSGSCutterDiameter14inch

FluteLength34inch

Table32Specificationoftheusedtool

Index Level

Toolshape 24-FlatEndmillCompositetool

Cuttingvelocity 80016002400rpm

Feedrate 300350400mmmin

Table33Cuttingcondition

- 26 -

Fig33ExperimentalsetupandmonitoringsystemforCFRPmachining

- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10

MaxSpindleSpeed 8000(12000)revmin

MaxTorque 106(1402)N∙m

Machineweight 5500kg

ATC

ToolShank BT40

ToolTransterTime 13sec

Table34Specificationofmachiningsystem

- 28 -

(a)2-flatendmill(Feedrate300mmmin2400rpm)

(b)4-flatendmill(Feedrate300mmmin2400rpm)

(c)Compositerouter(Feedrate300mmmin2400rpm)

Fig34Measuredcuttingforcesignalsaccordingtotoolshape

Fig35Photographofcompositerouter

- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter

Fig36Measuredaccelerometersignalsaccordingtotoolshape

- 30 -

(a)2-FlatEndmill(feedrate300mmminrpm2400)

(b)4-FlatEndmill(feedrate300mmminrpm2400)

(c)Compositerouter(feedrate300mmminrpm2400)

Fig37Photographsofcrosssectionsmachinedspecimenaccordingtotoolshape

- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter

Fig38 variationsofcuttingforceaccordingtotoolshape

- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping

Fig39 Usedclampingmethodforexperiments

- 33 -

(a)cuttingforce

(b)accelerometersignal

Fig310Resultsofcuttingforceandaccelerometersignalaccordingto

clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping

Fig311Thecomparisonsofaccelerometersignalandmachinedcross

sectionsaccordingtoclampingmethod

(Feedrate300mmminrpm2400depthofcut1mm)

- 35 -

Chapter4일반 범용 삭 가공조건에 따른 CFRP

가공성 평가

본 연구에서는 CFRP복합재료의 일반 범용가공 조건에서 형상가공을 하기

해 공정 발생되는 문제 을 악하고그 원인을 악해 최소화 할 수 있

는 가공 조건을 확립하기 한 목 으로 수행하 다

기 실험을 기반으로 CFRP복합재료에 하여 복합재료 가공용 공구(황삭

용)와 다이아몬드 착 공구(정삭용)를 사용하여 삭가공 공정 발생하는

삭력과 진동 특성을 측정하여 분석하 다 한 기 실험에서 가공 변수로 선

정한 조건의 경향 가공 특성을 바탕으로 실험 조건을 선정하 다

41실험 장치 실험방법

Fig41는 본 연구에서 사용한 실험 장치 가공 시스템을 나타내고 있다

실험 장치는 수직형 머시닝 센터(DoosanDNM 400)를 사용하 으며 CFRP복

합재료의 삭 특성을 분석하기 해 공구 동력계(KistlerType9272)를 설치

하 다공구동력계 에 Jig와 함께 CFRP복합재료 시편을 고정하 는데 시편

의 클램핑 방법은 앞선 기 실험에서 검증된 진동의 향을 최소화할 수 있는

설계 변경 후 방식으로 수행하 다 한 삭 가공 발생하는 진동 신호를

측정하기 해 시편 상단에 3축 가속도 센서(FujiSA12ZSC-T1)를 설치하 다

삭력과 진동 신호는 시간 역(timedomain)에서 분석하 으며 삭과정 동안

에 공구동력계를 통해 출력된 삭력 신호들은 증폭기(chargeamplifier)에서 증

폭되어지고AD Board(NIPCI-9133)로 입력된다AD Board에서 나온

삭력 성분들은 PC에 기 인 신호로 변환시켜 데이터를 획득하 다획득한

데이터는 샘 링 주 수 12800Hz 삭력 획득 시간은 30 로 설정하여 획득하

다 한 본 실험에서 사용된 CFRP복합재료 시편은 앞선 기 실험 때와 동

일한 Toray사에서 생산한 일방향 탄소 섬유와 에폭시 수지로 조합된 리

그로 층되었다탄소 섬유의 층각도는 [0degplusmn45deg90deg]으로 총 20층(ply)으로

층시킨 시편을 사용하 다시편은 다이아몬드 휠 커터를 이용하여 50mm times

- 36 -

100mm의 크기로 단하여 사용하 다

Fig42는 본 실험에서 사용한 황삭용 공구와 정삭용 공구의 형상을 나타내

고 있다황삭용 공구는 기 실험 때 선정한 공구 CFRP복합재료에 한

형상 가공에 가장 합하다고 단되었던 황삭용 복합재료 가공용 공구와 다이

아몬드 입자를 착(electroplated)시켜 제작한 정삭용 공구를 사용하 다정삭

용 공구는 SM 45C재질의 shank표면에 입도치수가 230MESH(약 011)크

기의 다이아몬드(diamond)입자를 단층으로 류를 통해 붙인 후 Nicoating

하여 제작되었다가공 시 집 도가 높고 diamondedge가 돌출되어 있는 것이

특징이고 리한 지립의 인선을 갖고 있으며 삭 효율이 높기 때문에 정삭 공

구로 선정하 다

선정한 각 공정의 공구를 이용하여 먼 황삭 공정 후 마무리 가공으로 정삭

공정을 수행하 다황삭 공정 시 가공 조건은 삭 속도의 변화에 따른 가공

상태를 분석하기 해 삭속도를 일반가공 조건 범 인 3000rpm sim

10000rpm으로 선정하 고 1000rpm씩 증가시켜 총 8단계로 선정하 다실험에

사용한 CNC 링의 경우 최 8000rpm 까지 안정성을 보장하지만최

12000rpm 까지 회 수가 구 되므로 10000rpm까지 삭속도 범 를 선정했다

이송속도는 기 실험에서 선정한 조건 상 으로 진동이 가장 게 발생

하고 양호한 가공상태를 보 던 300mmmin보다 진동의 향을 좀 더 최소화

하기 해 150mmmin으로 고정하 다 한 공구에 한 CFRP복합재료 시편

의 입량은 1mm로 고정하여 실험을 수행하 다정삭 공정 시 가공 조건은

황삭 가공에서 가장 양호한 표면 형상을 나타낸 삭속도 7000rpm이송속도

150mmmin실험 조건으로 선정하 다하지만 정삭 공구의 특성 상 다이아몬

드 입자 크기를 고려하여 입량은 01mm로 선정하 다세부 조건은 Table

41에 나타내었다실험 방법은 황삭용 공구를 이용해 먼 측면가공을 수행하

고 정삭 공구로 마무리 가공을 하 고 각각의 공정 시 신호 경향과 가공특성

을 분석하기 해 삭력 진동 신호를 측정하 다 한 삭가공 후 가공된

시편의 가공상태 표면거칠기를 분석하기 해 공구 미경과 SEM(scanning

electronmicroscope)을 이용하여 가공상태를 측정하 으며Fig43는 측정장비

사진을 나타내고 있다 식 조도 측정기(TaylorHobsonSurtronic3+)를 이

용하여 각 조건별 시편의 표면거칠기를 측정하여 고찰하 다

- 37 -

42 삭력과 진동 신호 측정 분석

본 연구에서는 CFRP복합재료의 삭특성을 평가하기 해 복합재료 가공용

공구(황삭용)와 다이아몬드 착 공구(정삭용)를 사용하여 삭 속도의 변화에

따른 삭력 신호와 가속도 신호를 측정하 다먼 복합재료 가공용 공구(황

삭용)에 따른 삭력을 시간 역에서 신호를 분석하 으며다이아몬드 착 공

구(정삭용)를 사용하여 마무리 가공을 수행하며 신호를 측정 분석하 다

Fig44(a)는 삭 속도의 변화에 따른 삭력 신호를 시간 역에서 측정한

결과 그래 를 나타내고 있다 삭속도의 증가에 따라 삭력이 게 걸리는

경향을 보 다이는 삭속도가 증가함에 따라 CFRP복합재료 삭 시 발생

하는 칩(분진)의 유동이 원활해지고따라서 삭 항이 감소하여 삭력이

게 걸리는 것으로 단된다Fig44(b)는 삭 속도에 따른 진동신호를 측정한

결과 그래 이다3000rpm에서 5000rpm까지는 진폭이 커지지만6000rpm 이

후에는 히 진폭이 감소하는 것을 확인할 수 있었다 한 8000rpm 이후부

터는 진폭이 작은 폭으로 증가하 다다이아몬드 착 공구(정삭용)을 사용하

여 정삭 가공을 수행했을 때에는 황삭 가공 시 가장 양호한 표면 형상을 나타

낸 조건으로 동일하게 실험을 했기 때문에 신호 분석 결과 큰 차이를 보이지

않았다

- 38 -

43가공 후 형상 비교 표면거칠기 분석

본 연구에서는 CFRP복합재료 삭가공 시 삭속도의 변화에 따른 표면 형

상을 비교 분석하 으며가공 정 도를 평가하는 요한 인자인 표면거칠기를

측정하여 분석하 다

CFRP복합재료 시편에 복합재료 가공용 공구(황삭용)를 사용하여 이송속도

150mmmin 삭속도 3000rpm sim 10000rpm의 변화에 따라 가공된 측면의 가

공형상 표면을 공구 미경을 이용하여 이미지를 촬 하 고 Fig45와 같이

나타내었다3000rpm sim 5000rpm의 상 으로 낮은 삭속도 범 에서는 상

단부와 하단부에 버(burr)의 발생이 많이 나타났다 한 7000rpm sim 10000

rpm의 삭속도 범 에서는 상단과 하단 모두 버(burr)의 발생이 히 게

발생하는 것을 볼 수 있다이는 삭 속도의 증가에 따라 삭 항이 감소하

고 삭력이 게 발생한다그러므로 삭력의 감소로 인한 단각의 증가로

삭 시 발생하는 칩(분진)의 배출속도가 삭속도보다 크게 되어 칩의 배출이

원활하게 되어 버(burr)의 발생이 어지게 된다 한 그로 인해 삭력이 감

소하고 공구의 휨이 작아지므로 보다 향상된 형상 가공이 가능하다하지만 황

삭용 공구의 삭날이 격자로 이루어져 있어 깨끗한 표면을 구 하기가 어렵다

고 단되었다따라서 황삭용 공구로 가공 후 좀 더 정 하고 개선된 표면으로

가공하기 해 다이아몬드 입자를 착시켜 제작한 다이아몬드 착 공구를 이

용하여 정삭 공정을 수행하 다정삭공정은 황삭공정에서 선정했던 이송속도와

동일한 150mmmin로 고정하 고 삭속도는 황삭공정에서의 가장 깨끗하고

좋은 표면을 나타낸 7000rpm으로 고정하여 수행하 다실험 결과 Fig46와

같이 모든 시편의 상단부와 하단에 발생했던 버(burr)가 비교 많이 제거되었

고 표면품질이 개선된 가공 상태를 나타내었다 한 황삭과 정삭공정 삭

속도 4000rpm에서의 가장 거친 표면을 나타냈을 때와 7000rpm에서의 가장 우

수한 표면일 때의 가공된 표면을 SEM을 이용하여 보다 정 한 측정을 하 다

Fig47은 표면형상이 가장 나빴던 4000rpm 일 때의 이미지이며Fig48은 가

장 깨끗한 표면 상태를 나타낸 7000rpm일 때의 SEM으로 촬 한 이미지이다

황삭 가공에서는 표면형상이 가장 나빴던 4000rpm일 때가 7000rpm으로 가공

했을 때보다 CFRP복합재료에 포함하고 있는 탄소 섬유가 완 히 단되지 않

- 39 -

고 bending 상이 상 으로 많이 발생하는 것을 확인할 수 있었다 한황

삭가공에서는 분진형태의 기지재와 섬유를 갈아내는 형태로 가공이 되므로 표

면이 거칠고 포함되어 있는 조직의 형태가 뚜렷하게 나타났다하지만 정삭가공

에서는 상 으로 은량의 재료 제거율과 공구의 특성상 작은 크기의 다이아

몬드 입자들이 삭날의 역할을 하기 때문에 가공 표면을 고르게 마무리 가

공되고 조 한 형태의 표면으로 가공되었다

Fig49는 가공된 표면의 표면거칠기를 측정한 결과 값을 나타내고 있다

CFRP복합재료 시편에 복합재료 가공용 공구(황삭용)를 이용하여 가공된 면의

표면거칠기 측정은 Fig410과 같이 삭이 시작되는 인입부와 심부 그리고

마지막으로 가공하는 부분3부분으로 나 어 가로방향과 세로방향에 해 각각

3회씩 측정하여 평균값으로 나타내었다측정된 표면 거칠기의 값은 삭속도의

증가에 따라 차 게 나타나는 경향을 나타내고 있다이는 삭속도의 증가

에 따라 가공 변질층의 두께가 얇아지기 때문에 삭 부하가 게 걸려 CFRP

복합재료의 가공된 표면 품질과 표면거칠기가 향상되는 것으로 단된다

Fig411은 정삭 가공 후의 표면거칠기 측정 결과 값을 나타내고 있다측정

방법은 황삭가공 후 측정된 방식과 동일하게 측정하 다 삭속도의 변화에 따

라 다이아몬드 착 툴을 이용하여 시편을 정삭가공 수행 후 측정된 가공면의

표면거칠기는 황삭가공 후의 표면거칠기와 동일한 경향이 나타났다하지만측

정된 표면거칠기 결과 값은 더 낮은 값으로 측정되었다따라서 정삭가공 후에

표면이 더 좋다는 것을 확인하 으며 삭 가공 시 깨끗한 표면상태를 유지하

면서 정 한 형상 가공이 가능하다고 단하 다동일한 조건으로 수행한 정삭

가공이 황삭가공 후의 표면거칠기와 동일한 경향을 보인 것은 복합재료 가공용

공구(황삭용)가 가공된 삭면에 은 입량(01mm)으로 정삭가공을 수행했기

때문에 황삭가공에서의 표면 상태가 정삭가공에서도 향을 것으로 단된

다

- 40 -

Fig41Experimentalsetupforconventionalmachining


Type Index Level

Roughing

CompositeTool Cutter14inchFluteLength34inch

Cuttingvelocity 3000sim 10000rpm

Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish

DiamondToolDiamondsize230MESH(약 011)

CutterΦ10mmShankΦ 6mm


Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter

(b)Electroplateddiamondtool


- 42 -

(a)Toolmicroscope (b)Scanningelectronmicroscope

(c)Surfaceroughnesstester

Fig43Photographsofsurfaceroughnessmeasuringsystem

- 43 -

(a)cuttingforceaccordingtorpm

(b)accelerometersignalaccordingtorpm

Fig44Resultsofroughingbycompositerouter

- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm

Fig45Photographsofcrosssectionsmachinedspecimenaccordingtocuttingvelocity

(Feedrate150mmminDepthofcut1mm)

- 45 -

rough3000rpm rough7000rpm




Fig46Photographsofcrosssectionsmachinedspecimenaccordingto

Electroplateddiamondtool(Feedrate150mmminDepthofcut01mm)

- 46 -

(a)Roughing(rpm 4000depthofcut1mm)

(b)Roughing+Finish(rpm 4000depthofcut01mm)

Fig47TheSEMimagesofmachinedsurfacesbyroughingandfinishwith4000rpm

- 47 -




- 48 -

Fig49Measuredsurfaceroughnessaccordingtorpm(rough)

Fig410Measuredmethodandareaofsurfaceroughness

- 49 -

Fig411Resultsofsurfaceroughnessaccordingtorpm(finish)

- 50 -

Chapter5고속 삭가공 조건에 따른 CFRP 가공

성 평가

51실험장치 실험방법

본 연구에서는 고속가공 조건의 역에 따른 삭특성을 분석하기 해 삭

속도의 변화에 따른 가공성 평가를 수행하 다앞선 범용 가공 조건에서와는

다른 고속가공 역에서는 삭속도의 증가에 따라 공구와 CFRP복합재료 시

편 사이의 마찰 삭 항으로 인하여 마찰열이 발생되므로 일반 인 건식

삭가공과 더불어 온 건식 가공을 수행하 다Fig51과 같이 실험장치를

구성하여 실험을 수행하 고실험장치는 범용 조건에서와 같이 수직형 머시닝

센터를 사용하 다고속가공을 수행하기 해 최 100000rpm까지 삭이 가

능한 에어 베어링 고속 스핀들을 장착하 다 삭 가공 시 삭 특성을 분석하

기 해 제작된 Jig 에 공구동력계를 바이스(vise)에 고정하여 설치하 고

삭 시 발생하는 진동 신호를 측정하기 해 시편 상단과 주축에 3축 가속도 센

서를 각각 설치하 다신호 획득 신호처리 방법은 앞선 범용 가공 조건에서

와 동일하게 수행하 다고속가공 조건은 Table51에 나타내었다

CFRP복합재료 시편과 실험에 사용된 공구 역시 복합재료 가공용 공구(황삭

용)과 다이아몬드 착공구를 사용하 다 삭 공정은 황삭과 정삭 공정으로

나 어 수행하 다 한 고속가공에서의 삭 가공 시 발생되는 칩의 유동 양

상을 찰하기 해 고속카메라를 이용하여 촬 하 고 삭 시 발생되는 온도

의 향을 감시하기 해 외선 열화상카메라를 이용하여 삭 시 발생되는

열의 분포 변화를 측정하 다 외선 열화상카메라는 피사체의 실물을 보여

주는 것이 아니라 피사체의 표면으로부터 복사되는 열에 지를 시각 으로 보

여주는 장비이다이 열에 지를 자 의 일종인 외선 장의 형태로 검출함

으로써 피사체 표면의 복사열의 강도에 따라서 각각 다른 색상으로 표 해 으

로써 삭 시 발생되는 열의 강도를 측정하기 해 사용하 다

일반 인 건식가공이 아닌 온 건식 삭가공에서는 기 실험으로 볼텍스

튜 (vortextube)를 사용하여 온 공기를 분사하 다볼텍스 튜 는 상온의

- 51 -

압축공기가 인입되면 온 고온 공기를 동시에 분리 생성할 수 있으며용도

에 따라 온 고온의 공기를 사용할 수 있는 장치이다 한 온 공기 생성

시 온도 하 정도는 튜 내로 인입되는 압축공기의 압력에 따라 조 이 가능

하며일부 볼텍스 튜 의 경우에는 고온 온 공기의 혼합비율을 통해 온도

조 을 할 수 있도록 제작된 것도 있다하지만기 실험에서 사용한 볼텍스

튜 는 온도 하 정도에 한계가 있고 온 공기의 분사압력 조 이 어려우며

온 공기 달을 한 호스의 길이가 길어질 경우 냉기 손실이 커지는 단 이

있어 용하기에 합하지 않다고 단되었다따라서 Fig52와 같이 간이 열

교환기를 제작하여 실험에 사용하 다간이 열 교환기는 코일 형태의 외경

12mm 동 이 와 단열 폐박스(용기) 압력게이지 귤 이터(regulator)

등으로 구성되어 있으며얼음 드라이 아이스(dryice)를 냉매로 사용하여

폐 용기 내에서 코일 형태의 동 이 를 통과하는 압축공기가 냉매로 인해

속 냉각되어 온 공기가 생성된다드라이 아이스를 냉매로 용하여 7bar수

의 압축공기가 제공될 경우 폐박스의 공기 출구부를 기 으로 약 -50sim

-60 수 의 온 압축공기 생성이 가능하다본 연구에서는 4bar의 압축공기

2m 길이의 공기 호스를 이용하여 약 -18 수 의 온 압축공기를 삭되

는 역에 공 할 수 있도록 구 하 다

- 52 -


본 연구에서는 CFRP복합재료의 고속가공 역에서 복합재료 가공용 공구

(황삭용)와 다이아몬드 착 공구(정삭용)을 사용하여 삭 속도의 변화에 따른

삭력 신호와 가속도 신호를 측정하 다신호는 일반 건식 삭가공과 온

건식 삭가공으로 나 어 측정하 다복합재료 가공용 공구(황삭용)를 사용하

여 황삭공정을 수행하 으며다이아몬드 착 공구(정삭용)로 마무리 가공을

수행하 다각각의 공정에 따른 삭력 진동 신호는 시간 역에서 신호를


선정한 삭속도 20000rpm sim 80000rpm에서 일반 건식 삭가공은 20000

rpm에서는 원활하게 가공이 이루어져 신호 측정이 가능하 지만40000rpm 이

상의 조건에서는 삭 가공 시 공구와 CFRP복합재료 사이의 삭온도의 향

으로 정상 인 삭이 이루어지지 않아 측정된 삭력 진동 신호가 다소 부

정확하고 신뢰하기 힘들다고 단하 다따라서 간이 열교환기를 사용하여

온 압축공기를 공 해 으로써 원활하게 삭가공이 이루어진 온 건식 삭

공정에서의 삭력과 진동 신호를 획득하여 분석하 다Fig53은 획득한 삭

력 신호의 경향에 한 결과 그래 를 나타내고 있다고속가공 조건에서도

삭속도의 증가에 따라 삭력이 게 걸리는 경향을 보 다이는 범용 조건에

서와 마찬가지로 삭속도가 증가함에 따라 CFRP복합재료 삭 시 발생하는

칩의 유동이 원활하고 그에 따라 삭 항이 감소하면서 삭력이 게 걸리

는 것으로 단된다 한 이러한 측은 Fig54와 같이 고속카메라를 통해 촬

한 분진의 유동 양상의 찰을 통해 증명할 수 있다고속 카메라를 통해 촬

된 분진의 양상을 보면 삭속도가 증가하면 상 으로 작은 크기의 분진이

좀 더 원활하게 공구 날 사이로 배출되는 것을 확인할 수 있었다

Fig55는 고속가공 역에서 삭속도의 변화에 따른 진동신호의 경향에

한 결과 그래 를 나타내고 있다 온 건식가공의 경우범용가공 역의 일반

건식가공에 비해 진폭이 크게 발생하는데 이는 열교환기에서 생성된 온 공기

가 공구와 시편사이에 일정한 압력으로 공 되며 이 압력으로 인해 온공기를

사용하지 않은 범용 가공 역에서의 일반 건식 가공에 비해 진동이 크게 발생

되는 것을 확인하 다

- 53 -

한 온 건식 가공 시 발생하는 진동 측정 결과는 선정한 가공 역

20000rpm에서 60000rpm까지는 진동의 차 감소하는 경향을 보 으나

80000rpm에서는 진동이 증가하는 경향을 보 다이는 고속 삭가공 시 발생

하는 삭온도의 증가를 감소시켜 주기 해 온 압축공기를 공 해 주지만

상 으로 높은 삭온도가 발생되는 80000rpm에서는 감소된 삭온도가 일

반 건식가공 시 40000rpm에서 발생되는 최고 삭온도 수 이기 때문에 삭

시 공구에 탄소섬유와 에폭시 수지가 공구에 용착되어 가공에 향을 으로써

진동이 크게 발생되는 것으로 단된다따라서 삭속도가 80000rpm 이상일

때에는 본 실험보다 더욱 낮은 온 압축공기의 공 이 요구된다고 단할 수

있다

- 54 -

53CFRP가공 후 형상 비교 표면거칠기 분석

본 연구에서는 CFRP복합재료 시편에 복합재료 가공용 공구(황삭용)를 사용

하여 이송속도 150mmmin 삭속도 20000rpm sim 80000rpm의 변화에 따라

가공된 측면의 가공형상 표면상태를 공구 미경을 이용하여 측정하 다실

험은 일반 건식 삭가공과 온 건식 삭가공을 수행하 으며각각의 공정에

하여 열화상카메라를 통해 삭 시 표면으로부터 복사되는 열에 지의 분포

변화를 측정하 다Fig56은 일반 인 건식 삭가공 후의 가공상태와 발

생되는 열의 분포와 변화를 나타내고 있다20000rpm에서는 비교 원활하게

가공이 되었지만 삭속도가 40000rpm 이상일 때부터는 가공이 원활하지 않았

다가공 기에는 분진형태의 칩이 발생하며 삭이 되었지만 가공이 차 진

행되면서 공구와 CFRP복합재료 시편 사이의 삭온도가 차 높아져 보강재

인 탄소섬유와 모재인 에폭시 수지가 높은 삭온도에 의해 분진형태의 칩 일

부가 밖으로 배출되지 않고 삭날에 용착되어 삭이 원활하게 진행되지 않았

고 삭온도가 가장 높게 측정된 마무리 지 에는 검게 탄 흔 을 확인 할 수

있었다열화상카메라를 통해 측정된 온도분포의 변화는 CFRP시편의 가공상

태와 같은 경향을 보 다 삭 기 간마무리 부분으로 구분하 을 때 각

역별로 삭속도의 변화에 따라 다소 차이는 있지만 40000rpm 이상의 삭

속도에서는 가공 기에 비해 가공 거리가 경과할수록 차 온도가 증가하는

것을 확인할 수 있다특히 가공의 마무리되는 부분에서는 약 125를 나타내었

고60000rpm에서는 약 17080000rpm에서는 약 250의 높은 온도를 나타

내었다따라서 본 실험에서 사용된 CFRP복합재료 성형 시 열경화성 수지가

화학 변화를 일으켜 경화되는 Cure온도보다 높은 125이상의 삭온도가 발

생하는 시 에서는 검게 탄 흔 을 확인할 수 있었다반면에간이 열교환기를

용한 온 건식 삭가공 시에는 간이 열교환기에서 공 되는 온의 압축공

기를 공구와 시편 사이에 공 해 으로써 발생되는 삭온도를 감소시켜 원활

한 삭 가공이 이루어졌다고속 카메라를 통해 분진형태의 칩이 발생하는 것

을 확인하여 원활한 가공이 이루어지는 것을 확인하 다Fig57은 온 습

식 삭가공 후의 가공상태와 발생되는 열의 분포와 변화를 나타내고 있다

20000rpm에서 60000rpm 범 에서는 삭속도의 증가에 따라 시편의 상단부와

- 55 -

하단부에 버의 발생이 게 나타났으며 측면의 보 한 게 나타났지만

80000rpm에서는 상단부와 하단부에 버의 발생이 상 으로 많이 나타난 것을

확인할 수 있었다이는 진동 신호 결과와 같은 양상임을 알 수 있다따라서

CFRP복합재료 링가공 시 진동의 크기에 따라 시편의 가공상태에 향을 미

치는 것으로 단되었다

따라서 고속조건에서 복합재료 가공용 공구를 이용하여 황삭가공 후 좀 더

정 하고 개선된 표면으로 마무리 가공을 하기 해 다이아몬드 입자를 착시

켜 제작한 다이아몬드 착공구를 이용하여 정삭 공정을 수행하 다정삭공정

에서 이송속도는 황삭공정과 동일한 150mmmin으로 고정하 고 삭속도는

일반 건식 가공 시 원활하게 가공이 진행되었던 20000rpm으로 정삭공정을 통

한 마무리 가공을 수행하 다실험결과 Fig58과 같이 선정한 각 고속조건에

서 수행한 황삭 가공된 시편을 정삭공정을 수행함으로써 상단부와 하단부에

burr와 측면에 보 이 제거되었고 표면 품질이 크게 향상된 결과를 나타내었다

삭속도 20000rpm과 80000rpm의 황삭가공 후 표면 상태와 정삭 가공 후의

가공된 표면을 SEM을 이용하여 보다 정 한 측정을 하 다

Fig59는 온 건식 가공에서 20000rpm일 때의 이미지이며Fig510은

80000rpm일 때의 SEM으로 촬 된 이미지이다 삭속도 20000rpm 일 때의

황삭가공 후 표면형상은 80000rpm 일 때보다 섬유층의 탄소 섬유가 균일하게

삭된 것을 확인할 수 있다20000rpm 일 때의 삭된 탄소섬유는 비교 균

일하게 삭되었지만80000rpm 일 때는 섬유가 완 히 단되지 않고 가공

발생하는 진동의 향으로 불균일한 형태로 삭된 것을 확인할 수 있다따라

서 가공된 표면상태는 80000rpm 일 때보다 20000rpm 일 때 상 으로 양호

한 표면상태를 찰할 수 있었다고속조건에서의 정삭가공은 다이아몬드 착

공구의 특성상 작은 크기의 다이아몬드 입자들이 삭날의 역할을 하며 은량

의 재료제거율로 체 표면을 고르게 가공하기 때문에 모든 조건에서 향상된

표면상태를 나타내었다

Fig511은 고속가공조건에서 온 건식 삭공정으로 황삭가공을 수행 후

CFRP복합재료 시편의 표면거칠기 측정 결과이다측정방법은 일반 범용 조건

에서의 측정방법과 동일하게 인입부와 심부 그리고 마지막으로 가공되어진

부분3부분으로 나 어 가로방향과 세로방향에 해 각각 3회씩 측정하여 평균

- 56 -

값으로 나타내었다20000rpm에서 60000rpm까지는 삭속도의 증가에 따라

차 향상된 표면상태를 나타냈지만80000rpm에는 표면이 거칠어지는 경향을 나

타내었다 한 20000rpm에서 60000rpm 역에서도 표면거칠기 평균값(Ra)은

비교 큰 차이를 보이지 않아 삭속도의 증가에 따라 크게 향을 미치지 않

는다고 단된다Fig512는 정삭 가공 후의 표면거칠기 측정 결과 값을 나타

내었다측정방법은 황삭가공 후의 표면거칠기 측정방법과 동일하게 측정하

다20000rpm에서 60000rpm까지는 향상된 표면 상태를 나타냈지만80000rpm

에서는 다시 표면이 거칠어지는 것을 확인하 으며황삭가공 후의 표면거칠기

측정 결과와 동일한 경향을 나타내었다동일한 조건으로 수행한 정삭가공이 황

삭공정 후의 표면거칠기와 동일한 경향을 보이는 것은 황삭가공 후의 표면 상

태가 정삭가공에서도 향을 주기 때문이다하지만 삭속도를 20000rpm으로

고정하여 정삭가공을 수행한 결과 모든 역에서 향상된 표면 상태를 확인 할

수 있었다

- 57 -

Fig51Experimentalsetupforhighspeedmachining


Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -

Fig52Highspeedmachiningexperimentwithlow temperature

Fig53Resultsofroughingbycompositerouterwithlow temperature

(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm

Fig54Photographsofchipformationfrom 20000rpm to80000rpm

- 60 -


(accelerometersignal)

- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm

Fig56Photographsofmachinedcrosssectionsandtemperature

accordingtocuttingvelocity(drycutting

Feedrate150mmminDepthofcut1mm)

- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm


accordingtocuttingvelocity(Low temperaturemachining


- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


Electroplateddiamondtool(Lowtemperaturemachining


- 66 -




- 67 -




- 68 -

Fig511Measuredsurfaceroughnessaccordingtorpm (rough)

Fig512Measuredsurfaceroughnessaccordingtorpm (finish)

- 69 -

Chapter6결론

본 연구에서는 항공용 소재인 CFRP복합재료에 하여 링가공 시 일반 범

용가공조건과 고속가공 조건에 따른 삭특성 가공상태를 분석하 다실험

을 해 복합재료 가공용 공구(황삭용)와 다이아몬드 착 공구(정삭용)를 사용

하여 CFRP복합재료 시편에 한 삭력 신호 진동 신호를 측정하여 분석

하 다 삭력 가속도 신호는 시간 역에서 분석하 으며 가공된 시편의 형

상과 비교 분석하여 가공 발생할 수 있는 문제 원인을 악하 다

한 최 의 가공 조건 선정과 형상 가공 상태를 실험 연구를 통해 분석하 다

본 논문의 결론은 다음과 같다

(1)2날4날 엔드 복합재료 가공용 공구(황삭용)의 각 공구에 따른 삭력

은 삭속도의 증가와 이송속도의 감소에 따라 삭력은 게 작용하 고동일

삭 조건에서는 2날4날복합재료 가공용 공구(황삭용)순서로 게 작용하

다이는 복합재료 가공용 공구(황삭용)의 경우 삭날이 격자 형상을 가지며

범용 엔드 에 비해 리한 삭날이 없기 때문이다 한 각 공구에 따른 가공

표면을 분석한 결과 2날과 4날 엔드 의 경우 공구 헬릭스 각의 향 때문에

시편을 로 들어 올리는 상으로 상단 부 에 burr가 발생한 반면에 방향성

이 없는 복합재료 가공용 공구(황삭용)는 burr가 발생하지 않는 것을 확인하

다따라서 CFRP복합재료 삭 시 복합재료 가공용 공구(황삭용)가 가장 합

하다는 것을 확인하 다

(2)일반 범용가공 조건에서 링가공 시 삭 속도의 변화에 따라 삭력

진동 측정 결과 삭속도의 증가에 따라 삭력은 감소하 고 진동 신호는

3000rpm에서 5000rpm까지 진폭이 증가하 지만6000rpm 이후부터 히 진

폭이 감소하 고 8000rpm 이후부터는 진폭이 상 으로 작게 증가하 다가

공 형상 분석결과 진동의 증가에 따라 가공 표면상태는 나쁘게 나타났으며진

동이 게 발생한 역에서는 삭된 가공표면이 좋게 나타나는 것을 확인하

- 70 -

다따라서 진동의 향에 따라 표면 가공상태가 유사한 결과를 보임으로써진

동에 따라 표면 형상이 직 인 향을 미치는 것을 확인하 다

(3)고속가공 조건에서의 실험분석 결과 건식 삭가공에서는 공구와 시편 사

이에 발생되는 삭온도에 의해 날에 심한 용착이 생겨 정삭 인 가공이 불가

능하 으나 온 습식 삭에서는 온 압축공기를 공 해 으로써 삭 온도

를 감소시켜 원활한 분진형태의 칩이 발생하는 정상 인 가공이 가능하 고 더

욱 향상된 가공 결과를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다따라서 CFRP복

합재료를 고속 가공 시에는 온 습식 삭환경을 조성함으로써 burr발생

하 원활한 삭 가공상태를 확보할 수 있을 것으로 단된다

(4)항공용 소재인 탄소섬유 강화 라스틱(CFRP)의 측면 링가공에서 일반

범용가공 역과 고속가공 역에 한 가공성 평가를 수행하 으며공구동력

계가속도계 센서를 이용한 모니터링 공정을 구축하 다 한 가공 시 향을

미치는 요한 인자들을 실험 연구를 통해 검증하 다향후 이러한 연구를

바탕으로 보다 다양한 삭 가공 조건에서의 연구와 고성능 가공 시스템을 사

용한 추가 인 연구가 필요할 것으로 사료된다

(5)탄소섬유 강화 라스틱(CFRP)에 하여 범용가공과 고속가공 역으로

나 어 측면 링가공을 수행한 결과 모든 가공 조건에서 진동의 향이 최

의 가공상태를 결정하는 요한 요인임을 검증하 고가공 역 고속 삭

역에 비해 범용 조건 역에서의 가공방법이 형상가공에 합하다고 단된다

한치수 형상 정 도를 높이기 해 수행된 정삭공정은 모든 조건의 역

에서 향상된 표면품질을 나타내었다

- 71 -

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[20]AGilpin2009Toolsolutionsformachiningcompositesreinforced

plasticsVol53pp30sim33

Chapter 1 서 론

11 연구배경 및 현황

12 연구목적

Chapter 2 이론적 배경

21 복합재료(Composite material)

211 섬유강화 복합재료의 정의 및 기본 개념

212 CFRP 복합재료의 구성 및 특징

213 CFRP 복합재료 절삭 공정에서의 파괴양상

22 절삭 공정 모니터링을 위한 센서

221 공구동력계(Tool Dynamometer)

222 가속도계(Accelerometer)

23 일반가공과 고속가공의 절삭특성

Chapter 3 CFRP 복합재료의 가공성 평가

31 실험 장치 구성 및 실험방법

311 CFRP 복합재료 시편 및 공구 선정

312 실험 장비 및 절삭 공정의 모니터링 시스템 구축

32 절삭력과 진동 신호 측정 및 표면 형상 분석

321 신호 측정 및 분석

322 CFRP 표면 형상 분석

323 실험 결과 및 가공 조건 선정

34 절삭 가공 시 클램핑 방법에 따른 진동 평가

Chapter 4 일반 절삭가공 조건에 따른 CFRP 가공성 평가

41 실험장치 및 실험방법

42 절삭력과 진동 신호 측정 및 분석

43 CFRP 가공 후 형상 비교 및 표면거칠기 분석

Chapter 5 고속 절삭가공 조건에 따른 CFRP 가공성 평가




Chapter 6 결 론

References

工學碩士學位論文

CFRP복합재료에 한 범용 고속 가공 역에서의

삭요인 분석과 표면 손상에 한 실험 연구


andSurfaceDamageofCFRPCompositesin

ConventionalandHighSpeedMachining

2012년 2월

仁荷大學校大學院

機械工學科(固體生産工學攻)

金珪福

指敎授趙明寓



2012年 2月







by

Kyu-BokKim

ATHESIS


INHA UNIVERSITY


forthedegreeof



February2012

i

요약문




























ii

Abstract




























iii



machiningstate

iv

차 례



















v

















vi


























cuttingvelocity



vii
















tocuttingvelocity














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- 1 -

Chapter1서론

11연구배경 황


























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12연구목





























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고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


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1)delamination







있다












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된다

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-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



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7615 8672 10154

(a)20000rpm

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8076 14016 16724

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

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4801 7391 10243

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6465 10131 13431

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(a)20000rpm

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Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

指敎授趙明寓



2012年 2月







by

Kyu-BokKim

ATHESIS


INHA UNIVERSITY


forthedegreeof



February2012

i

요약문




























ii

Abstract




























iii



machiningstate

iv

차 례



















v

















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vii
















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Chapter1서론

11연구배경 황


























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가 성립된다

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-GlassFiberEpoxy




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(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


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가공성 평가























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3211 삭력 신호
















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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Temp(oC)

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Pressure

Pressure(kgfcm

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



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(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


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- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

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(a)Originalclamping

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가공성 평가

























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

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성 평가


























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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

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(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

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7615 8672 10154

(a)20000rpm

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8076 14016 16724

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8997 18099 24203

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4538 6132 6326

(a)20000rpm

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4801 7391 10243

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(a)20000rpm

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Chapter6결론

























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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








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160sim167





















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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References


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by

Kyu-BokKim

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forthedegreeof



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i

요약문




























ii

Abstract




























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machiningstate

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차 례



















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Chapter1서론

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가 성립된다

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1)delamination







있다












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-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








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(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























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3211 삭력 신호
















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Temp(oC)

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


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Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

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(a)Compositerouter



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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

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성 평가


























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있다

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수 있었다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

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(cuttingforce)

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(a)20000rpm

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7615 8672 10154

(a)20000rpm

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8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

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- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

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4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




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Chapter6결론

























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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

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iv

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11연구배경 황


























- 2 -































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12연구목





























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고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


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- 8 -






























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1)delamination







있다












- 10 -
























된다

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- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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Cure(125deg C)

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























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있다

- 54 -






























- 55 -































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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




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4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

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4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








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160sim167





















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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

i

요약문




























ii

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iii



machiningstate

iv

차 례



















v

















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12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

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(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

ii

Abstract




























iii



machiningstate

iv

차 례



















v

















vi


























cuttingvelocity



vii
















tocuttingvelocity














viii









- 1 -

Chapter1서론

11연구배경 황


























- 2 -































- 3 -
















- 4 -

12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

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8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

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Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







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- 47 -




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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

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(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

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4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

iii



machiningstate

iv

차 례



















v

















vi


























cuttingvelocity



vii
















tocuttingvelocity














viii









- 1 -

Chapter1서론

11연구배경 황


























- 2 -































- 3 -
















- 4 -

12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


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- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

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0

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20

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Temp(oC)

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Temperature

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2

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Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

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- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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- 45 -







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성 평가


























- 51 -


















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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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160sim167





















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References

iv

차 례



















v

















vi


























cuttingvelocity



vii
















tocuttingvelocity














viii









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- 2 -































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고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


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1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

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Temp(oC)

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20

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

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8

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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1)delamination







있다












- 10 -
























된다

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-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








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(a)Delamination



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Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




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가공성 평가























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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

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Temp(oC)

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0

2

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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- 62 -

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(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

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(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

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(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




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Chapter6결론

























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Reference



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34No10pp98sim103








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References

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cuttingvelocity



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tocuttingvelocity














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11연구배경 황


























- 2 -































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- 4 -

12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















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1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

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Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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100

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0

2

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























- 51 -


















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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



- 61 -

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- 62 -

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

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(a)20000rpm

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고 하고

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가 성립된다

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1)delamination







있다












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된다

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-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























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3211 삭력 신호
















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20

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100

120

140

Temp(oC)

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Temperature

0

2

4

6

8

10

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20

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Temp(oC)

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Temperature

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2

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

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- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























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않았다

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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























- 51 -


















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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

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- 60 -



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7615 8672 10154

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

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- 64 -

4801 7391 10243

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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




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1)delamination







있다












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된다

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- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


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가공성 평가























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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


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FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

- 38 -






























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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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성 평가


























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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



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7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

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- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




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(2)


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1)delamination







있다












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된다

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-GlassFiberEpoxy




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(a)Delamination



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Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




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가공성 평가























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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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Elongation 19

Density 181gcm3


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(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


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FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


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Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

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- 28 -






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(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





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(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

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(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




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가공성 평가

























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않았다

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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




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3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























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있다

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수 있었다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

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- 62 -

8076 14016 16724

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




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4538 6132 6326

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4623 6313 6418

(b)40000rpm

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4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




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(a)20000rpm

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(c)60000rpm

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- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 3 -
















- 4 -

12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Temp(oC)

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20

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140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

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8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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12연구목





























- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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120

140

Temp(oC)

Time(min)

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0

2

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20

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Temp(oC)

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Temperature

0

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Pressure

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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




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- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 5 -



















고 하고

(1)


가 성립된다

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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100

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140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

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8

10

Pressure

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20

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

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10

Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

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- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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- 72 -



160sim167





















- 73 -











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References

- 6 -


























(2)


- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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2)

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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 7 -
















- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 8 -






























- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

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140

Temp(oC)

Time(min)

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0

2

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20

40

60

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100

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140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 9 -










1)delamination







있다












- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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80

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120

140

Temp(oC)

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0

2

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20

40

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80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 10 -
























된다

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

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10

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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12 연구목적



























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References

- 11 -



























- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

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140

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Time(min)

Temperature

0

2

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Cure(125deg C)

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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100

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

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6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 12 -


























- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 13 -




- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

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8

10

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2)

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 14 -



-GlassFiberEpoxy




-CarbonFiberEpoxy








- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

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0

2

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10

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 15 -

(a)Delamination



- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

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10

Pressure

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2)

Cure(125deg C)

Dwell

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







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- 47 -




- 48 -



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성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

(a)20000rpm

7878 10835 12398

(b)40000rpm

- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




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- 69 -

Chapter6결론

























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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















- 73 -











1WILEY-VCH



Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 16 -




Weight(gm) 111

Sensitivity 100mVg




Connector DR-4S-S


- 17 -


가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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140

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Time(min)

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2

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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100

120

140

Temp(oC)

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Temperature

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2

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Pressure

Pressure(kgfcm

2)

Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





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Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























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- 37 -

















않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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- 62 -

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- 63 -

4538 6132 6326

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- 64 -

4801 7391 10243

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(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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- 72 -



160sim167





















- 73 -











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References

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가공성 평가























- 18 -











- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Temp(oC)

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Temperature

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

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6000rpm 10000rpm



- 45 -







- 46 -




- 47 -




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- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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8076 14016 16724

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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- 72 -



160sim167





















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- 19 -



3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























- 21 -




























- 22 -





























- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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20

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Pressure

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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

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- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

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성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























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있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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7878 10835 12398

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- 62 -

8076 14016 16724

(c)60000rpm

8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



- 69 -

Chapter6결론

























- 70 -






















- 71 -

Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








- 72 -



160sim167





















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References

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3211 삭력 신호
















3212진동 신호







- 20 -




























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- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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20

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Temp(oC)

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Pressure

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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

- 38 -






























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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



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Chapter6결론

























- 70 -






















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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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20

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Temp(oC)

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

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다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

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5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







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성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























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있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

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- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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8076 14016 16724

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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References

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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























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않았다

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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




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- 44 -

3000rpm 7000rpm

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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm


- 60 -



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7615 8672 10154

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8997 18099 24203

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- 63 -

4538 6132 6326

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4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




- 67 -




- 68 -



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Chapter6결론

























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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








1496sim1501








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160sim167





















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12 연구목적



























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References

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- 23 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

60

80

100

120

140

Temp(oC)

Time(min)

Temperature

0

2

4

6

8

10

Pressure

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2)

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20

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2

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Pressure

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Cure(125deg C)

Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



- 45 -







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- 47 -




- 48 -



- 49 -


- 50 -


성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























- 53 -










있다

- 54 -






























- 55 -































- 56 -













수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



- 61 -

7615 8672 10154

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- 63 -

4538 6132 6326

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(a)20000rpm

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(d)80000rpm




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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

20

40

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Temp(oC)

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0

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20

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Temp(oC)

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Temperature

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2

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Pressure

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2)

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Dwell


Index Value



Elongation 19

Density 181gcm3


- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

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- 28 -






- 29 -

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- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



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Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

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- 59 -

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- 63 -

4538 6132 6326

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4801 7391 10243

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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

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References

- 24 -


(a)Two-fluteendmil


(b)Four-fluteendmil


(c)Compositerouter


- 25 -







FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

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- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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- 45 -







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성 평가


























- 51 -


















- 52 -






























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있다

- 54 -






























- 55 -































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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

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- 59 -

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4538 6132 6326

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- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




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34No10pp98sim103








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References

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FluteLength34inch


Index Level





- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

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Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

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- 30 -





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(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

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- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

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- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




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- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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성 평가


























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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



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- 63 -

4538 6132 6326

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4623 6313 6418

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- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




- 66 -




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Reference



12No5pp80sim86


34No10pp98sim103








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160sim167





















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Chapter 1 서 론


12 연구목적



























Chapter 6 결 론

References

- 26 -


- 27 -


Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































- 37 -

















않았다

- 38 -






























- 39 -

























다

- 40 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




- 43 -




- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

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성 평가


























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있다

- 54 -






























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수 있었다

- 57 -



Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



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7615 8672 10154

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7878 10835 12398

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- 62 -

8076 14016 16724

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8997 18099 24203

(d)80000rpm




- 63 -

4538 6132 6326

(a)20000rpm

4623 6313 6418

(b)40000rpm

- 64 -

4801 7391 10243

(c)60000rpm

6465 10131 13431

(d)80000rpm




- 65 -

(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

(d)80000rpm




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References

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Travel Stroke

X-axis 762mm

Y-axis 435mm

Z-axis 510mm

FeedRapid

Traverse

X-axis 36mmin

Y-axis 36mmin

Z-axis 30mmin

Resolution 10




ATC

ToolShank BT40



- 28 -






- 29 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




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가공성 평가

























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않았다

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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



- 42 -




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- 44 -

3000rpm 7000rpm

4000rpm 8000rpm

5000rpm 9000rpm

6000rpm 10000rpm



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성 평가


























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있다

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수 있었다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 58 -



(cuttingforce)

- 59 -

(a)20000rpm

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- 60 -



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7615 8672 10154

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7878 10835 12398

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- 62 -

8076 14016 16724

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8997 18099 24203

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- 63 -

4538 6132 6326

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4623 6313 6418

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- 64 -

4801 7391 10243

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6465 10131 13431

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(a)20000rpm

(b)40000rpm

(c)60000rpm

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Reference



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34No10pp98sim103








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Chapter 6 결 론

References

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(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)Compositerouter


- 30 -





- 31 -

(a)2-flatendmill

(b)4-flatendmill

(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping


- 33 -

(a)cuttingforce



clampingmethod

- 34 -

(a)Originalclamping

(b)Modifiedclamping




- 35 -


가공성 평가

























- 36 -































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않았다

- 38 -






























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다

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Type Index Level

Roughing



Feedrate 150mmmin

Depthofcut 1mm

Finish




Feedrate 150mmmin

Depthofcut 01mm

- 41 -

(a)Compositerouter



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Type Index Level

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(a)2-flatendmill

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- 32 -

(a)Originalclamping

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- 33 -

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- 34 -

(a)Originalclamping

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가공성 평가

























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Type Index Level

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Type Index Level

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(c)compositerouter


- 32 -

(a)Originalclamping

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가공성 평가

























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- 33 -

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- 34 -

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- 35 -


가공성 평가

























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Type Index Level

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가공성 평가

























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Roughing



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가공성 평가

























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7615 8672 10154

(a)20000rpm

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- 62 -

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- 63 -

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指導敎授趙明寓 이論文을碩士學位論文으로提出함 -...

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