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대표형(전거형, Authority) | 생물정보 | 이형(異形, Variant) | 소속 | 직위 | 직업 | 활동분야 | 주기 | 서지 | |
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목차
표제지=0,1,1
제출문=1,2,1
보고서 초록/김의중=2,3,1
요약문=3,4,3
SUMMARY=6,7,3
CONTENTS=9,10,3
목차=12,13,3
표차례=15,16,1
그림차례=16,17,3
제1장 연구개발과제의 개요=19,20,1
제2장 국내외 기술개발 현황=20,21,2
제3장 연구개발수행 내용 및 결과=22,23,1
제1절 초정밀가공기의 오차보상공구대 개발 및 시험=23,24,1
1. 서론=23,24,1
가. 초정밀가공기에서의 오차=23,24,1
나. 오차보상시스템=23,24,1
2. 오차보상시스템으로서의 Fast Tool Servo 개발=24,25,2
3. 본론=26,27,1
가. Fast Tool Servo(FTS)의 설계 및 제작=26,27,1
(1) FTS의 목표성능=26,27,1
(2) FTS 기구부 설계=26,27,2
(가) 굽힘힌지의 강성계산=27,28,3
(나) 굽힘힌지형 FTS 기구부 설계=29,30,4
(3) 제작=33,34,1
나. FTS 주요부품별 설계=34,35,2
다. FTS의 기계특성 평가실험=36,37,1
(1) 이송범위 측정=36,37,1
(가) 센서 Calibration=36,37,1
(나) 이송범위 측정=36,37,2
(2) 정강성 측정=38,39,2
라. FTS 전용 제어기 개발=40,41,2
(1) FTS 제어기 (TMS320C32) H/W 구조=42,43,2
(가) 아날로그 센서 입력=43,44,2
(나) FTS 구동=44,45,1
(다) 디지털 신호 입력=44,45,3
(2) DSP(TMS320C32)=47,48,1
(가) DSP(TMS320C32)의 메모리=47,48,2
(나) DSP(TMS320C32)의 외부메모리 인터페이스=48,49,4
(다) DSP(TMS320C32)의 부트로더=51,52,3
(3) FTS 제어기 S/W=53,54,2
(4) FTS 제어기 S/W 구성도=54,55,1
(가) CMD 파일=54,55,2
(나) DIO(Digital Input Output) 처리=55,56,2
(다) 아날로그 입력,디지털 출력=56,57,1
(라) 인터럽트 루틴=56,57,2
마. FTS 제어시험 및 제어특성 평가=58,59,1
(1) 주파수 응답특성 실험=58,59,1
(가) FTS 기구부의 주파수응답 특성실험=58,59,2
(나) FTS제어용 DSP board의 주파수 응답특성 실험=60,61,2
(2) 개루프 응답 특성=62,63,1
(가) FTS의 개루프 응답 특성실험=62,63,2
(3) FTS 제어 기 설계=64,65,1
(가) 제어 알고리듬=64,65,1
(나) 모델링=64,65,4
(다) 슬라이딩 모드 제어기 설계=68,69,7
(4) 폐루프 제어 실험=75,76,7
(5) FTS를 이용한 가공실험=82,83,1
바. 초정밀가공기의 비구면 가공실험=83,84,1
(1) 가공실험의 개요=83,84,1
(가) 가공실험의 개요=83,84,1
(나) 오차보상시스템 구성=83,84,2
(다) 기초가공실험=84,85,2
(라) 오차보상가공실험=86,87,3
(2) 초정밀가공기의 평면 가공실험=89,90,1
(가) 가공실험의 개요=89,90,1
(나) 오차보상시스템 구성=89,90,2
(다) 주축의 열변형 오차 측정=90,91,1
(라) 기초가공실험=90,91,4
(마) 오차보상가공실험=94,95,2
3. 결론=96,97,1
제2절 진동절삭공구대 설계,제작 및 가공실험=97,98,1
1. 서론=97,98,1
가. 연구개발배경=97,98,1
(1) 진동절삭 가공기술 개발의 필요성=97,98,1
(2) 진동절삭 가공의 메카니즘=97,98,3
2. 본론=100,101,1
가. 진동절삭공구대의 설계 및 제작=100,101,1
(1) 진동절삭공구대의 목표성능=100,101,1
(2) 진동절삭공구대의 기구부 설계=100,101,4
나. 진동절삭공구대의 기구부 설계=104,105,4
다. 진동절삭공구대의 기초성능시험=108,109,1
(1) 진동절삭공구대의 스트로크 실험=108,109,1
(2) 진동절삭공구대의 주파수 응답특성 실험=108,109,1
(가) 주파수 응답특성 실험=108,109,3
(3) 진동절삭공구대의 기초성능실험=111,112,6
라. 진동절삭공구대의 기초가공실험=117,118,1
(1) 기초가공실험=117,118,1
(가) 가공실험 개요=117,118,1
(나) 기초가공실험장치 및절삭조건=117,118,2
(다) 기초가공실험 결과 분석=119,120,3
3. 결론=122,123,1
제3절 주축동기공구대 제작 및 가공실험=123,124,1
1. Introduction=123,124,1
2. Principle and Structure=124,125,2
3. Experiment=126,127,2
4. Conclusion=127,128,2
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도=129,130,2
제5장 연구개발결과의 활용계획=131,132,1
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보=132,133,4
제7장 참고문헌=136,137,3
특정연구개발사업 연구결과 활용계획서/김의중=139,140,1
[첨부1] 연구결과 활용계획서=140,141,7
[첨부2] 기술 요약서/김의중=147,148,6
영문목차
[title page etc.]=0,1,9
CONTENTS=9,10,10
Chapter 1 Introduction=19,20,1
Chapter 2 Technology Status and Trends=20,21,2
Chapter 3 Scope and Results=22,23,1
Section 1 Development of error compensating device in ultraprec. machine=23,24,1
1. Introduction=23,24,1
A. Error in ultraprecision machine=23,24,1
B. Error compensating device=23,24,1
2. Development of Fast Tool Servo as error compensating device=24,25,2
3. Main contents=26,27,1
A. Design and assembly of Fast Tool Servo(FTS)=26,27,1
(1) The aims of FTS=26,27,1
(2) The mechanical structute of FTS=26,27,2
(A) The strength of hinge=27,28,3
(B) Design of hinge type FTS=29,30,4
(3) Assmbly=33,34,1
B. Design of main components in FTS=34,35,2
C. Performance testing of mechanical properties of FTS=36,37,1
(1) Measurement of feeding range=36,37,1
(A) Sensor calibration=36,37,1
(B) Measurement of feeding range=36,37,2
(2) Measurement of stiffness of FTS=38,39,2
D. Development of custom FTS controller=40,41,2
(1) FTS ontroller (TMS320C32) H/W=42,43,2
(A) Analog sensor input=43,44,2
(B) FTS actuation=44,45,1
(C) Digital input=44,45,3
(2) DSP(TMS320C32) (Processing)=47,48,1
(A) DSP(TMS320C32) - Memory=47,48,2
(B) DSP(TMS320C32) - interface to external memory=48,49,4
(C) DSP(TMS320C32) - Bootloader=51,52,3
(3) FTS controller S/W=53,54,2
(4) FTS controller S/W structure=54,55,1
(A) CMD file=54,55,2
(B) DIO(Digital Input Output)=55,56,2
(C) Analog input,Digital output=56,57,1
(D) Interrupt routine=56,57,2
E. Performance test of FTS controller=58,59,1
(1) Frequency response of FTS=58,59,1
(A) Frequency response of FTS mechanical part=58,59,2
(B) Frequency response of FTS controller DSP board=60,61,2
(2) Open loopresponse of FTS=62,63,1
(A) Open loop response of FTS=62,63,2
(3) Design of FTS controller=64,65,1
(A) Control Algorithm=64,65,1
(B) Modelling=64,65,4
(C) Design of sliding mode controller=68,69,7
(4) Closed loop response of FTS=75,76,7
(5) Conclusion=82,83,1
F. Machining experiment of FTS=83,84,1
(1) Fabrication of aspheric surfaces on ultraprecision machine=83,84,1
(A) Summary of machining experiment=83,84,1
(B) Error compesating device=83,84,2
(C) Basic machining experiment=84,85,2
(D) Error compensating experiment=86,87,3
(2) Fabrication of flat surfaces in ultraprecision machine=89,90,1
(A) Summary of machining experiment=89,90,1
(B) Error compesating device=89,90,2
(C) Thermal growth error in spindle=90,91,1
(D)Basic machining experiment=90,91,4
(E) Error compensating experiment=94,95,2
4. Conclusion=96,97,1
Section 2=97,98,1
1. Introduction=97,98,1
A. Research trends=97,98,1
(1) Necessity of vibration assisted machining(VAM)=97,98,1
(2) Mechanism of VAM=97,98,3
2. Main contents=100,101,1
A. Design and assembly of tool post=100,101,1
(1) The aim of tool post in VAM=100,101,1
(2) Design of tool post in VAM=100,101,4
B. Controller of tool post in VAM=104,105,4
C. Basic performance testing of tool post in VAM=108,109,1
(1) Stroke of tool post in VAM=108,109,1
(2) Frequency response of tool post in VAM=108,109,1
(A) Frequency response=108,109,3
(3) Basic performan ce testing of tool post in VAM=111,112,6
D. Basic machining performance testing of tool post in VAM=117,118,1
(1) Basic machining performance testing=117,118,1
(A) Summary of basic machining performance testing=117,118,1
(B) basic performance test bed and machining condition=117,118,2
(C) Analysis of basic machining performance testing=119,120,3
3. Conclusion=122,123,1
Section 3 Assembly of fast tool servo synchronously driven by spindle=123,124,1
1. Introduction=123,124,1
2. Principle and Structure=124,125,2
3. Experiment=126,127,2
4. Conclusion=127,128,2
Chapter 4 accomplishment of Purpose and Contribution=129,130,2
Chapter 5 Application Plan of Research Results=131,132,1
Chapter 6 International Science and Technology Information=132,133,4
Chapter 7 References=136,137,3
application Plan=139,140,1
[Attachment 1] Application Plan=140,141,7
[Attachment 2] Abstract=147,148,6
그림 1 광학부품의 초정밀화에 따른 파장별 표면조도의 최근경향=20,21,1
그림 2 Precitech 사(미)의 Fast Tool Servo=21,22,1
그림 3(a) 기존 FTS=25,26,1
그림 3(b) 개량된 FTS=25,26,1
그림 4 굽힘 힌지=29,30,1
그림 5 평행 스프링 메커니즘=29,30,1
그림 6 개량 설계된 FTS의 CAD 입체도=31,32,1
그림 7 설계된 FTS의 제작도면=32,33,1
그림 8 제작된 FTS=33,34,1
그림 9 레이저 변위계(HP5529)보정 실험=36,37,1
그림 10 이송범위 평가 개략도=37,38,1
그림 11 강성측정 실험 개략도=38,39,1
그림 12 FTS의 정강성 테스트 측정 데이터=39,40,1
그림 13 FTS 제어 시스템 구성도=40,41,1
그림 14 FTS 제어기 구성도=42,43,1
그림 15 FTS 제어기 구성도=43,44,1
그림 16 스핀들의 x-축 가이드웨이 진리도 측정=44,45,1
그림 17 주축의 열변형 성분 측정=44,45,1
그림 18 FTS의 작동을 제어하는 제어기 패널=45,46,1
그림 19 제어기 패널 회로도=46,47,1
그림 20 TMS320C32 메모리 맵=48,49,1
그림 21 3B/26/8비트 외부 메모리 접속개념(SRAM을 사용시)=49,50,1
그림 22 메모리 부트용 EPROM의 인터페이스 방법=50,51,1
그림 23 비트의 외부 메모리,32비트의 데이터를 사용하는 경우=51,52,1
그림 24 부트로더가 직렬 포트로부터 프로그램을 부팅하는 과정=52,53,1
그림 25 부트로더가 메모리로부터 프로그램을 부팅하는 과정=53,54,1
그림 26 FTS 제어기 S/W작동 흐름도=54,55,1
그림 27 DSP의 CMD파일=55,56,1
그림 28 FTS제어 알고리즘에서 DIO와 관련 프로그램=56,57,1
그림 29 인터럽트 루린의 아날로그 입력과 디지털 출력에 대한 프로그램=56,57,1
그림 30 FTS 제어기에 사용된 인터럽트 루틴의 처리내용=57,58,1
그림 31 FTS의 주파수 응답 선도=58,59,1
그림 32 기존 FTS의 보드 선도=59,60,1
그림 33 제어용 DSP Board의 보드 선도=60,61,1
그림 34 기존 FTS의 스텝응답=62,63,1
그림 35 FTS의 계단 입력 개루프 응답 실험 결과=63,64,1
그림 36 FTS의 l00Hz 정현파 입력 개루프 응답 실험 결과=63,64,1
그림 37 측정된 주파수응답 데이터와 4차 모델의 주파수응답 비교=67,68,1
그림 38 ueq(이미지참조) 만을 입력한 경우=71,72,1
그림 39 un(이미지참조) 만을 입력한 경우=72,73,1
그림 40 ueq(이미지참조)와 un(이미지참조) 함께 입력하였을 때=73,74,1
그림 41 위치 피이드백만 사용한 경우=74,75,1
그림 42 신호발생기 출력값과 계산값의 비교=76,77,1
그림 43 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.6e+10.Ovc )(이미지참조)=76,77,1
그림 44 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.7e+1.Ovr )(이미지참조)=77,78,1
그림 45 100Hz 정현파 입력 페루프 응답 실험(σ=0.5e+1.0vc )(이미지참조)=77,78,1
그림 46 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.9e+1.Ovc )(이미지참조)=78,79,1
그림 47 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.7e+2.Ovc+0.01∑e )(이미지참조)=78,79,1
그림 48 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.5e^+1.Ovc )(이미지참조)=79,80,1
그림 49 100Hz 정현파 입력 폐루프 응답 실험(σ=0.5e^+O.5vc)(이미지참조)=79,80,1
그림 50 100Hz 정현파 입력 페루프 응답 실험(σ=0.55e+ (6.5+2.5ㆍsgn((vc))ㆍvc )(이미지참조)=80,81,1
그림 51 계단 입력 폐루프 응답 실험=80,81,1
그림 52 기존 FTS의 스텝응답 실험결과=81,82,1
그림 53 초정밀가공기용 스핀들 이송계 진직도 오차보상 시스템=83,84,1
그림 54 기초 가공실험 결과(INEK PLUS사)=85,86,1
그림 55 기초 가공실험 결과(INTEK PLUS사)=85,86,1
그림 56 스핀들 이송계의 x 축방향 진직도=87,88,1
그림 57 off-line 오차보상 제어입력=87,88,1
그림 58 off-line 오차보상 가공시험 결과(INEK PLUS사)=88,89,1
그림 59 초정밀가공기의 오차보상 시스템=89,90,1
그림 60 주축의 열변형 오차=90,91,1
그림 61 기초가공실험을 적용한 가공면의 형상오차(1000 rpm,1㎜/min)=92,93,1
그림 62 기초가공실험을 적용한 가공면의 형상오차(1000 rpm,2㎜/min)=92,93,1
그림 63 기초가공실험을 적용한 가공면의 형상오차(1000 rpm,5㎜/min)=93,94,1
그림 64 기초가공실험을 적용한 가공면의 형상오차(2000 rpm,10㎜/min)=93,94,1
그림 65 오차보상실험을 적용한 가공면의 형상오차(1000 rpm,1㎜/min)=95,96,1
그림 66 오차보상실험을 적용한 가공면의 형상오차(1000 rpm,2㎜/min)=95,96,1
그림 67 진동절삭가공의 원리=98,99,1
그림 68 (a) 설계된 탄성힌지구조의 3차원 CAD도면=101,102,1
그림 68 (b) 설계된 탄성힌지구조의 도면=101,102,1
그림 69 설계된 탄성힌지구조의 고유진동 모드=103,104,1
그림 70 설계 제작된 진동절삭 공구대=103,104,1
그림 71 진동절삭 공구대의 제어 시스템 구성도=105,106,1
그림 72 진동절삭 공구대 제어프로그램=106,107,1
그림 73 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 주파수응답 특성(수평방향)=109,110,1
그림 73 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 주파수응답 특성(수직방향)=110,111,1
그림 74 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 100㎐)=112,113,1
그림 74 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 200㎐)=112,113,1
그림 75 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 300㎐)=113,114,1
그림 75 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 400㎐)=113,114,1
그림 76 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 500㎐)=114,115,1
그림 76 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 600㎐)=114,115,1
그림 77 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 700㎐)=115,116,1
그림 77 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 800㎐)=115,116,1
그림 78 (a) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 900㎐)=116,117,1
그림 78 (b) 설계 제작된 진동절삭 공구대의 진동궤적 (주파수 1㎑)=116,117,1
그림 79 설계 제작된 진동절삭 공구대의 기초가공 실험=117,118,1
그림 80 일반적인 다이아몬드 선삭가공을 적용한 가공표면=119,120,1
그림 81 1차원 진동절삭가공을 적용한 가공표면 (100㎐)=119,120,1
그림 82 1차원 진동절삭가공을 적용한 가공표면 (300㎐)=120,121,1
그림 83 2차원 진동절삭가공을 적용한 가공표면 (100㎐)=120,121,1
그림 84 2차원 진동절삭가공을 적용한 가공표면 (300㎐)=120,121,1
Figure 85 The schematics of diamond turning of non-rotationally symmetric surfaces with FTS=123,124,1
Figure 86 The flow chart of run length encoding and decoding method-run length encoding=125,126,1
Figure 87 The flow chart of run length encoding and decoding method-run length decoding=125,126,1
Figure 88 The 3-D shape of A alphabet for simulation=126,127,1
Figure 89 The simplest type of non-rotationally symmetric-The 3D profile of the simplest type of surfaces=128,129,1
Figure 90 The simplest type of non-rotationally symmetric-The photograph of machined surface(Al 6061)=128,129,1
그림 91 타원진동절삭의 원리=132,133,1
그림 92 타원진동절삭 적용 표면(알루미늄,300 ㎐,IAE)=132,133,1
그림 93 선형액츄에이터 설계 프로그램의 실행장면=134,135,1
그림 94 제작된 기상측정 프로브의 개략도=134,135,1
그림 95 Fast Tool Servo를 이용한 비회전대칭 가공=135,136,1
그림 96 비회전대칭형상의 예(Toric surfce)=135,136,1
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