KR102507986B1 - Tool path changing device of cycle processing of machine tool - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경하여 비절삭 시간을 감소시켜 최종적으로 전체 가공 시간을 단축하고, HMI부를 통해 입력된 가공프로그램과 이를 전달받아 공구경로를 형성하는 수치제어부에서 사이클 가공시에 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 계산하고, 이를 종래 공구경로와 비교하여 전체 가공시간이 단축되는 공구경로로 가공을 수행함에 따라 공작기계의 생산성을 향상시키며, 사용자의 만족도를 극대화할 수 있는 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법에 관한 것이다.The present invention reduces non-cutting time by changing the tool path of the machining program of the numerical control unit to perform cycle machining by selecting a non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining. Reduces the total machining time and automatically calculates the tool path so that the non-cutting path section among the tool paths becomes the shortest path during cycle machining in the numerical control unit that receives the machining program input through the HMI unit and forms the tool path, Compared to the conventional tool path, machining is performed with a tool path that shortens the total machining time, thereby improving the productivity of the machine tool and maximizing user satisfaction. Device and method for changing tool path during cycle machining of a machine tool It is about.

Description

공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치{Tool path changing device of cycle processing of machine tool}Tool path changing device of cycle processing of machine tool}

본 발명은 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경할 수 있는 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for changing a tool path during cycle machining of a machine tool, and more particularly, to select a non-cutting path section among tool paths generated by a numerical control unit as the shortest path during cycle machining to perform cycle machining. A tool path changing device and method for changing a tool path during cycle machining of a machine tool capable of changing a tool path of a machining program of a numerical control unit to be performed.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.In general, a machine tool refers to a machine used for the purpose of processing a metal/non-metal workpiece into a desired shape and dimension using an appropriate tool by various cutting processing methods or non-cutting processing methods.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.Various types of machine tools, including turning centers, vertical/horizontal machining centers, door type machining centers, Swiss turns, electrical discharge machines, horizontal NC boring machines, and CNC lathes, are widely used in various industrial fields to suit the purpose of the work.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.In general, various types of machine tools currently in use have a control panel to which numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) technology is applied. Such a control panel has various function switches or buttons and a monitor.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다. In addition, the machine tool has a table on which the material, which is a workpiece, is seated and transported for processing, a pallet for preparing the workpiece before processing, a spindle that rotates with a tool or workpiece combined, a tailstock for supporting the workpiece, etc. provide etc.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.In general, in a machine tool, a table, a tool post, a main shaft, a tailstock, a resting ball, etc. are provided with a feed unit that feeds along a feed axis to perform various machining operations.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 툴 매거진이나 터렛이 사용된다.In addition, in general, machine tools use a plurality of tools for various processing, and a tool magazine or a turret is used as a tool storage area for storing and storing a plurality of tools.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 툴을 툴 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.Also, in general, a machine tool includes an automatic tool changer (ATC) for withdrawing or re-accommodating a specific tool from a tool magazine according to a command of a numerical controller to improve productivity of the machine tool.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.In addition, in general, machine tools are provided with an automatic pallet changer (APC) to minimize non-processing time. An Automatic Pallet Changer (APC) automatically exchanges pallets between the workpiece processing area and the workpiece installation area. A workpiece may be mounted on the pallet.

일반적으로 공작기계에서 공구경로(tool path)는 작업자에 의해 직접 작성되거나, 혹은 CAM, 대화형 시스템등의 방식을 통해 작성된다.In general, a tool path in a machine tool is created directly by an operator or through a method such as a CAM or an interactive system.

CAM, 대화형 시스템등의 자동화 시스템을 통해 공구경로를 생성하는 경우, 사용자는 실절삭을 위해 필요한 절삭 부품의 치수, 절삭공구, 가공순서, 가공방법에 관한 정보를 입력하게 되며, 이외에도 실절삭간의 이동을 위한 이동경로 생성에 필요한 부가적인 파라미터들을 입력하게 된다. 이때에 사용자는 생성되는 공구경로의 가공 효율뿐만 아니라 공구와 공작물 혹은 공구와 다른 구성품간의 충돌을 회피하고 가공안정성을 고려하여 파라미터들을 입력하고, 자동화 시스템은 입력된 파라미터에 기반하여 공구경로를 생성한다.In the case of creating a tool path through an automated system such as CAM or interactive system, the user inputs the dimensions of the cutting part required for actual cutting, the cutting tool, the processing sequence, and the processing method. Additional parameters required to create a movement route for movement are input. At this time, the user inputs parameters considering not only the machining efficiency of the generated tool path, but also avoids collisions between the tool and the workpiece or between the tool and other components and considers machining stability, and the automation system creates the tool path based on the input parameters. .

종래 공작기계에서 수치제어부(NC 또는 CNC)는 사이클 가공을 수행할 수 있는 경우가 있다. 즉, 사용자가 사이클 가공 공구경로를 생성할 수 있도록 할 수 있다.In conventional machine tools, there are cases in which a numerical control unit (NC or CNC) can perform cycle machining. That is, it is possible to allow the user to create a cycle machining tool path.

사이클 가공이란 일정한 패턴을 이루는 가공을 간단한 형식으로 구성하여 가공이 가능하게 하는 기능을 의미한다.Cycle processing refers to a function that enables processing by composing a certain pattern in a simple form.

일반적으로 공작기계에서 단일형 고정 사이클이라 함은 공작물의 외경, 내경을 가공하는 것과 단면을 가공하는 것을 의미한다. 즉, 단일형 고정 사이클에서 사이클 종류는 외경 선삭 사이클, 내경 선삭 사이클, 나사 절삭 사이클, 단면 선삭 사이클의 4종류로 구분할 수 있다. In general, a single fixed cycle in a machine tool means machining the outer diameter and inner diameter of a workpiece and machining the end face. That is, the cycle type in the single fixed cycle can be divided into four types: an external turning cycle, an internal turning cycle, a thread cutting cycle, and a face turning cycle.

이처럼, 단일형 고정 사이클은 4개의 STEP으로 하나의 패턴을 이루며, 이 패턴의 반복을 통해 전체 사이클이 형성된다.As such, a single fixed cycle forms one pattern with four STEPs, and the entire cycle is formed through repetition of this pattern.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 외경 선삭 사이클 또는 내경 선삭 사이클 가공시 공구경로는 평면 제2 축 급속이송(STEP1), 평면 제1 축 절삭이송(STEP2), 평면 제2축 절삭이송(STEP3), 평면 제1축 급속이송(STEP4)의 패턴으로 이루어지고, 이러한 패턴의 반복을 통해 사이클이 형성된다. 여기에서 급속이송은 가공경로(실선 화살표)이고, 절삭이송은 비절삭 경로(점선 화살표)이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the tool path during the external turning cycle or the internal turning cycle of a conventional machine tool is a plane second axis rapid traverse (STEP1), a plane first axis cutting feed (STEP2), and a plane second axis It consists of a pattern of cutting feed (STEP3) and flat 1st axis rapid feed (STEP4), and a cycle is formed through repetition of these patterns. Here, the rapid feed is the machining path (solid arrow), and the cutting feed is the non-cutting path (dotted arrow).

도 3에 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 나사 절삭 사이클 가공시 공구경로는 평면 제2축 급속이송(STEP1), 평면 제1축 절삭이송(STEP2), 모서리 절삭이송(STEP3), 평면 제2축 급속이송(STEP4), 평면 제1축 급속이송(STEP5)의 패턴으로 이루어지고, 이러한 패턴의 반복을 통해 사이클이 형성된다.As shown in FIG. 3, the tool path during thread cutting cycle machining of a conventional machine tool is a plane 2 axis rapid feed (STEP1), a plane 1 axis cutting feed (STEP2), a corner cutting feed (STEP3), a plane 2 axis feed It consists of a pattern of rapid traverse (STEP4) and flat 1st axis rapid traverse (STEP5), and a cycle is formed through repetition of these patterns.

도 4에 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 단면 선삭 사이클 가공시 공구경로는 평면 제1축 급속이송(STEP1), 평면 제2축 절삭이송(STEP2), 평면 제1축 절삭이송(STEP3), 평면 제2축 급속이송(STEP4)의 패턴으로 이루어지고, 이러한 패턴의 반복을 통해 사이클이 형성된다.As shown in FIG. 4, the tool path for face turning cycle machining of a conventional machine tool is a plane 1st axis rapid feed (STEP1), a plane 2nd axis cutting feed (STEP2), a plane 1st axis cutting feed (STEP3), a plane It consists of a pattern of the second axis rapid traverse (STEP4), and a cycle is formed through repetition of this pattern.

이처럼, 종래 공작기계의 사이클 가공시에는 실선 화살표로 표시된 가공경로를 단축할 수 없을 뿐만아니라 가공경로는 전체 가공시간에 대해 차지하는 비중도 매우 작다.As such, during cycle machining of a conventional machine tool, not only cannot shorten the machining path indicated by a solid line arrow, but also the machining path occupies a very small portion of the total machining time.

그러나, 종래 공작기계의 사이클 가공시에 점선 화살표로 표시된 비절삭 경로를 최단거리로 변경하게 되면 비절삭 가공시간이 단축될 뿐만아니라 전체적인 가공시간을 단축하여 공작기계의 생선성을 극대화할 수 있다.However, when the non-cutting path indicated by the dotted line arrow is changed to the shortest distance during cycle processing of the conventional machine tool, not only the non-cutting processing time is shortened, but also the overall processing time can be shortened, thereby maximizing the productivity of the machine tool.

그럼에도 불구하고, 종래 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 사이클 가공시 비절삭 가공경로를 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하지 않음에 따라 비절삭 시간이 증가되는 문제점이 있었다.(도 1, 도 2, 도 4에서 STEP4의 급속이송, 도 3의 STEP5의 급속이송)Nonetheless, the conventional tool path changing device and method during cycle machining of a machine tool has a problem in that non-cutting time increases as cycle machining is not performed by selecting a non-cutting machining path as the shortest path during cycle machining. (Rapid traverse of STEP4 in FIGS. 1, 2, and 4, rapid traverse of STEP5 in FIG. 3)

또한, 종래 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 비절삭 시간의 증가에 따라 전체적인 가공시간이 증가되어 생산성이 감소되고, 가공비용이 증가되는 문제점이 있었다.In addition, the tool path change device and change method during cycle machining of a conventional machine tool have problems in that the overall machining time increases as the non-cutting time increases, reducing productivity and increasing machining cost.

더욱이, 종래 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 사이클 가공시 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로 자동으로 선택할 수 없고 작업자가 수작업 또는 프로그램을 통해 변경해야 함에 따라 작업자의 불편을 초래하고, 공구경로 변경에 시간이 많이 소요되어 최종적으로 전체적인 가공시간을 최소로 감소할 수 없는 문제점이 있었다.Furthermore, the conventional tool path changing device and method during cycle processing of a machine tool cannot automatically select a non-cutting path section as the shortest path among tool paths during cycle processing, and the operator has to change it manually or through a program, which causes inconvenience to the operator. In the end, there was a problem that the overall machining time could not be reduced to a minimum because it took a lot of time to change the tool path.

대한민국 특허공개공보 제10-2013-0116765호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0116765

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경하여 비절삭 시간을 감소시켜 최종적으로 전체 가공 시간을 단축할 수 있는 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to perform cycle machining by selecting a non-cutting path section as the shortest path among tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining. An object of the present invention is to provide a device and method for changing tool paths during cycle machining of a machine tool, which can reduce non-cutting time by changing the tool path of a program and finally reduce overall machining time.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 HMI부를 통해 입력된 가공프로그램과 이를 전달받아 공구경로를 형성하는 수치제어부에서 사이클 가공시에 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 계산하고, 이를 종래 공구경로와 비교하여 전체 가공시간이 단축되는 공구경로로 가공을 자동으로 수행함에 따라 공작기계의 생산성을 향상시키고, 작업자의 편의를 도모하여 사용자의 만족도를 극대화할 수 있는 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to automatically calculate the tool path so that the non-cutting path section among the tool paths becomes the shortest path during cycle processing in a machining program input through the HMI unit and a numerical control unit that receives it and forms a tool path. And, by comparing this with the conventional tool path, machining is automatically performed with a tool path that shortens the total machining time, thereby improving the productivity of the machine tool, promoting operator convenience, and maximizing user satisfaction. It is to provide a tool path change device and change method during cycle machining.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치는 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 HMI부; 상기 HMI부에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물의 가공하기 위한 공구경로를 생성하는 수치제어부; 사이클 가공시에 상기 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 상기 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경하는 공구경로 제어부; 및 상기 HMI부, 상기 수치제어부, 또는 상기 공구경로 제어부와의 통신을 통해 사이클 가공 수행시에 최단경로로 변경된 사이클 가공 공구경로에 따라 구동부를 구동하는 PLC;를 포함할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, a tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to the present invention includes an HMI unit for inputting a machining program for machining a workpiece; a numerical control unit receiving the processing program input to the HMI unit and generating a tool path for processing a workpiece; a tool path control unit that changes a tool path of a machining program of the numerical control unit to perform cycle machining by selecting a non-cutting path section as the shortest path among tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining; and a PLC for driving a driving unit according to a cycle machining tool path changed to a shortest path when cycle machining is performed through communication with the HMI unit, the numerical control unit, or the tool path control unit.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 공구경로 제어부는 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 변경하기 위한 정보를 저장하는 메모리부; 및 상기 메모리부에 저장된 정보를 통해 상기 수치제어부에 의해 생성된 사이클 가공시 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 공구경로를 연산하는 연산부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to the present invention, the tool path controller of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool changes a non-cutting path section among tool paths to the shortest path. a memory unit for storing information to do; and an arithmetic unit configured to select a non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit through the information stored in the memory unit and calculate a tool path to perform cycle machining.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 공구경로 제어부의 메모리부는 사이클 가공시 공구의 시작좌표와 공구의 종료좌표에 대한 위치데이터를 저장하는 위치데이터 저장부; 사이클 가공시 이송축, 이송방향, 및 이송속도를 저장하는 이송데이터 저장부; 사이클 가공 종류에 따라 X축 절입량, Z축 절입량, X축 도피량을 저장하는 가공데이터 저장부; 및 사이클 가공시 반복횟수를 저장하는 반복횟수데이터 저장부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to the present invention, the memory unit of the tool path control unit of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool determines the start coordinates of the tool and the tool during cycle machining. a location data storage unit that stores location data for end coordinates; a feed data storage unit for storing a feed axis, a feed direction, and a feed speed during cycle processing; A processing data storage unit for storing an X-axis cutting amount, a Z-axis cutting amount, and an X-axis escaping amount according to the type of cycle processing; and a repetition number data storage unit for storing the number of repetitions during cycle processing.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 공구경로 제어부의 연산부는 상기 수치제어부에서 생성된 공구경로와 상기 HMI부에 입력된 가공프로그램이 사이클 기능이 있는지를 판단하는 사이클 유무 판단부; 사이클 가공의 종류를 판단하는 사이클 가공 종류 판단부; 상기 위치데이터 저장부, 상기 이송데이터 저장부, 상기 가공데이터 저장부, 및 상기 반복횟수데이터 저장부의 정보와 사이클 가공 종류 판단부의 사이클 가공의 종류에 따라 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산하는 공구경로 계산부; 상기 수치제어부에 생성된 기존 공구경로와 상기 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로를 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 판단결과, 상기 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로의 전체 비절삭 경로가 감소한 경우 상기 수치제어부의 기존 공구경로를 현재 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로로 변경하는 변경부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to the present invention, the calculation unit of the tool path control unit of the tool path changing device during cycle machining of a machine tool calculates the tool path generated by the numerical control unit and the a cycle presence determination unit for determining whether the machining program input to the HMI unit has a cycle function; Cycle processing type determination unit for determining the type of cycle processing; According to the information of the location data storage unit, the transfer data storage unit, the processing data storage unit, and the repetition count data storage unit and the type of cycle processing of the cycle processing type determination unit, the tool path is determined so that the non-cutting path section becomes the shortest path. a tool path calculation unit that calculates; a comparison unit for comparing entire non-cutting paths among the existing tool paths generated by the numerical control unit and the tool paths calculated through the tool path calculation unit; and a change unit for changing the existing tool path of the numerical control unit to the tool path calculated through the current tool path calculation unit when the total non-cutting path of the tool path calculated through the tool path calculation unit is reduced as a result of the determination of the comparison unit. can include

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경방법은 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 단계; 입력된 가공프로그램 전송받아 공작물의 가공하기 위한 공구경로를 생성하는 단계; 사이클 가공시 공구의 시작좌표와 공구의 종료좌표에 대한 위치데이터를 저장하는 단계; 사이클 가공시 이송축, 이송방향, 및 이송속도를 저장하는 단계; 사이클 가공 종류에 따른 X축 절입량, Z축 절입량, X축 도피량을 저장하는 단계; 사이클 가공시 반복횟수를 저장하는 단계; 수치제어부에서 생성된 공구경로와 HMI부에 입력된 가공프로그램이 사이클 기능이 있는지를 판단하는 단계; 사이클 가공의 종류를 판단하는 단계; 위치데이터, 이송데이터, 가공데이터, 반복횟수데이터와 사이클 가공의 종류에 따라 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산하는 단계; 상기 수치제어부에 생성된 기존 공구경로와 현재 계산된 공구경로 중 전체 비절삭 경로를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과, 현재 계산된 공구경로의 비절삭 경로가 감소한 경우 상기 수치제어부의 기존 공구경로를 현재 공구경로로 변경하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, a method for changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to the present invention includes the steps of inputting a machining program for machining a workpiece; receiving the input machining program and generating a tool path for processing the workpiece; Storing position data for the start coordinates of the tool and the end coordinates of the tool during cycle processing; Storing a feed axis, a feed direction, and a feed speed during cycle processing; Storing the X-axis cutting amount, Z-axis cutting amount, and X-axis escaping amount according to the type of cycle processing; Storing the number of iterations during cycle processing; Determining whether the tool path generated by the numerical control unit and the machining program input to the HMI unit have a cycle function; Determining the type of cycle processing; Calculating a tool path so that a non-cutting path section becomes the shortest path according to position data, transfer data, processing data, repetition count data, and type of cycle processing; comparing all non-cutting paths among existing tool paths generated by the numerical control unit and currently calculated tool paths; and changing the existing tool path of the numerical control unit to the current tool path when the non-cutting path of the currently calculated tool path decreases as a result of the comparison.

본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 자동으로 변경하여 비절삭 시간을 감소시켜 최종적으로 전체 가공 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an apparatus and a method for changing a tool path during cycle machining of a machine tool select a non-cutting path section as the shortest path among tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining to perform cycle machining. It has the effect of reducing the non-cutting time by automatically changing the tool path of the program and ultimately shortening the overall machining time.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 HMI부를 통해 입력된 가공프로그램과 이를 전달받아 공구경로를 형성하는 수치제어부에서 사이클 가공시에 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 계산하고, 이를 종래 공구경로와 비교하여 전체 가공시간이 단축되는 공구경로로 가공을 수행함에 따라 공작기계의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the tool path changing device and method during cycle processing of a machine tool according to the present invention is a machining program input through an HMI unit and a non-cutting path section among tool paths during cycle processing in a numerical control unit that receives the received program and forms a tool path. By automatically calculating a tool path to be the shortest path and performing machining with a tool path that reduces the total machining time compared to the conventional tool path, the productivity of the machine tool can be improved.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 사이클 가공시 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 변경함에 따라 작업자의 편의를 도모하고 사용자의 만족도를 극대화할 수 있는 효과가 있다. Furthermore, the device and method for changing tool paths during cycle processing of a machine tool according to the present invention promotes operator convenience and user satisfaction by automatically changing the tool path so that non-cutting path sections become the shortest path during cycle processing. There is an effect that can be maximized.

게다가, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치 및 변경방법은 가공시간 감소에 따라 공작물의 가공비용을 절감하고, 공작기계의 신뢰성과 안정성을 향상시키며, 수출 증대를 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, the tool path change device and method during cycle machining of a machine tool according to the present invention reduces the processing cost of the workpiece according to the reduction in processing time, improves the reliability and stability of the machine tool, and promotes export increase. It works.

도 1은 종래 공작기계의 외경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 2는 종래 공작기계의 내경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 3은 종래 공작기계의 나사 절삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 4는 종래 공작기계의 단면 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 개념도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 구성도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의해 공작기계의 외경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 의해 공작기계의 내경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 의해 공작기계의 나사 절삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 의해 공작기계의 단면 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경방법의 절차도를 나타낸다.
1 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern during external turning cycle machining of a conventional machine tool.
2 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern during internal turning cycle machining of a conventional machine tool.
3 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern during thread cutting cycle machining of a conventional machine tool.
4 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern when machining a face turning cycle of a conventional machine tool.
5 shows a conceptual diagram of a tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
6 shows a configuration diagram of a tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
7 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern during external turning cycle machining of a machine tool according to the present invention.
8 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetition pattern during internal turning cycle machining of a machine tool according to the present invention.
9 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern during thread cutting cycle machining of a machine tool according to the present invention.
10 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern when machining a face turning cycle of a machine tool according to the present invention.
11 shows a procedure diagram of a method of changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 조립식 베개의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings of the prefabricated pillow according to an embodiment of the present invention. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments described below. And, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. The sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terms used in this specification are for describing embodiments, and therefore are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprise" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 개념도를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치의 구성도를 나타낸다. 도 7은 본 발명에 의해 공작기계의 외경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타내고, 도 8은 본 발명에 의해 공작기계의 내경 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타내며, 도 9는 본 발명에 의해 공작기계의 나사 절삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타내고, 도 10은 본 발명에 의해 공작기계의 단면 선삭 사이클 가공시 공구경로와 반복패턴의 개념도를 나타낸다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경방법의 절차도를 나타낸다.5 shows a conceptual diagram of a tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of a tool path changing device during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention. indicates 7 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern when processing an external turning cycle of a machine tool according to the present invention, and FIG. 8 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern when processing an internal turning cycle of a machine tool according to the present invention, 9 shows a conceptual diagram of a tool path and a repetitive pattern when machining a thread cutting cycle of a machine tool according to the present invention, and FIG. 10 shows a conceptual diagram of a tool path and a repeat pattern when machining a face turning cycle of a machine tool according to the present invention. 11 shows a procedure diagram of a method of changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)를 설명한다. 도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)는 HMI부(100), 수치제어부(200), 공구경로 제어부(300) 및 PLC(400)를 포함한다.Referring to FIGS. 5 to 10 , an apparatus 1 for changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the tool path changing device 1 during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes an HMI unit 100, a numerical control unit 200, and a tool path control unit 300 and PLC 400.

HMI부(100)는 작업자가 공작물(3)을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하기 위한 사용자-기계연계 인터페이스(Human-Machine Interface)를 제공한다. 작업자는 HMI부(100)를 이용하여 하나 이상의 공작물 가공프로그램을 입력한다. The HMI unit 100 provides a user-machine linkage interface (Human-Machine Interface) for a worker to input a machining program for machining the workpiece 3. A worker inputs one or more workpiece machining programs using the HMI unit 100 .

수치제어부(200)는 HMI부(100)에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물의 가공하기 위한 공구경로를 생성한다. 수치제어부(200)는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉 수치제어부(200)는 구동부의 구동프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 이러한 수치제어부(200)는 HMI부(100), 공구경로 제어부(300), 및 PLC(300)와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.The numerical control unit 200 receives the processing program input to the HMI unit 100 and generates a tool path for processing a workpiece. The numerical control unit 200 includes numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC), and various numerical control programs are embedded therein. That is, the numerical control unit 200 has a driving program of a driving unit, an operation program of a tool, and the like, and the program is automatically loaded and operated according to the driving of the numerical control unit. The numerical control unit 200 communicates with the HMI unit 100, the tool path control unit 300, and the PLC 300 through a predetermined protocol.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 수치제어부(200)는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다. In addition, although not shown in the drawing, according to a preferred embodiment of the present invention, the numerical control unit 200 includes a main operation unit, and this main operation unit includes a screen display program and a data input program according to screen display selection, , It displays the software switch on the display screen according to the output of the screen display program, recognizes the on/off of the software switch, and performs the function of issuing input/output commands for machine operation.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.In addition, although not necessarily limited thereto, the main operation unit is installed on a housing, a case, or one side of the machine tool and includes various function switches or buttons and a monitor capable of displaying various types of information.

공구경로 제어부(300)는 사이클 가공시에 수치제어부(200)에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부(200)의 가공프로그램의 공구경로를 변경한다.The tool path control unit 300 selects a non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit 200 during cycle machining and uses the tool path of the machining program of the numerical control unit 200 to perform cycle machining. change

PLC(400, Programmable Logic Controller)는 HMI부(100), 수치제어부(200), 또는 공구경로 제어부(300)와의 통신을 통해 사이클 가공 수행시에 최단경로로 변경된 사이클 가공 공구경로에 따라 구동부를 구동한다. PLC(70)는 수치제어부(50) 또는 충돌방지 제어부(60)와 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC(400)는 수치제어부(200) 또는 공구경로 제어부(300)의 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다. 또한, PLC(400)는 구동부의 엔코더를 이용하여 회전수, 토크를 측정할 수 있다. 이에 따라, PLC(400)에 의해 저가의 공작기계에 대해서도 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치가 용이하게 설치되고, 작동됨에 따라 호환성을 극대화하고, 설치비용을 최소화할 수 있다.PLC (400, Programmable Logic Controller) drives the driving unit according to the cycle machining tool path changed to the shortest path when cycle machining is performed through communication with the HMI unit 100, the numerical control unit 200, or the tool path control unit 300 do. The PLC 70 communicates with the numerical control unit 50 or the anti-collision control unit 60 according to a predetermined protocol, and performs a function of executing control commands through such communication. That is, the PLC 400 receives a control command according to a control program of the numerical controller 200 or the tool path controller 300 and operates. In addition, the PLC 400 may measure the number of revolutions and torque using the encoder of the drive unit. Accordingly, even for low-cost machine tools by the PLC 400, the tool path changing device can be easily installed and operated during cycle machining of the machine tool according to the present invention, thereby maximizing compatibility and minimizing installation costs. .

따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치는 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 자동으로 변경하여 비절삭 시간을 감소시켜 최종적으로 전체 가공 시간을 단축할 수 있다.Therefore, the tool path changing device for cycle machining of a machine tool according to the present invention selects a non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining and performs cycle machining through a machining program of the numerical control unit. By automatically changing the tool path of the machine, non-cutting time can be reduced and finally the total machining time can be shortened.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)는 입력부와 표시부를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the tool path changing device 1 during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention may further include an input unit and a display unit.

입력부는 조작반 등에 스위치 또는 터치 버튼 등의 형태로 설치되어 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로 자동선택 변경 기능을 수행한다. The input unit is installed in the form of a switch or touch button on a control panel, etc., and selects the non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining to perform cycle machining. Executes the automatic selection change function.

즉, 입력부에 의해 작업자가 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 자동 변경 기능을 임의로 선택할 수 있다. 입력부에서 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 자동 변경 기능을 선택하지 않는 경우 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 자동 변경 기능이 작동하지 않게 된다. That is, the input unit allows the operator to arbitrarily select the tool path automatic change function during cycle machining of the machine tool. If the automatic tool path change function during cycle processing of the machine tool is not selected in the input unit, the automatic tool path change function during cycle processing of the machine tool does not work.

표시부는 공구경로 제어부의 메모리부와 연산부의 값등을 표시한다. 이에 따라 조작자가 육안으로 사이클 가공시에 공구경로의 실시간 변화와 메모리부에 저장된 데이터를 확인할 수 있다. The display unit displays values of the memory unit and calculation unit of the tool path control unit. Accordingly, the operator can check the real-time change of the tool path and the data stored in the memory unit during cycle machining with the naked eye.

또한, 표시부는 후술하는 비교부의 판단결과 공구경로 계산부를 통해 계산된 현재 공구경로가 수치제어부에 생성된 기존 공구경로보다 비절삭 구간이 최단경로로 판단된 경우에 알람을 표시하여 공작기계의 가공시간을 단축할 수 있다는 사실을 작업자에게 알림에 따라 공작기계의 가공시간을 단축하고, 작업자의 편의를 도모하며, 공구경로 변경시간을 최소화할 수 있다. 이때에 알람은 모니터에 표시되는 형태, 경고음 또는 경광등 등의 형태로 표시될 수 있다.In addition, the display unit displays an alarm when the current tool path calculated through the tool path calculation unit is determined to be the shortest path in the non-cutting section compared to the existing tool path generated in the numerical control unit as a result of the judgment of the comparison unit described later. It is possible to shorten the machining time of the machine tool, promote the convenience of the operator, and minimize the tool path change time according to the notification to the operator that the can be shortened. At this time, the alarm may be displayed in the form of a monitor, a warning sound, or a warning light.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 표시부는 LCD, LED, PDP 모니터 등으로 구성될 수 있다.Although not necessarily limited thereto, the display unit may be composed of an LCD, LED, PDP monitor, and the like.

도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)의 공구경로 제어부(300)는 메모리부(310)와 연산부(320)를 포함한다.5 and 6, the tool path control unit 300 of the tool path changing device 1 during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a memory unit 310 and an arithmetic unit 320. include

메모리부(310)는 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 변경하기 위한 정보를 저장한다.The memory unit 310 stores information for changing a non-cutting path section into a shortest path among tool paths.

연산부(320)는 메모리부(310)에 저장된 정보를 통해 수치제어부(200)에 의해 생성된 사이클 가공시 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 공구경로를 연산한다.The operation unit 320 selects a non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit 200 through information stored in the memory unit 310 and calculates the tool path to perform cycle machining. .

본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치는 가공시간 감소에 따라 공작물의 가공비용을 절감하고, 공작기계의 신뢰성과 안정성을 향상시키며, 수출 증대를 도모할 수 있다.According to the present invention, the tool path changing device during cycle machining of a machine tool can reduce the machining cost of a workpiece according to the reduction in machining time, improve the reliability and stability of the machine tool, and increase exports.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)의 공구경로 제어부(300)는 메모리부(310)는 위치데이터 저장부(311), 이송데이터 저장부(312), 가공데이터 저장부(313), 및 반복횟수데이터 저장부(314)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the tool path control unit 300 of the tool path changing device 1 during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a memory unit 310, a position data storage unit 311, It includes a transfer data storage unit 312, a processing data storage unit 313, and a repetition count data storage unit 314.

위치데이터 저장부(311)는 사이클 가공시 공구의 시작좌표(A)와 공구의 종료좌표(A')에 대한 위치데이터를 저장한다. 공구의 시작좌표(A)와 공구의 종료좌표(A')는 공작물의 종류와 사이클 가공 종류에 따라 상이하다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 사이클 가공시 공구의 시작좌표(A)와 공구의 종료좌표(A')는 미리 입력된 룩업 데이터 형태로 저장될 수 있다.The positional data storage unit 311 stores positional data regarding the start coordinates (A) of the tool and the end coordinates (A') of the tool during cycle processing. The start coordinates (A) of the tool and the end coordinates (A') of the tool are different depending on the type of workpiece and the type of cycle processing. Although not limited thereto, the start coordinates (A) of the tool and the end coordinates (A') of the tool during cycle machining may be stored in the form of pre-input lookup data.

이송데이터 저장부(312)는 사이클 가공시 이송축, 이송방향, 및 이송속도를 저장한다. 이송속도는 다시 급속이송(R) 속도와 절삭이송(F) 속도가 저장된다. 이송축, 이송방향, 및 이송속도는 공작물의 종류와 사이클 가공 종류에 따라 상이하다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이송축, 이송방향, 및 이송속도는 미리 입력된 룩업 데이터 형태로 저장될 수 있다.The feed data storage unit 312 stores feed axes, feed directions, and feed speeds during cycle processing. As for the feed speed, the rapid feed (R) speed and the cutting feed (F) speed are stored again. The feed axis, feed direction, and feed speed are different depending on the type of workpiece and the type of cycle processing. Although not necessarily limited thereto, the transfer axis, transfer direction, and transfer speed may be stored in the form of pre-input lookup data.

가공데이터 저장부(313)는 사이클 가공 종류에 따라 X축 절입량(A), Z축 절입량(B), X축 도피량(C)을 저장한다. X축 절입량(A), Z축 절입량(B), X축 도피량(C)은 공작물의 종류와 사이클 가공 종류에 따라 상이하다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 축 절입량(A), Z축 절입량(B), X축 도피량(C)은 미리 입력된 룩업 데이터 형태로 저장될 수 있다.The processing data storage unit 313 stores the X-axis cutting amount (A), the Z-axis cutting amount (B), and the X-axis escape amount (C) according to the type of cycle processing. The X-axis cutting amount (A), Z-axis cutting amount (B), and X-axis ejection amount (C) are different depending on the type of workpiece and type of cycle processing. Although not necessarily limited thereto, the axis cutting amount (A), the Z-axis cutting amount (B), and the X-axis escaping amount (C) may be stored in the form of pre-input lookup data.

반복횟수데이터(K)는 사이클 가공시 반복횟수를 저장한다. 반복횟수 역시 공작물의 종류와 사이클 가공 종류에 따라 상이하다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 반복횟수(K)는 미리 입력된 룩업 데이터 형태로 저장될 수 있다.The repetition count data (K) stores the repetition count during cycle processing. The number of repetitions also differs depending on the type of workpiece and type of cycle processing. Although not necessarily limited thereto, the number of iterations K may be stored in the form of pre-input lookup data.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치(1)의 공구경로 제어부(300)의 연산부(320)는 사이클 유무 판단부(321), 사이클 가공 종류 판단부(322), 공구경로 계산부(323), 비교부(324), 및 변경부(325)를 포함한다.As shown in FIG. 6, during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention, the calculation unit 320 of the tool path control unit 300 of the tool path changing device 1 includes a cycle existence determination unit 321, a cycle It includes a processing type determination unit 322, a tool path calculation unit 323, a comparison unit 324, and a change unit 325.

사이클 유무 판단부(321)는 수치제어부(200)에서 생성된 공구경로와 HMI부(100)에 입력된 가공프로그램이 사이클 기능이 있는지를 판단한다.The cycle existence determination unit 321 determines whether the tool path generated by the numerical control unit 200 and the machining program input to the HMI unit 100 have a cycle function.

사이클 가공 종류 판단부(322)는 사이클 가공의 종류를 판단한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 사이클 가공 종류는 단일형 고정 사이클에서 사이클 종류는 외경 선삭 사이클, 내경 선삭 사이클, 나사 절삭 사이클, 단면 선삭 사이클의 4종류로 구분된다. The cycle processing type determination unit 322 determines the type of cycle processing. Although not necessarily limited thereto, the type of cycle processing is divided into four types in a single type fixed cycle: an outer diameter turning cycle, an inner diameter turning cycle, a thread cutting cycle, and a face turning cycle.

공구경로 계산부(323)는 위치데이터 저장부(311), 이송데이터 저장부(312), 가공데이터 저장부(313), 및 반복횟수데이터 저장부(314)의 정보와 사이클 가공 종류 판단부(322)의 사이클 가공의 종류에 따라 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산한다. 공구경로 계산부(323)는 사이클 종류가 외경 선삭 사이클인 경우 도 7과 같은 방식으로 계산된다. 다만, 내경 선삭 사이클과 단면 선삭 사이클은 외경 선삭 사이클과 사이클 패턴이 유사하여 자세한 설명은 이하 생략한다.The tool path calculation unit 323 includes the information of the position data storage unit 311, the transfer data storage unit 312, the processing data storage unit 313, and the repetition count data storage unit 314 and the cycle processing type determination unit ( According to the type of cycle machining in 322), the tool path is calculated so that the non-cutting path section becomes the shortest path. The tool path calculation unit 323 calculates in the same manner as in FIG. 7 when the cycle type is an external turning cycle. However, since the inner diameter turning cycle and the face turning cycle have similar cycle patterns to the outer diameter turning cycle, a detailed description thereof will be omitted below.

도 1 및 도 7을 참조하여 사이클 종류가 외경 선삭 사이클(내경 선삭 사이클 및 단면 선삭 사이클 포함)인 경우에 공구경로 계산부에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산하는 과정을 이하 설명한다.Referring to FIGS. 1 and 7, when the cycle type is an external turning cycle (including an internal turning cycle and a face turning cycle), the tool path calculation unit calculates the tool path so that the non-cutting path section becomes the shortest path. do.

도 1에 도시된 것처럼, X축 절입량이 A, Z축 절립량이 B, 반복횟수가 7회라고 할 때에 종래 공작기계의 사이클 가공시 공구경로는 사이클 종류가 외경 선삭 사이클인 도 1에서 점선 화살표로 표시된 총 비절삭 경로는 다음과 같다.As shown in FIG. 1, when the X-axis cutting amount is A, the Z-axis cutting amount is B, and the number of repetitions is 7, the tool path during cycle machining of a conventional machine tool is indicated by a dotted line arrow in FIG. 1 where the cycle type is an external turning cycle. The total non-cutting path, denoted by , is:

Figure 112017122919893-pat00001
Figure 112017122919893-pat00001

최종적으로 종래 외경 선삭 사이클 가공시 전체 비절삭 경로는 하기 수학식 1로 계산된다. Finally, the entire non-cutting path during conventional external turning cycle machining is calculated by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

전체 비절삭 경로 = 3KA - 2A + KBTotal non-cutting path = 3KA - 2A + KB

도 7에 도시된 것처럼, X축 절입량이 A, Z축 절립량이 B, 반복횟수가 7회라고 할 때에 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로는 사이클 종류가 외경 선삭 사이클인 도 7에서 점선 화살표로 표시된 총 비절삭 경로는 다음과 같다.As shown in FIG. 7, when the X-axis cutting amount is A, the Z-axis cutting amount is B, and the number of repetitions is 7, the tool path during cycle machining of the machine tool according to the present invention is shown in FIG. 7 in which the cycle type is an external turning cycle The total non-cutting path indicated by the dotted arrow in is:

Figure 112017122919893-pat00002
Figure 112017122919893-pat00002

Figure 112017122919893-pat00003
Figure 112017122919893-pat00003

최종적으로 본 발명에 의한 외경 선삭 사이클 가공시 전체 비절삭 경로는 하기 수학식 2로 계산된다.Finally, the entire non-cutting path during the external turning cycle machining according to the present invention is calculated by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

전체 비절삭 경로 =

Figure 112017122919893-pat00004
Total non-cutting path =
Figure 112017122919893-pat00004

공구경로 계산부(323)는 사이클 종류가 나사 절삭 사이클인 경우 도 9와 같은 방식으로 계산된다. The tool path calculation unit 323 calculates in the same manner as in FIG. 9 when the cycle type is a thread cutting cycle.

도 3 및 도 9를 참조하여 사이클 종류가 나사 절삭 사이클인 경우에 공구경로 계산부에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산하는 과정을 이하 설명한다.Referring to FIGS. 3 and 9 , a process of calculating a tool path so that a non-cutting path section becomes the shortest path in a tool path calculation unit when the cycle type is a thread cutting cycle will be described below.

도 3에 도시된 것처럼, X축 절입량이 A, Z축 절립량이 B, X축 도피량이 C, 반복횟수가 7회라고 할 때에 종래 공작기계의 사이클 가공시 공구경로는 사이클 종류가 나사 절삭 사이클인 도 3에서 점선 화살표로 표시된 총 비절삭 경로는 다음과 같다.As shown in FIG. 3, when the X-axis cutting amount is A, the Z-axis cutting amount is B, the X-axis escaping amount is C, and the number of repetitions is 7, the tool path during cycle machining of a conventional machine tool is a thread cutting cycle. The total non-cutting path indicated by the dotted line arrow in FIG. 3 is as follows.

Figure 112017122919893-pat00005
Figure 112017122919893-pat00005

최종적으로 종래 외경 선삭 사이클 가공시 전체 비절삭 경로는 하기 수학식 3으로 계산된다. Finally, the entire non-cutting path during conventional external turning cycle machining is calculated by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

전체 비절삭 경로 = 3KA - 2A +KB +KCTotal non-cutting path = 3KA - 2A +KB +KC

도 9에 도시된 것처럼, X축 절입량이 A, Z축 절립량이 B, X축 도피량이 C, 반복횟수가 7회라고 할 때에 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로는 사이클 종류가 나사 절삭 사이클인 도 9에서 점선 화살표로 표시된 총 비절삭 경로는 다음과 같다.As shown in FIG. 9, when the X-axis cutting amount is A, the Z-axis cutting amount is B, the X-axis escaping amount is C, and the number of repetitions is 7, the tool path during cycle machining of the machine tool according to the present invention has a cycle type The total non-cutting path indicated by the dotted line arrow in FIG. 9, which is a thread cutting cycle, is as follows.

Figure 112017122919893-pat00006
Figure 112017122919893-pat00006

Figure 112017122919893-pat00007
Figure 112017122919893-pat00007

최종적으로 본 발명에 의한 외경 선삭 사이클 가공시 전체 비절삭 경로는 하기 수학식 4로 계산된다.Finally, the entire non-cutting path during the external turning cycle machining according to the present invention is calculated by Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

전체 비절삭 경로

Figure 112017122919893-pat00008
Full non-cutting path
Figure 112017122919893-pat00008

비교부(324)는 수치제어부(200)에 생선된 기존 공구경로와 공구경로 계산부(323)를 통해 계산된 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로를 비교한다.The comparator 324 compares all non-cutting paths among the existing tool paths created by the numerical control unit 200 and the tool paths calculated by the tool path calculation unit 323.

외경 선삭 사이클에서 상술한 수학식 1에 의해 기존 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로와 수학식 2에 의한 본 발명에 의해 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 계산한 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로 길이를 비교하면 하기 표 1과 같다.In the external turning cycle, the total non-cutting path length among the tool paths calculated by selecting the entire non-cutting path among the existing tool paths according to Equation 1 and the non-cutting path section according to the present invention according to Equation 2 as the shortest path The comparison is shown in Table 1 below.

즉, 사이클 종류가 외경 선삭 사이클이고, X축 절입량이 2, Z축 절립량이 5, 반복횟수를 1회에서부터 10회까지로 할 때에 비절삭 경로를 최단경로로 변경전과 변경후로 비교하면 하기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 반복횟수가 1인 경우를 제외하고는 경로 감소율이 17~20%로 변경된다. That is, when the cycle type is an external turning cycle, the X-axis cutting amount is 2, the Z-axis cutting amount is 5, and the number of repetitions is from 1 to 10, comparing the non-cutting path to the shortest path before and after the change, the table below As can be seen from 1, the path reduction rate is changed to 17-20%, except for the case where the number of iterations is 1.

Figure 112017122919893-pat00009
Figure 112017122919893-pat00009

나사 절삭 사이클에서 상술한 수학식 3에 의해 기존 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로와 수학식 4에 의한 본 발명에 의해 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 계산한 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로 길이를 비교하면 하기 표 2과 같다.In the thread cutting cycle, the total non-cutting path length among the tool paths calculated by selecting the entire non-cutting path among the existing tool paths by Equation 3 and the non-cutting path section according to the present invention according to Equation 4 as the shortest path Comparison is shown in Table 2 below.

즉, 사이클 종류가 나사 절삭 사이클이고, X축 절입량이 2, Z축 절립량이 5, X축 도피량이 0, 반복횟수를 1회에서부터 10회까지로 할 때에 비절삭 경로를 최단경로로 변경전과 변경후로 비교하면 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 반복횟수가 1인 경우를 제외하고는 경로 감소율이 17~20%로 변경된다. That is, when the cycle type is a thread cutting cycle, the X-axis cutting amount is 2, the Z-axis cutting amount is 5, the X-axis escaping amount is 0, and the number of repetitions is from 1 to 10, the same as before changing the non-cutting path to the shortest path When compared after the change, as can be seen from Table 2 below, the path reduction rate is changed to 17 to 20%, except for the case where the number of iterations is 1.

Figure 112017122919893-pat00010
Figure 112017122919893-pat00010

나사 절삭 사이클에서 상술한 수학식 3에 의해 기존 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로와 수학식 4에 의한 본 발명에 의해 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 계산한 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로 길이를 비교하면 하기 표 3과 같다.In the thread cutting cycle, the total non-cutting path length among the tool paths calculated by selecting the entire non-cutting path among the existing tool paths by Equation 3 and the non-cutting path section according to the present invention according to Equation 4 as the shortest path The comparison is shown in Table 3 below.

즉, 사이클 종류가 나사 절삭 사이클이고, X축 절입량이 2, Z축 절립량이 5, X축 도피량이 0.5, 반복횟수를 1회에서부터 10회까지로 할 때에 비절삭 경로를 최단경로로 변경전과 변경후로 비교하면 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 반복횟수가 1인 경우를 제외하고는 경로 감소율이 6~24%로 변경된다. That is, when the cycle type is a thread cutting cycle, the X-axis cutting amount is 2, the Z-axis cutting amount is 5, the X-axis escaping amount is 0.5, and the number of repetitions is from 1 to 10, the same as before changing the non-cutting path to the shortest path When compared after the change, as can be seen from Table 2 below, the path reduction rate is changed to 6 to 24%, except for the case where the number of iterations is 1.

Figure 112017122919893-pat00011
Figure 112017122919893-pat00011

나사 절삭 사이클에서 상술한 수학식 3에 의해 기존 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로와 수학식 4에 의한 본 발명에 의해 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 계산한 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로 길이를 비교하면 하기 표 4와 같다.In the thread cutting cycle, the total non-cutting path length among the tool paths calculated by selecting the entire non-cutting path among the existing tool paths by Equation 3 and the non-cutting path section according to the present invention according to Equation 4 as the shortest path Comparison is shown in Table 4 below.

즉, 사이클 종류가 나사 절삭 사이클이고, X축 절입량이 2, Z축 절립량이 5, X축 도피량이 1, 반복횟수를 1회에서부터 10회까지로 할 때에 비절삭 경로를 최단경로로 변경전과 변경후로 비교하면 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 반복횟수가 1인 경우를 제외하고는 경로 감소율이 11~27%로 변경된다. That is, when the cycle type is a thread cutting cycle, the X-axis cutting amount is 2, the Z-axis cutting amount is 5, the X-axis escaping amount is 1, and the number of repetitions is from 1 to 10, the same as before changing the non-cutting path to the shortest path When compared after the change, as can be seen in Table 2 below, the path reduction rate is changed to 11 to 27%, except for the case where the number of iterations is 1.

Figure 112017122919893-pat00012
Figure 112017122919893-pat00012

나사 절삭 사이클에서 상술한 수학식 3에 의해 기존 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로와 수학식 4에 의한 본 발명에 의해 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 계산한 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로 길이를 비교하면 하기 표 5와 같다.In the thread cutting cycle, the total non-cutting path length among the tool paths calculated by selecting the entire non-cutting path among the existing tool paths by Equation 3 and the non-cutting path section according to the present invention according to Equation 4 as the shortest path The comparison is shown in Table 5 below.

즉, 사이클 종류가 나사 절삭 사이클이고, X축 절입량이 2, Z축 절립량이 5, X축 도피량이 1.5, 반복횟수를 1회에서부터 10회까지로 할 때에 비절삭 경로를 최단경로로 변경전과 변경후로 비교하면 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 반복횟수가 1인 경우를 제외하고는 경로 감소율이 15~30%로 변경된다. That is, when the cycle type is a thread cutting cycle, the X-axis cutting amount is 2, the Z-axis cutting amount is 5, the X-axis escaping amount is 1.5, and the number of repetitions is from 1 to 10, the same as before changing the non-cutting path to the shortest path When compared after the change, as can be seen from Table 2 below, the path reduction rate is changed to 15 to 30%, except for the case where the number of iterations is 1.

Figure 112017122919893-pat00013
Figure 112017122919893-pat00013

이처럼, 표 1 내지 표 5를 통해 나사 절삭 사이클에서 X축 도피량이 0일 때는 외경 선삭 사이클의 경로 감소율과 유사함을 알 수 있다.As such, it can be seen from Tables 1 to 5 that when the X-axis escape amount is 0 in the thread cutting cycle, the path reduction rate of the external turning cycle is similar.

또한, 반복횟수, X축 절입량, Z축 절입량이 동일한 경우에는 X축 도피량이 커질수록 경로 감소율을 증가함을 하기 표 6을 통해 알 수 있다.In addition, it can be seen from Table 6 below that the path reduction rate increases as the X-axis escape amount increases when the number of repetitions, the X-axis cutting amount, and the Z-axis cutting amount are the same.

Figure 112017122919893-pat00014
Figure 112017122919893-pat00014

이러한 표 1 내지 표 6과 유사한 방식으로 비교부에서 수치제어부에 생성된 종래 기존 공구경로와 공구경로 계산부를 통해 계산된 새로운 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로, 즉 경로 감소율을 비교한다. 다만, 표 1 내지 6은 본 발명의 사이클 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경 및 비교방법을 설명하기 위한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.In a manner similar to Tables 1 to 6, the comparison unit compares all non-cutting paths, that is, path reduction rates among the existing tool paths generated by the numerical control unit and the new tool paths calculated through the tool path calculation unit. However, Tables 1 to 6 change and compare the tool paths of the machining programs of the numerical control unit to perform cycle machining by selecting non-cutting path sections as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining of the present invention. It is intended to explain the method, but is not limited thereto.

변경부(325)는 비교부의 판단결과, 공구경로 계산부(324)를 통해 계산된 공구경로의 전체 비절삭 경로가 감소한 경우 수치제어부(200)의 기존 공구경로를 현재 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로로 변경한다.The change unit 325 converts the existing tool path of the numerical control unit 200 to the current tool path calculation unit when the total non-cutting path of the tool path calculated through the tool path calculation unit 324 is reduced as a result of the judgment of the comparison unit. Change to toolpath.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치는 HMI부를 통해 입력된 가공프로그램과 이를 전달받아 공구경로를 형성하는 수치제어부에서 사이클 가공시에 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 계산하고, 이를 종래 공구경로와 비교하여 전체 가공시간이 단축되는 공구경로로 가공을 수행함에 따라 공작기계의 생산성을 향상시키며, 사이클 가공시 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 자동으로 공구경로를 변경함에 따라 작업자의 편의를 도모하고, 사용자의 만족도를 극대화할 수 있다.Therefore, in the tool path changing device for cycle machining of a machine tool according to the present invention, a machining program input through the HMI unit and a numerical control unit that receives the received program and forms a tool path have the shortest path among the non-cutting path sections during cycle machining. The productivity of the machine tool is improved by automatically calculating the tool path to be, and performing machining with the tool path that shortens the total machining time by comparing it with the conventional tool path. By changing the tool path automatically as much as possible, it is possible to promote the convenience of the operator and maximize the user's satisfaction.

도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경방법을 설명한다. 도 11에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경방법은 가공프로그램 입력 단계(S1), 공구경로 생성 단계(S2), 위치데이터 저장 단계(S3), 이송데이터 저장 단계(S4), 가공데이터 저장 단계(S5), 반복횟수데이터 저장 단계(S6), 사이클 기능 유무 판단 단계(S7), 사이클 종류 판단 단계(S8), 공구경로 계산 단계(S9), 기존 공구경로와 현재 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로를 비교하는 단계(S10), 공구경로 변경 단계(S11)을 포함한다. 공구경로 계산부(323)와 비교부(324)이 계산 및 비교원리는 앞에서 자세히 설명한고 이하에서도 동일한바 이후에는 각 단계에 대한 내용을 중점으로 설명한다.Referring to FIG. 11, a method of changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 11, a method for changing a tool path during cycle machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes inputting a machining program (S1), generating a tool path (S2), storing position data (S3), Transfer data storage step (S4), processing data storage step (S5), repetition count data storage step (S6), cycle function determination step (S7), cycle type determination step (S8), tool path calculation step (S9), Comparing the entire non-cutting path among the existing tool path and the current tool path (S10), and changing the tool path (S11). The calculation and comparison principles of the tool path calculation unit 323 and the comparison unit 324 have been described in detail above, and the same will be described below with emphasis on each step.

HMI부(100)를 이용하여 하나 이상의 공작물 가공프로그램을 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력한다. One or more workpiece processing programs are input using the HMI unit 100 to process a workpiece.

가공프로그램 입력 단계(S1) 이후에, 수치제어부(200)에서 입력된 가공프로그램 전송받아 공작물의 가공하기 위해 공구경로를 생성한다.After the machining program input step (S1), the machining program input from the numerical control unit 200 is received and a tool path is created to process the workpiece.

공구경로 생성 단계(S2) 이후에, 사이클 가공시 공구의 시작좌표(A)와 공구의 종료좌표(A')에 대한 위치데이터를 위치데이터 저장부(311)에 저장한다.After the tool path generation step (S2), position data for the start coordinates (A) of the tool and the end coordinates (A') of the tool are stored in the position data storage unit 311 during cycle machining.

위치데이터 저장 단계(S3) 이후에, 사이클 가공시 이송축, 이송방향, 및 이송속도를 이송데이터 저장부(312)에 저장한다. 이송속도는 다시 급속이송(R) 속도와 절삭이송(F) 속도로 저장된다.After the position data storage step (S3), the feed axis, feed direction, and feed speed during cycle processing are stored in the feed data storage unit 312. Feed rate is stored again as rapid feed (R) speed and cutting feed (F) speed.

이송데이터 저장 단계(S4) 이후에, 사이클 가공 종류에 따른 X축 절입량, Z축 절입량, X축 도피량을 가공데이터 저장부(313)에 저장한다.After the transfer data storage step (S4), the X-axis cutting amount, Z-axis cutting amount, and X-axis escaping amount according to the type of cycle processing are stored in the processing data storage unit 313.

가공데이터 저장 단계(S5) 이후에, 사이클 가공시 반복횟수를 반복횟수 데이터 저장부(314)에 저장한다.After the processing data storage step (S5), the number of repetitions during cycle processing is stored in the repetition number data storage unit 314.

반복횟수데이터 저장 단계(S6) 이후에, 수치제어부(200)에서 생성된 공구경로와 HMI부(100)에 입력된 가공프로그램이 사이클 기능이 있는지를 사이클 유무 판단부(321)에서 판단한다.After the repetition count data storage step (S6), the cycle existence determination unit 321 determines whether the tool path generated by the numerical control unit 200 and the machining program input to the HMI unit 100 have a cycle function.

사이클 기능 유무 판단 단계(S7) 이후에, 사이클 가공의 종류를 판단한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 사이클 가공 종류는 단일형 고정 사이클에서 사이클 종류는 외경 선삭 사이클, 내경 선삭 사이클, 나사 절삭 사이클, 단면 선삭 사이클의 4종류로 구분된다. After the cycle function determination step (S7), the type of cycle processing is determined. Although not necessarily limited thereto, the type of cycle processing is divided into four types in a single type fixed cycle: an outer diameter turning cycle, an inner diameter turning cycle, a thread cutting cycle, and a face turning cycle.

사이클 종류 판단 단계(S8) 이후에, 공구경로 계산부(323)에서 위치데이터, 이송데이터, 가공데이터, 반복횟수데이터와 사이클 가공의 종류에 따라 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산한다. 이러한 계산 원리는 앞에서 자세히 설명하였고 동일한바 이하 생략한다.After the cycle type determination step (S8), the tool path calculation unit 323 calculates the tool path so that the non-cutting path section becomes the shortest path according to the position data, transfer data, processing data, repetition count data, and type of cycle processing in the tool path calculation unit 323. do. This calculation principle has been described in detail above, and the same will be omitted below.

공구경로 계산 단계(S9) 이후에, 비교부(324)에서 수치제어부에 생성된 기존 공구경로와 현재 계산된 공구경로 중 전체 비절삭 경로를 비교한다. 이러한 비교원리는 앞에서 자세히 설명하였고 동일한바 이하 생략한다.After the tool path calculation step (S9), the comparison unit 324 compares the existing tool path generated in the numerical control unit with all non-cutting paths among the currently calculated tool paths. This comparison principle has been described in detail above, and the same will be omitted below.

비교 단계(S10) 이후에, 비교 결과 현재 계산된 공구경로의 비절삭 경로가 감소(비절삭 경로 감소율이 증가한 경우 동일)한 경우 수치제어부(200)의 기존 공구경로를 현재 공구경로로 변경한다.After the comparison step (S10), when the non-cutting path of the currently calculated tool path decreases (the same when the non-cutting path reduction rate increases) as a result of the comparison, the existing tool path of the numerical control unit 200 is changed to the current tool path.

따라서, 가공시에 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 자동으로 변경하여 비절삭 시간을 감소시켜 최종적으로 전체 가공 시간을 단축하고, 이를 자동으로 변경하여 사용자의 편의를 도모하며, 공작기계의 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, during machining, the tool path of the machining program of the numerical control unit is automatically changed to select the non-cutting path section as the shortest path among the tool paths generated by the numerical control unit to perform cycle machining, thereby reducing the non-cutting time and finally It is possible to shorten the entire processing time, promote user convenience by automatically changing it, and improve productivity of the machine tool.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the art will find the scope of the present invention described in the claims to be described later. It will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and technical scope. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1 : 공구경로 변경장치, 2 : 공구,
3 : 공작물, 100 : HMI부,
200 : 수치제어부, 300 : 공구경로 제어부,
310 : 메모리부, 311 : 위치데이터 저장부,
312 : 이송데이터 저장부, 313 : 가공데이터 저장부,
314 : 반복횟수데이터 저장부, 320 : 연산부,
321 : 사이클 유무 판단부, 322 : 사이클 가공 종류 판단부,
323 : 공구경로 계산부, 324 : 비교부,
325 : 변경부, 400 : PLC,
A : 시작좌표, X축 절입량, A' : 종료좌표,
B : Z축 절입량, C : X축 도피량,
K : 반복횟수, R : 급속이송,
F : 절삭이송.
1: tool path changing device, 2: tool,
3: workpiece, 100: HMI unit,
200: numerical control unit, 300: tool path control unit,
310: memory unit, 311: location data storage unit,
312: transfer data storage unit, 313: processing data storage unit,
314: repetition count data storage unit, 320: calculation unit,
321: cycle existence determination unit, 322: cycle processing type determination unit,
323: tool path calculation unit, 324: comparison unit,
325: change unit, 400: PLC,
A: start coordinates, X-axis infeed amount, A': end coordinates,
B: Z-axis infeed amount, C: X-axis escape amount,
K: number of repetitions, R: rapid traverse,
F: cutting feed.

Claims (5)

공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 HMI부;
상기 HMI부에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물의 가공하기 위한 공구경로를 생성하는 수치제어부;
사이클 가공시에 상기 수치제어부에 의해 생성된 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 상기 수치제어부의 가공프로그램의 공구경로를 변경하는 공구경로 제어부; 및
상기 HMI부, 상기 수치제어부, 또는 상기 공구경로 제어부와의 통신을 통해 사이클 가공 수행시에 최단경로로 변경된 사이클 가공 공구경로에 따라 구동부를 구동하는 PLC;를 포함하고,
상기 공구경로 제어부는,
공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 변경하기 위한 정보를 저장하는 메모리부; 및
상기 메모리부에 저장된 정보를 통해 상기 수치제어부에 의해 생성된 사이클 가공시 공구경로 중에서 비절삭 경로 구간을 최단경로로 선택하여 사이클 가공을 수행하도록 공구경로를 연산하는 연산부;를 포함하고,
상기 메모리부는,
사이클 가공시 공구의 시작좌표와 공구의 종료좌표에 대한 위치데이터를 저장하는 위치데이터 저장부;
사이클 가공시 이송축, 이송방향, 및 이송속도를 저장하는 이송데이터 저장부;
사이클 가공 종류에 따라 X축 절입량, Z축 절입량, X축 도피량을 저장하는 가공데이터 저장부; 및
사이클 가공시 반복횟수를 저장하는 반복횟수데이터 저장부;를 포함하고,
상기 연산부는,
상기 수치제어부에서 생성된 공구경로와 상기 HMI부에 입력된 가공프로그램이 사이클 기능이 있는지를 판단하는 사이클 유무 판단부;
사이클 가공의 종류를 판단하는 사이클 가공 종류 판단부;
상기 위치데이터 저장부, 상기 이송데이터 저장부, 상기 가공데이터 저장부, 및 상기 반복횟수데이터 저장부의 정보와 사이클 가공 종류 판단부의 사이클 가공의 종류에 따라 비절삭 경로 구간이 최단경로가 되도록 공구경로를 계산하는 공구경로 계산부;
상기 수치제어부에 생성된 기존 공구경로와 상기 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로 중에서 전체 비절삭 경로를 비교하는 비교부; 및
상기 비교부의 판단결과, 상기 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로의 전체 비절삭 경로가 감소한 경우 상기 수치제어부의 기존 공구경로를 현재 공구경로 계산부를 통해 계산된 공구경로로 변경하는 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 사이클 가공시 공구경로 변경장치.
HMI unit for inputting a machining program for machining a workpiece;
a numerical control unit receiving the processing program input to the HMI unit and generating a tool path for processing a workpiece;
a tool path control unit that changes a tool path of a machining program of the numerical control unit to perform cycle machining by selecting a non-cutting path section as the shortest path among tool paths generated by the numerical control unit during cycle machining; and
A PLC driving a drive unit according to a cycle processing tool path changed to the shortest path when cycle processing is performed through communication with the HMI unit, the numerical control unit, or the tool path control unit;
The tool path control unit,
a memory unit for storing information for changing a non-cutting path section among tool paths to a shortest path; and
An arithmetic unit for selecting a non-cutting path section as the shortest path among tool paths generated by the numerical control unit through the information stored in the memory unit and calculating a tool path to perform cycle machining;
the memory unit,
a position data storage unit for storing position data about the start coordinates of the tool and the end coordinates of the tool during cycle processing;
a feed data storage unit for storing a feed axis, a feed direction, and a feed speed during cycle processing;
A processing data storage unit for storing an X-axis cutting amount, a Z-axis cutting amount, and an X-axis escaping amount according to the type of cycle processing; and
It includes; repeat count data storage unit for storing the number of iterations during cycle processing;
The calculation unit,
a cycle determination unit for determining whether the tool path generated by the numerical control unit and the processing program input to the HMI unit have a cycle function;
Cycle processing type determination unit for determining the type of cycle processing;
According to the information of the location data storage unit, the transfer data storage unit, the processing data storage unit, and the repetition count data storage unit and the cycle processing type of the cycle processing type determination unit, the tool path is determined so that the non-cutting path section becomes the shortest path. a tool path calculation unit that calculates;
a comparison unit for comparing entire non-cutting paths among the existing tool paths generated by the numerical control unit and the tool paths calculated through the tool path calculation unit; and
and a change unit for changing the existing tool path of the numerical control unit to the tool path calculated through the current tool path calculation unit when the total non-cutting path of the tool path calculated through the tool path calculation unit is reduced as a result of the determination of the comparison unit. A tool path changing device during cycle processing of a machine tool, characterized in that for doing.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015011669A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 ファナック株式会社 Numerical control device with starting point path shortening function of complex fixed cycle

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