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초록

영어

As the demand for high speed and high precision increases in the field of machine tool, interest in stiffness and vibration of machine tool is increasing. However, it takes a lot of time to develop a detailed design of machine tool based on experience, and it is difficult to design appropriately. Recently, structural optimization using FEM are increasingly used in machine tool design. But, it is difficult to optimize in consideration of the vibration state of the structure since optimization through stress distribution of a structure is mainly used, In this paper, Static structural analysis, mode analysis, and harmonic analysis using FEM were conducted to optimize the head structure that has the most influence on machining in a 5-axis machine tool. It is proposed a topology optimization analysis method that considers both static stiffness and dynamic stiffness using objective function design.

한국어

복합가공기 분야에서 고속 및 고정밀화에 대한 요구가 늘어남에 따라 복합가공기의 강성과 진동에 관한 관심이 증가하고 있다. 그러나 경험에 의존한 설계로 인해 개발 시간이 많이 소요되며 적절한 설계에도 어려움이 많아 공작기 계 설계에 구조 최적화 FEM의 활용이 많아지고 있다. 그러나, 현재 구조물의 응력 분포를 통한 최적화를 주로 활용하고 있어 구조물의 진동 상태를 고려하여 최적화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 5축 복합가공기에서 가공에 가장 많은 영향을 끼치는 헤드 구조물의 최적화를 위하여 유한요소해석을 활용한 정적 구조해석, 모드 해석, 가진 주파수 해석을 진행하였으며, 도출된 응력 분포, 변형, 고유진동수, 가진 주파수 그래프를 활용하고 적절한 목적함수와 설계변 수를 설정하여 정강성과 동강성을 모두 고려한 위상 최적화 해석 방법을 제시하고자 한다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
1.1 서론
2. 설계 최적화를 위한 정・동강성해석
2.1 헤드 구조물 모델
2.2 정강성 해석
2.3 동강성 해석
3. 헤드 구조물의 최적화 해석
3.1 헤드 구조물 최적화
3.2 최적화 구조물 재해석
4. 결론
REFERENCES

키워드

저자

• 김재선 [ Jae-Seon Kim | 대구대학교 기계공학부 석사과정 ]
• 이명호 [ Meong-Ho Lee | 대구대학교 기계공학부 석사과정 ]
• 윤재웅 [ Jae-Woong Youn | 대구대학교 기계공학부 교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  한국융합학회논문지 [Journal of the Korea Convergence Society]

• 간기

  월간

• pISSN

  2233-4890

• 수록기간

  2010~2022

• 십진분류

  KDC 530 DDC 620