The objective of this thesis is to develop a new type dynamometer for drilling and to analyze its performance characteristics.
Force and torque are measured by strain gages on four arms of a wheel-type workpieces carrier which are stressed by drilling forces. The dynamometer is characterized by the shape of arms through which thrust and torque can be detected.
Thrust force is calibrated by compression in Instron Universal testing machine and torque is calibrated by exert a couple moment. Natural frequencies for axial and torsion vibrations are analyzed for the effective dynamometer design.
Two dynamometers were designed and manufactured in order to cover a wide range.
5 - 300kg thrust and 100 - 3,000kg mm are measurable in one dynamometer. The other was designed to cover a range from 200 - 1,000kg thrust and 3,000 - 10,000kg mm torque.
Drilling tests are carried out on 6063(AISI) and 1045(AISI).
The results show good agreement with the previously developed theory.
본 논문의 목적은 드릴 작업에서 발생되는 Thrust와 Torque를 측정하기 위한 동력계를 설계하고 그 성능 실험을 하는 것이다.
Thrust와 Torque는 모두 새롭게 고안된 보의 굽힘 변형도로써 Strain gage 및 전기회로를 통하여 측정된다.
이 동력계의 보정시험은 Instron Universal T.M. 을 사용하여 Thrust를 측정하였고 밀링머쉰에서 찍힘을 주도록 장치하여 Torque를 측정했다.
그리고, 동력계를 연한 재질용과 강한 재질용으로 나누어, A, B 두개를 만들었는데, A는 Thrust 5 - 300 kg, Torquo 10 - 3000kg·mm의 범위를 측정하며, B는 Thrust 200 - 1000 kg, Torque 3000 - 10,000 kg·mm를 측정한다.
시험 실험은 AISI 규격 1045와 6063을 했는데 대체로 기존 연구의 결과와 잘 부합 되었고, 동력계의 고유진동수 들을 계산해 본 결과, 통상 드릴 절삭 조건 내에서는 공진 현상이 없음을 알았다.