KR101121955B1 - 연마기와 연삭기의 교정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연삭기 내지는 연마기의 교정(calibration) 방법에 대한 것으로, 초기 교정 과정과 이에 상응하는 재교정(recalibration) 과정에 관한 것이다. 작업 스핀들(working spindle) 또는 가공물 캐리어(workpiece carrier)에 고정된 기준 피스(reference piece)와, 가공물 캐리어 또는 작업 스핀들에 설치된 기준 트레이서(reference tracer)를 이용하여 기계의 교정이 수행된다. 연삭 테스트는 모든 방향에서 제 1 측정 과정을 따라가며, 이 과정에서 테스트 편차들이 결정되고, 특히 트레이서 공차에 의한 편차를 반복 과정에서 무의미하게 만들며, 이것은 이 측정과정에 통합된 일부분이다. 기계 내부 측정 시스템은 기계 가공 테스트를 수행한 직후에 교정되고, 따라서 기계 가공 장치의 초기 기준화 작업 직후에 교정되고, 이에 의해 기계 트레이서 및 시험편이 모든 좌표 방향에서 측정되어 그 결과로 인한 위치값들이 저장된다. 연속적 재교정으로 측정값들을 제공하며, 이 측정값들은 저장된 값들과 비교되어, 이에 의해 교정값들이 가공물의 추가 가공을 하기 위해 편차로부터 결정된다.

연삭기, 연마기, 교정

Description

연마기와 연삭기의 교정방법{Calibration method of an erosion machine and a grinding machine}

도 1은 연삭기 또는 연마기의 개략도.

도 1 내지 도 5는 초기 교정 과정의 여러 단계를 나타낸 개략도.

도 6 및 도 7은 각각 여러 위치에서 연삭 테스트를 하는 동안, 연삭 공구가 미완성 가공물과 접촉되어 있는 모습과 함께 연삭기 헤드를 나타낸 평면도.

도 8은 도 6 및 도 7에 따라 연삭 공구와 미완성된 가공물을 함께 나타낸 정면도.

도 9는 소량 연삭 가공된 부분을 가진 미완성 가공물을 다른 비율로 나타낸 개략 측면도.

도 10 및 도 11은 연삭 과정 동안 여러 연삭 위치에서 , 연삭 공구가 설치된 연삭 헤드와 미완성된 가공물을 함께 나타낸 평면도.

도 12는 도 10 및 도 11에 따른 연삭 과정이 끝난 상태의 미완성 가공물을 나타낸 정면도.

도 13 내지 도 16은 재교정 단계를 나타낸 공정도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연삭기 2 : 지지대

3 : 작업 스핀들 캐리어 4 : 가공물 캐리어

5 : Y 방향 제어 라인 6 : Z 방향 제어 라인

7 : 제어 장치 8 : X 방향 제어 라인

9 : A 축 제어 라인 11 : 저장 장치

12 : 작업 스핀들 14 : 기계 트레이서

16 : 시험편 17 : 가공물 수용 엘리먼트

18 : 기준체 19 : 기준 트레이서

21 : 트레이서 핀 22 : 원통형 미완성 가공물 혹은 시험편

23 : 연삭 공구 24, 25, 26, 27: 연삭 부분들

본 발명은 연삭기(grinding machine) 또는 연마기(erosion machine), 또는 상기 연마기와 연삭기가 상호 조합된 기계를 교정 및 재교정하는 방법과, 이 방법을 실현시키기 위한 기계에 관한 것이다.

연삭기 및/또는 연마기는 고정밀도로 공구를 제작하기 위한 공구 제작에 사용된다. 현재 점점 가공 정밀도에 대한 요구가 높아져가는 추세에 있다. 이러한 기계 가공 상에서 가공 정밀도는 개개의 가공 공정뿐만 아니라 장기간에 걸친 연속 생산에 있어서도 보장되어야만 하는데, 이러한 가공 정밀도는 각각의 기계에 대해 세심한 교정과 제어를 요구한다. 또한 이러한 교정은 오랜 기간동안 유효성이 보장되어야 하며 또한 교정 과정은 간단한 방식으로 이루어져야 한다.

따라서 본 발명의 목적은 연삭기 내지 연마기에 대해 장기간에 걸쳐 공구의 가공 정밀도가 보장될 수 있는 연삭기 또는 연마기를 위한 교정 방법을 제공하는데 있다. 또한 본발명은 상기와 같은 방법을 달성할 수 있는 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 중 첫 요소에 대해서는 청구항 1에 의한 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 방법은, 각각의 기계는 초기 교정 후에 시간 경과에 따라 재교정(re-calibration)을 실행하게 되는데, 초기 교정은 기준 트레이서에 의해 수행되고 재교정은 기계 트레이서에 의해 실행되는 것에 근거하고 있다. 재교정법을 통해 기계 트레이서에 의해 획득된 교정값은 수정 데이터를 나타내고, 이 수정 데이터는 연속되는 연삭 또는 연마 과정에서 연삭기 또는 연마기의 축방향 운동을 수정하기 위해 기계 제어 프로그램에 의해 저장되고 사용된다. 재교정은 시간 경과에 따라 필요에 의해 자동적으로 이루어질 수 있고, 상기 재교정은 그 정밀도에 따라 초기 교정상태로 복귀한다. 초기교정은 가공물 캐리어에 설치되는 기준 트레이서를 이용하여 양호하게 이루어진다. 기준체, 즉 기준 디스크는 연삭 공구 또는 연마 공구에 부착되기보다는 작업 스핀들에 부착된다. 일단 상기와 같은 절차가 이루어지게 되면, 기준체는 기준 트레이서에 의해 수 차례에 걸쳐 측정(tracing)이 실시된다. 그래서 최소한 1회의 측정과정이 X, Y, Z의 좌표축 방향으로 각각 이루어지는데, 여기서 각 축방향은 가공물 캐리어 또는 작업 스핀들 캐리어 상에 작용하는 각 위치 제어 장치의 조절 방향에 대응된다. 이에 의해 각 좌표축 방향에 대한 초기 측정값을 얻을 수 있다. 특히 상기 측정값이 얻어지고, 이에 의해 이미 알고 있는 기준 디스크와 기준 트레이서의 치수와 함께 위치값을 고려하고, 이 위치값은 각 좌표축별로 지정되어있는 조절 장치에 의해 전달된다. 그러나 이렇게 얻어진 측정값은 단지 최초의 근사치에 지나지 않은데, 양호하게 전환하는 기준 트레이서의 전환점(switch point)이 규정상 정확히 알려져 있지 않기 때문이다. 기준 트레이서의 전환점은 처음에 계산상 임의로 가정하고, 초기의 교정값 △x, △y, △z은 상기 가정을 전제로 모든 좌표축에 대해 계산되며, 이 계산 과정에는 조절 엘리먼트들의 좌표값들 뿐만 아니라 상기 디스크와 트레이서 모두의 치수를 고려한다. 상기 교정값은 각 좌표축 방향에서 기계 지지대, 가이드 엘리먼트 등의 구조적 부정확성에 의해서 그리고, 열적 변화 등에 의해서 발생한 오류 위치를 표현한 것이다. 상기 교정값은 제어 장치 혹은 관련된 메모리 유닛에 저장된다.

제 2 단계에서는 연삭 테스트가 이루어지게 되고, 이 단계에서는 상기 저장된 교정값이 조절장치의 교정 제어 명령을 위해 사용된다. 이 교정값들에는 연삭 테스트를 위해 사전에 결정된 좌표축 방향에 따라 부호가 적절하게 추가된다. 한편 시험편은 연삭 테스트동안 특히 체크해야 할 각각의 좌표를 위한 두 방향에서 수 차례에 걸쳐 소량씩 연삭된다. 이때 연삭된 부분은 시험편의 표면에서 연삭되는 작은 면들(facets)에 해당한다. 동일한 좌표에 대해 두개의 연삭된 테스트 부분이 속해 있으며, 이 테스트 부분들은 다른 좌표 방향으로(즉, +x와 -x) 연삭되며, 이에 의해 관련된 면들은 서로 인접하게 배열된다. +x와 -x간 위치 오류는 그 크기 차이로 정해질 수 있다. 양 연삭면의 크기가 동일하다면 위치 오류는 존재하지 않게 된다. 반대로 연삭면의 크기가 다르다면, 크기 차이로부터 교정값 △x, △y, △z이 유도되고 이 수치는 제어 장치 혹은 저장 장치에 저장된다. 2차 연삭 테스트가 뒤따르게 되고 이는 상기와 같은 방식으로 다시 평가된다. 이와 같은 반복은 각각의 좌표축 방향으로 같은 크기의 연삭면이 연삭될 때까지 되풀이된다. 규정상 하나의 좌표축, 예를 들면 x축 하나에 대해서 상기 반복 과정을 수행하면 충분하다. 이 경우는 최소한, 사용된 기준 트레이서가 트레이서 핀의 측방향 휨에 대해 모든 반경 방향으로 같은 전환점 위치(switch point)를 가질 때 적용된다. 이때 X축(또는 개별적으로 선택된 다른 좌표축)에 대해 구한 트레이서 교정값은 다른 나머지 좌표축에 대해서도 사용할 수 있게 된다.

일단 상기 방법으로 연삭기 또는 연마기에 대해 첫 번째 교정이 이루어지게 되면, 적합한 순서에 따라 그 즉시 첫 번째 재교정이 실행되고, 이에 의해 시험편과 기계 트레이서가 접촉하게 된다. 상기 측정 테스트로 얻어진 교정값 △xn, △yn, △zn은 저장되고, 이 값들은 기준 트레이서와 비교하여 얻어진 기계 트레이서의 측정 편차를 나타낸다. 이어지는 재교정과정은 최초 교정과정에서 얻어진 교정값을 배경으로 하여 측정된다. 예시적으로 좌표축 X, Y, Z에 대한 교정값 △xs, △ys, △zs이 상기 교정값 △xn, △yn, △zn과 편차를 보인다면, 이러한 편차는 예를 들어 온도 변화에 의해 발생한 기계의 치수 변화를 나타내는 것이고, 이후 연삭 과정에서 고려되는 요소이다.

기준 트레이서를 최소한 2회에 걸쳐 사용하거나, 최소한 하나의 좌표 방향에 대해서 사용하는 것이 장점이 있다. 그래서 상기 기준 트레이서를 한번은 종방향으로, 또 한번은 횡방향으로 전환하면서 사용하는 것이 바람직하다. 트레이서 핀의 피벗(pivot)은 두 번에 걸친 측정 테스트로부터 계산할 수 있고, 이것은 이후 측정값의 처리과정에 있어서 중요한 의미를 갖는다.

전술한 본 발명의 목적 중 두 번째 요소는, 청구항 10의 특징을 갖는 기계에 의해 달성된다. 상기 기계는 시험편과 기계 트레이서를 갖추고 있으며, 이들 요소 중의 하나는 작업 스핀들 캐리어에 부착되고, 나머지 요소는 가공물 캐리어에 부착된다. 또한 부가적으로 이 기계는 해당 제어 소프트웨어를 가진 제어 장치를 갖추게 되며, 상기 제어 소프트웨어는 단일 기준 트레이서에 의한 단일 교정방식의 교정과정과, 대응 기계 트레이서에 의한 단일 재교정 방식의 상술한 재교정 과정을 수행하게 된다. 상기 제어 소프트웨어는 전술한 단계를 처리하는데 있어서, 초기 교정단계 동안에는 운영자에 의한 데이터 입력이 필요하게 된다. 가장 단순한 경우에, 입력 데이터는 교정값 △x의 편차에 대해 평가된 값이 될 수 있는데, 이 교정값은 제 2 단계에서 생성된 파세트들의 크기 차이를 비교한 결과이다. 기계 조정 전문가는 반드시 합리적으로 평가된 값을 입력해야만 한다. 그러나 면들의 크기 차이로부터 교정값 △x(또는 △y 또는 △z)를 결정할 수 있는 평가 모듈(module)을 제어 소프트웨어 내부에 두는 것도 가능하다. 이때 평가 모듈은, 면들 사이의 크기 차이가 클수록 큰 수치의 교정값 △x가 부가되는 경향이 있다는 가정에 기초를 두고 있다. 가장 단순한 경우, 기초로써 비례 관계로 가정하여 사용된다.

본 발명의 실시예에 대한 부가적인 세부사항은 청구항, 도면, 도면의 설명에 기재되어 있고, 구체적인 실시예는 도면에 도시되어 있다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 아래와 같다.

도 1에 도시된 연삭기(1)에는 작업 스핀들 캐리어(3) 혹은 연삭기 헤드와, 가공물 캐리어(4)를 지지하는 지지대(2)가 설치되어 있다. 작업 스핀들 캐리어(3)는 Y와 Z 양방향으로 이동 가능한 썰매(sled)형 장치에 설치되어 있다. 대응하는 2개의 드라이브는 상기 작업 스핀들 캐리어(3)를 Y와 Z 방향으로 조정하며, Y 방향 제어 라인(5)과 Z 방향 제어 라인(6)을 통해 제어 장치(7)에 연결되어 있다. 여기서 "제어 라인"은 일련의 정보 선로 즉, 데이터 버스로 이해되며, 이 데이터 버스를 통해 제어 명령을 해당 드라이브로 전달하고, 또한 위치 신호를 각 드라이브로부터 제어 장치(7)로 전달할 수 있다.

가공물 캐리어(4)도 또한 X 방향 조정이 가능하도록 썰매형 장치와 함께 지지대(2)에 설치된다. 상기 캐리어의 X 방향 조정 운동은 X 방향 제어 라인(8)을 통해 제어 장치(7)의 제어를 받는다. 부가적으로 가공물 캐리어가 수직 방향 A 축을 기준으로 회전 가능하도록 설치되는 것도 제안될 수 있다. 상기 회전 운동(swiveling movement)은 A 축 제어 라인(9)을 통해 제어 장치(7)에 연결된 회전 장치를 통해 가능하다. 또한 상기 제어 장치(7)는 저장 장치(11)에 액세스하는 제어 컴퓨터이며, 상기 저장 장치는 데이터와 프로그램을 저장할 수 있고, 또한 제어 장치(7)를 통해 액세스하는데 유용한 데이터 및 프로그램을 보관할 수 있도 있다.

작업 스핀들 캐리어(3)에는 가공물을 가공하기 위한 연삭 공구, 즉 연삭 숫돌이 달려 있는 작업 스핀들(12)이 설치된다. 상기 작업 스핀들(12)의 회전축은 Y 방향에 평행하도록 되어 있다. 또한 기계 트레이서(14)는 작업 스핀들 캐리어(3)에 배열되어 있으므로, 이 트레이서에는 가공물 캐리어(4)에 고정된 시험편(16)을 측정하기 위한 트레이서 엘리먼트(15)가 설치된다. 예시적으로 시험편(16)은 예로서 가공물 캐리어(4)에 단단히 고정되어 있는 일정한 구의 형태를 취하고 있으며, 반면에 트레이서 엘리먼트(15)는 트레이서 플레이트(plate) 및/또는 트레이서 볼(ball)을 가진 트레이서 핀(pin)의 형태로 되어 있다. 가공물 캐리어(4)에는 가공물, 즉 원통형의 미완성 가공물을 고정하기 위한 가공물 수용 엘리먼트(17)가 설치되어 있어, 드릴 날 또는 기타 다른 공구를 단일 연삭 과정으로 제작할 수 있다.

상기 기술된 연삭기(1)는 이하 설명하는 방법으로 교정된다. 도 2에 도시된 바와 같은 초기 교정을 수행하기 위해, 예시적으로 기준 디스크 형태로 된 기준체(18)는 작업 스핀들 캐리어(3)의 작업 스핀들(12)에 부착되고, 기준 트레이서(19)는 가공물 캐리어(4)의 가공물 수용 엘리먼트(17)에 부착된다. 상기 기준 트레이서는 예시적으로 전환하는 측정 트레이서로서 고안되어 있다. 상기 트레이서 핀(21)은 측방향으로(laterally) 회전가능하고 축방향으로 이동 가능하다. 또한 상기 트레이서 핀은 도 3에 도시된 바와 같이 측방향 동선 내에서 피벗(pivot) D를 중심으로 회전하게 된다.

기준체(18)와 기준 트레이서(19)가 작업 스핀들 캐리어(3) 또는 가공물 캐리어(4)에 고정된 후에, 제어 장치는 교정 작업 중에 작업 스핀들 캐리어(3)를 Z 방향으로 가공물 캐리어(4)의 위치까지 이동시키고, 기준 트레이서(19)로 기준체(18)를 측정하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 가공물 캐리어(4)를 X 방향으로 작업 스핀들 캐리어(3)를 향하여 이동시킨다. 상기 목적을 위해 가공물 캐리어(4)는 A 축을 중심으로 회전하여 트레이서 핀(21)이 X 방향을 따라 뻗어나가도록 한다. 상기와 같은 가공물 캐리어(4)의 접근 동작은 상기 트레이서가 전환점에 이르게 되었을 때 정지된다. 이제 X 방향 제어 라인(8)을 통해 획득된 가공물 캐리어의 위치 데이터는, 사전에 알려져 기록되어 있는 기준체(18)와 기준 트레이서의 치수 데이터와 함께 계산된다. 이는 기준 트레이서가 활성화될 것으로 예상되는 전환점은 상기 X 위치 데이터 뿐만 아니라 기준 트레이서(19)와 기준체(18)의 치수로부터 획득된다. 규정상 실제 전환점은 상기 예상 전환점과 편차가 발생된다. 이러한 편차는 이동 경로차 △x로서 저장된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 축 A에 지정된 제어 장치는 기준 트레이서(19)와 트레이서 핀(21)이 A축 제어 라인(9)을 통해 명령을 받아 Y 방향에 평행하게 뻗어 나가도록 제어한다. 다음 단계로 X 축 방향으로의 기준체(18)의 측정이, X 방향 제어 라인(8)을 통해 X 축 방향에 지정된 이송 장치를 구동시킴으로써 이루어진다. 또한 이 테스트를 통해 △x의 값이 결정되고, 이에 의해 기준 트레이서의 트레이서 핀(21)의 회전축 D의 위치가 도 2와 도 3에 따른 두개의 테스트 결과를 비교함으로써 결정될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 테스트는 다음과 같이 진행된다. 도 4의 도면에 수직한 방향에 해당하는 Z 축은 여기서 측정 방향이 된다. Z 축 방향에 지정된 구동 장치는 기준 트레이서(19)가 Z 축 방향으로 반응하도록 Z 방향 제어 라인(6)을 통해서 개시된다. 다음 단계로 Y 축 방향에 대한 테스트가 도 5와 같이 이루어진다. 이제 상기 테스트의 결과로 각각 대응되는 수치인 △x와 △y을 얻게되고, 그후 저장된다.

상기 테스트들을 수행한 직후에는 항상 초기 교정을 위한 제 1 단계의 구성 내에서 일련의 연삭 테스트가 실행된다. 상기 테스트들은 도 6 내지 도 12에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, X 축 방향으로의 제 1 연삭 테스트는, Y 축 방향을 지향하고 있는 원통형의 미완성 가공물 혹은 기타 시험편(22)이 가공물 캐리어(4)에 부착되고, 작업 스핀들 캐리어(3)가 지지하고 있는 연삭 공구(23)를 향하여 X 축 방향으로 유도된다는 사실에 기초하여 이루어진다. 상기 연삭 공구(23)는 바람직하게는 연삭 숫돌일 수 있다. 이제 X 축 방향으로 기준 연삭 깊이까지 이르도록 연삭 숫돌을 움직이고, Y 방향으로 미소 이동(short push)이 있게 되면 제 1 단계 연삭 테스트 과정은 끝나게 된다. 제 2 단계 연삭 테스트는, 도 7에 나타나 있듯이, 제 1 단계와 같은 시험편(22)에 대해 같은 연삭 공구(23)로 이루어지는데, 여기서 가공물 캐리어(4)는 A 축을 기준으로 180도 회전하고 상기 미완성 가공물(22)은 길이방향 축을 기준으로 180도 회전한다. 이제 제 2 연삭 부분(25)은 도 9에 도시되어 있는 제 1 단계 연삭 테스트에서 생성된 연삭 부분(24)에 인접해서 형성된다. 목표는 현 기계 조정 데이터를 이용하여 같은 연삭 깊이를 갖도록 하는 것이다. 그러나 상기 목표는 제 1 단계 테스트에서는 일반적으로 성취되지 않는데, 이유는 전술한 기준측정 과정에서 획득한(도 2와 도3에서 따라 획득된)교정값 △x가 아직은 정확한 값이 아니기 때문이다. 도 8은 도 6 내지 도 7에 따른 상기 두 연삭 테스트 동안 실제로 어떻게 연삭 공구(23)가 서로 다른 깊이로 상기 시험편(22)을 통과하는지 나타내고 있으며, 따라서 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)이 연삭 깊이에 거의 차이가 나지 않을 때에도 상당히 다른 크기를 갖게 된다.

교정값 △x에 필요한 수정은 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)의 크기 차이로부터 결정할 수 있다. 가장 간단한 경우를 보면, 상기 수정은 운영자에 의해 수행되어, 입력부를 통해 제어 장치(7)로 입력될 수 있다. 그러나 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)의 크기 차이만을 측정하는 것도 가능한데, 이것은 상기 시험편(22)의 원주방향에 대한 두 연삭면의 상대적인 팽창 차이를 측정하는 것과, 이 측정값을 제어 장치(7)에 입력하는 것까지를 함께 의미하게 된다. 이 경우 상기 제어 장치(7)는 교정값 △x를 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)의 크기 차이에 비례한 양으로 수정할 수 있다.

상기 수정이 이루어진 후에는, 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)의 크기가 동일해질 때까지 교정값 △x에 대한 수정뿐만 아니라 도 6 내지 도 7에 따른 연삭 테스트와, 이어지는 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25)에 대한 측정이 계속 반복된다. 일단 상기 연삭면에 대한 크기 동일 조건이 만족되면, 연삭 테스트 동안 반복적으로 측정되어 교정값 △x에 추가되는 부가적 교정값 △xR이 기준 트레이서의 교정값으로 고려되고, 그리고 나머지 좌표축 Y, Z 방향에 대해 동일한 방법이 적용된다. 이것은 최소한 기준 트레이서(19)가, 트레이서 핀(21)에 대해 횡단 방향에 해당하는 모든 휨 방향으로 동일한 전환점 위치를 가질 때 달성될 수 있다.

도 6 내지 도 9에 도시된 연삭 테스트가 도 3 내지 도 5에 도시된 상기 기준 트레이서의 측정과정을 기준화하는데 사용되는 반면에, 도 10 내지 도 12는, 도 2에 따른 측정 과정 동안 기준 트레이서(19)를 기준화하기 위한 연삭 과정을 도시하고 있다. 시험편(22) 또는 기타 대응하는 시험편이 재사용되고, 이때 상기 재사용 시험편의 면에 대해 연삭이 가해진다. 상기 시험편(22)은 X 축의 양과 음의 방향으로 연삭 공구(23)를 향해 유도되어, 각각 차이가 아주 미소하거나 같은 수준의 깊이로 연삭된다. X 축 방향 오류는, 도 12에 도시된 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(26, 27)을 가진 연삭 부분으로부터 판단할 수 있다. 상기 오류는 기준 트레이서(19)의 축방향에 대한 편차 △xA로 표시된다. 상기 수치 △xA의 결정은 반복적인 연삭 테스트동안 형성된 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(26, 27)이 동일한 크기를 가질 때 완료된다.

상기 과정을 통해 이루어진 연삭기(1)와 기준 트레이서(19)의 기준화가 끝난 후에, 기계 트레이서(14)가 교정되는 연삭기(1)의 최초 재교정 과정이 수행되어야 한다. 상기 과정은 도 13 내지 도 16에 도시되어 있다. 재교정은 기계 트레이서(14) 또는 이의 트레이서 엘리먼트(15)에 의해 시험편(16)을 측정함으로써 이루어지고, 예시적으로 이 시험편은 정육면체 형태로 고안되어 있다. 상기 시험편(16)은 도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이 X 축 방향을 따라 두 번에 걸쳐 측정되는데, 두 테스트 사이에 시험편은 A 축을 기준으로 90도 회전하게 된다. 기준 트레이서(19)로 초기 교정이 이미 끝났기 때문에, 기계 트레이서(14)가 응답하게 되는 새로 획득된 전환점이 저장되고 설정값(set value)으로 간주된다. 시험편(16)은 도 15에 도시된 바와 같이 Y 축 방향으로, 도 16에 도시된 바와 같이 Z 축 방향으로 측정되어, 여기서 획득된 전환점은 다시 설정값으로 저장된다.

연삭기의 교정은 이렇게 해서 완성되어, 남아 있는 교정값 △x, △y, △z, △xR, △xA을 기초로 연삭기는 작동할 수 있게 된다.

재교정이 일정시간 경과 후에, 다시 말하면 연삭기의 온도가 변화되었기 때문에 일정 시간이 지난 후에 재교정이 이루어져야 한다면, 도 13 내지 도 16와 관련된 재교정 단계가 반복된다. 4번의 측정 테스트에서 초기 교정동안 저장된 데이터로부터 편차가 발생한다면, 상기 저장값으로부터의 편차가 다시 결정되고 저장된다. 상기 편차는 작업 스핀들 캐리어(3) 혹은 가공물 캐리어(4)의 차후 위치 선정동안 재교정 수정값으로서 간주된다.

재교정은 원하는 만큼 재차 반복가능하며, 매회 다른 측정 방향에 대해 상기 기계 트레이서(14)로 시험편(16)을 측정함으로써 이루어진다. 여기서 다시 새로운 초기교정은 필요치 않다.

신규의 교정 혹은 재교정은 상기와 유사한 방식으로 연마기 혹은 연삭기와 연마기가 상호 결합된 기계에 대해 실시할 수 있다.

종래 작업자의 수작업에 의해 연삭기의 위치 제어가 이루어지는 교정 방식의 경우는 새로운 작업을 시작할 때마다 연삭기 또는 연마기의 위치 설정을 다시 해주어야하는 불편함이 있었고, 연삭기 마모 등 기타 시간이 지남에 따라 발생할 수 있는 여러 문제에 능동적으로 대처하지 못해 점차 가공 정밀도가 떨어지고, 연삭기등의 위치 조정에 많이 시간이 소요되어 생산성이 낮아지는 문제가 있었다. 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 제어 장치에 의해 자동적으로 연삭기 또는 연마기의 위치가 제어되고, 또한 자동적으로 위치를 교정함으로써 오랜 기간 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있을뿐만 아니라, 그에 따라 가공 시간이 단축되어 생산성을 높일 수 있는 효과를 가지고 있다.

또한 연삭기와 연마기의 기계 지지장치, 가이드 장치 등의 구조적 부정확성에 의해서 그리고, 열적 변화 등으로 발생할 수 있는 위치 오류에 의한 편차를 고려할 수 있어, 한층 더 높은 정밀도를 확보할 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 연삭 공구(23) 또는 연마 공구를 수용하는 작업 스핀들(12)과, 작업 스핀들 캐리어(3) 또는 연삭기 헤드에 연결된 기계 트레이서(14), 가공물 수용 엘리먼트(17)를 갖는 가공물 캐리어(4)를 포함하는, 연삭기(1), 연마기 또는 연삭기 및 연마기가 조합된 기계를 교정 및 재교정하는 방법에 있어서,

   상기 작업 스핀들 캐리어(3)와 가공물 캐리어(4) 간의 상대적인 이동은 제어 장치(7)의 제어하에서 조정가능하며, 제어 장치(7)에는 교정값들을 저장할 수 있는 저장 장치(11)가 설치되어 있으며, 기계 트레이서(14)와 시험편(16)은 각각 작업 스핀들 캐리어(3)와 가공물 캐리어(4)에 고정되고,

   작업 스핀들(12)에는 기준체(18)가 설치되고, 가공물 수용 엘리먼트(17)에는 기준 트레이서(19)가 설치되어, 상기 제어 장치(7)가 상기 작업 스핀들 캐리어(3), 상기 가공물 캐리어(4), 또는 상기 작업 스핀들 캐리어(3) 및 가공물 캐리어(4)를 제어함에 따라서 기준체(18)가 수차례에 걸쳐 측정되고, 측정 결과 값들을 저장하는 제 1 단계,

   작업 스핀들(12)에 연삭 공구(23)가 설치되고, 가공물 수용 엘리먼트(17)에는 시험편(22)이 설치되어, 상기 시험편(22)이 상이한 여러 방향으로 소량 연삭되는 제 2 단계,

   상기 제 2 단계의 연삭 결과 생성된 연삭 부분들(24, 25, 26, 27) 간의 크기 차이로부터 획득되어 평가된 교정값들이 상기 제 1 단계 동안 저장된 측정값들에 적용되어, 상기 교정값들이 허용치보다 크면 저장된 교정값들을 교정하기 위해 교정값들이 제어 장치(7)에 전달되어, 상기 제 2 단계로 복귀하도록 하고, 그렇지 않을 경우 다음 제 4 단계로 진행하게 되는 제 3 단계,

   시험편(16)이 기계 트레이서(14)로 측정되고, 측정 결과가 상기 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 결정된 측정값들과 비교되는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 조정 과정 동안 현재의 기계 좌표계(X, Y, Z, A)에 대한 수정값들이 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 결정된 측정값들의 차이로서 결정되고 상기 수정값들은 차후의 부품 가공 동안 재교정 수정값으로 간주되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계가 상기 측정값들의 조정을 실행하기 위해 반복되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 기준체(18)로서 기준 디스크가 사용되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 기준 트레이서(19)로서 전환 트레이서가 사용되는 것을 특징으로하는 교정 및 재교정 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 기준체(18)는 선택된 하나의 좌표축 방향(X) 및 다른 좌표축 방향들에 대하여 각각 1회 이상 측정되어 모든 좌표축 방향(X, Y, Z)으로부터 각각 측정되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 각 좌표축에 대해 상기 제 1 단계 동안 저장된 측정값들의 정확성을 각각 확인하기 위해, 상기 제 2 단계에서는 상기 좌표축의 반대 방향으로부터 시험편(22)에 대해 소량 연삭이 실시되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 시험편(22)은 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25; 26, 27)에서 소량 연삭이 실시되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 평가될 교정값들은 서로 인접한 두 개의 다른 연삭 부분들(24, 25; 26, 27) 간의 크기 차이로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 교정 및 재교정 방법.
10. 연삭 공구(23) 또는 연마 공구를 수용하는 작업 스핀들(12)과, 작업 스핀들 캐리어(3) 또는 연삭기 헤드에 연결된 기계 트레이서(14), 가공물 수용 엘리먼트(17)를 갖는 가공물 캐리어(4)를 포함하는, 연삭기(1), 연마기 또는 연삭기 및 연마기가 조합된 기계에 있어서,

    상기 작업 스핀들 캐리어(3)와 가공물 캐리어(4) 간의 상대적인 이동은 제어 장치(7)의 제어하에서 조정가능하며, 제어 장치(7)에는 교정값들을 저장할 수 있는 저장 장치(11)가 설치되어 있으며, 기계 트레이서(14)와 시험편(16)은 각각 작업 스핀들 캐리어(3)와 가공물 캐리어(4)에 고정되고,

    상기 연삭기(1), 연마기 또는 연삭기 및 연마기가 조합된 기계는,

    작업 스핀들(12)에는 기준체(18)가 설치되고, 가공물 수용 엘리먼트(17)에는 기준 트레이서(19)가 설치되어, 상기 제어 장치(7)가 상기 작업 스핀들 캐리어(3), 상기 가공물 캐리어(4), 또는 상기 작업 스핀들 캐리어(3) 및 가공물 캐리어(4)를 제어함에 따라서 기준체(18)가 수차례에 걸쳐 측정되고, 측정 결과 값들을 저장하는 제 1 단계;

    작업 스핀들(12)에 연삭 공구(23)가 설치되고, 가공물 수용 엘리먼트(17)에는 시험편(22)이 설치되어, 상기 시험편(22)이 상이한 여러 방향으로 소량 연삭되는 제 2 단계;

    상기 제 2 단계의 연삭 결과 생성된 연삭 부분들(24, 25, 26, 27) 간의 크기 차이로부터 획득되어 평가된 교정값들이 상기 제 1 단계 동안 저장된 측정값들에 적용되어, 상기 교정값들이 허용치보다 크면 저장된 교정값들을 교정하기 위해 교정값들이 제어 장치(7)에 전달되어, 상기 제 2 단계로 복귀하도록 하고, 그렇지 않을 경우 다음 제 4 단계로 진행하게 되는 제 3 단계; 및

    시험편(16)이 기계 트레이서(14)로 측정되고, 측정 결과가 상기 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 결정된 측정값들과 비교되는 제 4 단계;를 실행하는 것을 특징으로 하는, 연삭기(1), 연마기 또는 연삭기 및 연마기가 조합된 기계.

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