KR101149951B1 - 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건드릴(gundrill)의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 건드릴로 가공할 홀들이 설계된 3차원 캐드(CAD) 데이터로부터 가공할 홀의 홀가공정보와 가공시 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 추출하여 상기 위치에서 건드릴의 절삭속도(피드(feed)와 스핀들spindle)가 감속되도록 제어할 수 있는 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터로부터 상기 각각의 홀에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하며, 상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향이 설정되면 상기 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 가공정보추출부; 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도와 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도가 저장되는 데이터베이스; 및 상기 가공정보추출부로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보와 상기 각각의 홀 가공시 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점 및 상기 데이터베이스에 저장된 건드릴의 일반 절삭속도와 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 NC코드생성부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법{Control system for controlling cutting speed of gundrill and metbod of the same}
본 발명은 건드릴(gundrill)의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 건드릴로 가공할 홀들이 설계된 3차원 캐드(CAD) 데이터로부터 가공할 홀의 홀가공정보와 가공시 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 추출하여 상기 위치에서 건드릴의 절삭속도(피드(feed)와 스핀들(spindle))가 감속되도록 제어할 수 있는 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
건드릴(gundrill)이란 가공소재를 깊게 드릴링하기 위한 공구로서, 금형 냉각수, 밀핀, 도피구멍 등과 같이 깊은 홀을 가공하기 위해 주로 사용되는데, 이러한 건드릴은 드릴의 길이가 길어 손상 또는 파손이 일반 드릴보다 자주 발생한다.
한편, 최근에는 3차원 CAD를 이용한 3차원 금형 설계가 증가하는 추세인데, 이러한 3차원 금형 데이터를 이용하여 건드릴로 가공하기 위해서는 3차원 CAD 데이터의 정보를 추출할 수 있는 CAD 또는 CAM 프로그램이 필요하다.
그러나, 종래의 CAD 또는 CAM 프로그램에서는 건드릴의 절삭속도를 제어함에 있어서 가공할 홀의 상태를 고려하지 않기 때문에 건드릴의 절삭속도가 감속될 필요가 있는 위치에서도 기존의 절삭속도로 가공이 이루어져 공구 또는 기계가 파손되는 문제가 자주 발생하였다. 또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 건드릴의 절삭속도를 느리게 하는 것은 가공시간이 증가하는 문제가 있다.
따라서, 종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 작업자가 건드릴로 가공중에 건드릴 기계에 항시 대기하고 있다가, 비 이상적인 소리가 들리면 절삭속도를 수 작업으로 조절함으로써 상기와 같은 문제점을 해결해오고 있는 실정이다.
그러나, 이러한 작업자의 청각에 의존한 건드릴의 절삭속도 제어방법은 작업자가 가공중에 항시 건드릴 기계에 대기해야만 하기 때문에 비효율적이며 나아가 작업자의 숙련도에 따라 가공품질이 달라질 염려가 있으며, 특히 아무리 숙련도가 높은 작업자라 하더라도 건드릴의 절삭속도를 제때 조절하지 못할 경우에는 공구 또는 기계가 손상 또는 파손될 염려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단순히 3차원 캐드 데이터로부터 가공하기 위한 홀의 가공정보만을 추출하는데 그치지 않고 가공 상에서 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 미리 추출하여 상기 위치에서 건드릴의 절삭속도(피드(Feed)와 스핀들(Spindle))가 감소되도록 건드릴의 절삭속도를 제어할 수 있는 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터로부터 상기 각각의 홀에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하며, 상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향이 설정되면 상기 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 가공정보추출부; 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도와 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도가 저장되는 데이터베이스; 및 상기 가공정보추출부로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보와 상기 각각의 홀 가공시 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점 및 상기 데이터베이스에 저장된 건드릴의 일반 절삭속도와 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 NC코드생성부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 가공정보추출부는 상기 기 가공된 홀의 중심점 또는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하고, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 끝점으로부터 소정거리 이격된 지점을 제2 변속점으로 추출하며, 상기 NC코드생성부는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
더 바람직하게, 상기 가공정보추출부는 상기 기 가공된 홀의 직경과 상기 가공할 홀의 직경을 비교하여 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 작거나 동일한 경우에는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하고, 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 기 가공된 홀의 중심점을 제1 변속점으로 추출할 수 있다.
또한, 상기 가공정보추출부는 홀 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 가공할 홀의 소정깊이 지점을 제3 변속점으로 추출하고, 상기 NC코드생성부는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 상기 가공정보추출부로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점을 화면상에 표시하는 변속점표시부를 더 포함하여 이루어질 수 있다,
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 파일생성부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터를 입력받는 단계; 상기 입력받은 3차원 캐드 데이터로부터 상기 다수개의 홀 각각에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하는 단계; 상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향의 순서를 설정하는 단계; 상기 설정된 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 단계; 및 상기 홀가공정보, 상기 변속점, 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도 및 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 변속점 추출 단계는, 상기 기 가공된 홀의 중심점 또는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 끝점으로부터 소정거리 이격된 지점을 제2 변속점으로 추출하는 단계를 포함하고, 상기 NC코드 생성 단계는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다.
더 바람직하게, 상기 제1 변속점 추출 단계는, 상기 기 가공된 홀의 직경과 상기 가공할 홀의 직경의 크기를 비교하는 단계와, 상기 비교 결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 작거나 동일한 경우에는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와, 상기 비교 결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 기 가공된 홀의 중심점을 제1 변속점으로 추출하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다,
또한, 상기 변속점 추출 단계는 상기 각각의 홀 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 가공할 홀의 소정깊이 지점을 제3 변속점으로 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 NC코드 생성 단계는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
또한, 상기 NC코드 생성 단계는 상기 가공할 홀에 기 가공된 홀이 없는 것으로 판단된 경우에는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 가공 완료까지 상기 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도로 가공이 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다,
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점을 화면상에 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템 제어방법은 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 의하면, 가공 상에서 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 미리 추출하여 상기 위치에서 건드릴의 절삭속도(피드(Feed)와 스핀들(Spindle))가 감소되도록 건드릴의 절삭속도가 제어될 수 있어서 건드릴의 손상 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 의하면, 작업자가 가공속도를 조절하기 위해서 가공 중에 항시 건드릴 기계 옆에 대기하고 있지 않아도 되기 때문에 작업자의 편의성이 향상될 뿐만 아니라 불필요한 인력낭비를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 의하면, 건드릴의 절삭속도를 자동적으로 제어할 수 있어서 종래 작업자의 숙련도에 의해 제어되는 것과 비교하여 가공품질이 향상될 수 있으며, 특히 작업자의 숙련도에 무관하게 항상 동일한 가공시간과 가공품질이 이루어져 건드릴의 가공효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템 및 제어방법에 의하면, NC코드의 내용을 일일이 확인하지 않고도 건드릴의 절삭속도를 감속시킬 필요가 있는 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 상기 위치가 화면상에 표시되므로 작업자의 편의성 및 작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템의 구성도이고,
도 2는 건드릴로 가공할 다수개의 홀이 표시된 가공소재의 일예를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템에 의해 생성된 NC코드에 의해 건드릴의 절삭속도가 제어되는 상태를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가공 소재 크기와 가공 기준점을 등록하는 화면을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가공할 홀의 종류를 입력하는 단계의 실행 화면을 나타내는 도면이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가공방향의 순서를 설정하는 실행 화면을 나타내는 도면이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변속점들이 화면상에 표시된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예들은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 본 발명의 권리범위가 그에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 건드릴로 가공할 다수개의 홀이 표시된 가공소재의 일예를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템에 의해 생성된 NC코드에 의해 건드릴의 절삭속도가 제어되는 상태를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 가공정보추출부(10), 데이터베이스(20), NC코드 생성부(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 가공정보추출부(10)는 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드(CAD) 데이터로부터 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 홀가공정보를 추출한다. 상기 홀가공정보는 가공할 홀의 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 정보일 수 있는데, 상기 가공정보추출부(10)는 3차원 캐드 데이터로부터 가공할 가공소재의 크기를 추출하고, 가공기준점을 설정하여 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 상기 가공소재의 크기와 가공기준점을 기준으로 추출할 수 있다. 상기 홀가공정보에는 가공할 홀의 각도 즉, 가공할 홀이 가공소재의 외곽면으로부터 수직으로 형성되는지 아니면 소정각도 기울어져 형성되는지의 정보도 포함될 수 있다.
또한, 상기 가공정보추출부(10)는 상기 각각의 홀 가공시 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 추출할 수 있다. 즉, 상기 가공정보추출부(10)는 가공시 건드릴의 절삭속도를 감속시킬 필요가 있는 위치인 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 추출할 수 있다.
출원인이 확인한 바에 의하면, 건드릴의 손상 또는 파손은 빈공간으로부터 가공이 이루어질 때 건드릴의 절삭속도가 감속되지 않는 경우에 자주 발생함을 확인하였다. 즉, 건드릴로 가공시 빈공간에서 가공이 시작되어 다시 절삭이 이루어져야 하는 위치를 만나는 경우에 절삭속도가 감속되지 않으면 건드릴의 손상 또는 파손이 자주 발생함을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 가공정보추출부(10)가 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 미리 추출한다 함은 건드릴로 가공시 빈공간에서 가공이 시작되어 다시 절삭이 이루어져야 하는 위치를 건드릴로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터로부터 계산하여 추출한다는 것을 의미한다.
이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 2를 참조하면, 도 2에서 보이는 바와 같이 건드릴로 가공할 가공소재(1)에는 홀가공정보가 상이한 다수개의 홀들이 존재하는데, 특히 상기 다수개의 홀들에는 가공방향이 서로 상이한 홀들이 다수 존재하게 된다. 예를들어, 상기 다수개의 홀들은 +X방향으로 가공해야할 홀들(2)과, -X방향으로 가공해야할 홀들(3)과, +Y방향으로 가공해야할 홀들(4)과, -Y방향으로 가공해야할 홀들(5)과, +Z방향으로 가공해야할 홀들(6)과, -Z방향으로 가공해야할 홀들(7)로 구분될 수 있다. 따라서, 상기 다수개의 홀들을 가공할 가공방향이 설정되면, 상기 각각의 홀들을 가공할 때 기 가공된 홀들이 존재하게 되는 홀들이 존재하게 되고, 이는 건드릴로 상기 각각의 홀들을 가공할 때 건드릴이 가공 중 빈공간을 만나게 되는 홀들이 존재하게 된다는 것을 의미한다. 그리고, 어느 하나의 홀을 가공시에 빈공간이 존재하는지 또는 존재하지 않는지는 가공방향이 어떻게 설정되는냐에 따라 달라진다. 예를들어, 가장 먼저 -Z방향으로 가공이 이루어지도록 가공방향이 설정된다면, -Z방향으로 가공할 홀들(7)에는 기 가공된 홀들이 존재하지 않게 되므로, -Z방향으로 가공할 홀들(7)에는 가공시 빈공간이 존재하지 않게 되지만, 다른 방향(-X, +X, -Y, +Y, +Z)으로 가공해야할 홀들에는 가공시 빈공간이 존재하게 될 가능성이 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 가공정보추출부(10)는 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 수 있는 위치를 추출하기 위해 상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향이 설정되면 상기 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도(피드(feed)와 스핀들(spindle))를 감속시키기 위한 변속점을 추출할 수 있다. 여기서, 상기 변속점이란 건드릴의 절삭속도가 변경될 지점을 말하는 것으로서, 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 지점이거나 다시 건드릴의 절삭속도를 증가시키기 위한 지점일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 데이터베이스(20)에는 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도와 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도가 저장된다. 상기 일반 절삭속도는 빈공간이 없는 구역을 가공하기 위한 절삭속도로서 가공할 홀의 직경에 따라 최적화된 절삭속도로서 기 설정된 값이거나 선택에 따라 입력가능한 값일 수 있으며, 상기 감속 절삭속도는 건드릴의 손상 또는 파손을 방지하기 위한 절삭속도로서 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 염려가 있는 위치 즉, 빈공간이 상존하는 구역에서의 절삭속도로서 기 설정된 값이거나 선택에 따라 입력가능한 값일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 NC코드 생성부(30)는 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는데, 상기 가공정보추출부(10)로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보와 상기 각각의 홀 가공시 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점 및 상기 데이터베이스(20)에 저장된 건드릴의 일반 절삭속도와 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성할 수 있다.
이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 3을 참조하면, 도 3에서 보이는 바와 같이 상기 각각의 가공할 홀에는 기 가공된 홀이 없는 제1홀(12)과, 기 가공된 홀(16,18)이 있는 제2홀(14)이 존재할 수 있다.
상기 제1홀(12)의 경우에는 기 가공된 홀이 없는 경우 즉, 건드릴로 가공 중 빈공간이 존재하지 않는 경우이기 때문에 이 경우 홀가공정보추출부(10)에 의해 변속점이 추출되지 않으며, 따라서 NC코드 생성부(30)는 상기 제1홀(12) 가공초기부터 가공완료시까지 건드릴의 절삭속도가 일반 가공속도(예를들어, F(피드)40 S(스핀들)1420)로만 가공이 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다.
한편, 상기 제2홀(14)의 경우에는 기 가공된 홀(16,18)이 있는 경우 즉, 건드릴로 가공 중 빈공간이 존재하는 경우이기 때문에 이 경우 홀가공정보추출부(10)에 의해 변속점이 추출될 수 있으며, 따라서 NC코드 생성부(30)는 상기 변속점에서 건드릴의 절삭속도가 감속되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2홀(14)의 경우에 있어서 상기 기 가공된 홀(16,18)은 상기 제2홀(14)의 직경과 동일한 직경을 가지는 제3홀(16)과 상기 제2홀(14)의 직경보다 큰 직경을 가지는 제4홀(18)일 수 있는데, 이와 같이 기 가공된 홀(16,18)이 있는 제2홀(14)을 가공함에 있어서 변속점은 상기 기 가공된 홀(16,18)의 직경의 크기에 따라 달라질 수 있다. 이는 상기 기 가공된 홀(16,18)의 직경의 크기에 따라 빈공간이 발생하는 지점이 달라질 수 있기 때문이다.
예를들어, 상기 가공정보추출부(10)는 상기 제3홀(16)의 경우와 같이 기 가공된 홀의 직경이 가공할 홀의 직경과 동일한 경우에는 상기 제2홀(14) 가공시 처음 접촉하는 상기 제3홀(16)의 시작점(141)을 제1 변속점으로 추출하고, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 제3홀(16)의 끝점(142)로부터 소정거리 이격된 지점(143)을 제 2변속점으로 추출할 수 있으며, 상기 NC코드 생성부(30)는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다. 그리고, 이는 기 가공된 홀의 직경이 가공할 홀의 직경과 동일한 경우뿐만 아니라 기 가공된 홀의 직경이 가공할 홀의 직경보다 작은 경우에도 적용될 수 있다.
이와 같이, 가공할 제2홀(14)과 기 가공된 제3홀(16)의 직경이 동일하거나 작은 경우에 상기 제3홀(16)의 시작점(141)을 제1 변속점으로 추출하는 이유는 건드릴 가공시 회전에 의해 편심이 발생하게 되어 상기 제3홀(16)의 시작점(141)부터 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 염려가 있어서 건드릴의 손상 또는 파손의 가능성을 최소화하기 위한 것이며, 마찬가지로 상기 제3홀(16)의 끝점(142)으로부터 소정거리 이격된 지점(143)을 제2 변속점으로 추출하는 이유도 건드릴의 손상 또는 파손의 가능성을 최소화하기 위한 것이다. 여기서, 상기 소정거리는 건드릴의 손상 또는 파손의 가능성을 최소화하기 위한 것으로서 기 설정된 값이거나 또는 선택에 따라 입력가능한 값일 수 있다.
또한, 상기 가공정보추출부(10)는 상기 제4홀(18)의 경우와 같이 기 가공된 홀의 직경이 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 제4홀(18)의 중심점(144)을 제1 변속점으로 추출하고, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 제4홀(18)의 끝점(145)로부터 소정거리 이격된 지점(146)을 제 2변속점으로 추출할 수 있으며, 상기 NC코드 생성부(30)는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
이와 같이, 가공할 제2홀(14)의 직경보다 기 가공된 제4홀(18)의 직경이 큰 경우에 상기 제4홀(18)의 중심점(144)을 제1 변속점으로 추출하는 이유는 건드릴 가공시 회전에 의해 편심이 발생하더라도 가공시 처음 접촉하는 상기 제4홀(16)의 시작점(147)부터 중심점(144)까지는 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 염려가 없어서 건드릴의 절삭속도를 감속시킬 필요가 없기 때문이다. 그러나, 이 경우에 있어서도 건드릴의 손상 또는 파손의 가능성을 최소화하기 위해서는 상기 제4홀(18)의 끝점(145)으로부터 소정거리 이격된 지점(146)을 제2 변속점으로 추출할 필요는 있다.
또한, 상기 가공정보추출부(10)는 상기 제2홀(14) 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 제2홀(14)의 소정깊이 지점(148)을 제3 변속점으로 추출하고, 상기 NC코드생성부(30)는 상기 제2홀(14)의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다. 가공초기에 가공소재의 외곽면을 절삭하는 경우에도 건드릴의 손상 또는 파손이 발생할 가능성 크기 때문이다. 그리고, 이는 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는 제2홀(14)의 경우뿐만 아니라 기 가공된 홀이 없는 제1홀(12)의 경우에도 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 NC코드 생성부(30)에 의해 생성된 제2홀(14)을 가공하기 위한 NC코드에 의하면, 도 3에서 보이는 바와 같이, 제2홀(14) 가공시 건드릴의 절삭속도는 가공 처음부터 제3 변속점까지, 그리고 제 1 변속점으로부터 제 2변속점까지는 데이터베이스(20)에 저장된 감속 절삭속도(예를들어, F(피드)20 S(스핀들)1350)로 가공이 이루어지며, 그 외 위치에서는 데이터베이스(20)에 저장된 일반 절삭속도(예를들어, F(피드)40 S(스핀들)1420)로 가공이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제2홀(14)의 경우와 같이 가공할 홀에 기 가공된 홀이 2개 이상 존재하여 변속점들이 다수개 추출되는 경우에 가공정보추출부(10)는 가공초기부터 순서대로 변속점을 추출하게 되는데, 예를들어 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 제2홀(14)의 소정깊이 지점(148)을 제1 변속점으로, 상기 제3홀(16)의 시작점(141)을 제 2변속점으로, 상기 제3홀(16)의 끝점(142)으로부터 소정거리 이격된 지점(143)을 제 3변속점으로, 상기 제4홀(18)의 중심점(144)을 제 4변속점으로, 상기 제4홀(18)의 끝점(145)으로부터 소정거리 이격된 지점(146)을 제 5변속점으로 추출할 수 있다. 그리고, 이 경우 상기 NC코드 생성부(30)는 가공초기부터 제 1변속점까지는 감속 절삭속도로, 제 1변속점부터 제 2변속점까지는 일반 절삭속도로, 제 2변속점부터 제 3변속점까지는 감속 절삭속도로, 제 3변속점부터 제 4변속점까지는 일반 절삭속도로, 제 4변속점부터 제 5변속점까지는 감속 절삭속도로, 제 5변속점부터 가공완료시까지는 일반 절삭속도로 가공이 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 상기 가공정보추출부(10)로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점들을 화면상에 표시하는 변속점표시부(40)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템이 변속점표시부(40)를 더 포함하여 이루어지면, 상기 각각의 홀을 가공하기 위해 생성된 각각의 NC코드의 내용을 일일이 확인하지 않고도 건드릴의 절삭속도를 감소시킬 필요가 있는 변속점을 쉽게 파악할 수 있어서 작업자의 편의성 및 작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템은 상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 파일생성부(50)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가공소재의 크기와 가공 기준점을 등록하는 화면을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가공할 홀들의 종류를 입력하는 단계의 화면을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가공방향을 설정하는 단계의 화면을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변속점들이 화면상에 표시된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 데이터 입력받는 단계(S10), 홀가공정보 추출단계(S20), 가공방향 순서 설정단계(S30), 변속점 추출단계(S40), NC코드 생성단계(S50)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 데이터 입력받는 단계(S10)는 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드(CAD) 데이터를 입력받는 단계이며, 상기 홀가공정보 추출단계(S20)는 상기 입력받은 3차원 캐드 데이터로부터 상기 다수개의 홀 각각에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하는 단계이다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 도 5에서 보이는 바와 같이, 상기 다수개의 홀 각각에 대한 홀가공정보를 추출하기 위하여 상기 입력받은 3차원 캐드 데이터로부터 가공할 소재의 크기를 추출하고, 가공 기준점을 등록하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 홀가공정보 추출단계(S20)는 상기 가공소재의 크기와 가공기준점을 기준으로 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 추출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 도 6에서 보이는 바와 같이, 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 추가하기 위하여 상기 각각의 홀의 종류를 입력하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 일반적으로, 가공하고자 하는 홀들은 각각 기능과 목적이 다를 수 있으며, 따라서 그 기능과 목적에 맞는 홀들의 종류를 입력함으로써, 그에 따른 홀가공방법이 달라지도록 할 수 있다. 예를들어, 건드릴의 절삭속도, 가공할 홀의 내측면이 얼마나 매끄럽게 가공되어야 하는가를 나타내는 가공품질 또는 가공할 홀의 직경이 얼마나 정확하게 가공되어야 하는가를 나타내는 가공정확도 등이 입력되는 홀의 종류에 따라 건드릴로 가공하는 방법이 달라지도록 할 수 있다.
상기 가공방향 순서 설정단계(S30)은 상기 다수개의 홀을 가공할 방향의 순서를 설정하는 단계로서, 도 7에서 보이는 바와 같이, 미리 설정된 가공방향 순서들 중 어느 하나를 선택하도록 이루어질 수도 있으며, 사용자가 직접 가공할 순서를 순서대로 하나씩 입력 또는 선택하도록 이루어질 수도 있다.
상기 변속점 추출단계(S40)는 상기 설정된 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 단계이다. 여기서, 상기 변속점은 건드릴의 절삭속도가 변경되는 지점으로서 건드릴의 절삭속도가 감소되거나 증가되는 지점일 수 있으며, 이는 건드릴의 손상 또는 파손이 발생하기 쉬운 위치에서 건드릴의 절삭속도가 감속되도록 제어하기 위한 것이다.
상기 NC코드 생성단계(S50)는 상기 홀가공정보, 상기 변속점, 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도 및 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 단계이다.
상세히, 상기 변속점 추출단계(S40)는 상기 기 가공된 홀의 중심점 또는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 끝점으로부터 소정거리 이격된 지점을 제2 변속점으로 추출하는 단계를 포함하고, 이 경우 상기 NC코드 생성 단계(S50)는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 제1 변속점 추출 단계는 상기 기 가공된 홀의 직경과 상기 가공할 홀의 직경의 크기를 비교하는 단계와, 상기 비교결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 작거나 동일한 경우에는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와, 상기 비교결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 기 가공된 홀의 중심점을 제1 변속점으로 추출하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 변속점 추출 단계(S40)는 상기 각각의 홀 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 가공할 홀의 소정깊이 지점을 제3 변속점으로 추출하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 이 경우 상기 NC코드 생성 단계(S50)는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성할 수 있다.
한편, 상기 NC코드 생성 단계(S50)는 상기 가공할 홀에 기 가공된 홀이 없는 것으로 판단된 경우에는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 가공 완료까지 상기 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도로 가공이 이루어지도록 NC코드를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 도 8에서 보이는 바와 같이, 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점을 화면상에 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 건드릴의 절삭속도 제어방법은 상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 건드릴의 절삭속도 제어시스템 제어방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터거 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 가공소재 10 : 가공정보추출부
20 : 데이터베시스 30 : NC코드 생성부
40 : 변속점 표시부 50 : 파일 생성부

Claims (14)

  1. 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터로부터 상기 각각의 홀에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하며, 상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향이 설정되면 상기 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 가공정보추출부;
    가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도와 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도가 저장되는 데이터베이스; 및
    상기 가공정보추출부로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보와 상기 각각의 홀 가공시 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점 및 상기 데이터베이스에 저장된 건드릴의 일반 절삭속도와 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 NC코드생성부;를 포함하고,
    상기 가공정보추출부는 상기 기 가공된 홀의 중심점 또는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하고, 가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 끝점으로부터 소정거리 이격된 지점을 제2 변속점으로 추출하며,
    상기 NC코드생성부는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공정보추출부는 상기 기 가공된 홀의 직경과 상기 가공할 홀의 직경을 비교하여 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 작거나 동일한 경우에는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하고, 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 기 가공된 홀의 중심점을 제1 변속점으로 추출하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공정보추출부는 홀 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 가공할 홀의 소정깊이 지점을 제3 변속점으로 추출하고,
    상기 NC코드생성부는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공정보추출부로부터 추출된 상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점을 화면상에 표시하는 변속점표시부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 파일생성부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어시스템.
  7. 건드릴(gundrill)로 가공할 다수개의 홀이 설계된 3차원 캐드 데이터를 입력받는 단계;
    상기 입력받은 3차원 캐드 데이터로부터 상기 다수개의 홀 각각에 대한 위치, 직경, 깊이, 가공방향을 포함하는 홀가공정보를 추출하는 단계;
    상기 다수개의 홀을 가공할 가공방향의 순서를 설정하는 단계;
    상기 설정된 가공방향을 참조하여 상기 각각의 홀 가공시 가공할 홀에 기 가공된 홀이 있는지 여부를 판단하여 기 가공된 홀이 있는 경우에 건드릴의 절삭속도를 감속시키기 위한 변속점을 추출하는 단계; 및
    상기 홀가공정보, 상기 변속점, 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도 및 건드릴의 절삭속도의 감속이 필요한 위치에서의 건드릴의 감속 절삭속도를 이용하여 상기 각각의 홀을 가공하기 위한 건드릴의 절삭속도가 제어된 NC코드를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 변속점 추출 단계는,
    상기 기 가공된 홀의 중심점 또는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와,
    가공시 가장 나중에 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 끝점으로부터 소정거리 이격된 지점을 제2 변속점으로 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 NC코드 생성 단계는 상기 제1 변속점으로부터 상기 제2 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 이루어지도록 NC코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 변속점 추출 단계는,
    상기 기 가공된 홀의 직경과 상기 가공할 홀의 직경의 크기를 비교하는 단계와,
    상기 비교 결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 작거나 동일한 경우에는 가공시 처음 접촉하는 상기 기 가공된 홀의 시작점을 제1 변속점으로 추출하는 단계와,
    상기 비교 결과 상기 기 가공된 홀의 직경이 상기 가공할 홀의 직경보다 큰 경우에는 상기 기 가공된 홀의 중심점을 제1 변속점으로 추출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 변속점 추출 단계는 상기 각각의 홀 가공시 처음 접촉하는 가공소재의 외곽면으로부터 상기 가공할 홀의 소정깊이 지점을 제3 변속점으로 추출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 NC코드 생성 단계는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 상기 제3 변속점까지의 건드릴의 절삭속도가 상기 감속 절삭속도로 제어되도록 NC코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 NC코드 생성 단계는 상기 가공할 홀에 기 가공된 홀이 없는 것으로 판단된 경우에는 상기 가공할 홀의 가공 초기부터 가공 완료까지 상기 가공할 홀의 직경에 따른 건드릴의 일반 절삭속도로 가공이 이루어지도록 NC코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 각각의 홀에 대한 홀가공정보를 참조하여 상기 변속점을 화면상에 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수개의 홀 각각에 대한 NC코드가 생성되면, 상기 각각의 NC코드를 하나의 파일로 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건드릴의 절삭속도 제어방법.
  14. 제 7 항, 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

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