The function of coolant in machining is to reduce the frictional force in the contact area in between the tool and the material, and to increase the precision by cooling the work-piece and the tool, to make the machining surface uniform, and to extend the tool life. However, cutting oil is harmful to the human body because it uses chlorine-based extreme pressure additives to cause environmental pollutants. In this study, the effect of cutting temperature and surface roughness of titanium alloy for medical purpose (Ti-6Al-7Nb) in eco-friendly ADL slot shape machining was investigated using the response surface analysis method. As the design of the experiment, three levels of cutting speed, feed rate, and depth of cut were designed and the experiment was conducted using the central composite planning method. The regression expressions of cutting temperature and surface roughness were respectively obtained as quadratic functions to obtain the minimum value and optimal cutting conditions. The values from this formula and the experimental values were compared. As a result, this study makes and establishes the basis to prevent environmental pollution caused by the use of coolant and to replace it with ADL (Aerosol Dry Lubricant) machining that uses a very small amount of vegetable oil with high pressure.

The purpose of using coolant in machining is both to increase a tool life and also to prevent product deformation and thus, stabilize the surface quality by lubricating and cooling the tool and the machining surface. However, a very small amount of cutting mist should be used because chlorine-based extreme pressure additives are used to generate environmental pollutants in the production process and cause occupational diseases of workers. In this study, medical titanium alloy (Ti-6Al-7Nb) was subjected to a processing experiment by selecting factors and levels affecting cutting power in the processing of the Aerosol Dry Lubrication (ADL) method using vegetable oil. The machining shape was a slot to sufficiently reflect the effect of the cutting depth. As for the measurement of cutting force, the trend of cutting characteristics was identified through complete factor analysis. The factors affecting the cutting force of ADL slot processing were identified using the reaction surface analysis method, and the characteristics of the cutting force according to the change in factor level were analyzed. As the cutting speed increased, the cutting force decreased and then increased again. The cutting force continued to increase as the feed speed increased. The increase in the cutting depth increased the cutting force more significantly than the increase in the cutting speed and the feed speed. Through the reaction surface analysis method, the regression equation for predicting cutting force was identified, and the optimal processing conditions were proposed. The cutting force was predicted from the secondary regression equation and compared with the experimental value.

식물성 오일을 이용한 바이오 항공유의 제조공정에서 탈산소 반응의 적절한 운전조건 선정을 통한 생성물 물성 최적화는 최대의 바이오항공유 수율을 얻기 위해 필수적인 요소이다. 이에 따라 팜유의 탈산소화 반응이 1 wt.% Pt/Al2O3촉매가 장입된 내경이 1인치인 고정층 반응기에서 수행되었다. 업그레이딩 공정을 통하여 수송 연료로 활용될 수 있는 액체 생성물(organic liquid product)은 가스 크로마토그래피 방법으로 그 조성을 분석하였다. 피드 내의 팜유/수소 비율과 수소 압력은 탈카르복실레이션과 수첨탈산소 반응에 영향을 주어 생성물의 조성 변화를 초래하였다. 반응 온도가 증가함에 따라 탈산소 생성물의 연속적 크래킹 반응이 촉진되어 C5~C14영역의 생성물 조성이 증가하였다. 본 연구의 결과는 팜유의 탈산소화 반응 특성의 이해 뿐 아니라 연속 공정인 수첨 업그레이딩 공정을 통한 바이오 항공유의 제조에 도움을 줄 수 있다.

바이오항공유 제조 공정 내 수첨업그레이딩 공정의 운전조건 선정은 반응물로부터 얻고자 하는 주생성물인 탄화수소 화합물에 대하여 바이오항공유로서 원하는 탄소수 분포의 물성을 갖도록 하기 위한 중요한 인자이다. 본 연구에서는 식물성 오일 유래 노말 파라핀계 탄화수소 화합물에 대한 수첨 업그레이딩 반응이 0.5 wt.% Pt/Zeolite 촉매 하에서 수행되었으며, 이를 통해 크래킹 반응과 이성질화 반응이 동반됨으로써 바이오항공유로서 물성을 갖는 탄소수 분포인 C8-C16에 해당하는 노말 파라핀계와 이소 파라핀계가 혼합된 탄화수소류 화합물이 제조되었다. 반응온도, 반응압력, 반응물 몰비와 공간속도를 변화하여 얻어진 생성물의 수율 및 조성을 분석하였다. 상기 공정 조건에 대한 정보는 수첨 업그레이딩 반응특성의 이해뿐 아니라 향후 증류를 통한 바이오항공유 제조에 도움을 줄 수 있다.

  Surface roughness is an important factor to evaluate machined parts in precision machining. This is the major measure of surface quality. This research sets up experiments to select the factors which affect surface roughness in the machining of inclined

절삭가공은 금형제작 및 항공기 구조물 등 많은 산업분야에 이용되고 있으며, 최근 가공기술의 발달로 인하여 가공면의 후처리 공정을 최소화하려는 추세에 있다. 이러한 후처리공정을 최소화하기 위한 일환으로 밀링 가공에서의 가공면의 표면거칠기와 형상 정밀도 등이 점차 중요시 되고 있다. 본 연구에서는 절삭에 영향을 미치는 인자들을 선정하고 선정된 인자들의 수준을 선정하여 절삭실험한 후 분산분석(ANOVA)을 이용하여 가공표면품위와 절삭조건과의 상관관계를 규명하며 가공면의 표면거칠기 향상에 대한 최적 절삭조건을 찾아 가공면의 품위를 향상시키고자 한다. 절삭 실험의 인자로는 절삭속도, 이송속도, 절삭폭, 절삭깊이며 수준의 수는 절삭속도 3수준 이송속도 3수준 절삭폭 2수준 절삭깊이 2수준으로 선정하여 실험을 한다.