기계 각인은 중간 단계 격자가 주도하는 대광선각 고회절 차수 격자의 주요 가공 방법으로, 대광선각 특성으로 인해 중간 단계 격자의 각인 가공 난이도가 크게 증가한다. 각인 칼날의 날끝 오차가 크거나 공구가 힘 평형 설계가 아닐 때, 각인 과정에서 공구에 큰 수평 토크가 발생하여 공구 진동 현상이 쉽게 발생하여 격자 품질에 영향을 미친다. 공구 진동을 억제하고 격자 각인의 안정성을 높이기 위해 각인 칼날의 탄성 지지 구조의 진동 억제 성능에 대한 연구를 진행하였으며, 이중 평행 스프링 지지 구조를 제안하였다. 유한 요소 해석을 통해 신구 칼대 구조의 구조 강성과 모드 특성을 비교 분석하였고, 가속도 센서를 사용하여 두 종류 칼대의 각인 공구 진동 상태를 측정하여 진동 억제 효과를 비교하였다. 결과에 따르면, 이중 평행 스프링 칼대 구조는 각인 토크를 받을 때 공구 고정 부위 및 탄성 힌지 부위 변형이 기존 칼대 구조보다 각각 36% 및 24% 감소하였으며, 1차 모드는 2.8배 향상되었다. 진동 신호의 시계열 영역에서 기준선 양 측면의 진폭이 각각 13.6% 및 22.5% 감소하였다. 격자 각인 실험 결과, 신 구조가 중간 단계 격자 각인에 유리하며 제안된 칼대 최적 설계 방법과 진동 억제 기술이 격자 각인 제조 기술에 이론적 지침을 제공할 수 있음을 보여주었다.

기계 각인법; 각인 칼대; 진동 신호; 중간 단계 격자