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학위논문 상세정보

고속절삭가공의 환경영향 평가에 관한 연구 원문보기
A Study on the Evaluation of the Environmental Effects of High Speed Machining

  • 저자

    김선태

  • 학위수여기관

    水原大學校 産業經營大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    機械工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    2002

  • 총페이지

    vii, 44 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8954737&outLink=K  

  • 초록

    21세기의 절삭가공 및 공작기계 기술은 고속화, 정밀화, 개방화 및 환경친화의 방향으로 혁신을 지속하고 있다. 고속가공은 생산성, 제품품질, 경재가공 등 여러 가지 면에서 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 생산성을 고려하여 적용되고 있는 고속 절삭가공에 대한 환경영향 및 환경비용의 평가를 시도하였다. 원활한 고속 절삭가공을 위하여 필요한 절삭조건 및 가공 특성을 조사하였고 환경친화적 고속가공에 적용할 수 있는 대체공정 및 공구를 알아보았다. 환경영향 분석의 대상이 되는 절삭 요소에는 절삭유제, 절삭에너지, 절삭칩, 공구 등 여러 가지가 있으며 절삭공정의 환경영향 평가를 위하여 필요한 이 들 절삭요소의 양을 절삭조건에 의하여 수학적으로 모델링하였다. 절삭요소 중 절삭유제는 환경 및 인체 건강에 영향이 가장 큰 요인으로 인식되고 있다. 그러므로 절삭유제의 손실량 및 폐유제 처리비용을 고려한 환경부하를 중심으로 생산비용을 분석하였다. CBN 볼 엔드밀을 이용한 고속가공과 여러 가지 냉각방식을 적용한 고속선삭가공 공정에 대하여 생산성 및 환경비용을 평가하였다. 고속 밀링가공의 분석에서는 생산비용이 절삭속도가 높을수록 작아져서 고속가공의 장점을 그대로 보여주었다. 고속 선삭가공의 분석에서는 압축공기, 냉풍, 수용성 절삭유제, 건식 절삭의 네가지 냉각방법 모두 고속가공이 생산비용의 저감을 발생시켰다. 압축공기 및 냉풍에 의한 냉각방식은 건식가공에 비하여 생산비용을 줄여준다. 절삭유제를 사용한 가공은 공구수명의 향상으로 절삭비용이 작으나 환경비용의 부하가 타 냉각방식에 비하여 상당히 큰 것을 알 수 있었다.


    Innovation of cutting process and machine tools technology in 21th century pursue high speed, high precision and environmental-friendliness. High speed Machining (HSM) has advantage of high productivity, high product quality and hardened material machining. In this study, HSM is evaluated with regard to environmental effects and environmental cost. Cutting conditions and properties of HSM is investigated. Environmental-friendly alternative processes and tools are also investigated for HSM. Environmental effect analysis includes cutting factors such as cutting fluids, cutting energy, chips, and tools. To evaluate the environmental effect of the cutting process, the quantity of cutting factors are mathematically modeled with cutting conditions. Cutting fluids are main factors to have an effect on environment and human. Therefore, with the quantity and disposal cost of cutting fluid, cost is re-analyzed. HSM using CBN ball end-mill and turning process using various cooling processes are estimated by productivity and environmental cost. The analysis of high speed milling shows that the cost decreases by increasing the cutting speed. In turning, cooling process using compressed air and cooled air have the effect of decreasing the products cost comparing with dry cutting. Process using cutting fluid improves the tool life, but increases the environmental cost comparing with other cooling processes.


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