KR100747108B1 - 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치 - Google Patents

피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치 Download PDF

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Abstract

NC 가공용 피스톤 외형의 데이터 생성장치에 있어서, 비원형부 형상 데이터와 그 이외의 조건 데이터(절삭 조건 데이터나 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터 등의 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 다른 조건 데이터)를 하나의 가공 데이터 시트(표 계산 소프트웨어 시트)에 기술해 두고, NC 데이터 작성 프로그램에서 스텝 S4에서 가공 데이트 시트를 읽어들이고, 스텝 S5에서 가공 데이트 시트에 기술된 지시어인 '개시셀', '종료셀'을 인식하여 그 후에 이어지는 셀의 내용이 지정하는 셀 영역의 매트릭스 데이터를 빼내어, 스텝 S6에서 동일한 가공 데이터 시트에 기술되어 있는 비원형부 형상 데이터 이외의 조건 데이터를 빼내고, 이 조건 데이터들과 비원형부 형상 데이터에 근거하여, NC 가공장치에 제공해야 할 NC가공용 데이터를 연산한다. 이에 의해, 비원형부 형상 데이터와 그 이외의 조건 데이터를 개별적으로 관리하는 수고를 줄여, 관련된 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다.
가공 데이터, 기록매체

Description

피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치{DEVICE FOR GENERATING PISTON OUTLINE MACHINING DATA}
본 발명은 피스톤의 외형을 가공하는 NC 가공장치에 관한 것으로, 특히 NC 가공장치에 제공할 NC 가공용 데이터를 생성하기 위한, 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치에 관한 것이다.
종래, 피스톤의 비원형부(타원형상 단면 등의 비원형 형상 단면을 이루는 부분)를 가공하는 NC 가공장치로서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 워크(W)를 주축(C축)에 설치하고, 그 주축을 회전시키면서 그 회전각도에 동기하여 NC 가공장치의 날(툴)(H)을 워크(W)의 반경 방향(날(H)에서 볼 때는 Y축 방향)으로 미소 거리만큼 진퇴 제어하며, 워크(W)를 축선 방향(Z축 방향)으로 절삭 이동시켜, 피스톤의 비원형부를 선삭(旋削)하는 것이 알려져 있다(일본 특허공보 평6-75814호).
이 경우, 피스톤 비원형부의 표면 형상은, 피스톤의 축선 방향 좌표(Z축 위치)와, 그 축선 방향 좌표에서의 각도 좌표(워크(W)가 회전하는 C축 둘레의 각도)와, 그 각도 좌표에서의 반경 방향 좌표(Y축 위치)라는 매트릭스 데이터로서 특정된다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 워크(W)가 가공됨으로써 얻어지는 피스톤은, 피 스톤 링이 감겨들어가는 홈이 형성된 랜드부(A)와, 그것에 이어지는 스커트부(B)를 구비하고 있다. 여기서 비원형 형상 단면을 이루는 부분은 주로 스커트부(B)이며, 이 스커트부(B)는 또한 Z축 방향의 옆 가장자리 형상(프로파일 형상)(B1)이 균일하지 않은 형상으로 되어 있다. 이와 같은 외형을 가공하기 위한 NC 가공용 데이터를 생성하는 장치로서는 일본 특허공개 평7-319528호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.
그런데, 상기 일본 특허공개 평7-319528호 공보에 기재된 장치에서는, 다각형 형상으로 주어진 수치 데이터를 축방향과 직경방향으로 나누어 2개의 형상 데이터를 생성하고, 이 2개의 형상 데이터를 겹침으로써, NC 가공용 데이터를 생성하고 있다. 또한, 비원형부를 가공하기 위한 형상 데이터는 키보드로부터 직접 장치에 입력되고, 이와는 별도로 비원형부를 가공하기 위한 워크의 회전수(C축의 회전수)나 Z축 방향의 이동 속도 등의 절삭 조건도, 키보드로부터 직접 장치에 입력되도록 되어 있다.
이와 같이, 상기 일본 특허공개 평7-319528호 공보에 기재된 종래의 장치에서는, 형상 데이터와 이에 대응하는 절삭 조건이 따로따로 입력되게 되어 있어, 이 데이터들을 개별적으로 관리해야 하기 때문에, 관리가 번잡해진다는 문제가 있었다.
한편, 상술한 바와 같이, 피스톤은 비원형 형상 단면을 이루는 스커트부(B)와 함께, 랜드부(A)(이 부분은 원형 형상 둘레면을 가지고 있다)를 구비하고 있으며, 실제 선삭 가공에서는 스커트부(B)의 가공과 함께 랜드부(A)의 가공도 이루어 진다. 하지만, 상술한 바와 같은 종래의 장치에서는, 랜드부(A)를 가공하기 위한 형상 데이터도 별도로 입력되고 있는 것이 실정이며, 이와 같이 관련된 여러가지 데이터를 각각 몇 번씩 나누어 입력하는 방식은 입력 미스가 발생하기 쉽고, 또한 동일한 데이터를 재입력 또는 재로드할 때 매우 번거로워진다는 문제가 있다.
본 발명은 매트릭스 데이터로서 주어진 비원형부 형상 데이터와, 그 이외의 다른 조건 데이터(절삭 조건 데이터나 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터 등의 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 조건 데이터)를 하나의 가공 데이터 시트에 미리 정리해둠으로써, 여러가지 데이터를 개별적으로 관리하는 시간을 절약하면서, 관련된 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있는, NC 가공용 피스톤 외형의 데이터 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 비원형부 형상 데이터의 타당성을 쉽게 검토하거나, 또는 비원형부 형상 데이터의 보정을 직관적으로 행할 수 있는, NC 가공용 피스톤 외형의 데이터 생성장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 생성된 NC 가공용 데이터의 타당성을 쉽게 검토할 수 있는, NC 가공용 피스톤 외형의 데이터 생성장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 특징에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치는, 피스톤의 비원형 형상 단면을 이루는 비원형부를 가공하기 위한 비원형부 형상 데이터와 절삭 조건 데이터가 함께 기술된 가공 데이터 시트를 읽어들여, 이 가공 데이터 시트로부터 비원형부 형상 데이터를 수집하는 비원 형부 형상 데이터 수집수단과, 상기 가공 데이터 시트에 기술된 절삭 조건 데이터를 인식하여, 그 인식된 절삭 조건 데이터와, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단에 의해 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 NC 데이터 연산 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 절삭 조건 데이터를 비원형부 형상 데이터와 혼재시켜 하나의 가공 데이터 시트에 기술해두었기 때문에, 데이터의 관리가 용이해지고, 또한 그 가공 데이터 시트를 읽어들임으로써, 가공에 필요한 여러가지 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다. 이 때문에, 잘못 입력하는 일이 적어지고, 동일한 데이터를 재입력 또는 재로드하는 수고를 덜 수 있다.
여기서, 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서, 상기 가공 데이터 시트에는 상기 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터가 또한 기술되고, 상기 NC 데이터 연산 수단은 상기 절삭 조건 데이터와 함께 상기 가공 데이터 시트에 기술된 상기 다른 형상 데이터를 인식하여, 이 인식된 절삭 조건 데이터 및 다른 형상 데이터와, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단에 의해 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 절삭 조건 데이터 뿐만이 아니라, 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터(랜드부의 형상 데이터 등)도, 비원형부 형상 데이터와 혼재시켜 하나의 가공 데이터 시트에 기술해 두기 때문에, 데이터의 관리가 보다 쉬워지고, 또한 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 모든 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서, 상기 가공 데이터 시트는 표 계산 소프트웨어 시트이며, 상기 비원형부 형상 데이터는 가공을 위한 좌표를 종횡축으로 한 매트릭스 데이터로서 상기 표 계산 소프트웨어 시트에 기술되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 비원형부 형상 데이터를 기술해두기 위한 가공 데이터 시트로서 범용의 표 계산 소프트웨어를 이용하기 때문에, 비원형부 형상 데이터를 보다 쉽게 작성 또는 관리할 수 있다.
그리고 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서, 상기 비원형부 형상 데이터는 워크의 축선 방향에서의 축선 방향 좌표(Z축 위치)와, 그 축선 방향 좌표에서의 각도 좌표(C축 둘레의 각도)와, 그 각도 좌표에서의 반경 방향 좌표(Y축 위치)로부터 정의되며, 축선 방향 좌표와 각도 좌표를 종횡축으로 한 매트릭스 데이터로서 상기 표 계산 소프트웨어 시트에 기술되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 축선 방향 좌표와 그 축선 방향 좌표에서의 각도좌표와 그 각도 좌표에서의 반경 방향 좌표로부터 정의된 비원형부 형상 데이터가, 축선 방향 좌표와 각도 좌표를 종횡축으로 한 매트릭스 데이터로서 표 계산 소프트웨어 시트에 기술되어 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터의 작성, 관리 및 NC 가공용 데이터로의 변환을 보다 용이하면서 확실하게 할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서, 상기 가공 데이터 시트에는 상기 매트릭스 데이터가 기술된 셀 영역을 지정하는 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터가 또한 기술되며, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단은 상기 가공 데이터 시트를 읽어들일 때, 상기 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터에 의해 지정된 셀 영역을 인식하여, 그 셀 영역 안에 존재하는 비원형부 형상 데이터를 수집하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 표 계산 소프트웨어 시트에 기술된 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터에 의해 지정된 셀 영역을 인식하여, 그 셀 영역내에 존재하는 비원형부 형상 데이터를 수집하기 때문에, 표 계산 소프트웨어 시트에 포함되는 비원형부 형상 데이터의 수집을, 다른 조건 데이터와 구별하여 행할 수 있으며, 데이터가 잘못 적용되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서는, 상기 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시하는 그래픽 표시수단을 또한 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 비원형부 형상 데이터에 의해 표시되는 비원형부의 형상을 육안으로 인식할 수 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터의 타당성을 쉽게 검토할 수 있다.
여기서, 상기 그래픽 표시 수단은, 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터의 일부를 확대하여 표시하는 확대표시 수단을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 비원형부 형상 데이터에 의해 표시되는 비원형부의 세부 형상을 육안으로 확실히 인식할 수 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터의 타당성을 보다 쉽게 검토할 수 있다.
또한, 상기 그래픽 표시수단은, 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시화면 중에서 수정하는 수정수단을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 그래픽 표시화면에 의해 수치 입력 등을 하지 않고 비원형부 형상 데이터를 수정할 수 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터의 보정을 직관적으로 행할 수 있다.
더욱이, 상기 그래픽 표시수단은, 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터에 대한 공차 데이터를 상기 비원형부 형상 데이터와 함께 그래픽 표시하는 공차 데이터 표시수단을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 수정한 후의 비원형부 형상 데이터가, 기준 비원형부 형상 데이터에 대하여 공차내에 있는지 여부를 육안으로 검증할 수 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터 수정의 타당성을 쉽게 검토할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 1 특징에 있어서는, 상기 NC 데이터 연산수단에 의해 연산된 NC 가공용 데이터에 따라, 시간축을 기준축으로 하여 가공위치(Y축 위치 등) 및 가공속도(Y축 속도 등)를 그래픽 표시하는 시뮬레이션 표시수단을 또한 구비하여 있어도 좋다. 이에 따르면, 가공의 개시로부터 종료까지의 가공위치(Y축 위치 등) 및 가공속도(Y축 속도 등)가 타당한 값인지 여부를 쉽게 검증할 수 있다.
여기서, 상기 시뮬레이션 표시수단은, 상기 가공위치(Y축 위치 등) 및 가공속도(Y축 속도 등)를 표시한 그래픽 표시화면에서 시간축에 따라 이동가능한 시간축 지시선을 표시하고, 이 시간축 지시선이 나타내는 위치에서의 주축의 회전정보(C축의 회전정보 등)를 표시하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 가공이 개시된 후 경과시간에 따라 주축의 회전정보(C축의 회전정보 등)와 그와 관련된 가공위치(Y축 위치 등) 및 가공속도(Y축 속도 등)를 동일한 그래픽 표시 화면 안에서 확인할 수 있기 때문에, 이들이 타당한 값인지 여부를 보다 쉽게 검증할 수 있다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성방법은, 피스톤의 비원형 형상단면을 이루는 비원형부를 가공하기 위한 비원형부 형상 데이터가 절삭 조건 데이터와 함께 기술된 가공 데이터 시트를 준비하는 스텝과, 상기 가공 데이터 시트를 읽어들여, 이 가공 데이터 시트로부터 비원형부 형상 데이터를 수집 하는 스텝과, 상기 가공 데이터 시트에 기술된 절삭 조건 데이터를 인식하여, 이 인식된 절삭 조건 데이터와, 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 제 2 특징에 있어서, 상기 가공 데이터 시트에는 상기 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터가 또한 기술되며, 상기 절삭 조건 데이터와 함께 상기 가공 데이터 시트에 기술된 상기 다른 형상 데이터를 인식하여, 이 인식된 절삭 조건 데이터 및 다른 형상 데이터와, 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성 프로그램은, 피스톤의 비원형 형상 단면을 이루는 비원형부를 가공하기 위한 비원형부 형상 데이터가 절삭 조건 데이터와 함께 기술된 가공 데이터 시트를 읽어들여, 이 가공 데이터 시트로부터 비원형부 형상 데이터를 수집하는 단계와, 상기 가공 데이터 시트에 기술된 절삭 조건 데이터를 인식하고, 이 인식된 절삭 조건 데이터와, 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 단계를 컴퓨터에 대하여 실행시키는 것을 특징으로 한다. 한편, 이 피스톤 외형의 가공 데이터 생성 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 3 특징에 있어서, 상기 가공 데이터 시트에는 상기 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터가 또한 기술되며, 상기 절삭조건 데이터와 함께 상기 가공 데이터 시트에 기술된 상기 다른 형상 데이터를 인식하여, 이 인식된 절삭조건 데이터 및 다른 형상 데이터와, 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 단계를 컴퓨터에 대하여 또한 실행시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 및 제 3 특징에 따르면, 절삭 조건 데이터를 비원형부 형상 데이터와 혼재시켜 하나의 가공 데이터 시트에 기술하기 때문에, 데이터의 관리가 용이해지고, 또한 그 가공 데이터 시트를 읽어들임으로써, 가공에 필요한 여러가지 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다. 또한, 절삭 조건 데이터 뿐만 아니라, 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터(랜드부의 형상 데이터 등)도, 비원형부 형상 데이터와 혼재시켜 하나의 가공 데이터 시트에 기술해두기 때문에, 데이터의 관리가 보다 용이해져, 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 모든 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치에서 사용되는 가공 데이터 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치를 실현하는 NC 데이터 작성 프로그램의 처리를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시한 그래픽 표시화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타내는 비원형부 형상 데이터의 일부를 확대하여 표시한 그 래픽 표시화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 시간축을 기준축으로 한 시뮬레이션 결과(Y축 위치 및 Y축 속도)를 표시한 그래픽 표시화면(시뮬레이션 화면)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 나타내는 시뮬레이션 결과의 일부를 시간축에 대하여 연장하고 확대하여 표시한 그래픽 표시화면(시뮬레이션 화면)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치를 실현하기 위하여 사용되는 컴퓨터 하드웨어의 구성도이다.
도 9는 도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치에 의해 생성된 NC용 가공 데이터에 따라 가공되는 피스톤의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치(20)는 비원형부 형상 데이터 수집부(21), NC 데이터 연산부(22), 그래픽 표시부(23) 및 시뮬레이션 표시부(24)를 구비하고 있다.
한편, 도 1에 나타내는 바와 같은 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치(20)는 도 8에 나타내는 바와 같은 컴퓨터(6) 상에서의 NC 데이터 작성 프로그램을 동작시킴으로써 실현할 수 있다. 한편, 도 8에 나타내는 컴퓨터(6)는 CPU(1), 내부 메모리(2), 키보드(3), CRT(4) 및 외부기억장치(5)를 구비하고 있으며, 내부 메모 리(2) 안에 NC 데이터 작성 프로그램이 기억되어져 있다. 그리고, 이와 같이 하여 내부 메모리(2) 안에 기억된 NC 데이터 작성 프로그램은 컴퓨터(6) 상의 CPU(1)로부터 차례차례 읽혀 실행되며, 이에 의해 후술하는 바와 같은 여러가지 기능이 실현된다. 한편, NC 데이터 작성 프로그램은 플렉시블 디스크나 CD-ROM 등과 같은 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 격납되어 있다.
도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치(20)에 있어서, 비원형부 형상 데이터 수집부(21)는, 가공 데이터 시트(10)를 읽어들여 이 가공 데이터 시트(10)로부터 비원형부 형상 데이터를 수집하는 것이다. 또한, NC 데이터 연산부(22)는 가공 데이터 시트(10)에 기술된 다른 조건 데이터(절삭 조건 데이터나 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터 등의, 피스톤 외형의 전체를 절삭하는데 필요한 조건 데이터)를 인식하여, 그 인식된 다른 조건 데이터(절삭 조건 데이터 및 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터)와, 비원형부 형상 데이터 수집부(21)에 의해 수집된 비원형부 형상 데이터에 근거하여 NC 가공용 데이터를 연산하는 것이다. 그리고, 그래픽 표시부(23)는 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시하는 것이다. 또한, 시뮬레이션 표시부(24)는 NC 데이터 연산부(22)에 의해 연산된 NC 가공용 데이터에 근거하여, 시간축을 기준축으로 하여 가공 위치 및 가공 속도를 그래픽 표시하는 것이다.
여기서, 가공 데이터 시트(10)는 도 2에 나타내는 바와 같은 범용의 표 계산 소프트웨어(예를 들어, 마이크로 소프트사의 EXCEL(등록상표)) 시트로서 미리 작성된 것이며, 이 시트의 일정 셀 영역(11)을 이용하여, 피스톤의 비원형 형상단면을 이루는 비원형부를 가공하기 위한 비원형부 형상 데이터가 기술되어져 있다.
한편, 피스톤의 비원형부란 예를 들어, 도 9에 나타내는 스커트부(B)로서, 이 표면 형상은 본 실시예에서는 Z축 방향(워크(W)의 높이방향)으로 일정 피치(여기서는 1mm마다)로 잘린 각 단면에서의, C축 둘레의 일정 각도 간격(여기서는 5°마다)의 각 회전각도에서의, 기준원(RS)(도 4 참조)으로부터의 반경 방향의 감소량으로서 기술되어 있다(한편, 여기서는 스커트부(B)의 높이를 40mm로 하고 있다).
즉, 도 2에 나타내는 가공 데이터 시트(10)에 있어서, 열방향(좌우)에 C축 둘레의 각도(θi)를, 행방향(상하)에 Z축 위치(Zn)를 가지고, 이 각 데이터가 교차하는 셀에, 대응하는 반경 방향 데이터(R)(Zn,θi)가 기술된 매트릭스 데이터로 되어 있다. 한편, 여기서는 피스톤의 비원형 형상 단면이 도 4에 나타내는 바와 같이 중심선에 대하여 선대칭으로 되어 있기 때문에, 0°~180°까지의 데이터가 기술되어 있다.
한편, 이와 같은 비원형부 형상 데이터와는 별도로, 가공 데이터 시트(10)의 선두 부분에는, 지시어로서 '개시셀', '종료셀'이라고 기술된 셀(셀 A2, A3)이 있으며, 이 각 셀들에 이어 셀 B2, B3에 있어서, 비원형부 형상 데이터가 기술된 셀 영역(11)을 나타내는 셀 위치(형상 데이터 기술 영역 지시 데이터)가 기술되어져 있다. 도 2에 나타내는 가공 데이터 시트(10)에서는 '개시위치'는 'C5', '종료위치'는 'K45'이다. 이에 의해, 비원형부 형상 데이터 수집부(21)는 가공 데이터 시트(10)를 읽어들일 때, 셀 B2, B3에 기술된 셀 위치(형상 데이터 기술 영역 지시 데이터)에 의해 지정된 셀 영역(11)('C5', 'K45'에 의해 둘러쌓인 영역)을 인식하 여 그 셀 영역 내에 존재하는 비원형부 형상 데이터(매트릭스 데이터)를 수집한다.
또한, 가공 데이터 시트(10)에는 더욱이, 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 다른 조건 데이터로서, 절삭 조건 데이터(비원형부의 공차 데이터나, 매트릭스 데이터의 수치 단위, NC 가공용 데이터로 변환할 때 필요한 절삭 조건 등)와, 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터(비원형부가 아닌 다른 부분(예를 들어, 랜드부(A)의 직경 등의 데이터)가, 각각의 내용을 나타내는 지시어의 뒤에 이어서 기술되어 있다. 구체적으로는 예를 들어, 지시어 'C축 회전수'는, C축의 회전수를 나타내며, 이에 이어서, 가공시의 회전수 'r1'이 기술되는 형식이다.
이와 같이 하여, 피스톤의 외형 전체를 절삭하는데 필요한 여러가지 데이터를 모두 모아 하나의 가공 데이터 시트(10)에 기술한다. 또한, 이와 같은 가공 데이터 시트(10)는 시간에 여유가 있을 때 작성해둘 수 있으며, 또한 비원형부 형상 데이터 및 가공에 필요한 그 밖의 조건 데이터가, 일괄적으로 하나의 파일에 보존된다. 그 때문에, 이들을 따로따로 관리하는 경우에 비하여, 데이터의 관리가 용이해지고, 또한 가공 데이터 시트(10)를 읽어들임으로써, 가공에 필요한 여러가지 데이터를 일괄적으로 입력할 수 있다. 이 때문에, 입력 미스가 없어져, 동일한 데이터를 재입력 또는 재로드하는 수고를 덜 수 있다.
이어서, 도 3에 따라, 도 1에 나타내는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치(20)를 실현하는 NC 데이터 작성 프로그램의 처리에 대하여 설명한다. 한편, NC 데이터 작성 프로그램은, NC 가공용 데이터의 작성처리, 비원형부 형상 데이터의 형상 검토 처리, 및 NC 데이터의 시뮬레이트 처리라는 3가지 처리를 행하는 것이며, NC 데이터 작성 프로그램에서의 각 처리 스텝은 각각 기능 실현 수단이다.
(NC 가공용 데이터의 작성 처리)
먼저, NC 가공용 데이터의 작성 처리에 대하여 설명한다.
NC 데이터 작성 프로그램에는, NC 가공용 데이터의 작성 처리의 개시를 지시하기 위한 스텝 S1이 마련되어 있으며, 이 스텝 S1에 이어지는 스텝 S4에서, 미리 작성된 가공 데이터 시트(10)를 컴퓨터(6)의 외부기억장치(5) 또는 내부 메모리(2)로부터 읽어들인다(가공 데이터 시트 판독 수단).
이어서, 스텝 S5에서 읽어들인 가공 데이터 시트(10)에 기술되어 있는 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터를 인식하여 그 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터가 지정하는 셀 영역내에 존재하는 비원형부 형상 데이터(매트릭스 데이터)를 빼낸다(비원형부 형상 데이터 수집수단). 구체적으로는 예를 들어, 도 2에 나타내는 바와 같은 가공 데이터 시트(10)가 주어진 경우, 스텝 S5에서는 지시어인 '개시셀', '종료셀'을 인식하여 그 뒤에 이어지는 셀(셀 B2, B3)의 내용('C5', 'K45')이 지정하는 셀 영역(11) 내에 존재하는 비원형부 형상 데이터(매트릭스 데이터)를 빼내게 된다.
그리고, 스텝 S6에서 비원형부 형상 데이터 이외의 다른 조건 데이터에 대하여, 이들을 나타내는 지시어를 판별한 후, 이 지시어들이 파라미터로서 기술되어 있는 NC용 데이터 변환 프로그램에 대하여, 가공 데이터 시트(10)에 주어진 수치를 적용하여, 이에 의해 얻어진 다른 조건 데이터와, 스텝 S5에서 얻어진 비원형부 형상 데이터에 근거하여, NC 가공장치에 제공해야할 NC 가공용 데이터를 연산한다(NC 데이터 연산수단).
여기서, 가공 데이터 시트(10)에 기술되어 있는 비원형부 형상 데이터에서는, Z축 방향은 1mm피치, C축 둘레의 각도는 5°마다, 반경 방향 데이터가 지정되어 있는데, NC 가공용 데이터로 변환할 때에는, Z축방향의 이동이나 C축의 회전수 등의 절삭 조건도 가미되어, 가공 데이터 시트(10)에 기술되어 있는 데이터 수보다 훨씬 많은 NC 가공 제어용 매트릭스 데이터가 연산된다. 물론, C축 둘레의 360°에 걸친 데이터가 연산되는 것은 말할 것도 없다. 또한, 피스톤의 랜드부(A)를 가공하기 위한 형상 데이터도 합하여 읽어들이기 때문에, 워크(W)의 축선방향(Z축방향)의 위치 데이터는, 랜드부(A)의 Z축방향의 길이도 가미된 것으로서 연산된다.
그 후, 스텝 S6에 이어진 스텝 S7에서, 연산된 후의 NC 가공용 데이터를 컴퓨터(6)의 내부 메모리(2) 안의 소정 위치에 보존하고(데이터 보존 지령 수단), 이어서 스텝 S8에서 그 데이터를 NC 가공장치로 전송한다(데이터 전송수단).
(비원형부 형상 데이터의 형상검토처리)
이어서, 비원형부 형상 데이터의 형상검토 처리에 대하여 설명한다.
NC 데이터 작성 프로그램에는, 비원형부 형상 데이터의 형상검토 처리의 개시를 지시하기 위한 스텝 S2가 마련되어 있으며, 이 스텝 S2에 이어지는 스텝 S4, S5, S6에서는 상술한 NC 가공용 데이터의 작성처리의 경우와 같은 처리가 이루어진다.
그리고, 비원형부 형상 데이터의 형상검토 처리에서는, 스텝 S6에 이어지는 스텝 S9에서, 가공 데이터 시트(10)에 기술된 비원형부 형상 데이터(매트릭스 데이 터)를 컴퓨터(6)의 CRT(4) 상에 그래픽 표시한다(그래픽 표시수단).
여기서, 스텝 S9에서의 그래픽 표시는, 도 4에 나타내는 바와 같은 그래픽 표시화면에서 이루어진다. 또한, 도 4에 나타내는 그래픽 표시화면에서는 컴퓨터(6)의 CRT(4) 화면의 우반부에, 비원형부 전체의 옆 가장자리 형상(프로파일형상)(B1)이 표시되며, 상기 옆 가장자리 형상(B1)에 있어서 지정된 Z축 위치의 가로 단면도가 화면의 좌반부에 표시되어 있다.
이와 같은 그래픽 표시화면에 있어서, 컴퓨터(6) 키보드(3)의 커서 위치 제어용 우측 화살표 키와 좌측 화살표 키를 사용함으로써, 화면의 좌반부에 표시되어 있는 가로 단면도가 가공 데이터 시트(10)에 기술된 각도 간격만큼 회전표시되고, 이에 따라 화면의 우반부에 표시되어 있는 옆 가장자리 형상(B1)도, 회전된 가로 단면도의 기준 세로선(L1)으로 자른 위치에서의 옆 가장자리 형상이 되도록 변한다.
또한, 화면의 우반부에 표시되어 있는 가로 단면도의 Z축 위치는, 커서 위치제어용 윗쪽 화살표 키와 아랫쪽 화살표 키를 사용함으로써, 가공 데이터 시트(10)에 기술된 피치 단위로 Z축 방향으로 이동시켜 지정할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 도 4에서는 Z축 위치가 Zn=40mm, C축 둘레의 각도가 θi=0°인 경우의 형상이 표시되어 있다.
이와 같은 그래픽 표시화면에서는, 그래픽 표시된 비원형부 형상 데이터의 일부를 확대하여 표시할 수 있다. 즉, 스텝 S10에서 마우스에 의해 직사각형의 하나의 점과 이와 대각이 되는 다른 하나의 점을 지시함으로써, 소정의 직사각형 영 역을 확대하는 지령이 주어지면, 스텝 S11에서 그 직사각형 영역 안의 비원형부 형상 데이터를 화면의 사이즈에 맞추어, 도 5에 나타내는 바와 같이 확대할 수 있다(확대표시수단). 이 경우, 그래픽 표시된 비원형부 형상 데이터의 일부가 확대되어 표시되어 있기 때문에, 비원형부 형상 데이터에 의해 표시되는 비원형부 형상의 세부를 육안으로 확실하게 인식할 수 있다.
또한, 이와 같은 그래픽 표시화면에 있어서는, 그래픽 표시된 비원형부 형상 데이터에 대한 공차 데이터를 비원형부 형상 데이터와 함께 그래픽 표시할 수 있다. 즉, 스텝 S12에서 키보드(3) 또는 마우스 등에 의해 공차 표시의 지령이 주어지면, 스텝 S13에서 가공 데이터 시트(10)에 기술되었던 비원형부의 공차 데이터를 도 5에 나타내는 바와 같이 일정 각도 영역(여기서는 5°마다)의 위치에 짧은 선의 공차 표시 마크(15)로서 표시한다(공차 데이터 표시수단). 이 경우, 비원형부의 공차 데이터가 비원형부 형상 데이터(단면형상 데이터)와 함께 그래픽 표시되어 있기 때문에, 이어지는 스텝 S14, S15에서 비원형부 형상 데이터를 수정할 때, 수정한 후의 비원형부 형상 데이터가, 기준 비원형부 형상 데이터에 대하여 공차 내에 있는지 여부를 육안으로 검증할 수 있어 바람직하다.
더욱이, 이와 같은 그래픽 표시화면에서는, 그래픽 표시된 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시화면 안에서 수정할 수 있다. 즉, 그래픽 표시화면에는 도 5에 나타내는 바와 같이, 기준 세로선(L1) 위에서 단면 외형을 나타내는 곡선의 외주를 가리키는 수정 커서(16)가 마련되어 있으며, 이 수정 커서(16)는 키보드(3)의 적당한 2개의 키(예를 들어, A키와 S키)를 사용함으로써 상하로 이동하도록 되어 있다. 그리고, 이와 같은 수정 커서(16)가 상하로 이동한 것을 스텝 S14에서 인식한 경우에는, 스텝 S15에서 가공 데이터 시트(10)에 기술되어 있는 비원형부 형상 데이터(매트릭스 데이터)의 해당 데이터를 수정한다(수정 수단). 한편, 이와 같이 하여 수정된 비원형부 형상 데이터는 읽어들인 가공 데이터 시트(10)와는 다른 파일명의 가공 데이터 시트로서 보존된다(스텝 S16). 이 경우, 그래픽 표시화면 안에서 비원형부 형상 데이터를 수정하기 때문에, 비원형부 형상 데이터의 보정을 직관적으로 행할 수 있다. 또한, 확대하여 표시된 비원형부 형상 데이터를 수정하기 때문에, 비원형부 형상의 세부를 확실하게 육안으로 확인할 수 있어 바람직하다.
또한, 이상에서 설명한 비원형부 형상 데이터의 형상 검토 처리에서는, 스텝 S6에서 NC 가공용 데이터를 연산하였는데, 그 연산결과를 스텝 S9 내지 스텝 S16의 처리에서 반드시 이용할 필요는 없다.
(NC 가공용 데이터의 시뮬레이트 처리)
이어서, NC 가공용 데이터의 시뮬레이트 처리에 대하여 설명한다.
NC 데이터 작성 프로그램에는, NC 가공용 데이터의 시뮬레이트 처리의 개시를 지시하기 위한 스텝 S3이 마련되어 있으며, 이 스텝 S3에 이어지는 스텝 S4, S5, S6에서는 상술한 NC 가공용 데이터의 작성처리의 경우와 같은 처리가 이루어진다.
그리고, NC 가공용 데이터의 시뮬레이트 처리에서는, 스텝 S6에 이어지는 스텝 S17에서, 스텝6에 의해 연산된 NC 가공용 데이터를 컴퓨터(6)의 CRT(4) 상에 그래픽 표시한다(시뮬레이션 표시수단).
여기서, 스텝 S17에서의 그래픽 표시는, 도 6에 나타내는 바와 같은 그래픽 표시화면(시뮬레이션 화면)에서 이루어진다. 도 6에 나타내는 시뮬레이션 화면에서는 가로축에 시간축이 놓이며, Z축 방향의 이동 속도에 따라 연산된 가공개시로부터의 경과시간에서의 날(H)의 가공위치(반경 방향 위치(Y축 위치))와 그 때의 Y축방향의 속도 및 가속도를 그래픽 표시하도록 되어 있다.
한편, 동일한 시뮬레이션 화면에는, NC 가공시의 C축 회전수, C축 둘레의 각도, 가공개시로부터의 C축 회전횟수라는 C축의 회전정보 외에, Z축 위치, Y축 정보(실제의 선반에서의 날(H)의 기계원점에 대한 Y축 위치나 그것에 부대되는 Y축 부대정보)도 표시되어 있다.
이와 같은 시뮬레이션 화면에서는, 수직한 시간축 지시선(T)이 컴퓨터(6) 키보드(3)의 커서제어용 오른쪽 화살표 키와 왼쪽 화살표 키를 이용함으로써, 화면상을 좌우로 이동할 수 있게 설치되어 있다. 이 시간축 지시선(T)의 위치는 가공개시로부터의 경과시간을 나타내며, 이 경과시간은 화면의 윗쪽에 표시되고, 그 시간에서의 C축의 회전정보 및 Z축위치 등이 화면의 아랫쪽에 표시되도록 되어 있다.
도 6에 나타내는 시뮬레이션 화면에서는 피스톤의 가공 전체를 시간축을 압축함으로써 표시하고 있으며, 랜드부(A)의 가공을 나타내는 부분(a)에서는 Y축 방향으로는 진동하지 않고 원형 가공이 이루어지고 있는 것을 알 수 있다. 이에 대하여, 뒤얽히게 표시되어 있는 부분(b)에서는, Y축 위치가 미세하게 진동하고 있으며, 비원형 가공이 이루어지는 것을 알 수 있다.
이와 같은 시뮬레이션 화면에서도 도 4에 나타내는 그래픽 표시화면의 경우 와 마찬가지로, 일부의 영역을 확대하여 표시하는 것이 가능하며, 예를 들어, 랜드부(A)로부터 스커트부(B)의 가공으로 들어가는 주변의 상태는 도 7에 나타내는 바와 같이 되어 있다(확대표시 수단).
이와 같이 하여, 시뮬레이션 화면에서 스텝 S6에 의해 연산된 NC 가공용 데이터를 그래픽 표시함으로써, 생성된 NC 가공용 데이터의 타당성(Y축이 타당한 움직임을 하는가 여부)을 육안으로 검증할 수 있어 바람직하다.

Claims (17)

  1. 가공 데이터 시트에 워크의 축선 방향에서의 축선 방향 좌표와, 그 축선 방향 좌표에서의 각도 좌표와, 그 각도 좌표에서의 반경 좌표로부터 정의되는 피스톤의 비원형부 형상 데이터를 매트릭스 데이터로서 기술하는 동시에, 그 가공 데이터 시트에 상기 매트릭스 데이터를 기술한 셀 영역을 지정하는 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터와, 피스톤의 비원형부를 절삭가공할 때의 절삭조건 데이터를 상기 가공데이터 시트에 기재된 지시어에 이어서 기술하도록 한 표 계산 소프트웨어 수단과,
    상기 가공 데이터 시트를 읽어들일 때, 상기 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터에 의해 지정된 셀 영역을 인식하여 그 셀 영역의 비원형부 형상 데이터를 수집하도록 한 비원형부 형상 데이터 수집수단과,
    상기 가공 데이터 시트에 기술된 절삭조건 데이터를 인식하여, 그 인식된 절삭조건 데이터와, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단에 의해 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하도록 한 NC 데이터 연산수단과,
    상기 비원형부 형상 데이터를 피스톤의 비원형부의 지정된 축선 방향 위치에서의 횡단면도와, 횡단면도의 기준 세로선으로 자른 위치에서의 비원형부의 옆 가장자리 형상을 나란히 그래픽 표시하는 그래픽 표시수단을 구비하고 횡단면도의 축선 방향 위치를 지정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 데이터 시트에는 피스톤 외형의 상기 비원형부를 제외한 다른 형상 데이터가 또한 기술되며,
    상기 NC 데이터 연산 수단은 상기 절삭조건 데이터와 함께 상기 가공 데이터 시트에 기술된 상기 다른 형상 데이터를 인식하여, 이 인식된 절삭조건 데이터 및 다른 형상 데이터와, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단에 의해 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 따라 NC 가공용 데이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그래픽 표시수단은 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터의 일부를 확대하여 표시하는 확대표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그래픽 표시수단은 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터를 그래픽 표시화면 안에서 수정하는 수정수단을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그래픽 표시수단은 그래픽 표시된 상기 비원형부 형상 데이터에 대한 공차 데이터를 상기 비원형부 형상 데이터와 함께 그래픽 표시하는 공차 데이터 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 NC 데이터 연산수단에 의해 연산된 NC 가공용 데이터에 따라, 시간축을 기준축으로 하여 날의 가공 위치 및 가공 속도를 그래픽 표시하는 시뮬레이션 표시수단을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 표시수단은 상기 날의 가공 위치 및 상기 가공 속도를 표시한 그래픽 표시화면에서 시간축을 따라 이동 가능한 시간축 지시선을 표시하고, 그 시간축 지시선이 나타내는 위치에서의 주축의 회전정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래픽 표시수단은 상기 비원형부의 지정된 축선 방향 위치에서의 횡 단면도를 소정 각도 간격씩 회전 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
  17. 가공 데이터 시트에 워크의 축선 방향에서의 축선 방향 좌표와 그 축선 방향 좌표에서의 각도 좌표와 그 각도 좌표에서의 반경 좌표로 정의되는 피스톤의 비원형부 형상 데이터를 매트릭스 데이터로서 기술하는 동시에, 상기 가공 데이터 시트에 상기 매트릭스 데이터를 기술한 셀 영역을 지정하는 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터와, 피스톤의 비원형부를 절삭가공할 때의 절삭조건 데이터를 상기 가공 데이터 시트에 기재된 지시어에 이어서 기술하도록 한 표 계산 소프트웨어 수단과,
    상기 가공 데이터 시트를 읽을 때, 상기 형상 데이터 기술 영역 지시 데이터에 의해 지정된 셀 영역을 인식하고 그 셀 영역의 비원형부 형상 데이터를 수집하도록 한 비원형부 형상 데이터 수집수단과,
    상기 가공 데이터 시트에 기술된 절삭조건 데이터를 인식하고, 그 인식된 절삭조건 데이터와, 상기 비원형부 형상 데이터 수집수단에 의해 수집된 상기 비원형부 형상 데이터에 근거하여 NC 가공용 데이터를 연산하도록 한 NC 데이터 연산수단과,
    상기 NC 데이터 연산수단에 의해 연산된 NC 가공용 데이터에 따라, 시간축을 기준축으로 하여 날의 가공 위치 및 가공 속도를 그래픽 표시하는 시뮬레이션 표시수단을 구비하고,
    상기 시뮬레이션 표시수단은 상기 날의 가공 위치 및 상기 가공 속도를 표시한 그래픽 표시화면에서 시간축을 따라 이동 가능한 시간축 지시선을 표시하며, 그 시간축 지시선이 나타내는 위치에서의 주축의 회전정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 피스톤 외형의 가공 데이터 생성장치.
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