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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
민복기 (한양대학교) 박천홍 (한국기계연구원) 정성종 (한양대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제42권 제11호(통권 제398호)
발행연도
2018.11
수록면
975 - 984 (10page)
DOI
10.3795/KSME-A.2018.42.11.975

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볼나사는 기하학적 형상정보와 작동조건에 따라 발생하는 마찰에 의해 온도가 상승하며, 이는 열변형을 초래하여 이송계의 위치결정 정도를 저하시킨다. 열변형에 따른 열오차를 보상하기 위해서는 정확한 온도분포 예측이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 볼나사 모델에 관계없이 온도를 해석하기 위해 암시적 유한차분법을 적용한 파라메트릭 온도분포 예측 시뮬레이터를 개발한다. 열경계조건인 너트부의 발열량과 대류계수는 일체집중법을 적용하여 추정하고, 나사축 표면의 대류계수와 볼과 그루브 접촉면에서의 접촉열전도는 정식화된 수식을 이용하여 계산된다. 그리고 몇 가지 나사축 회전속도에서 격자크기와 연산 시간간격에 따른 온도분포를 예측하고, 실험으로 개발 된 시뮬레이터의 유용성을 검증한다.
#Ball Screw(볼나사) #Implicit Finite Difference Method(암시적 유한차분법) #Parametric Modeling(파라메트릭 모델링) #Thermal Boundary Condition(열경계조건)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 유한차분 모델링
3. 열경계조건
4. 해석 결과
5. 결론
참고문헌

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
Ahn, J. Y. and Chung, S. C., 2004, “Real-time Estimation of the Temperature Distribution and Expansion of a Ball Screw System using an Observer,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B, Journal of Engineering Manufacture, Vol. 218, pp. 1667~1680. Wu, C. H. and Kung, Y. T., 2003, “Thermal Analysis for the Feed Drive System of a CNC Machine Center,” International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 43, pp. 1521~1528. Xu, Z. Z., Liu, X. J., Kim, H. K., Shin, J. H. and Lyu, S. K., 2011, “Thermal Error Forecast and Performance Evaluation for an Air-cooling Ball Screw System,” International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 51, pp. 605~611. Min, X. and Jiang, S., 2011, “A Thermal Model of a Ball Screw Feed Drive System for a Machine Tool,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, Vol. 225, pp. 186~193. Obuchi, N., Otsuka, J. and Hoshino T., 1987, “Study on Thermal Expansion of Ball Screw-Calculation of Temperature Distribution by Difference Method-,” Journal of the JSPE, Vol. 53, No. 12, pp. 1899~1904.

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