KR100253684B1

KR100253684B1 - 가공능률을향상시키기위해가공기의능력을고려하여커터경로를규정하는이산점들을생성하는방법

Info

Publication number: KR100253684B1
Application number: KR1019970024908A
Authority: KR
Inventors: 하루히사 히가사야마; 미쓰루 구보따
Original assignee: 와다 아끼히로; 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2000-04-15
Also published as: FR2749950A1; DE19725461A1; US5923561A; JPH1069311A; KR19980086349A; DE19725461B4; JP3593850B2; FR2749950B1

Abstract

커터를 요구되는 커터경로를 따라 이동시키기 위해 상기 커터가 따르게 될 연속하는 개별점들을 결정하기 위한 방법은, 커터의 운동속도가 최대한 증대되도록, 곡률반경과 제 1 스페이스 간격 및 상기 커터의 운동속도 사이의 관계에 따라, 상기 요구되는 커터경로의 곡률반경에 근거하여 연속방향으로의 개별점들의 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계와, 상기 개별점들이 상기 제 1 스페이스 간격에 해당하는 거리만큼 연속방향으로 서로 떨어져 있도록, 제 1 스페이스 간격에 근거하여 개별점들은 결정하는 단계를 포함한다.

Description

가공능률을 향상시키기 위해 가공기의 능력을 고려하여 커터경로를 규정하는 이산점들을 생성하는 방법{PROCESS OF GENERATING DISCRETE POINTS DEFINING CUTTER PATH, BY TAKING ACCOUNT OF ABILITY OF INDIVIDUAL MACHINE, SO AS TO INCREASE MACHINING EFFICIENCY}

본 발명은, 작업물을 가공하기 위한 절삭공구 또는 커터가 따르게 되는 커터경로를 규정하는 연속적인 이산점들(개별점들)을 나타내는 커터 경로 데이터를 결정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, NC (Numerically Controlled) 가공기에서 작업물을 가공함으로써 요구하는 제품을 생산하는 방법에는, CAD (Computer Aided Design) 데이터 프로세싱 단계, CAM (Computer Aided Manufacturing) 데이터 프로세싱 단계, 및 NC 가공 단계가 있는데, 이들 가공방법은 도 23 에서 도시된 바와 같은 절차로 실행된다.

상기 CAD 데이터 프로세싱 단계에서, 작업물의 요구되는 절삭윤곽 (요구되는 작업물의 형상) 을 나타내는 표면 모델 또는 솔리드 모델 형태의 부품 기하학적 형상 데이터는 CAD 프로세싱의 작업자에 의해 발생된 지령에 따라 생성된다.

CAM 데이터 프로세싱 단계에서는, 커터 경로를 규정하는 연속적인 이산점들은, CAM 프로세서의 작업자에 의해 입력된 부품 기하학 데이터를 근거한 계산으로 얻어지며, 따라서 미리 정해진 커터의 기준점은 후속되는 NC 가공 단계에서 상기 이산점들을 지나게 된다. 커터의 기준점은 예컨데 커터의 중심점이 될 수 있다. 이산점 (이하, "이산 커터경로 지정점" 이라 한다) 은 커터 형상에 의해 결정되는 거리만큼 절삭윤곽에 대해 법선방향으로 작업물의 요구되는 절삭윤곽으로 부터 편위된다. 예컨데, 커터 경로의 편위 거리는 커터의 곡률반경으로 결정된다. CAM 데이터 프로세싱 단계에서, 이산 커터 경로 지정점을 나타내는 커터 경로 데이터가 이어서 발생된다.

CAM 데이터 프로세싱 단계는, 작업물이 요구되는 절삭윤곽으로 가공되는 후속 NC 가공단계에서의 사용에 적합한 NC 데이터 (수치제어 데이터) 로 커터경로 지정점을 나타내는 커터경로 데이터와, 인접한 이산 커터경로 지정점에 대한 직선보간 또는 원호보간을 지시하는 보간 데이터를 포함한다. 직선 보간에서, 인접한 이산점들은 선분으로 연겨되고, 원호 보간에서는 인접한 이산점들이 원호 세그먼트로 연결된다.

NC 가공단계에서, 커터운동 지령은 제어장치에 제공된 NC 데이터에 근거하여 준비된다. 상기 제어장치는, 곡률반경과 스페이스 간격 및 운동 속도에 따라 근사적인 커터의 곡률반경 (NC 데이터로 나타내어진 연속적인 이산점들로부터 추정된다) 과 이산점들의 스페이스 간격에 근거한 커터의 이동속도를 결정한다. 다음에, 제어장치는 커터운동 명령을 (예컨데, 펄스신호 형태로) 가공기에 연속적으로 전달하기 위해 커터운동 지령을 준비하여, 이에 따라 커터는 제어장치에 의해 제어되는 가공기의 다수의 축에 의해 소정의 이동속도를 운동하게 된다.

커터가 커터경로중 실질적인 직선부를 따라 이동할 때, 다시 말해 커터의 운동방향이 실질적으로 일정하게 유지될 때, 상기 제어장치는 가동기의 작업자에 의해 제어장치에 입력된 지령값에 근거하여 커터의 이동속도를 결정한다. 그러나, 커터가 비교적 작은 곡률반경을 갖는 커터경로의 곡선부를 따라 이동할 때, 다시 말해 커터의 이동방향이 상당히 변할 때는, 커터는 가동되는 부품의 치수정확성을 확보하기 위해 충분히 느린 속도로 움직여야 한다. 상기 제어장치는 커터 운동시의 가속 및 감속을 최적화하기 위해 운동 속도를 제어하는 기능을 갖는데, 이로써 가공 정밀도를 보장하면서 운동속도를 증가시킬 수 있게 된다.

제어장치로 이루어지는 속도제어에는, 속도변동 제어와 원심 가속도 제어가 포함된다. 상기 속도변동 제어는, 연속적인 운동지령에 대응하는 커터의 두 연속운동 사이에서 한 해당 제어축을 따른 커터의 각 이동속도에서의 변동이 지나치게 크지 않도록, 커터의 최종 운동속도를 결정하는 것이다. 원심 가속도 제어는, 커터가 비교적 작은 곡률반경을 갖는 커터경로의 곡선부를 따라 운동할 때도 커터의 원심 가속도가 지나치게 크지 않도록, 커터의 최종 운동속도를 결정하는 것이다.

따라서, 도 24 에서 보는 바와 같이, 커터가 따르는 이산점들의 위치에 따라서, 커터는 상기 속도변동 제어와 원심 가속도 제어로 자동적으로 가속 및 감속되는 것이다. 가공기는 이렇게 해서 결정된 커터의 운동속도를 나타내는 데이터를 포함하는 커터운동 지령을 상기 제어장치로부터 받아들이게 되며, 이로써 가공기가 작동되면 커터는 커터운동 지령에 따라 커터경로를 따르게 되어, 작업물은 요구되는 절삭윤곽으로 가공되는 것이다.

상기 설명으로 부터 알 수 있듯이, 작업물을 소정의 절삭윤곽으로 가공하는 일련의 단계에는, 커터가 따르게 될 커터경로를 규정하는 이산 커터경로 지정점들을 발생시키기 위한 데이터 프로세싱 작업이 포함된다. 이러한 데이터 처리 동작은 부분 기하학적 평상 데이터가 준비되고 난 후, 그리고 커터 운동 지령이 생성되기 전에 구현된다. 도 23 의 예에서 보는 바와 같이, 상기 데이터 프로세싱 작업은, CAM 데이터 프로세싱 단계에서의 계산으로 이산 커터경로 지정점들을 얻기 위한 작업이다.

종래의 CAM 데이터 프로세싱 단계에서, 도 25 에서 보는 바와 같이, 이산 커터경로 지정점들은, 작업물의 요구되는 절삭 프로파일과, 연속적인 이산점들에 의해 규정되는 커터경로의 허용가능한 최대 편위량인 미리 정해진 허용치에 기하여, 요구되는 절산 윤곽을 정확하게 따르는 소정의 커터경로로부터 결정된다. 일반정으로 이산점들로 규정되는 소정의 커터경로는 인접한 이산점들을 연결해주는 선분으로 이루어져 있다. 다시말해, 작업물의 최소한의 NC 가공 정확도 (가공되는 부품의 치수 정확도) 를 보장함과 동시에 요구되는 커터경로 데이터의 양을 최소로 하기 위해, 상기 커터경로는 이산점들로 근사화된다.

위에서 설명한 바와 같은 종래의 단계에서는, 커터경로 데이터의 양을 줄이기 위한 요건은 충분한 NC 가공의 정확도를 보장하면서 만족될 수 있다. 그러나, 운동속도를 증가시키기 위한 요건과 같은 다른 요건이 NC 가공에서 필요하다.

사실상 소망의 커터경로로부터 실질적으로 제로만큼 벗어나 있는 (실질적으로 벗어나지 않은) 이상적인 커터경로를 따라 커터가 이동할 수 있다면, 도 26b 의 그래프에서 파선으로 표시된 바와 같이, 커터가 커터경로의 전환점 바로 직전 및 직후에 움직이는 경우를 제외하고는, 상기 커터는 감속 및 가속될 필요가 없을 것이다. 그러나, 이상적인 커터경로를 따라 커터를 이동시키는 것은 불가능하다. 실제로는, 요구되는 커터경로를 근화시키기 위한 이산 커터경로 지정점들을 연결하는 직선들로 이루어지는 근사적인 커터경로를 따라 커터가 이동하게 된다. 따라서, 도 26b 에서 보는 바와 같이, 커터는 속도변동 제어와 원심 가속도 제어에 의해 불필요하게 가속 및 감속된다.

운동속도를 증가시키기 위해서는, 불필요한 가속 및 감속을 방지하는 것이 바람직하다. 그러나, 연속적인 이산점들로 규정되는 근사적인 커터경로가 소정의 커터경로로부터 편위되는 정도가 규정된 공차보다 크지 않아야 된다는 요건을 만족시키기 위해서만 이산 커터경로 지정점들이 생산되는 경우에는, 불필요한 가속 및 감속이 충분히 방지되지 못한다. 이러한 경우, 작업자가 커터의 운동속도를 증대시키는 명령을 제어장치에 주더라도, 도 27a, 27b 및 27c 에서 보는 바와 같이, 가속 및 감속은 더욱 빈번하게 또한 크게 발생되며, 그 결과 운동속도의 증대가 불가능하게 된다. 따라서, 종래기술은, 충분한 NC 가공의 정확도를 보장함과 동시에 이동속도의 증대라는 요건을 만족시킬 수 없다는 단점을 갖는다.

본 출원의 발명자들이 수행한 연구에 의하면, 이산 커터경로 지정점들을 결정하는 단계에서, 커터의 운동속도와 관련되며 가공기 마다 상이한 가공능력을 고려하는 것이 중요하다는 것이 밝혀졌다.

그러므로, 본 발명의 목적은, NC 가공시 커터 운동속도의 증대라는 NC 가공 요건을 만족시키기 위해 커터경로의 최적화를 가능케하는, 가공기 특성인 가공능력을 고려하여 이산 커터경로 지정점들을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이산(개별) 커터경로 지정점들(definition points)을 결정하는 단계를 개략적으로 보여주는 도면.

도 2 는 이산(개별) 커터경로 지정점들을 나타내는 데이터가 제공되는 제어 장치로 제어되는 NC 가공기의 가공능력을 보여주는 3차원 그래프.

도 3 은 본 발명의 방법을 실행하는데 적합한 커터경로 데이터 생성장치를 보여주는 블러 다이어그램.

도 4 는 필요에 따라서는 도 3 에 도시된 장치의 컴퓨터로 실행되며 또한 장치의 외부 메모리 장치에 있는 데이터 저장 매체에 저장되는 프로그램을 도시하는 순서도.

도 5 는 도 4 의 순서도 중 단계 S2 에서 실행되는, 곡선 규정 방정식을 얻기 위한 경로를 도시하는 순서도.

도 6 은 도 4 의 순서도 중 단계 S2 에서의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 7 은 도 4 의 순서도 중 단계 S3에서 이산 커터경로 지정점들을 결정하는 경로를 도시하는 순서도.

도 8 은 도 4 의 순서도 중 단계 S3 에서의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 9a 및 9b 는 도 7 의 순서도 중 단계 S25 및 S26 에서의 작동을 설명하는 그래프.

도 10 은 도 7 의 순서도 중 단계 S27 에서의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 11 ∼ 15 는 도 7 의 순서도 중 단계 S28 에서의 작동을 설명하는 그래프.

도 16 은 도 7 의 순서동 중 단계 S29 에서의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 17 은 도 4 의 순서도 중 단계 S4 에서의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 18 은 곡선규정 방정식을 결정하기 위해, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 커터경로 데이터 생성 프로세스를 실행하는 컴퓨터로 처리되는 경로를 도시하는 순서도.

도 19는 이산 커터경로 지정점들을 결정하기 위해, 본 발명의 제 3 실시예에 따라 커터경로 데이터 생성 프로세스를 실행하는 컴퓨터로 처리되는 경로를 도시하는 순서도.

도 20 은 도 19 의 순서도 중 단계 S103 및 S107 의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 21 은 도 19 의 순서도 중 단계 S109 의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 22 는 도 19 의 순서도 중 단계 S111 의 작동을 개략적으로 도시하는 사시도.

도 23 은 NC 가공기에서 작업물을 가공하는 일련의 단계를 보여주는 도면.

도 24 는 도 23 의 NC 가공 단계에서 수행되는 속도제어를 설명하는 도면.

도 25 는 이산 커터경로 지정점으로 커터경로를 규정하기 위한 종래기술을 설명하는 도면.

도 26a 는 종래 기술에 따라 이산 커터경로 지정점들로 규정된 근사적인 커터경로와 이상적인 커터경로 사이의 차이를 보여주는 도면.

도 26b 는 커터가 이상적인 커터경로를 따를 때의 속도변동과, 커터가 근사적인 커터경로를 따를 때의 속도변동의 차이를 보여주는 도면.

도 27a, 27b 및 27c 는 종래 기술에 있어서 지령된 여러 운동속도에 대응하는 속도변동을 보여주는 그래프.

도 28 은 요구되는 절삭윤곽에 근거하여 커터경로를 얻기 위한 종래의 방법을 설명하는 도면.

도 29 는 요구되는 절삭윤곽에 근거하여 커터경로를 얻기 위한 종래의 다른 방법을 설명하는 도면.

도 30 은 본 발명에서 커터경로를 규정하는 곡선을 나타내는 곡선규정 함수 방정식(curve defining functional equations)의 유용한 효과를 설명하는 도면.

본 발명의 목적은, 본 발명의 둘 이상 실시형태의 특성을 결합할 수 있음을 보여주기 위한 다음과 같은 본 발명의 실시형태 (특허청구범위에서 청구항 번호로 지정되어 있음) 에 따라 달성된다.

(1) 요구되는 커터경로를 따라 커터를 이동시키기 위해 커터가 따르게 될 연속적인 이산점들을 결정하기 위한 방법은,

(a) 운동속도가 가능한 크게 되도록, 곡률반경과 제 1 스페이스 간격 및 운동속도 사이의 관계에 따라, 요구되는 커터경로의 곡률반경에 근거하여 연속방향으로 이산점들의 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계와,

(b) 상기 이산점들이 연속방향의 제 1 스페이스 간격에 해당하는 거리 만큼 서로로부터 떨어지도록, 상기 제 1 스페이스 간격에 근거하여 이산점들을 결정하는 단계를 포함한다.

상기 제 1 실시형태(mode)에 따른 방법에서, 이산점들의 스페이스 간격은 커터경로의 곡률반경, 이산점들의 스페이스 간격 및 커터의 운동속도 사이의 관계에 근거하여 계산된다. 이 관계는 각 가공기의 가공능력을 나타낸다. 다시 말해, 상기 방법에서, 스페이스 간격은 운동속도가 최대한 크게 되도록 가공능력의 고려하에서 계산되는 것이다.

연속적인 이산점들을 결정하기 위한 종래의 방법에서는, 전술한 바와 같이, 연속적인 이산점들로 이루어지는 근사적인 커터경로가 소정의 커터경로로부터 규정된 편위허용치가 이산점 결정시 고려된다. 보통, 종래의 방법에서는, 결정된점들로 이루어지는 커터경로가 소정의 커터경로로부터 편위되는 양은 규정된 공차보다 더욱 작게 되는 경향이 있다. 편위량이 규정된 공차와 실시적으로 일치하도록 종래의 방법을 사용해서 이산점들을 결정하기 위한 소프트웨어를 개발하는 것은 불가능하다. 결과적으로, 지나치게 많은 이산점들이 생성되게 된다. 본 발명의 상기 제 1 실시형태에 따른 방법에 따르면, 이산점 결정시 스페이스 간격이 곡률반경의 고려하에서 결정되기 때문에, 이산점의 수를 줄일 수 있다.

상기 "이산점들의 스페이스 간격" 이라는 말은, 이산점들로 이루어지는 근사적인 커터경로의 각 직선의 길이를 의미하지만, 이산점들이 위치하는 공칭 커터경로의 각 곡선의 길이를 뜻하기도 한다.

"운동속도를 가능한 크게 한다" 라는 말은 운동속도가 실질적인 최대값을 가짐을 의미함은 물론, 곡률반경은 특정치를 가지면서 스페이스 간격과 운동속도 사이의 관계로 정해진 조건하에서는 운동속도가 최대값에 가까운 값 (예컨데, 최대 값의 80% 이상인 값) 을 취하는 것도 의미한다. 스페이스 간격과 운동속도 사이의 관계는 도 9d 에서 보는 바와 같은 2차원 그래프로 표시된다. 이 2차원 그래프는 도 9a 에의 3차원 그래프의 단면에 해당하는 것이다. 이 단면은 곡률 반경 (R) 이 계산치를 갖는 면을 따라 취한 것이다.

(2) 제 1 실시형태에 따른 방법에 있어서, 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계는, (a) 요구되는 커터경로의 곡률반경에 근거하여 상기 관계에 따라 하나 이상의 임시 값을 얻는 단계와, (b) 단일값을 갖는 상기 임시값을 연속방향의 이산점들의 확정인 스페이스에서 간격으로서 결정하고, 또한 여러 값을 갖는 임시 값중에서 규정된 조건을 만족하는 값을 확정적인 스페이스 간격으로서 결정하는 단계를 포함한다.

도 14 에는 상기 임시 값이 단일값으로 되어 있는 일예가 나와 있으며, 도 11 에는 임시 값이 여러 값으로 되어 있는 일예가 나와 있다. "규정된 조건을 만족하는 임시 값" 이라는 말은 최대값, 최소값 또는 이들 두 값의 평균치를 의미한다.

(3) 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터가 이동할 때 이 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 상기 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계는, 적어도, 상기 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽과, 선택적으로는, 커터의 운동시 상기 기준점과 절삭점 모두를 통과 하는 기준선으로 정의되는 커터경로 지정면과, 또한 상기 기준점과 절삭점 사이의 거리를 나타내는 커터 사이즈에 근거하여 상기 곡률반경을 계산하는 단계를 포함한다.

상기 "커터"는 엔드밀 (end mill) 을 의미할 수도 있다. "커터의 기준점" 은 엔드밀의 중심을 의미할 수도 있다. "기준점과 절삭점 간의 거리를 나타내는 커터 사이즈" 는 엔드밀의 반경을 의미할 수도 있다.

(4) 제 3 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 곡률반경을 계산하는 단계는, (a) 상기 소정의 절삭윤곽과 커터경로 지정면 및 커터 사이즈에 근거하여 요구되는 커터경로를 계산하는 단계와, (b) 이 커터경로에 근거하여 상기 곡률반경을 계산하는 단계를 포함한다.

(5) 제 3 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 곡률반경을 계산하는 단계는, (a) 소정의 절삭윤곽과 커터경로 지정면의 교차선을 계산하는 단계와, (b) 상기 커터경로의 곡률반경으로써, 미리 정해진 점이 위치하게 되는 상기 교차선의 세그먼트의 곡률반경을 계산하는 단계를 포함한다.

이 방법에서는, 미리 정해진 점이 위치하며 소정의 절삭윤곽과 커터경로 지정면의 교차선의 일부가 되는 한 세그먼트의 곡률반경은 요구되는 커터경로의 곡률반경에 근사한 값을 갖는다는 가정하에, 커터경로의 값을 이용하지 않고 상기 커터경로 곡률반경의 근사값이 계산된다.

(6) 제 3 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 곡률반경을 계산하는 단계는, (a) 상기 절삭윤곽에 수직인 방향으로 이 절삭윤곽으로부터 상기 거리만큼 편위되는 편위면을 상기 절삭윤곽과 커터 사이즈를 근거로 계산하는 단계와, (b) 상기 편위면과 커터경로 지정면의 교차선을 계산하고, 미리 정해진 점이 위치하는 상기 교차선의 한 세그먼트의 곡률반경을 상기 요구되는 커터경로의 곡률반경으로서 계산하는 단계를 포함한다.

이 방법에서는, 미리 정해진 점이 위치하며 상기 편위면과 커터경로 지정면의 교차선의 일부가 되는 한 세그먼트의 곡률반경은 요구되는 커터경로의 곡률반경에 근사한 값을 갖는다는 가정하에서, 커터경로를 나타내는 데이터를 사용함이 없이 상기 커터경로 곡률반경의 근사값이 계산된다.

(7) 제 1 실시형태 내지 제 6 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터가 이동할 때 이 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 이산점들을 결정하기 위한 단계는 이 이산점들을 편위면상에 생성시키는 단계를 포함한다. 이 편위면은, 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽으로부터 이 절삭윤곽에 수직인 방향으로 기준점과 절삭점 사이의 거리만큼 편위되는 면이다.

(8) 제 1 실시형태 내지 제 6 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터가 이동할 때 이 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 상기 이산점들을 결정하는 단계는, (a) 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽상에 이산점들을 생성시키는 단계와, (b) 상기 이산점들을 절삭윤곽으로부터 이 절삭윤곽에 수직인 방향으로 기준점과 절삭점 사이의 거리만큼 편위시키는 단계를 포함한다.

(9) 제 1 실시형태 내지 제 8 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터가 이동할 때 이 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 상기 이산점들을 결정하는 단계는,

(a) 적어도, 상기 요구되는 커터경로의 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽과, 선택적으로는, 커터의 운동시 상기 기준점과 절삭점 모두를 통과하는 기준선으로 정의되는 커터경로 지정면과, 또한 상기 기준점과 절삭점 사이의 거리를 나타내는 커터 사이즈에 근거하여, 요구되는 커터경로 또는 이에 근사한 경로를 계산하는 단계와,

(b) 상기 이산점들이 연속방향으로의 제 1 스페이스 간격에 해당하는 거리만큼 서로 떨어져 있도록, 계산된 경로상에 이산점들을 결정하는 단계를 포함한다.

(10) 제 1 실시형태 내지 제 8 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터가 이동할 때 이 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 이 이산점들을 결정하는 상기 단계는 상기 요구되는 커터경로를 계산하지 않고 실행되고, 상기 이산점들을 결정하는 단계는,

(a) 상기 이산점들 중의 하나로서 제일 먼저 생성될 제 1 점의 위치를 결정하는 단계와,

(b) 상기 제 1 점을, 다수 쌍의 점들의 하나로서 제일 먼저 생성될 첫 번째 쌍의 점들의 시작점으로서 결정하는 단계로서, 상기 다수 쌍의 점들은 상기 이산점들을 이루고, 각 쌍의 점들은 서로 인접한 두 이산점이 되는, 이상의 단계와,

(c) 상기 위치와 제 1 스페이스 간격 및 연속방향에 근거하여 상기 첫 번째 쌍의 점들의 끝점을 결정하는 단계와,

(d) 상기 각 쌍의 점들의 끝점을 다음 쌍의 점들의 시작점으로 결정하고, 또한 다음 쌍의 점들의 시작점의 위치와 제 1 스페이스 간격 및 연속방향에 근거하여 다음 쌍의 점들의 끝점을 결정하기 위해 반복 실행되는 단계를 포함한다.

이 방법에서는, 이산점들을 결정하기 전에 요구되는 커터경로를 계산하지 않고 다수의 이산점들이 연속적으로 결정된다. 또한, 각 쌍의 점들의 스페이스 간격은 가공기의 가공능력, 즉 가공기의 상기 관계를 고려하여 계산된다.

(11) 제 10 실시형태에 따른 방법에 있어서, 적어도 상기 위치와, 상기 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽과, 선택적으로는, 커터의 운동시 상기 기준점과 절삭점 모두를 통과하는 기준선으로 정의되는 커터경로 지정면과, 또한 상기 기준점과 절삭점 사이의 거리를 나타내는 커터 사이즈에 근거하여 상기 연속방향을 결정하는 단계를 더 포함한다.

(12) 제 1 실시형태 내지 제 11 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 운동속도는 상기 관계에 따라 곡률반경 및 상기 이산점들로부터 추정되는 제 1 스페이스 간격에 근거하여 결정되며, 또한 커터가 제어장치로 제어되는 가공기에 의해 상기 운동속도로 이동하도록, 상기 이산점들과 운동속도를 나타내는 데이터가 상기 제어장치에 제공된다.

이 방법에서는, NC 가공 단계에서 사용되는 NC 데이터로 처리되는 이산점들을 결정하는 단계에서 상기 관계로 표현된 가공능력이 스페이스 간격을 계산할 때 고려되기 때문에, 커터는 제어장치에 의해 불필요하게 가속 및 감속되지 않는다. 따라서, 상기 방법은 작업물을 가공하는 커터의 운동속도를 용이하게 증대시키는데 효과적이다.

(13) 제 1 실시형태 내지 제 12 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서,

(a) 상기 제 1 스페이스 간격을 제 1 후보값으로서 결정하는 단계와,

(b) 상기 이산점들을 보간하는 직선들로 정의되는 근사적인 커터경로가 상기 요구되는 커터경로로부터 편위되는 양이 규정된 허용 최대량과 같거나 작게 되도록, 연속방향으로의 이산점들의 제 2 스페이스 간격을 계산하는 단계와,

(c) 상기 제 2 스페이스 간격을 제 2 후보값으로서 결정하는 단계와,

(d) 상기 제 1, 2 후보값들 중에서 작은 후보값을, 상기 연속방향으로의 이산점들의 최적 스페이스 간격으로서 결정하는 단계를 더 포함한다.

이 방법에서는, 상기 제 1 후보값이 상기 관계의 고려하에 계산되며, 제 2 후보값은, 일반적으로 연속하는 이산점들로 이루어지는 커터경로가 소정의 절삭윤곽을 정확히 따르는 요구되는 커터경로로부터 편위된 양을 고려하여 계산된다. 다음에, 제 1, 2 후보값들 중에서 작은 것을 연속방향의 이산점들의 최적 스페이스 간격으로서 결정된다. 따라서, 본 방법은 작업물을 가공하는 커터의 운동 속도를 증대시키면서 가공의 정확도를 보장하는데 효과적이다.

(14) 제 1 실시형태 내지 제 13 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 관계는 커터의 운동속도와 관련된 다른 여러 조건들을 근거로 결정된다.

(15) 제 14 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 조건들에는, 커터의 운동시 커터의 실제 원심 가속도가 그의 상한치 이하로 되도록, 커터의 최종 운동속도가 가변적인 곡률반경에 따라 결정되어야 한다는 제 1 조건이 포함된다.

(16) 제 14 실시형태 또는 제 15 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 조건들에는, 제어장치의 처리능력을 고려하여 커터의 운동속도가 가변적인 스페이스 간격에 따라 결정되어야 한다는 제 2 조건이 포함된다.

본 방법에서, "커너의 운동속도" 는, 커터의 최종 운동속도 또는 해당 제어축을 따르는 커터의 각 이송속도를 말한다.

*(17) 제 14 실시형태 내지 제 16 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 커터는 다수의 제어축을 갖는 가공기에 의해 움직이며, 상기 조건들에는, 대응하는 한 제어축을 따르는 커터의 각 이송속도의 변동이 이 변동의 상한치를 초과하지 않도록 커터의 초종 운동속도가 가변적인 곡률반경과 이송속도에 따라 결정되어야 한다는 제 3 조건이 포함되며, 상기 변동은, 연속적인 두 운동지령에 대응하는 커터의 두 연속적인 운동 사이에서 그 커터의 이송속도의 변화량이다.

(18) 제 14 실시형태 내지 제 17 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 조건들에는, 커터의 최종 운동속도는 가공기의 작업자에 의해 제어장치에 입력된 지령치를 초과하지 않도록 결정되어야 한다는 제 4 조건이 포함된다.

(19) 제 1 실시형태 내지 제 18 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽에 근거하여, 커터경로를 정의하는 각 곡선들을 표현하는 곡선 규정 함수 방정식을 얻는 단계를 더 포함하며, 또한 상기 이산점들은 상기 함수 방정식과 이산점들의 제 1 스페이스 간격에 근거하여 결정된다.

요구되는 절삭윤곽에 근거하여 커터경로를 얻는 종래의 방법으로는, 도 28 및 29 에서 각각 보는 바와 같이 당 기술분야에서 널리 알려져 있는 프로젝트법 (project method) 과 리버스-오프셋법 (reverse-offset method) 이 있다. 상기 프로젝트법에서, 동인한 다수의 커터들은 상기 도면에서 수평방향으로부터 보았을 때 규정된 일정한 간격으로 서로 떨어져 배열되며, 또한 각 커터의 구면은 요구되는 절삭윤곽에 접하게 된다. 이 방법에서는, 인접하는 두 커터의 기준점들을 서로 연결해주는 다수의 직선들이 커터경로로서 결정된다.

상기 프로젝트법에서와 마찬가지로 리버스-오프셋법에서도, 다수의 동인한 커터들이 도면에서 수평방향으로부터 보았을 때 규정된 일정한 간격으로 서로 떨어져 개념적으로 배열된다. 그런나, 리버스-오프셋법에서는, 구면을 가지며 축방향으로 대항하는 단부들 중 한 단부는 위로 향하고 또한 기준점은 요구되는 절삭윤곽 면상에 유지되도록, 각 커터들이 배열된다. 그리고, 수평방향으로부터 보았을 때 규정된 일정한 간격으로 서로 떨어져 있는 다수의 면 (도면에서 수직의 파선으로 표시되어 있음) 들이 존재하게 된다. 이 방법에서는, 커터들의 구면과 상기 면들 간의 인접한 두 교차점을 서로 연결해주는 다수의 직선이 커터경로로서 결정된다.

그러나, 위와 같은 종래의 방법들은 다음과 같은 단점을 갖는다. 먼저, 프로젝트법에서는, 인접한 두 커터간의 간격은 이들 커터의 인접하는 두 기준점 사이의 최단거리 (스페이스 간격) 와 항상 같게 되는 것은 아니며, 리버스-오프셋법에서는, 인접하는 두 면 사이의 간격은 대응하는 교차점들 간의 최단거리 (스페이스 간격) 와 항상 같게 되는 것이 아니라는 점이다. 두 번째는, 커터들 또는 면들 간의 간격을 결정함에 있어, 요구되는 절삭윤곽의 곡률반경 변화를 고려할 수 없다는 점이다. 세 번째는, 도 29 에서 보는 바와 같이, 리버스-오프셋법의 경우 커터 간격이 면간격 보다 크게 되면, 일부 교차점들은, 요구되는 절삭윤곽으로부터 커터반경에 해당하는 거리만큼 정확하게 편위되어 있는 곡면으로부터 상당히 벗어나 있게 된다. 이 때문에, 상기 방법들로 얻어진 커터경로는 요구되는 절삭 윤곽을 정확히 따르지 못하게 된다.

상기 제 19 실시형태의 방법에 따르면, 이산점들 간의 스페이스 간격을 자유로이 선택할 수 있어, 이산점들이 최적의 스페이스 간격으로 서로 떨어져 있도록 이들 이산점들을 결정할 수 있는 것이다. 또한, 본 방법에 따라 결정된 모든 이산점들은 요구되는 절삭윤곽으로부터 정확하게 편위된 곡면상에 위치하기 때문에, 본 방법으로 얻어진 커터경로는 요구되는 절삭윤곽을 정확히 따르게 된다. 따라서, 본 방법은 가공 정확도를 보장함과 동시에, 작업물을 가공하는 커터의 운동속도도 증대시킬 수 있는 효과를 가져오는 것이다.

(20) 제 19 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 곡선규정 함수 방정식을 얻기 위한 단계는, (a) 요구되는 절삭윤곽으로부터 그에 수직방향으로 커터반경으로 결정되는 거리만큼 편위되는 제 1 커터경로 지정면을, 상기 절삭윤곽을 나타내는 데이터와 커터의 반경을 나타내는 데이터에 근거하여 계산하는 단계와, (b) 상기 제 1 커터경로 지정면과 교차하여 그들간에 교차선들이 다수 생성되게 하는 다수의 제 2 커터경로 지정면들을 계산하는 단계와, (c) 요구되는 커터경로들이 되는 상기 교차선들을 나타내는 곡선규정 함수 방정식을 얻는 단계를 포함한다.

이 방법에서, "제 2 커터경로 지정면" 은 평면 또는 곡면이 된다.

(21) 제 19 실시형태에 따른 방법에 있어서, 상기 곡선규정 함수 방정식을 얻는 단계는, (a) 다수의 평면 또는 곡면에서 작업물의 가공으로 제조되는 부품의 단면 윤곽을 요구되는 절삭윤곽을 나타내는 데이터에 근거하여 계산하는 단계와, (b) 다수의 임시 이산점들을 커터반경에 관한 데이터에 근거해 결정하고, 이렇게 얻어진 임시 이산점들을 근거로 곡선규정 방정식을 얻는 단계를 포함한다. 상기 임시 이산점들은 요구되는 절삭윤곽으로부터 그에 수직인 방향으로 커터반경으로 결정되는 거리만큼 편위되어 있다.

(22) 제 1 실시형태 내지 제 21 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법을 행하기 위해 컴퓨터로 처리될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 갖는 매체가 제공된다.

데이터 저장 매체는, NC 가공시 커터의 운동속도를 증대시키는데 적합한 이산점들을 결정하기 위한 프로그램을 저장한다. 이렇게 해서, 컴퓨터에 의한 상기 프로그램의 실행으로 커터의 운동속도가 효과적으로 증대된다.

상기 데이터 저장 매체에는, 플로피 디스크, 마크네틱 테이프, 마그테틱 디스크, 마그네틱 드럼, 마그테틱 카드, 마그네토-옵티컬 디스크, CD-ROM, 또는 IC 카드가 있다.

(23) 제 1 실시형태 내지 제 22 실시형태들 중 어느 한 실시형태에 따른 방법에 있어서, 커터는 가공기에 의해 움직이며, 가공기의 가공능력을 나타내는 관계로서 커터의 운동속도와 관련된 여러 조건을을 만족하는 관계를 결정하는 단계를 더 포함한다.

상기와 같은 사항 및 여타 본 발명의 목적, 특징, 이점과 기술적 및 산업적 효과는 첨부된 도면을 참고로 이하 기술한 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로부터 잘 알 수 있을 것이다.

첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명하도록 한다. 이 실시예는, 엔드밀 형태의 커터로 작업물을 NC 가공하는 도 23 의 CAM 데이터 프로세싱 단계에 적용된다.

먼저, 본 실시예를 간략히 설명하도록 한다.

도 1 에서 보는 바와 같이, CAM 데이터 프로세싱 단계에서 일련의 작업들이 수행된다. 처음에, CAM 프로세서는, CAD 데이터 프로세싱 단계에서 생성된 표면모델 또는 솔리드 모델과 같은 부품 기하학 데이터를 받아들인다. 다음에, 커터의 기준점 (예컨데, 중심점) 이 어떤 소망의 커터경로를 따라 이동하게 되는데, 그러한 소망의 커터경로를 일반적으로 규정하는 곡선을 나타내는 곡선규정 함수 방정식 (이하, "곡선규정 방정식" 이라 한다) 을 얻기 위해, 커터 반경에 관한 데이터를 포함하는 커터 기하학 데이터와 부품 기하학 데이터에 근거하여 계산 동작들이 수행된다. 이어서, 요구되는 커터경로상에서 연속적인 이산 커터경로 지정점들을 결정하기 위해, 인접한 두 이산점 사이의 최적 스페이스 간격을 상기 곡선규정 방정식에 근거하여 결정하며, 이렇게 해서 요구되는 커터경로상에 이산점들이 결정되게 되고, 또한 인접한 두 이산점들을 연속방향으로 최적의 스페이스 간격을 두고 서로 떨어져 있게 된다. 다음에, 이산점들을 나타내는 커터경로 데이터가 계산된다. 이 커터경로 데이터는 처리후 작업을 받게 되며, 이로써 그 커터경로 데이터에 대응하는 NC 데이터가 생성된다. 이렇게 해서 얻어진 NC 데이터는 도 23 의 DMC 장치 (Direct Numerical Control device) (10) 에서 처리될 수 있다.

NC 가공 단계에서, 가공기 (14) 는 DNC (10) 로부터 NC 데이터를 받아들이는 CNC 장치 (Computerized Numerical Control devece) (12) 로 제어되며, 커터 (16) 와 작업물 (18) 은 상대운동을 하게 되어 작업물 (18) 이 요구되는 절삭윤곽으로 가공된다.

상기 가공기 (14) 는 DNC (10) 와 CNC (12) 로 제어되는 여러 축을 가지고 있다. DNC (10) 와 CNC (12) 가 상기 축들을 제어함으로써, 커터 (16) 는 요구되는 커터경로의 곡률반경, 스페이스 간격 및 운동속도 사이의 이미 정해진 관계에 따라 작업물 (18) 에 대해 상대운동을 하게 된다.

상기 관계는 커터 (16) 의 운동속도와 관련된 여러 상이한 조건들에 근거하여 결정된다. 이러한 조건들에는 제 1 ∼ 4 조건이 있다. 제 1 조건은, 운동시 커터 (16) 의 실제 원심 가속도가 그의 상한치를 초과하지 않도록, 상기 커터 (16) 의 합성 이동 속도가 결정되어야 한다는 것이다. 이 제 1 조건은 다음과 같은 식으로 표현된다;

여기서, Ⅴ : 합성 운동속도

R : 커터경로의 곡률반경 (가변적임)

G_P: 실제 원심 가속도의 상한치 (일정함)

커터경로의 곡률반경은 DNC (10) 로부터 받은 NC 데에터에 근거하여 CNC (12) 에 의해 계산된다. NC 데이터는 커터경로를 직접적으로 나타내지 않고 이산 커터경로 지정점들을 나타내기 때문에, CNC (12) 가 이산점들에 근거하여 커터경로에 근사한 연속 경로를 개념적으로 정의하게 되며, 이에 따라 상기연속 경로에 근거하여 곡률반경을 계산한 것이다. 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 연속 경로는 연속하는 세 개의 이산점들을 지나는 원호가 되며, 이 원호의 반경이 곡률반경으로서 결정된다.

제 2 조건은, 커터 (16) 의 합성 운동속도는 DNC (10) 와 CNC (12) 형태의 제어장치의 데이터 처리능력을 고려하여 결정하여야 한다는 것이다. 제 2 조건은 다음과 같은 식으로 표현된다;

여기서, Ⅴ : 합성 운동속도

L : 이산점들의 스페이스 간격(가변적임)

b : 소정의 시간동안에 DNC (10) 로부터 CNC (12) 로 전달될 수 있는 최대 데이터량 (일정함)

B : DNC (10) 로부터 CNC (12) 로 전달되는 NC 데이터 한 라인의 데이터량 (일정함)

t : 커터 (16) 의 한 운동에 대응하는 데이터량을 처리하는데 소요되는 시간 (일정함)

제 3 조건은, 대응하는 한 제어축을 따르는 커터 (16) 의 각 이송속도의 변동이 그의 상한치를 초과하지 않도록 커터 (16) 의 합성 운동속도가 결정되어야 한다는 것이다. 상기 변동은 커터의 두 연속적인 운동 사이에서 그 커터의 이송속도의 변화량이다. 제 3 조건은, 다음과 같은 식으로 표현된다;

*여기서, V : 합성 운동속도

R : 곡률반경 (가변적임)

L : 스페이스 간격 (가변적임)

△V_P: 이송속도 변경의 상한치 (일정함)

제 4 조건은, 커터 (16) 의 합성 운동속도는 가공기의 작업자에 의해 DNC (10) 또는 CNC (12) 에 입력된 지령치를 초과하지 않도록 결정되어야 한다는것이다.

이 제 4 조건은 다음과 같은 식으로 표현된다;

여기서, V : 합성 운동속도

V_D: 지령치 (일정함)

CNC (12) 는 상기 네 개의 식을 이용하여 각 조건에 대응하는 합성 운동속도의 최대값을 계산한다. 다음에, CNC (12) 는 운동지령을 나타내는 펄스 신호를 가공기 (14) 에 전달하기 위해 네 개의 최대값들 중에서 가장 작은 값을 최적 운동 속도로 결정하여, 이로써 커터 (16) 는 가공기 (14) 에 의해 최적의 운동속도로 이동하게 된다. 이와 같이 결정된 최적 운동속돠 곡률반경 및 스페이스 간격 사이의 관계는 도 2 에서 보는 바와 같이 3 차원 그래프로 표현될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

CAM 데이터 프로세싱 단계는 도 23 에서 보는 바와 같이 CAM 컴퓨터 (20) 형태의 CAM 프로세서로 수행된다. 도 3 에서 보는 바와 같이, 상기 컴퓨터 (20) 는 CPU (Central Prosessing Unit) 와 같은 데이터 프로세서 (22) 와, ROM 및 RAM 과 같은 메모리 장치 (24) 를 포함한다. 상기 컴퓨터 (20) 는, 플로피 디스크와 같은 적절한 데이터 저장 매체 (28) 와 작용할 수 있는 외부 메모리 장치 (26) 에 연결된다. 부품 기하학 데이터에 근거하여 이산 커터경로 지정점들을 나타내는 커터경로 데이터를 생성하여 이 커터경로 데이터를대응하는 NC 데이터로 변환시키기 위해, 상기 데이터 저장 매체 (28) 에 저장된 적절한 프로그램은 필요시 데이터 프로세서 (22) 에 의햐 실행될 수 있도록 컴퓨터 (20) 의 메모리 장치 (24) 에 읽혀 이 메모리 장치 (24) 에 일시적으로 저장된다.

상기 컴퓨터 (20) 는 또한 키이보드 또는 마우스와 같은 입려강치 (30) 에 연결되는데, 상기 입력장치를 통해 작업자가 컴퓨터 (20) 에 지령을 하게 된다. CRT, 액정 디스플레이 및 프린터와 같은 출력장치 (32) 가 컴퓨터 (20) 에 연결되어, 컴퓨터 (20) 에 의한 데이터 처리동안에 얻어진 데이터 또는 데이터 처리의 결과가 상기 출력장치 (32) 에 나타난다.

도 4 의 순서도에 도시된 루틴은, 메모리 장치 (24) 에 저장된 프로그램에 따라 CAM 컴퓨터 (20) 의 데이터 프로세서 (22) 에 의해 실행된다.

도 4 의 루틴은 단계 (S1) 에서 시작되는데, 이 단계에서는 이산 커터경로 지정점들을 결정하는데 필요한 조건(들)이 작업자에 의해 상기 입력장치 (30) 를 통해 CAM 컴퓨터 (20) 에 입력된다. 상기 단계 S1 다음에는 단계 S2 로 이어지는데, 이 단계에서는 방정식 생성 프로그램이 외부 메모리 장치 (26) 로 부터 CAM 컴퓨터 (20) 메모리 장치 (24) 로 판독되고 데이터 프로세서 (22) 에 의해 실행되어, 상기 부품 기하학 데이터와 커터 데이터에 근거하여 곡선규정 방정식을 결정하게 된다.

상기 방정식 생성 프로그래에 따라 실행되는 경로의 일 예가 도 5 의 순서도에 도시되어 있다.

도 5 의 경로는, CAM 컴퓨터 (20) 가 부품 기하학 데이터 및 커터 반경 데이터와 같은 여러 종류의 데이터를 받아들이는 단계 (S11) 로부터 시작된다.

다음에는 단계 S12 로 이어지는데, 이 단계에서는 제 1 커터경로 지정면 (DP1) 이 부품 기하학 데이터와 커터반경 데이터를 근거로 계산된다. 상기 제 1 커터경로 지정면 (DP1) 은, 부품 기하학 데이터로 표현된 작업물 (18) 의 요구되는 절삭 윤곽으로부터 커터 반경으로 결정되는 거리만큼 상기 절삭 윤곽에 수직인 방향으로 편위된다. 커터 (16) 가 따르는 커터경로는 두 커터경로 지정면의 교차선으로 정해진다. 이들 지정면 중의 하나는, 작업물 (18) 의 요구되는 절삭 윤곽으로부터 커터 반경으로 결정되는 거리만큼 상기 절삭 윤곽에 법선 방향으로 편위되는 제 1 커터경로 지정면 (DP1) 이 된다.

단계 S12 다음에는 단계 S13 로 이어지며, 이 단계에서는 다수의 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 들이 계산된다. 작업물 (18) 의 요구되는 절삭 윤곽을 얻기 위해, 커터 (16) 는 제 1 커터경로 지정면 (DP1) 상에 위치하는 여러 커터경로를 따라 이동시켜야 한다. 이렇게 해서 각 커터경로의 끝에서, 커터는 커터경로의 방향에 수직인 방향으로 규정된 거리 (이하, "인피드(in-feed) 거리" 라고한다) 만큼 이동하게 되며, 이어서 커터는 다음 커터경로를 따르게 된다. 상기 다수의 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 들은 상기 인피드 거리를 근거로 계산된다. 보다 구체적으로 설명하면, 인피드 거리에 해당하는 거리만큼 서로 떨어져 있는 다수의 평면 또는 곡면이 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 으로서 결정되는 것이다.

다음에는, 단계 S14 로 이어짐으로써, 제 1 커터경로 지점면 (DP1) 과 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 의 교차선들이 얻어진다. 이들 교차선은 여러 커터경로에 해당하는 것이다. 이들 커터경로를 표현하는 곡선규정 방정식들이 얻어진다. 예컨데, 이들 곡선규정 방정식은 Bezier 곡선을 나타낸다. 예컨데, 다수의 커터경로들은 도 6 에서 화살표가 달린 선으로 표시되어 있다. 도 6 의 구체적인 예에서, 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 은 곡면으로 되어 있다. 상기 단계 S14 는, 서로 연결되어 커터경로를 형성하는 각각의 세그먼트 (segment)를 표현하는 곡선규정 방정식을 얻기 위한 것이다.

위와 같이 곡선규정 방정식이 얻어진 후에, 이산점 결정 프로그램은 외부 메모리 장치 (26) 로부터 CAM 컴퓨터 (20) 의 메모리 장치 (24) 로 전달되어 데이터 프로세서 (22) 로 처리된다. 그 결과, 도 7 의 순서도에 도시된 루틴은 대응하는 이산점 결정 프로그램에 따라 실행된다. 도 7 의 루틴은 다수의 커터경로의 각 세그먼트에 대해 각각 실행된다.

도 7 의 루틴은, 이산 커터경로 지정점들의 스레이스 간격(L) 을 계산하는데 필요한 여러 종류의 데이터를 작업자가 CAM 컴퓨터 (20) 에 입력하는 단계 (S21) 에서 시작된다. 상기여러 종류의 데이터에는, 실제 원심 가속도의 상한치 (G_P), 주어진 시간동안 DNC (10) 로부터 CNC (12) 로 전달될 수 있는 최대 데이터량 (b), NC 데이터 한 라인의 데이터량 (B), 커터 (16) 의 한 운동에 대응하는 데이터량을 처리하는데 소요되는 시간(t), 이송속도 변동의 상한치 (

V_P) 및 합성 운송속도에 대한 지령값 (V_D) 이 포함된다.

상기 단계 S21 다음에는, 제 1 세그먼트의 일련번호 (ⅰ) 가 "1" 로 설정되는 단계 S22 가 이어진다. 제 1 세그먼트는 이산점들이 상기 경로를 통해 제일 먼저 결정되는 세그먼트이다.

다음은, 제 1 을 나타내는 곡선규정 방정식들중 하나를 메모리 장치 (24) 로부터 읽어내기 위한 단계 (S23) 가 실행된다.

상기 단계 S23 다음에는 단계 S24 가 이어지는데, 이 단계에서는, 도 10에서 보는 바와 같이 단계 S23 에서 메모리 장치 (24) 로부터 읽혀진 곡선규정 방정식에 근거하여 제 1 세그먼트의 최소 곡률반경 (R_MIN) 이 계산된다. 이 최소 곡률반경 (R_MIN) 은 가장 작은 번경을 갖는 제 1 세그먼트으 한 곡선부분의 곡률반경일 수 있다. 다음에는, 곡률반경 (R) 이 계산치를 가질 때 합성 운동속도 (V) 와 스페이스 간격 (L) 사이의 관계 (이하, "V-L 관계" 라 한다) 를 얻기 위해, 계산된 상기 최소 곡률반경 (R_MIN) 과 입력된 여러 종류의 데이터에 근거하여 전술한 네개의 방정식을 계산하기 위해 단계 (S25) 가 실행된다. 상기 V-L 관계는 도 9b 에 도시된 바와 같이 2차원 그래프로 표현될 수 있다. 이 2 차원 그래프는 도 9a 에 도시된 3 차원 그래프 ( 도 2 의 그래프와 동일함) 의 한 단면에 해당한다. 이 단면은 곡률반경 (R) 이 계산치를 갖는 면을 따라 취한 것이다.

상기 단계 S25 다음에는, V-L 관계에 근거하여 스페이스 간격 (L) 의 제 1 후보값 (L₁) 을 결정하기 위한 단계 S26 이 이어진다. 이 제 1 후보값 (L₁) 은, 운동속도 (V) 가 V-L 관계에서 최대치를 갖게 되는 스페이스 간격 (L) 의 값으로 결정된다. 도 9b 의 2 차원 그래프에서, 제 1 스페이스 후보값 (L₁) 의 범위는 b ∼ c 이다.

다음은, 도 10 에서 보는 바와 같이 곡률반경 (R) 의 계산치를 갖는 원호로 부터 편위되는 양이 규정된 최대 허용치와 같게 되도록, 상기 원호에 근사한 선분을 얻고, 또한 상기선분과 원호의 두 교차점간의 거리를 계산하기 위해 단계 (S27) 가 실행된다. 상기 거리는 스페이스 간격의 제 2 후보값 (L₂) 으로서 결정된다. 즉, 이 제 2 후보값 (L₂) 은 선분의 원호로부토의 편위량에 근거하여 결정되며, 반면 제 1 후보값 (L₁) 은 상기 V-L관계에 따라 결정되는 것이다.

다음 단계 (S28) 에서는, 두 개의 제 1, 2 후보값 (L₁, L₂) 중에서 가장 작은 것이 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 으로서 결정된다.

제 1 후보값 (L₁) 의 범위는 b ∼ c (b

L₁

c) 이고, b, c 모두는 d 의 값을 갖는 제 2 후보값 (L₂) 보다 작은 (b＜d=L₂, c＜d=L₂) 도 11 의 패턴 1 에서, 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 은, 제 1 후보값 (L₁) 의 하한치인 b 와 제 1 후보값 (L₁) 의 상한치인 C 및 이들 두 값의 평균치중에서 하나가 될 수 있다.

상기 제 1 후보값 (L₁) 의 범위는 b ∼ c (b

L₁

c) 이고 b 는 d 의 값을 갖는 제 2 후보값 (L₂) 보다 작으며 또한 c 는 d 보다 크게 되는 (b＜d=L₂＜C) 도 12 의 패턴 2 에서, 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 은, 제 1 후보값 (L₁) 의 하한치인 b 와 제 2 후보값 (L₂) 인 d 및 b 와 d 의 평균치중에서 하나가 될 수 있다.

상기 제 1 후보값 (L₁) 의 범위는 b ∼ c (b

L₁

c) 이고 b, c 모두는 d 의 값을 갖는 제 2 후보값 (L₂) 보다 크게 되는 (d=L₂＜b, d=L₂＜c) 도 14 의 패턴 4 에서, 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 은 제 1 후보값 (L1) 으로 결정된다.

상기 제 1 후보값 (L₁) 은 단일값으로 되어 있고 (L₁=b=c) 또한 제 1 후보값 (L₁) 은 d 의 값을 갖는 제 2 후보값 (L₂) 보다 작은 (b＜d=L₂, c＜d=L₂) 도 14 의 패턴 4에서, 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 은 제 1 후보값 (L₁) 으로 결정된다.

제 1 후보값 (L₁) 은 단일값으로 되고 ((L₁=b=c 또한 제 1 후보값 (L₁) 은 d 의 값을 갖는 제 2 후보값 (L₂) 보다 크게 되는 (d=(L₂＜b, d=L₂＜c) 도 15 의 패턴 5 에서, 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 은 제 2 후보값을 (L₂)을 나타내는 d 로 결정된다.

전술한 바와 같이 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 이 단계 S28 에서 결정되면, 상기 결정된 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 에 해당하는 거리만큼 서로 떨어져 있으며 제 1 세그먼트상에 있게 되는 이산 커터경로 지정점들을 결정하기 위해 단계 (S29) 가 실행된다.

도 16 을 보다 구체적으로 참조하면, 상기 결정된 최적 스페이스 간격 (L_OPT) 에 해당하는 반경을 갖는 구 (sphere) 는 그의 중심이 요구되는 커터경로의 해당 세크먼트상에 있도록 움직이게 된다. 처음에, 상기 구의 중심은 해당 세그먼트의 한 끝에 위치하게 된다. 구의 중심이 놓여있는 해당 세그먼트의 상기 한 끝점은, 이 세그먼트상에 놓이는 제 1 이산 커터경로 지정점으로서 결정된다. 다음에, 구는 그의 반경 (L_OPT) 에 해당하는 거리만큼 이동한다. 상기 구와 해당 세그먼트의 두 교차점들 중 하나, 즉 상기 제 1 이산 커터경로 지정점으로서 결정된 해당 세그먼트의 한 끝점으로부터 떨어진 다른 점은 제 2 이산 커터경로 지정점으로서 결정된다. 구의 운동과 교차점은 결정은, 제 1 이산 커터경로 지정점으로 결정된 해당 곡선 세그먼트의 한 끝점으로부터 떨어져 있는 다른 점이 다음 세그먼트상에 놓일 때까지 반복한다. 이렇게 해서, 도 7 의 경로의 첫 번째 사이클이 실행되면 이산 커터경로 지정점들이 제 1 세그먼트상에 결정되게 된다.

일반적으로, 현재의 세그먼트를 따르는 구의 마지막 운동으로 얻어지는 소정의 커터경로와 구의 교차점은 상기 세그먼트의 다른 끝점에 있지 않는다. 이 경우, 이 교차점은 현재 세그먼트를 위해 얻어지는 마지막 이산 커터경로 지정점으로 사용되지 않고, 상기 지정된 세그먼트의 다른 끝점은 최종 이산 커터경로 지정점으로서 결정되는 것이다.

그러나, 다음 세그먼트상에 있게 되는 최종 생성된 교차점은 현재 세그먼트를 위한 최정 이산 커터경로 지정점으로서 결정될 수도 있다. 이 경우, 현재 세그먼트의 끝점은 이산커터경로 지정점으로서 사용되지 않는다.

다음에 현재 세그먼트의 일련번호 (i) 가 요구되는 해당 커터경로를 이루는 모든 세그먼트들의 개수를 나타내는 최대 번호(i_MAX) 와 같은지 또는 큰지의 여부를 판단하기 위해 단계 S30 이 실행된다. 일련번호 (i) 가 상기 최대 번호 (i_MAX)보다 작으면, 단계 S30 에서 부정 판단이 내려진다. 단계 S30 에서 부정 판단이 내려지면, 세그먼트의 일련번호 (i) 에 "1" 이 더해지는 단계 (S31)로 이어지게 되고 다음에 단계 S23 으로 복귀하여 계속 다음 단계를 밟게 되어, 일련번호 (i+1) 를 갖는 다음 세그먼트에 대한 이산 커터경로 지정점들을 결정하게 된다. 단계 S23 내지 S31 은 긍정 판단이 내려질 때까지 요구되는 커터경로의 각 세그먼트에 대해 반복 실행된다.

상기 경로가 도 6 에 도시된 것과 같은 다수의 커터경로를 각각에 대해 반복 실행되면, 이산 커터경로 지정점들을 잇는 다수의 라인들이 도 8 에서 보는 바와 같이 다수의 요구되는 커터경로상에 결정된다.

요구되는 커터경로의 이산 커터경로 지정점들이 전술한 바와 같이 단계 S21 내지 S31 에서 결정되면, 도 4 의 단계 S4 로 이어지게 되는데, 이 단계에서는, 이산 커터경로 지정점들을 나타내는 커터경로 데이터에 따라 절삭작업이 이루어지도록 하는데 필요한 커터 (16) 의 보조 운동을 제어하기 위한 보조운동 데이터가 생성된다. 이 보조운동 데이터에는, 도 17 에서 화살표가 달린 라인으로 표시되어 있는 바와 같이, 예컨데 커터 (16) 가 규정된 위치 (예컨데, 머신홈 (machine home) 위치) 로부터 가공개시 위치로 이동할 때의 비절삭 운동 (급속 횡이동) 에 관한 데이터와, 커터 (16) 가 가공 끝위치로부터 규정된 위치로 이동할 때의 비절삭 운동 (급속 횡이동) 에 관한 데이터 및, 커터 (16) 가 한 커터경로의 위치로부터 다음 커터경로의 위치로 갈 때의 인피드 운동에 대한 데이터가 포함된다.

다음에는, 커터경로 데이터가 CNC (12) 로 처리될 수 있는 NC 데이터로 변환되는 단계 S5 로 이어진다. 이렇게 해서, 도 4 의 경로가 한 사이클 실행되게 된다.

도 18 을 참조로 본 발명의 제 2 실시예를 설명하도록 한다.

제 1 실시예의 도 5 에 도시된 곡선규정 방정식을 결정하기 위한 루틴에서, 곡선규정 방정식들은 부품 기하학 데이터에 근거하여 직접 결정되며, 이산 커터경로 지정점들은 상기 곡선규정 방정식들을 근거로 결정되며, 이산 커터경로 지정점들은 상기 곡선규정 방정식들을 근거로 결정된다. 제 2 실시예의 도 18 에 도시된 곡선규정 방정식을 결정하기 위한 루틴에서는, 임시 이산 커터경로 지정점들이 부품 기하학 데이터에 근거해 결정되며, 이들 임시 이산점들을 확정적인 커터경로 지정점들을 결정하는데 사용될 곡선규정 방식을 결정하는데 사용된다.

본 실시예에서, CAM 컴퓨터 (20) 는 도 18 의 순서도 루틴을 실행하도록 되어 있다. 이 루틴을 실행하기 위한 프로그램은 외부 메모리 장치 (26) 의 데이터 저장 매체 (28) 에 저장된다.

도 18 의 루틴은 단계 (S71) 에서 시작되는데, 이 단계에서, 상기 CAM 컴퓨터 (20) 는 전술한 바와 같은 부품 기하학 데이터, 인피드 거리를 나타내는 커터 인피드 데이터 및 커터 (16) 의 반경을 나타내는 커터반경 데이터와 같은 여러 종류의 데이터를 받아들인다.

단계 S71 다음에는, 이 단계 (S71) 에서 받아들여진 데이터에 근거하여 부품 단면의 윤곽을 얻기 위한 계산이 수행되는 단계 S72 로 이어진다. 다시 말해, 동일한 간격으로 떨어진 단면들에서 부품의 외곽선이 얻어진다. 상기 단면들은 인피드 거리만큼 서로 떨어져 있다.

다음에는, 부품의 단면윤곽과 커터 (16) 의 반경에 근거하여 임시 이산 커터경로 지정점들을 결정하기 위한 단계 (S73) 로 이어진다. 이들 임시 이산 커터경로 지정점들은 커터반경으로 결정되는 거리만큼 작업물 (18) 에 수직인 방향으로 단면윤곽으로부터 편위되며, 미리 정해진 작은 간격을 두고 서로 떨어져 있게 된다.

다음에, 상기 단계 S73 에서 얻어진 임시 이산 커터경로 지정점들을 지나는 곡선 (예컨대, Bezier 곡선) 을 나타내는 함수 방정식을 결정하기 위한 단계 S74 로 이어진다. 이 함수 방정식은 요구되는 각 커터경로의 각 세그먼트에 대해 결정된다.

다음에는, 제 1 실시예와 같은 방법으로 확정적인 이산 커터경로 지정점들이 결정된다.

도 19를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예를 설명하도록 한다. 이 실시예는, 이후 설명할 이산 커터경로 지정점들을 결정하기 위한 프로그램을 제외하고는 전술한 제 1, 2 실시예와 동일하다.

도 10 에는 제 3 실시예에서 실행되는 이산점 결정 프로그램이 도시되어 있다. 이 프로그램의 루틴은 단계 S101에서 시작되는데, 이 단계에서, 작업자는 작업물 (18) 의 소정 절삭면 (PL1)을 나타내는 부품 기하학 데이터를 CAM 컴퓨터 (20) 에 입력하게 된다. 다음 단계 S102 에서는, 커터 사이즈 데이터로서 커터 반경 데이터가 CAM 컴퓨터 (20) 에 입력된다. 단계 S102 다음에는, 부품 기하학 데이터와 커터반경 데이터에 근거하여 편위면 (PL2) 이 계산되는 단계 (S103) 로 이어진다. 상기 편위면 (PL2) 은, 도 20에서 보는 바와 같이, 커터 (16) 의 반경에 해당하는 거리만큼 상기 절삭면 (PL1) 에 수직인 방향으로 이 절삭면 (PL1) 으로부터 편위된 면이다. 다음은, 작업자가 커터경로 지정면 (PL3)을 나타내는 데이터를 CAM 컴퓨터 (20) 에 입력하는 단계 (S104) 로 이어진다. 상기 커터경로 지정면 (PL3) 은, 커터 (16) 가 운동할 때 이 커터 (16) 의 기준점과 커터 (16) 의 절삭점을 통과하는 기준선으로 정의된다. 다시 말해, 편위면 (PL2) 과 커터경로 지정면 (PL3) 은 제 1 실시예에서의 제 1 커터경로 지정면 (DP1) 과 제 2 커터경로 지정면 (DP2) 에 각각 해당하는 것이다.

단 S104 다음에는, 제 1 경로의 일련변호 (j) 가 "1" 로 설정되는 단계 (S105) 로 이어진다. 여기서 제 1 경로는, 다수의 요구되는 커터경로들 중에서 이산점들이 현재 경로를 통해 제일 먼저 결정되는 커터경로를 말하는 것이다.

다음에는, 제 1 점의 일련번호 (n)가 "1" 로 설정되는 단계 (S106) 로 이어진다. 여기서 제 1 점은, 요구되는 해당 커터경로의 다수의 이산점들 중에서 제일 먼저 결정되는 점을 말한다. 단계 S106 다음에는, 도 20에서 보는 바와 같이, 상기 제 1 점 (CL₍₁₎) 이 편위면 (PL2) 과 커터경로 지정면 (PL3) 의 교차선의 양 끝점중 하나로 결정되는 단계 S107 로 이어진다. 그러나 이 단계에서, 작업자는 상기 두 끝점중 임의의 하나를 제 1 점 (CL₍₁₎) 으로서 선택할 수도 있다. 단계 S107 다음에는, 상기 제 1 점 (CL₍₁₎) 이 첫 번째 쌍의 점들의 시작점 (CL_ST) 으로서 결정되는 단계 (S108) 로 이어지는데, 상기 시작점은 다수 쌍의 점들 중에서 제일 먼저 결정되는 점이다. 이 다수 쌍의 점들은 요구되는 해당 커터경로상에 위치하게 될 이산점들이 된다. 각 쌍의 점들은 인접하는 두 이산점이 된다.

다음은, 곡률반경 (R) 이 계산되는 단계 (S109) 로 이어진다. 도 21에서 보는 바와 같이, 계산된 곡률반경 (R) 은 편위면 (PL2) 의 일부분의 곡률반경이며, 일부분상에 시작점 (CL_ST(CL₍₁₎)) 이 위치하게 된다. 제 1, 2 실시예에서는, 곡률반경 (R) 이 단계 S24에서 곡선규정 방정식에 따라 계산되었다. 하지만, 제 3 실시예에서는, 곡률반경 (R) 은 곡선규정 방정식을 사용하지 않고 부품 기하학 데이터와, 커터경로 지정면을 나타내는 데이터 및 시작점 (CL_1ST)을 나타내는 데이터에 근거하여 계산된다.

다음은, 제 1, 2 실시예에서처럼, 가공기 (14) 의 가공능력, 즉 전술한 가공기 (14) 의 V-L 관계를 고려하여 시작점 (CL_ST(CL₍₁₎)) 과 그 다음 점 사이의 스페이스 간격을 계산하는 단계 (S110) 로 이어진다. 그러나 제 3 실시예에서는, 제 1, 2 실시예의 단계 (S27)에서 편위량에 근거하여 결정된 제 2 후보값 (L₂) 과 같은 스페이스 간격은 계산되지 않는다. 따라서, 도 7 에 도시된 단계 (S25, S26, S28)에서 실행되는 것과 같은 절차가 상기 단계 (S110)에서 실행되는 것이다. V-L 관계를 고려하여 계산된 스페이스 간격이 단일값으로 되는 경우에, 이 단일값은 확정적인 스페이스 간격 (L) 으로서 결정된다. 한편, 계산된 스페이스 간격이 여러 값을 갖는 경우에는, 최대값, 최소값 및 이들 두 값의 평균치중 하나가 확정적인 스페이스 간격 (L) 으로서 결정된다.

다음은, 상기 다음 점이 첫 번째 쌍의 점들의 끝점 (CL_ED(CL₍₂₎)) 으로서 결정되는 단계 (S111) 로 이어진다. 이 끝점 (CL_ED) 은 도 22에서 보는 바와 같이, 편위면 (PL2) 과 커터경로 지정면 (PL3) 상에 위치하며, 또한 확정적인 스페이스 간격 (L) 에 해당하는 거리만큼 상기 시작점 (CL_ST(CL₍₁₎)) 으로부터 떨어져 있게 된다.

상기 단계 S111 다음은, 상기 끝점 (CL_ED) 이 일련번호 (n+1)를 갖는 이산 커터경로 지정점 (CL_(n+1))으로서 결정되는 단계 S112 로 이어진다. 다음에는, 상기 끝점 (CL_ED) 이 해당 커터경로의 합성점인지의 여부를 판단하는 단계 (S113) 로 이어진다. 이 단계 (S113) 에서 부정 판단이 내려지면, 상기 끝점 (CL_ED)을 다음 쌍의 점들의 시작점 (CL_ST) 으로서 결정하는 단계 (S114) 가 실행된다. 다음에는 단계 S115 로 가서, 상기 이산 커터경로 지정점의 일련번호 (n) 에 "1" 이 더해지게 된다. 단계 S115 다음에는 단계 S109 로 이어진다.

상기 단계 S109 내지 단계 S115 다음에는, 단계 S113에서 긍정 판단이 내려 질 때까지 반복 실행된다. 단계 S113에서 긍정 판단이 내려지면, 해당 커터 경로의 일련번호 (j) 가 최대 일련번호 (j_MAX) 과 같은지 또는 이 보다 큰지를 판단하는 단계 (S116) 가 실행된다. 이 단계 (S116)에서 부정 판단이 내려지면, 다음 단계 (S117) 로 가서, 일련번호 (j) 에 "1" 이 더해진다. 단계 S117 다음에는 단계 S116 으로 이어진다. 모든 이산 커터경로 지정점들이 결정되면, 다시 말해 단계 S116 에서 긍정 판단이 내려지면, 도 19 에 도시된 경로의 한 사이클이 끝나게 된다.

이상으로 본 발명의 여러 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명했지만, 본 발명은 이에만 국한되는 것은 아니고, 당 기술분야에 관련된 자라면 다음 청구범위에 내포된 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 상태에서 다양한 변형 내지 개선을 가할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 종래기술의 경우에는 지나치게 많은 이산점들이 생성되게 되지만, 본 발명의 한 실시형태에 따르면, 이산점 결정시 스페이스 간격이 곡률반경의 고려하에서 결정되기 때문에 이산점의 수를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 이산점들 간의 스페이스 간격을 자유로이 선택할 수 있어, 이산점들이 최대의 스페이스 간격으로 서로 떨어져 있도록 이들 이산점 들을 결정할 수 있는 것이다. 그리고, 결정된 모든 이산점들은 요구되는 절삭 윤곽으로부터 정확하게 편위된 곡면상에 위치하기 때문에, 본 방법으로 얻어진 커터경로는 요구되는 절삭윤곽을 정확히 따르게 된다. 따라서, 본 방법은 가공 정확도를 보장함과 동시에, 작업물을 가공하는 커터의 운동속도도 증대시킬 수 있다.

Claims

커터가 따르게 될 연속하는 이산점들을 생성하되, 상기 커터는 소망의 커터경로를 따라 가공기에 의해 움직이도록 하는, 상기 이산점들을 생성하는 방법에 있어서,

(a) 상기 소망의 커터경로의 곡률반경에 기하여, 상기 연속방향으로의 상기 이산점들의 제 1 스페이스 간격을 계산하되, 커터의 이동속도가 최대한 증대되도록, 상기 곡률반경, 상기 제 1 스페이스 간격, 및 상기 커터의 이동속도 사이의 관계에 따라, 상기 연속방향으로의 상기 이산점들의 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계; 및

(b) 상기 이산점들이 상기 연속방향으로의 상게 제 1 스페이스 간격에 해당하는 거리만큼 서로 떨어져 있도록, 상기 제 1 스페이스 간격에 근거하여 상기 이산점들을 생성하는 단계를 포함하되,

상기 관계는, 상기 커터의 원심가속도의 상한, 상기 가공기의 제어장치의 데이터 처리능력, 및 상기 가공기의 제어가능 축들 중의 대응하는 것을 따르는 상기 커터의 각각의 피드 속도에 있어서의 변동의 상한 중의 최소한 하나 이상에 의해 결정되며,

상기 변동은, 상기 제어장치로부터 상기 가공기로 공급되는 각각의 두 개의 연속동작 지령에 대응하는 상기 커터의 두 개의 연속동작들 사이에서 상기 커터의 상기 피드속도에 있어서의 변동량인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 커터가 이동하는 동안 상기 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 상기 커터의 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 상기 제 1 스페이스 간격을 계산하는 단계는, 적어도, 상기 요구되는 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소정의 절삭윤곽과, 선택적으로는, 커터의 운동시 상기 기준점과 절삭점 모두를 통과하는 기준선으로 정의되는 커터경로 지정면과, 또한 상기 기준점과 절삭점 사이의 반경 거리를 나타내는 커터 사이즈를 근거로 상기 곡률반경을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 곡률반경을 계산하는 단계는, (a) 상기 소망의 절삭윤곽과 커터경로 지정면 및 커터 사이즈를 근거로 하여 상기 소망의 커터경로를 계산하는 단계와, (b) 상기 소망의 상기 커터경로에 근거하여 상기 곡률반경을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 곡률반경을 계산하는 단계는, (a) 상기 소망의 절삭윤곽에 법선 방향으로 상기 소망의 절삭윤곽으로부터 상기 반경 거리만큼 편위면을 상기 소망의 절삭윤곽과 상기 커터 사이즈를 근거로 계산하는 단계와, (b) 상기 편위면과 상기 커터경로 지정면의 교차선을 계산하고, 미리 정해진 점이 위치하는 상기 교차선의 한 세그먼트의 곡률반경을 상기 소망의 커터경로의 곡률반경으로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 커터가 이동하는 동안 상기 커터의 절삭점으로부터 떨어진 위치에 있는 상기 커터의 기준점은 상기 연속하는 이산점들을 따르며, 상기 이산점들을 생성하는 단계는 상기 소망의 커터경로를 계산하지 않고 실행되고,

상기 이산점들을 결정하는 단계는,

(a) 상기 이산점들 중의 하나로 제일 먼저 생성될 제 1 점의 위치를 결정하는 단계와,

(b) 상기 제 1 점을, 다수 쌍의 점들의 하나로서 제일 먼저 결정될 첫 번째 쌍의 점들의 시작점으로서 결정하는 단계로서, 상기 다수 쌍의 점들은 상기 이산점들을 이루고, 각 쌍의 점들은 서로 인접한 두 이산점이 되는, 상기 단계와,

(c) 상기 위치와 제 1 스페이스 간격 및 상기 연속방향에 근거하여 상기 제 1 쌍의 점들의 끝점을 생성하는 단계와,

(d) 상기 다수쌍의 각 쌍의 점들의 끝점을 후속 쌍의 점들의 시작점으로 결정하고, 또한 상기 후속 쌍의 점들의 시작점의 위치와 제 1 간격 및 상기 연속방향을 근거로, 상기 후속 쌍의 점들의 끝점을 생성하는 것을 반복 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 적어도 상기 위치와, 상기 소망의 커터경로를 따르는 상기 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소망의 절삭윤곽과, 선택적으로는, 커터의 운동시 상기 기준점과 절삭점 모두를 통과하는 기준선으로 정의되는 커터경로 지정면과, 또한 상기 기준점과 절삭점 사이의 반경 거리를 나타내는 커터 사이즈에 근거하여 상기 연속방향을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 이동속도는 상기 관계에 따라 상기 곡률반경 및 상기 이산점들로부터 추정되는 상기 제 1 스페이스 간격에 근거하여 결정되며, 또한 커터가 제어장치로 제어되는 가공기에 의해 상기 이동속도로 이동하도록, 상기 이산점들과 이동속도를 나타내는 데이터가 상기 제어장치에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

(a) 상기 제 1 스페이스 간격을 제 1 후보값으로서 결정하는 단계와,

(b) 상기 이산점들을 보간하는 직선들로 이루어지는 근사적인 커터경로가 상기 요구되는 커터경로로부터 편위되는 양이 규정된 허용 최대량과 같거나 작게 되도록, 연속방향으로의 이산점들의 제 2 스페이스 간격을 계산하는 단계와,

(c) 상기 제 2 스페이스 간격을 제 2 후보값으로서 결정하는 단계와,

(d) 상기 제 1, 2 후보값들 중에서 작은 후보값을, 상기 연속방향으로의 이산점들의 최적 스페이스 간격으로서 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 소망의 커터경로를 따르는 커터의 이동에 의해 작업물이 가공 후 취하게 될 소망의 절삭윤곽에 근거하여, 상기 소망의 커터 경로를 규정하는 각 곡선들을 표현하는 곡선규정 함수 방정식을 얻는 단계를 더 포함하며, 또한 상기 이산점들은 상기 함수 방정식과 상기 이산점들의 제 1 스페이스 간격에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 커터는 가공기에 의해 움직이며, 상기 관계가 상기 커터의 상기 이동속도와 관련되는 다양한 여러 조건들을 만족하도록, 상기 관계를 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 관계는 상기 가공기의 가공능력을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.