KR0164998B1 - 나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치에 관한 것으로서, 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식을 절충하여 절삭툴에 무리한 부하를 주지 않으면서도 빠른 속도로 절삭을 할 수 있도록 한 것이다. 본 발명은 가공물을 매회 절삭깊이로 소정깊이 변경점까지 다수회 절삭하는 단계와; 상기 변경점 이후 절삭목표깊이까지 상기 가공물을 매회 일정한 절삭양으로 다수회 절삭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공방법 및 상기 방법을 사용하여 나사절삭가공을 하는 나사절삭가공장치를 제공한다.

Description

나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치

제1도는 본 발명에 따른 나사절삭가공방법을 나타낸 흐름도.

제2도는 나사절삭가공의 제어에 필요한 수치를 도시한 가공물의 부분단면도.

제3도는 본 발명에 따른 나사절삭가공장치의 블럭도.

제4도는 절입량 가공방식에 의한 나사절삭가공 상태를 도시한 부분단면도.

제5도는 절삭량 가공방식에 의한 나사절삭가공 상태를 도시한 부분단면도이다.

본 발명은 나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치에 관한 것이다.

나사절삭가공을 하는 데 있어서는, 원통형상으로 제조한 가공물을 회전시키면서 절삭툴로 가공물의 표면을 절삭하는 방법이 사용되고 있으며, 이 절삭방법에는 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식이 있다.

제4도는 절입량 가공방식에 의한 나사절삭가공 상태를 도시한 부분단면도이고, 제5도는 절삭량 가공방식에 의한 나사절삭가공 상태를 도시한 부분단면도이다. 절입량 가공방식은 가공물(21)이 회전축선(22)을 중심으로 회전할 때, 매 회전당 절삭툴(23)에 의해 절삭되는 깊이(D)를 일정하게 하여 절삭목표깊이까지 절삭을 하는 방법이고, 절삭량 가공방식은 가공물(31)이 회전축선(32)을 중심으로 회전할 때 절삭툴(33)이 현재 절삭하고 있는 깊이에 관계없이 매 회전당 절삭되는 양을 일정하게 하여 절삭목표깊이까지 절삭을 하는 방법이다.

절입량 가공방식은, 현재 절삭하고 있는 깊이가 깊어질수록 절삭툴(23)과 가공물(21)이 접하는 부위가 넓어짐에도 불구하고 항상 일정한 깊이를 절삭하므로, 절삭이 진행됨에 따라 절삭하는 양이 많아지게 되어 절삭툴(23)에 무리한 부하를 줄 수 있는 단점이 있으나, 절삭가공 속도가 빠르다는 장점이 있다.

절삭량 가공방식은, 현재 절삭하고 있는 깊이가 깊어져 절삭툴(33)과 가공물(31)이 접하는 부위가 넓어짐에 따라 절삭하는 깊이를 점차로 줄여 항상 일정한 양을 절삭하므로, 절삭툴(33)이 받는 부하가 항상 일정하다는 장점이 있으나, 절삭가공 속도가 느리다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식을 절충하여, 절삭툴에 무리한 부하를 주지 않으면서도 빠른 속도로 절삭을 할 수 있는 나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 원통형상의 가공물의 외표면을 다수회 절삭하여 나사산을 가공하는 나사절삭가공방법에 있어서, 상기 가공물을 매회 일정한 절삭깊이로 소정깊이 변경점까지 다수회 절삭하는 일정절입량 절삭단계와; 상기 변경점 이후 절삭목표깊이까지 상기 가공물을 매회 일정한 절삭양으로 다수회 절삭하는 일정절삭량 절삭단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공방법에 의해 달성된다.

여기서 상기 소정깊이는, 상기 가공물의 재료특성과 상기 목표절삭깊이에 따라 결정하여 사전에 입력함으로써, 가공물에 따라 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식의 절충 비율을 조절할 수 있고, 필요에 따라 절입량 가공방식만으로 혹은 절삭량 가공방식만으로 나사가공을 행할 수 있도록 본 발명의 목적을 보다 효율적으로 달성할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 원통형상의 가공물을 회전시키는 회전구동부와, 상기 절삭가공 대상물의 회전축선을 향해 접근이반가능하며 상기 회전하는 가공물의 외표면을 다수회 절삭하여 나사산을 가공하는 절삭툴과, 상기 가공물의 절삭 공정을 제어하는 제어부를 갖는 나사절삭가공장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가공물의 매회의 절삭깊이를 일정하게 하여 소정깊이의 변경점까지 다수회 절삭을 하고, 상기 변경점 이후부터 절삭목표깊이까지 상기 가공물의 매회의 절삭량을 일정하게 하여 다수회 절삭을 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공장치가 제공된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 나사절삭가공방법을 나타낸 흐름도이다. 현재깊이는 가공물의 표면으로부터 절삭툴의 단부가 절삭하여 들어간 깊이를 나타내고, 가공목표깊이는 나사산의 크기를 결정하기 위해 최종적으로 절삭해야 하는 깊이를 나타내며, 변경깊이는 절입량 가공방식을 행하다가 절삭량 가공방식을 행하는 분기점이 되는 깊이이다. 즉, 나사부의 최저면에 해당하는 골에서부터 나사산까지의 높이에 이르는 중간부분의 변경점(T)의 위치가 된다. 따라서, 나사절삭가공을 개시하기 전에 나사절삭에 필요한 변경점(T)깊이, 가공목표깊이 등의 수치는 미리 입력되어야 한다.

나사절삭가공이 개시되면, 먼저 현재 절삭하고 있는 깊이와 변경점(T)깊이를 비교하여(S1), 현재깊이가 변경깊이에 이르지 못한 경우에는 절입량식에 의한 나사가공을 행하고(S2), 현재 깊이가 변경깊이에 이른 경우에는 절삭량식에 의한 나사가공을 행한다(S4).

절입량식 나사가공에 의해 대상물을 일회 가공하고 난 뒤에는 현재깊이가 가공목표깊이에 이르렀는가를 판별하여(S3), 가공목표깊이에 이르지 못한 경우에는 다시 현재 절삭하고 있는 깊이와 변경깊이를 비교하고(S1), 이에 따라 가공방식을 다시 결정하며, 가공목표깊이에 이른 경우에는 절삭가공 공정을 완료한다.

이와 같은 과정에 의해 변경점(T)깊이에 이르기까지는 절입량식 나사가공이 행해지고 변경점(T)깊이에 이른 후부터는 절삭량식 나사가공이 행해진다(S4). 절삭량식 나사가공에 의해 대상물을 일회 가공하고 난 뒤에는 현재깊이가 가공목표깊이에 이르렀는가를 판별하여(S5), 가공목표깊이에이르지 못한 경우에는 다시 절삭량식에 의한 나사가공이 행해진다.

변경점(T)깊이를 가공목표깊이보다 크게 입력하였을 경우에는 절삭가공 공정이 완료될 때까지 절입량식에 의한 나사가공이 이루어지며, 변경점(T)깊이를 '0'보다 작은 수치로 입력하였을 경우에는 절삭가공 공정이 완료될 때까지 절삭량식에 의한 나사가공이 이루어진다. 절삭가공에 필요한 방식이나, 변경깊이에 대한 결정은 가공물의 재질, 강도 등과 절삭하고자하는 가공목표깊이 등에 따라, 절삭가공의 속도적인 측면과 절삭툴에 걸리는 부하의 크기 등을 고려하여 사용자가 결정하여 입력한다.

제2도는 나사절삭가공의 제어에 필요한 수치를 도시한 가공물의 부분단면도이다. 나사절삭가공에 있어서는 가공물의 최종적인 가공상태의 수치에 대한 데이타가 주로 필요하게 된다. 즉, 회전중심축선(2)으로부터 나사부의 최저면에 해당하는 골(5)까지의 거리(l), 골(5)에서부터 나사산(5)까지의 높이(K), 나사산(6)과 이웃 나사산(6') 사이의 거리, 절입량식 나사가공에 있어서의 일회 절입깊이(D), 절삭량식 가공에 있어서의 일회 절삭량(표시되지 않음), 절입량식과 절삭량식의 변경점(T)의 위치 등에 대한 데이터가 사전에 입력된다.

또한, X, Z은 가공하고자 하는 가공목표의 X축 및 Z축의 좌표점을 나타낸다.

제3도는 본 발명에 따른 나사절삭가공장치의 제어블럭도이다. ROM(11)에는 시스템 전반을 제어하는 프로그램이 저장되어 있고, RAM(13)에는 제2도에서 설명한 데이터들이 입력되며, CPU(10)에서는 ROM(11)과 RAM(13)의 정보에 따라 서보모터(19) 및 절삭가공선반(15) 등을 제어한다. PLC(17)는 프로그래머블 로직 콘트롤러로서 CPU(10)와 절삭가공선반(15)과의 인터페이스를 위해 사용되고, 표시부(16)는 현재의 절삭가공방식, 절삭가공깊이 등을 표시하여 현재 절삭가공공정의 진척도를 외부에 나타낸다.

절삭가공에 필요한 데이터를 입력하고 절삭가공을 개시하면, CPU(10)에서는 그 데이타 및 ROM(11)의 프로그램에 따라 절삭가공선반(15)과 서보모터(19) 등을 구동하여 나사절삭가공을 행하며, 표시부(16)를 통해 공정 상태를 표시한다.

상기와 같은 나사절삭가공방법 및 나사절삭가공장치는, 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식을 절충하여 절삭툴에 무리한 부하를 주지 않으면서도 빠른 속도로 절삭을 할 수 있고, 가공물의 재료특성과 상기 목표절삭깊이에 따라 절입량 가공방식과 절삭량 가공방식의 절충 비율을 조절할 수 있고, 필요에 따라 절입량 가공방식만으로 혹은 절삭량 가공방식만으로 나사가공을 행할 수 있다.

Claims (3)

1. 원통형상의 가공물의 외표면을 다수회 절삭하여 나사산을 가공하는 나사절삭가공방법에 있어서, 상기 가공물을 매회 일정한 절삭깊이로 소정깊이 변경점까지 다수회 절삭하는 일정절입량 절삭단계와; 상기 변경점 이후 절삭목표깊이까지 상기 가공물을 매회 일정한 절삭양으로 다수회 절삭하는 일정절삭량 절삭단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정깊이는, 상기 가공물의 재료특성과 상기 목표절삭깊이에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공방법.
3. 원통형상의 가공물을 회전시키는 회전구동부와, 상기 절삭가공 대상물의 회전축선을 향해 접근이반가능하며 상기 회전하는 가공물의 외표면을 다수회 절삭하여 나사산을 가공하는 절삭툴과, 상기 가공물의 절삭 공정을 제어하는 제어부를 갖는 나사절삭가공장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가공물의 매회의 절삭깊이를 일정하게 하여 소정깊이의 변경점까지 다수회 절삭을 하고, 상기 변경점 이후부터 절삭목표깊이까지 상기 가공물의 일회의 절삭량을 일정하게 하여 다수회 절삭을 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 나사절삭가공장치.