3D 적층기반 하이브리드 공작기계 틸팅테이블의 구조해석

• 영문명: A Structural Analysis of the Tilting Table for a Hybrid Machine Tool based on 3D Printing
• 발행기관: 개인저작물
• 저자명: 우완식 정호인 이인재 신성우 최영섭 이춘만
• 간행물 정보: 『개인저작물 - 공학』null, 451~451쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 개인저작물
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.5.null

국문 초록

종래의 금속 제품 또는 부품을 생산하는 방법은 주조공정, 성형공정, 절삭가공공정 등의 방법을 사용하였으나, 금속3D 적층 기술이 발달함에 따라 종래의 생산 방법으로는 생산할 수 없는 입체냉각금형, 항공부품 및 격자구조를가지는 복잡한 형상의 제품을 생산하거나 생산의 효율성 및 부가가치가 높은 제품이 생산가능하게 되었다. 특히, 금속 3D 적층기술은 절삭가공공정과 대비되는 공정으로써 절삭가공의 단점인 형상자유도의 한계를 극복가능하기때문에 절삭가공공정과 결합된 하이브리드 가공공정으로 확대되고 있다. 3D 적층기반 하이브리드 공작기계는 최근선진사에서는 상용화 장비를 출시하고 있으며, 주로 생산단가가 높은 고부가가치 부품의 유지/보수 분야에활용성이 뛰어나다. 그러나, 기존 공작기계에 3D 적층을 위한 레이저 열원 등의 부가장비가 부착되기 때문에 처짐, 변형 등을 방지하기 위한 구조 안정화 설계 및 고융점 소재의 적층 시 열에 의한 열적 안정화 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 3D 적층기반 하이브리드 공작기계 틸팅테이블의 구조해석을 통해 구조 안정화 설계를검토하여 제작에 반영하고자 한다. 개발하고자 하는 장비의 3D 모델링을 통해 다른 기구부와의 간섭확인을수행하였으며, 틸팅테이블의 최대 틸팅 각도에 따라 최대 적재 중량(500 kg)을 하중 조건으로 적용하여 구조해석을수행하였다. 해석결과, 틸팅테이블의 최대 틸팅 각도에 따른 최대 변형량은 5.74 μm, 최대 응력은 1.97 MPa 로분석되어 구조적으로 안정함을 확인하였다.

키워드

Structural Analysis Tilting Table Hybrid Machine Tool 3D Printing