KR100880734B1

KR100880734B1 - 기계 동작특성에 근거한 5축 밀링가공의 속도향상을 위한 보간길이의 최적화 방법

Info

Publication number: KR100880734B1
Application number: KR1020070053597A
Authority: KR
Inventors: 정융호; 소범식
Original assignee: 정융호; 소범식
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-02-02
Also published as: KR20080105691A

Abstract

본 발명은 5축 밀링 기계로 가공할 가공 경로의 곡률반경과 보간 길이의 비율인 진행각을 정의하고, 5축 밀링기게가 최고의 속도로 동작하는 최적 진행각을 측정하는 측정과정과; 캠 시스템에서 제공되는 NC데이터 중의 부드러운 곡선 구간을 판별하는 판별과정과; 상기 판별과정에서 판별된 곡선구간에 대한 보간 곡선을 생성하는 생성과정; 그리고 상기 곡선 구간 내의 NC데이터의 보간 길이를 조정하거나 새로운 NC 블럭을 추가하여 상기 최적 진행각이 되도록 NC데이터를 재생성하는 데이터 재생성과정을 포함하여 구성되는 5축 밀링 가공용 보간 길이 최적화 방법을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 실질적으로 5축 밀링의 가공시간의 단축에 의한 생산성 향상은 물론 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 특징을 기대할 수 있을 것이다.

보간길이, 최적화, 5축밀링, 가공속도

Description

기계 동작특성에 근거한 5축 밀링가공의 속도향상을 위한 보간길이의 최적화 방법{Step length optimization method of NC data for enhancing 5-axis milling speed based on machine dynamics}

도 1a는 선독선행 기능이 없는 컨트롤러를 구비하는 공작기계가 입력된 NC데이터의 보간길이에 따른 가공시간을 보인 그래프.

도 1b는 선독선행 기능이 있는 컨트롤러를 구비하는 공작기계가 입력된 NC데이터의 보간 길이에 따른 가공시간을 보인 그래프.

도 2는 선독선행 기능이 있는 컨트롤러를 구비하는 공작기계의 실제 공구경로를 보인 예시도.

도 3은 본 발명의 전체적인 흐름을 보인 예시적 플로챠트.

도 4는 공구궤적에서 진행각을 설명하기 위한 설명도.

도 5는 초기 NC데이터 중에서 부드러운 곡선 운동을 하는 구간으로 분리하지 않고 NC블럭의 위치를 조정하거나 추가하였을 경우를 설명하기 위한 설명도.

도 6은 초기 NC데이터의 각 블록의 위치를 조정하거나 새로운 NC 블럭을 추가하는 방법을 도시한 설명도.

삭제

본 발명은 5축 밀링가공과 같은 회전축 동작이 포함된 수치제어(NC) 가공에서 가공장비의 가공 성능을 최대로 발휘할 수 있도록, 컨트롤러를 포함하는 가공장비의 가감속 특성과 가공경로 특성을 고려하여 NC데이터의 매 블록마다의 최적의 보간길이를 결정하는 방법에 관한 것이다.

최근 산업은 다품종 소량 생산의 경향에 맞추어 제품의 설계 및 생산의 주기가 빨라지고 제품의 형상이 더욱 복잡해지고 있기 때문에, 이에 따른 금형 가공 기술의 연구는 중요성을 더 하고 있다. 현재의 CAM 소프트웨어 기술은 공구의 경로 뿐만 아니라 적절한 가공 조건까지 제공하고 있으며, 노하우를 가진 전문 기업에서는 자동적으로 적용되는 가공조건 대신 별도의 가공조건을 적용하고 있다. 그러나 대부분의 가공 조건에 대한 기술은, 출원 10-2005-0048944호에서 개시하고 있는 바와 같이 대부분 궁극적으로 공구의 이송 속도를 최적화하는 기술에 초점을 맞추고 있으며 보간길이에 대한 가변적인 최적화 기술은 찾아볼 수 없다.

보간길이(Step length)는, 수치제어 가공에서 하나의 가공명령(NC블럭)을 수행하기 위한, 가공이 시작되는 위치점과 가공이 완료되는 위치점 간의 거리를 의미한다. 전통적인 수치제어 가공장비에서 곡면을 가공하는 경우, 제품의 공차를 만족하는 범위 내에서 연속된 짧은 직선동작으로 하여 곡선 경로를 가공하게 된다. 이 경우 연속된 짧은 구간의 직선 동작으로 가공하기 위해서는 공구의 빈번한 가감속 동작 때문에 가공표면이 열화되고 가공시간이 늘어나는 문제가 발생하고 있다. 일반적으로 가공시간을 최소화하기 위해서는 가공데이터의 보간길이(Step length)를 가공 공차를 넘지 않는 범위 내에서 가능한 길게 설정하게 된다. 그리고 가공의 정밀도를 높이기 위해서는 비록 가공시간이 오래 걸리더라도 보간길이를 짧게 하여 가공을 진행하게 된다.

즉, 선독선행(Look-ahead interpolation) 기능이 없는 컨트롤러를 구비하는 전통적인 수치제어 가공에서는 도 1a에 도시된 바와 같이, 보간길이는 가공시간에 대하여 항상 반비례하기 때문에 NC 데이터의 보간길이 최적화에 대한 연구가 필요 없었다.

그러나 최근의 공작기계들은 고품위의 가공면을 얻기 위하여 가공명령들을 미리 읽어 들여, 부드러운 동작이 되도록 하는 선독선행 기능이 적용된 컨트롤러를 채택하고 있다.

이러한 컨트롤러의 선독선행 동작은, 도 2에 도시된 바와 같이, 공구가 P_i-1에서 P_i를 지나 P_i+1으로 진행하는 경우, 컨트롤러에 미리 정의된 공차 "e"의 범위에 진입할 것으로 예상되면 목표지점인 P_i에 정확하게 도달하지 않더라도 그 다음 목표인 P_i+1으로 이동하는 부드러운 동작을 수행하는 것으로, 공차의 범위 내에서 보간 곡선 경로를 만들어 동작하는 기능이다. 이러한 기능은 방향 변화가 적은 짧은 구간의 직선 동작의 연속인 구간에 대해 공구가 부드러운 곡선 궤적을 따라 동작하게 되어, 가공속도의 감소를 최소화하며 동시에 보다 부드러운 가공면을 생성할 수 있게 된다. 따라서 선독선생 기능이 있는 컨트롤러를 구비하는 공작기계의 가공에서는 컨트롤러의 선독선행 연산에 필요한 시간, 공작기계의 관성과 구동모터의 용량, 그리고 가공경로의 곡률 등의 특성에 따라 도 1b에 도시한 바와 같이 가공시간이 NC데이터의 보간 길이에 항상 반비례하지 않고 특정한 보간 길이의 경우에 최대 속도로 작동하는 현상을 보인다.

이와 같이 최근의 공작기계에 대한 변화가 있음에도 불구하고, 종래의 CAM소프트 웨어에서는 도 1b에 도시한 바와 같은 보간 길이에 따른 가공속도에 관한 특성을 고려하지 않고 여전히 허용공차(e) 값만을 고려하여 NC데이터를 생성하고 있다. 따라서 종래의 기술로 생성한 NC데이터는, 그러한 장비와 가공궤적의 특성에 맞는 보간길이가 적절하게 적용되고 있지 못하고 있어서 실질적으로 충분한 가공성능을 발휘하지 못하는 경우가 많다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 컨트롤러의 연산 성능, 공작기계의 가감속 특성 및 가공경로의 특성 등을 고려하여 공작기계의 가공속도를 실험적으로 측정하고 이에 기초하여 가공 성능을 최대화시킬 수 있는 NC데이터의 보간길이를 최적화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 5축 밀링 가공용 보간 길이 최적화 방법은, 5축 밀링기계로 가공할 가공 경로에 대해 곡률반경과 보간 길이의 비율인 진행각을 정의하고, 5축 밀링기계가 최고의 속도로 동작하는 최적 진행각을 측정하는 측정과정; 캠 시스템에서 제공되는 NC데이터 중의 부드러운 곡선 운동을 하는 곡선 구간을 판별하는 판별과정과; 상기 판별과정에서 판별된 곡선구간에 대한 보간 곡선을 생성하는 생성과정; 그리고 상기 곡선 구간 내의 NC데이터의 보간 길이를 조정하거나, 새로운 NC 블럭을 추가하여 상기 최적의 진행각이 되도록 NC데이터를 재생성하는 데이터 재생성과정을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 측정과정은, 다양한 직선-회전 이송동작의 비율(H)과 진행각을 가지는 원호궤적의 샘플 NC 데이터를 준비하는 과정과, 상기 샘플 NC데이터를 여러 가지의 이송속도로 동작시키는 과정, 그리고 직선-회전 이송동작의 비율과 이송속도에 대하여 최소의 동작시간이 소요된 샘플 NC프로그램의 최적 진행각을 측정하는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 데이터생성과정은, 5축 밀링 기계에 대해 측정된 최적의 진행각에 기초하여, 캠 시스템에서 제공되는 최초의 NC데이터 중에서 부드러운 곡선운동을 하는 NC데이터 블록 간의 보간 길이를 조정하거나 가공 경로 상에 새로운 위치점을 추가하여 최적의 진행각을 갖도록 NC데이터를 재 생성하게 된다.
그리고 상기 데이터생성과정이 완료된 후, 생성된 NC데이터가 가공형상의 오차범위 내에 들어가는지는 판단하는 검사과정을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 판별과정은, 직선-회전 이송동작의 비율, 진행각, 곡률반경, 그리고 보간길이의 조건이 소정의 범위 내에 있는가를 판단하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
그리고 검사과정에서 생성된 NC데이터가 허용 오차 범위를 벗어나면, 원래의 NC데이터를 이용하여 가공을 진행하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 데이터 생성과정은, 후술하는 수식에 의하여 구해지는 파라미터 증분값을 이용하여 최적 보간길이를 얻는 것이 가능하다.

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다음에는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

최근의 공작 기계들은 상술한 바와 같은 선독 선행 기능이 있는 컨트롤러를 구비하고 있다. 이러한 공작기계는 도 1b에 도시된 바와 같이, 보간길이와 가공시간의 관계가 일방적인 반비례 관계에 있는 것이 아니고, 가공속도가 최대화될 수 있는 "최적의 진행각"이 존재함을 본 발명자들은 실험에 의하여 인식하게 되었다. 본 발명은 이와 같은 최적의 진행각에서 공작기계의 성능이 충분히 활용하는 점에 착안하고 있다. 도 3에는 본 발명에 의한 보간 길이 스케쥴링 방법이 플로우챠트로 도시되어 있다.

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본 발명에 의하면, 먼저 제10과정(S10)에서, 사용할 5축 가공기의 직선 이송 및 회전 동작 각각에 대하여, 지령된 이송속도(Input feedrate)에 대응되는 최소의 동작 시간이 소요되는 "최적의 진행각"을 결정해야 한다.
진행각이란 도 4에 도시된 바와 같이, NC블럭의 흐름이 바뀌는 각도를 의미하며, 자유곡면 등의 가공에서 대부분 진행각은 선형적으로 연산할 수 있을 만큼 충분히 작은 각도를 가지므로 곡률반경과 보간길이(step length)의 선형적인 관계로 하기의 식 1과 같이 계산할 수 있다.

삭제

(식1)

여기서, θi는 NC데이터 중에서 i번째 가공명령(NC블럭)을 수행하는 동안의 진행각, Si는 i번째 NC블럭을 수행하는 시작점과 끝점 사이의 보간길이, Ri는 i번째 NC블럭을 수행하는 가공경로의 곡률반경(Radius of Curvature)이다.

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상기 진행각을 고려하여 실질적으로 사용할 5축 가공기의 지령된 이송속도((Input feedrate)에 대한 "최적의 진행각"을 결정하는 방법은 다음과 같다.

(1) 5축 가공의 직선 이송동작에 대하여 원 궤적상에 일정한 진행각을 갖는 복수의 샘플 NC데이터와, 회전 이송동작에 대하여 삼각함수 궤적 상에 일정한 진행각을 가지는 복수의 샘플 NC데이터를 준비한다. 이는 다양한 직선 및 회전 이송 동작에 대한 샘플 NC 데이터를 준비하는 것을 의미한다.

(2) 샘플 NC 데이터를 다양한 지령 이송속도(F)로 동작시킨 후, 각각의 동작 소요시간을 측정한다. 그리고

(3) 각 지령 이송속도(F)에 대하여 최소의 동작시간이 소요된 샘플 NC 데이터의 진행각(θ_i)을 그 지령 이송속도에 대응하는 최적 진행각으로 정해두면, 이를 보간하여 임의의 지령 이송속도에 대응되는 최적 진행각을 구할 수 있다.

다음에는 제20과정(S20)에 대하여 살펴본다. 이 과정은, 캠(CAM) 시스템에서 제공되는 NC데이터 중에서 부드러운 곡선 운동을 곡선구간을 추출하는 과정이라고 할 수 있다.

본 발명에서 보간 길이를 조절하는 대상이 되는 NC데이터는 해동 동작이 직선 동작 구간이 아닌 부드러운 곡선 동작 구간이다. 만약 곡선구간이 아닌 직선구간이나 모서리에 대하여 보간길이를 변화시키면 심각한 궤적오차를 발생시킬 수 있기 때문에, NC데이터에서 부드러운 곡선 구간을 판단하는 것을 필수적이라고 할 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이, 곡선구간의 추출 없이 전체를 곡선구간으로 적용한 경우에는(ⅱ) 심각한 궤적 오차(ⅲ)가 발생할 수 있기 때문에, 다음과 같은 조건으로 NC데이터에서의 곡선구간을 판단하게 된다.

(1) Hmin〈 H_i 〈 Hmax (식 2)

(2) θ_i〈 θ_max(식 3)

(3) R_min〈 R_i〈 R_max(식 4)

(4)

(식 5)

여기서 상기 조건(1)에서, 5축 공작기계의 이송과 회전 동작을 위한 각각의 서보모터의 용량과 기어비는 서로 다르기 때문에 하나의 가공명령을 수행하는 동안 이송 동작의 속도와 회전 동작의 속도가 서로 다를 수 있다. 따라서 이 두 가지 속도가 최종적인 가공 속도에 영향을 미치게 된다. 본 발명에서는 5축 가공의 이송동작과 회전 동작을 복합적으로 고려하기 위하여 하나의 가공명령을 수행하는 동안 회전 변위에 대한 이송변위의 비율(Hi)를 다음의 식 6과 같이 정의 하였다.

(식 6)
여기서

: 직선 이송 동작의 보간길이 (mm)

: 회전 이송동작의 보간길이(deg)
X,Y,Z : x,y,z축 방향으로의 이송 변위
A,B,C : x,y,z축 방향으로의 회전 변위
따라서 상기 조건(1)은 직선-회전 이송 동작의 비율이 과도하게 변화하지 않을 것을, 조건(2)는 진행각이 과도하게 변화하지 않을 것을, 그리고 조건(3)은 연속한 세점에서 계산된 곡률반경이 너무 크거나 작지 않도록 하는 조건식이다. 이는 곡률반경이 너무 작거나 커서 부드러운 곡선으로 간주하기 어려운 경우를 제외하기 위한 조건이라고 할 수 있다. 본 발명에서는 Rmin값으로 공구의 반경을 택하였으며, Rmax 값으로 가공할 공작물의 최대 길이를 택하였다. 그리고 조건(4)는 가공명령의 보간 길이가 너무 긴 경우를 배제하기 위한 조건식이다. 보간 길이가 너무 긴 경우를 곡선보간하면 오히려 오차를 야기할 수 있기 때문이다. 여기서 ｅmax는 캠 시스템을 사용하여 NC데이터를 생성할 때 설정한 허용 오차값이다.

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상기와 같은 4가지의 조건 가운데 어느 하나라도 벗어나게 되면 실질적으로 상술한 곡선구간이 아니라고 판단되면 다음 순서의 NC블럭들을 검사하여 곡선구간을 추출하게 된다.

이상의 과정을 거치면, 캠(CAM) 시스템에서 제공되는 NC데이터에서 연속구간을 판단할 수 있다. 이와 같이 연속구간이 판별되면, NURBS 또는 다항식의 보간방법으로 보간하여 하기의 식 7와 같이 각 NC블럭의 구간을 파라미터(0≤u≤1)에 대한 3차의 다항식의 곡선식을 얻는다(S30).

(식 7)

여기서 보간곡선의 생성과정(S30)은, 실질적으로 가공하고자 하는 원래의 형상곡선에 대응하는 곡선을 만드는 과정에 해당한다고 할 수 있다. 즉 최초 캠 시스템에서 제공된 NC데이터는 일련의 점에 대응하는 데이터이기 때문에, NC데이터만으로는 가공하고자 하는 정확한 형상 데이터를 알 수 없다. 따라서 상기 보간곡선의 생성과정은, NC데이터에서 판별된 연속곡선구간에 대하여, 가공하고자 하는 형상을 곡선화하는 과정을 의미하는 것이다.

상기 식 7에 의하여 제30과정(S30)이 완료되면, 다음에는 제40과정(S40)에 의해 각 NC블럭에 대한 최적의 진행각을 구한다. 그런데 5축 공간기계의 이송과 회전동작은 서로 독립적인 동작이므로 이송과 회전 동작의 각각에 대한 최적 진행각이 서로 다를 수 있다. 본 발명에서는 NC 블럭 바다 회전에 대한 이송 동작의 비율(H_i)을 구하고, 이를 이용하여 이송과 회전이 동시에 고려된 최적 진행각을 하기의 식 8을 이용하여 구한다.

(식8)

여기서

이며,

는 파라미터의 증분값이고, 실질적으로 가공기계의 특성을 반영한 최적의 보간길이에 해당되는 값이다. 그리고 H_i는 직선-회전 이송동작의 비율이며,

는 각각 i번째 NC 블럭을 수행하는 동안의 이송과 회전의 진행각이며,

는 가공할 5축 공작 기계에 대하여 구해진 이송과 회전의 최적 진행각이다.

실질적으로 상기 식 8에서는, 가공하는 기계의 특성 데이터, 즉 최적 진행각이 반영된 새로운 NC 데이터를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 그리고 공작 기계가 가지고 있는 최적의 진행각은, 상술한 바와 같이, 가공하고자 하는 영역의 곡률반경과 보간길이와 관련됨을 알 수 있고, 더욱이 상기 식 8에서 구해지는 NC데이터는 공작기계의 직선-회전 이송동작의 비율과 지령 이송속도에 대한 최대의 동작 속도를 구현할 수 있는 진행각이 반영되어 있음은 당연하다.
상기 제40과정(S40)이 완료되면, 다음에는 식 8을 이용하여 제20과정에서 구한 곡선구간 전체에 대하여 연속적으로 NC블럭을 재배치하거나 새로운 NC블록을 추가하는 제50과정(S50)이 진행되며, 이에 대한 예시를 도 6에 나타내었다. 즉, 제20단계에서 구한 곡선구간 내의 첫번째 NC블럭구간[도 7의 Co(u)구간]에 대해, 제10과정에서 구한 최적 진행각에 해당하는 새로운 NC블록의 위치가 Co(u) 구간 내(파라미터가 1을 넘지 않는 경우)에 있으면 그 새로운 블록(도 7의 P_new1)을 추가하는 과정을 계속 반복하고, 만약 새로운 NC 블록의 위치가 Co(u) 구간 내(파라미터가 1을 넘지 않는 경우)에 있지 않으면 두번째 NC 블록구간내에 시로운 NC 블록(도 7의 P_new2)을 추가한다. 이러한 과정을 전체 곡선구간에 대해 계속 수행하면 새로운 1차의 최적 NC데이터를 얻을 수 있다(S50).

삭제

다음에는 상기와 같이 하여 얻어진 1차 최적 NC데이터에 대해 제60과정의 오차검사를 진행하게 된다. 즉, 제60과정은 실질적으로 상기 제50과정에 의하여 최적의 진행각을 가지는 1차 NC데이터에 의하여 공작물이 가공되었을 경우, 원래 가공하고자 하는 공작물이 허용하는 오차 범위 내에 들어가는 것인가의 여부를 검사하는 과정이다. 이는 상기 제50과정을 수행하여 새로 생성된 NC데이터가 허용오차의 범위를 벗어나면 비록 가공시간은 단축되다고 하더라도 가공형상의 정밀도에 문제가 될 수 있기 때문이다.

여기서 상기 제50과정에서 얻어진 새로운 NC데이터가 가공하고자 하는 공작물의 허용 오차 범위 내에 있다면, 새롭게 생성된 NC데이터에 기초하여 가공을 수행하면 된다. 그러나 상기 제60과정에서 생성된 NC데이터로 가공한 형상과 공작물의 형상과의 오차가 허용 공차를 초과한다고 판단되면 새로운 NC데이터를 버리고, 원래의 캠 시스템에서 공급된 NC데이터를 가지고 가공을 진행하고, 다음번의 곡선 구간에 대해 제20과정 부터 제50과정까지를 계속 수행한다.

여기서 오차를 검사하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 5축가공에 있어서 가공기의 회전축의 영향과 컨트롤러의 보간 기능에 의하여 직선구간의 NC 블록에 대해서도 실제 공구궤적은 소정의 곡선을 이룰 수 있으며, 실제 공구궤저고가 공작물 형상과의 차이는 가공오차를 야기한다. 이러한 가공 오차를 측정하는 기준으로, 본 발명에서는 주어진 NC 블록의 중간점에 해당하는 공구궤적 상의 위치와 이에 대응되는 가공애야할 공작물 표면상의 위치와의 차이를 채택한다.

따라서 상기 제50과정에서 생성된 새로운 NC데이터의 각 블록의 중간점에 해당하는 공구궤적 상의 위치는 5축 가공기의 정기구학 방정식으로부터 구한다. 또한 각 블록의 중간점에 대응되는 공작물 표면상의 위치는 다음과 같이 구한다. 즉, 주어진 NC 데이터 만으로는 실제 가공해야할 정확한 형상을 알 수 없기 때문에 본 발명에서는 제30과정에서 생성한 보간 곡선을 실제 가공하여야 할 공작물의 형상으로 가정한다. 따라서 각 블록의 중간점에 대응되는 공작물 표면상의 위치는 각 블록의 중간점에 대응되는 제30과정에서 생성한 보간 곡선상의 위치점으로 구한다.

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이상과 같은 본 발명은, 5축 가공에 있어서 곡선구간에 대하여 가공기계의 특성을 반영하여 최적의 보간길이를 가지도록 배치하는 것을 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 여러 가지 다른 기술적 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위의 기재에 의하여 그 보호범위가 정해져야 할 것임은 자명하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 보간길이 최적화 방법에 의하면, 공작 기계의 특성과 가공경로의 특성에 맞는 최적의 동작이 가능하며, 서로 다른 동작 특성을 가진 공작기계에 대하여 성능을 최대한 발휘하게 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 본 발명을 적용하게 되면, 실질적으로 가공시간의 단축에 의한 생산성 향상은 물론 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 특징을 기대할 수 있을 것이다.

Claims

5축 밀링기계로 가공할 가공 경로에 대해 곡률반경과 보간 길이의 비율인 진행각을 정의하고, 5축 밀링기계가 최고의 속도로 동작하는 최적 진행각을 측정하는 측정과정;

캠 시스템에서 제공되는 NC데이터 중의 부드러운 곡선 운동을 하는 곡선 구간을 판별하는 판별과정과;

상기 판별과정에서 판별된 곡선구간에 대한 보간 곡선을 생성하는 생성과정; 그리고

상기 곡선 구간 내의 NC데이터의 보간 길이를 조정하거나, 새로운 NC 블럭을 추가하여 상기 최적의 진행각이 되도록 NC데이터를 재생성하는 데이터 재생성과정으로 구성되는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
제 1 항에 있어서, 상기 측정과정은, 다양한 직선-회전 이송동작의 비율(H)과 진행각을 가지는 원호궤적의 샘플 NC 데이터를 준비하는 과정과, 상기 샘플 NC데이터를 여러 가지의 이송속도로 동작시키는 과정, 그리고 직선-회전 이송동작의 비율과 이송속도에 대하여 최소의 동작시간이 소요된 샘플 NC프로그램의 최적 진행각을 측정하는 과정을 포함하는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
제 1 항에 있어서, 상기 데이터생성과정은, 사용할 5축 밀링 기계에 대해 측정된 최적의 진행각에 기초하여, 캠 시스템에서 제공되는 최초의 NC데이터 중에서 부드러운 곡선운동을 하는 NC데이터 블록 간의 보간 길이를 조정하거나 가공 경로 상에 새로운 위치점을 추가하여 최적의 진행각을 갖도록 NC데이터를 재 생성하는 것을 특징으로 하는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터생성과정이 완료된 후, 생성된 NC데이터가 가공형상의 오차범위 내에 들어가는지는 판단하는 검사과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
제 4 항에 있어서, 상기 판별과정은, 직선-회전 이송동작의 비율, 진행각, 곡률반경, 그리고 보간길이의 조건이 소정의 범위 내에 있는가를 판단하는 것에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
제 4 항에 있어서, 상기 검사과정에서 생성된 NC데이터가 허용 오차 범위를 벗어나면, 원래의 NC데이터를 이용하여 가공을 진행하는 것을 특징으로 하는 5축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법
삭제
제 4 항에 있어서, 상기 데이터 생성과정은, 하기의 식에 의하여 구해지는 파라미터 증분값을 이용하여 최적 보간길이를 얻는 것을 특징으로 하는 기계 동작특성에 근거한 고효율 다축 밀링가공용 보간길이의 최적화 방법;

여기서,

이며,
는 파라미터의 증분값이고, 실질적으로 가공기계의 특성을 반영한 최적의 보간길이에 해당되는 값이다. 그리고 H_i는 직선-회전 이송동작의 비율이며,
는 각각 i번째 NC 명령을 수행하는 동안의 이송과 회전의 진행각이며,
는 가공할 5축 공작 기계의 특성 데이타베이스(DB)에서 구한 최적의

진행각.