KR101729589B1 - Finite element analysis techniques for machine tools - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기계장비 구조해석방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계장비의 설계 단계에서 장비의 정적 성능 또는 동적 성능을 확인할 수 있는 기계장비 구조해석방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of analyzing a mechanical equipment structure, and more particularly, to a mechanical equipment structure analysis method capable of confirming the static performance or the dynamic performance of the equipment at the design stage of the equipment.
공작기계와 같은 기계장비의 설계 단계에서, 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 방법을 이용하여 상기 기계장비의 정적 성능 또는 동적 성능을 미리 확인하여 최적 설계를 수행하는 기술은 다양하게 사용되고 있으며, 널리 알려져 있다. In the design stage of a machine tool such as a machine tool, a technique for performing an optimum design by confirming the static performance or the dynamic performance of the mechanical equipment using a finite element analysis (FEA) method is widely used, It is widely known.
관련 선행기술로, 대한민국 등록특허 제10-1224973호에서는 복합재 로터 블레이드의 구조 설계 및 해석에 관한 기술로, 3차원 형상을 일체로 모델링한 후 유한요소 해석을 통해 최적 설계를 수행하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 로터 블레이드의 구조 설계 외에, 공작기계 등의 구조 설계 등에도 유사한 해석 방법들이 사용되고 있다. In the related art, Korean Patent Registration No. 10-1224973 discloses a technique for performing structural design and analysis of a composite rotor blade, a technique for integrally modeling a three-dimensional shape and then performing an optimal design through finite element analysis have. In addition to the structural design of rotor blades, similar analytical methods are used for structural design of machine tools and the like.
그러나, 상기 선행기술을 포함하여 현재까지 개발된 유한요소해석 방법을 이용한 해석모델에 있어서는, 공작기계와 같은 기계장비에 포함된 모든 요소들에 관한 정보를 일체로 해석모델에 입력하여야하며, 일부의 요소들이 변화하는 경우 매번 새로운 정보를 입력하여야 하는 등, 해석 모델의 생성에 많은 수작업과 노력이 필요했다. However, in the analytical model using the finite element analysis method developed up to now including the prior art, information on all the elements included in the mechanical equipment such as a machine tool must be input into the analysis model as a whole, Much manual effort and effort were required to create an analytical model, such as the need to enter new information each time elements change.
대한민국 등록특허 제10-1224973호Korean Patent No. 10-1224973
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 기계장비의 구조해석에 있어 수작업을 최소화하여 자동화를 구현하여 보다 효과적이고 정확한 해석을 수행할 수 있는 기계장비 구조해석방법에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a mechanical device structural analysis method capable of performing more effective and accurate analysis by minimizing manual work, .
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 기계장비 구조해석방법은, 구조물과 상기 구조물을 연결하는 연결부를 포함하는 기계장비에서, 연결부 데이터베이스에서 상기 연결부 기본 모델을 선택한다. 상기 연결부 기본모델에 정보를 입력한다. 상기 입력된 정보를 바탕으로 상기 연결부의 CAD 요소를 생성한다. 상기 입력된 정보를 바탕으로 상기 연결부의 FEM 요소를 생성한다. 상기 구조물의 해석모델과 상기 연결부의 CAD 요소를 접합하여 상기 기계장비의 CAD 모델을 완성한다. 상기 구조물의 해석모델을 생성한다. 상기 연결부의 FEM 요소와 상기 기계장비의 CAD 모델로부터 상기 기계장비의 CAE 해석모델을 완성한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of analyzing a mechanical equipment structure, the method comprising: selecting a connection basic model from a connection database in a mechanical equipment including a structure and a connection unit connecting the structure; And inputs information to the connection unit basic model. And generates a CAD element of the connection unit based on the input information. And generates an FEM element of the connection unit based on the input information. The CAD model of the mechanical equipment is completed by joining the analysis model of the structure and the CAD element of the connection unit. An analysis model of the structure is generated. A CAE analysis model of the mechanical equipment is completed from the FEM element of the connection and the CAD model of the mechanical equipment.
일 실시예에서, 상기 연결부 기본모델에 정보를 입력하는 단계는, 상기 연결부의 형상 정보를 입력하는 단계, 상기 연결부의 수치 정보를 입력하는 단계, 및 상기 연결부에 강성(stiffness) 정보를 입력하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of inputting information to the connection unit basic model may include inputting shape information of the connection unit, inputting numerical information of the connection unit, and inputting stiffness information to the connection unit . ≪ / RTI >
일 실시예에서, 상기 연결부에 강성 정보를 입력하는 단계에서, 상기 연결부를 한 쌍의 몸체와 상기 몸체를 연결하는 6자유도 스프링으로 모델링하여, 상기 6자유도 스프링에 6자유도에 해당하는 강성 정보를 입력할 수 있다. In one embodiment, in the step of inputting the stiffness information to the connecting portion, the connecting portion is modeled by a six-degree-of-freedom spring connecting the pair of bodies to the body, and the rigidity information Can be input.
일 실시예에서, 상기 구조물의 해석모델을 생성하는 단계에서, 상기 구조물이 복수의 부품들을 포함하는 경우, 상기 복수의 부품들은 접촉면으로 서로 접합되는 것으로 가정하여 구조물의 해석모델을 생성할 수 있다. In one embodiment, in the step of creating the analytical model of the structure, when the structure includes a plurality of components, the plurality of components may be assumed to be bonded to each other at a contact surface to generate an analysis model of the structure.
일 실시예에서, 상기 기계장비는 공작기계일 수 있다. In one embodiment, the mechanical equipment may be a machine tool.
일 실시예에서, 상기 구조물은, 제1 방향(X)으로 연장된 제1 베드, 및 상기 제1 방향(X)에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장된 제2 베드를 포함하여, 상기 공작기계의 베드를 형성하는 베드부, 상기 제2 베드 상에서 상기 제3 방향으로 이송되는 수직프레임, 상기 수직프레임 상에서 상기 제1 및 제3 방향들에 수직인 제2 방향(Y)으로 이송되는 수직이송프레임, 및 상기 제1 베드 상에서 상기 제1 방향으로 이송되는 수평이송프레임을 포함할 수 있다. In one embodiment the structure comprises a first bed extending in a first direction X and a second bed extending in a third direction Z perpendicular to the first direction X, A vertical section which is conveyed in the third direction on the second bed, a vertical section which is conveyed in a second direction (Y) perpendicular to the first and third directions on the vertical frame, A transport frame, and a horizontal transport frame transported in the first direction on the first bed.
일 실시예에서, 상기 연결부는, 상기 베드부를 고정면에 연결하는 베이스 연결부, 상기 제2 베드와 상기 수직프레임의 이송면을 연결하는 제1 LM 연결부, 상기 수직프레임과 상기 수직이송프레임의 이송면을 연결하는 제2 LM 연결부, 및 상기 제1 베드와 상기 수평이송프레임의 이송면을 연결하는 제3 LM 연결부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the connecting portion may include a base connecting portion connecting the bed portion to the fixing surface, a first LM connecting portion connecting the second bed and the conveying surface of the vertical frame, a conveying surface of the vertical frame and the vertical conveying frame, And a third LM connection unit connecting the first bed and the transport surface of the horizontal transport frame.
일 실시예에서, 상기 연결부는, 상기 수직프레임의 상기 제3 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제2 베드 및 상기 수직프레임을 각각 연결하는 제1 볼스크류 연결부 및 제1 볼너트 연결부, 상기 수직이송프레임의 상기 제2 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 수직프레임 및 상기 수직이송프레임을 각각 연결하는 제2 볼스크류 연결부 및 제2 볼너트 연결부, 및 상기 수평이송프레임의 상기 제1 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제1 베드 및 상기 수평이송프레임을 각각 연결하는 제3 볼스크류 연결부 및 제3 볼너트 연결부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the connecting portion includes a ball screw and a ball nut for providing a feeding force in the third direction of the vertical frame, a first ball screw connecting portion connecting the second bed and the vertical frame, A second ball screw connecting portion and a second ball nut connecting portion for connecting the vertical transport frame and the ball nut and the ball screw for providing a feed force of the vertical transport frame in the second direction, And a ball screw and a ball nut for providing a transfer force in the first direction of the horizontal transfer frame, and a third ball screw connecting portion and a third ball nut connecting portion for connecting the first bed and the horizontal transfer frame, respectively .
일 실시예에서, 상기 구조물은, 상기 수평이송프레임 상에 회전 가능하도록 연결되는 고정 프레임, 및 상기 수직이송프레임 상에 회전 가능하도록 연결되는 공구홀더를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the structure may further comprise a fixed frame rotatably connected on the horizontal transfer frame, and a tool holder rotatably connected on the vertical transfer frame.
일 실시예에서, 상기 연결부는, 상기 고정프레임과 상기 수평이송프레임을 연결하는 제1 롤러 연결부, 및 상기 공구홀더와 상기 수직이송프레임을 연결하는 제2 롤러 연결부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the connection portion may include a first roller connection portion connecting the fixed frame and the horizontal transfer frame, and a second roller connection portion connecting the tool holder and the vertical transfer frame.
본 발명의 실시예들에 의하면, 구조물과 연결부를 포함하는 기계장비에서, 구조물과 연결부를 서로 분리하여 해석모델을 생성한 후, 접합하여 기계장비의 해석모델을 완성함으로써 종래, 구조물과 연결부를 일체로 해석모델을 생성하는 방법보다 수작업의 양을 줄이면서 다양한 환경 및 구조에서의 해석모델을 보다 용이하게 생성할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, an analysis model is created by separating a structure and a connecting portion from each other in a mechanical equipment including a structure and a connection portion, and then an analysis model of the mechanical equipment is completed, It is possible to generate analytical models in various environments and structures more easily while reducing the amount of manual work.
특히, 연결부에 대한 해석모델의 생성시, 연결부 데이터베이스에서 연결부 기본 모델을 선택한 후 연결부의 형상, 수치 및 강성 정보를 입력함으로서 다양한 종류의 연결부에 대하여 보다 용이하게 해석모델을 생성할 수 있다. In particular, when creating the analysis model for the connection part, the analysis model can be created more easily for various kinds of connection parts by selecting the connection part basic model in the connection part database and inputting the shape, numerical value and stiffness information of the connection part.
나아가, 상기 연결부를 한 쌍의 몸체와 6자유도 스프링으로 간략 모델링한 후, 6자유도에 해당되는 강성 정보를 입력함으로써, 연결부를 통해 구조물이 서로 연결되는 경우, 연결부와 구조물 사이의 정적/동적 모델링을 보다 용이하게 구현할 수 있다. Furthermore, if the connection is simplified by modeling a pair of bodies and six-degree-of-freedom springs, and rigidity information corresponding to 6 degrees of freedom is input, static / dynamic modeling between the connection part and the structure Can be realized more easily.
한편, 실제 기계장비의 구조물은 다양한 부품들로 구성되며 상기 부품들은 볼트 등의 연결부를 통해 결합되는데, 본 실시예에서는 상기 구조물을 구성하는 부품들은 볼트 등의 연결부를 통한 결합이 아닌, 접촉면 기준의 접합으로 가정함으로써, 해석 모델을 보다 용이하게 생성하여 수작업을 최소화하여 해석 모델의 자동화 구현이 가능하다. In the meantime, the structure of the actual mechanical equipment is composed of various parts, and the parts are connected through a connection part such as a bolt. In this embodiment, the parts constituting the structure are not connected through a connection part such as a bolt, By assuming a joint, it is possible to automate the analysis model by minimizing the manual operation by generating the analysis model more easily.
나아가, 공작기계와 같은 기계장비에 본 실시예의 해석방법이 적용되는 경우, 공작기계를 구조물과 연결부로 분리하여 각각 해석모델을 완성한 후, 이를 접합하여 전체 공작기계의 구조물을 해석할 수 있으므로, 공작기계와 같이 다수의 구조물과 다수의 연결부들을 포함하는 기계장비에서의 구조 해석의 효율성이 향상될 수 있다. Further, when the analysis method of the present embodiment is applied to a machine tool such as a machine tool, the structure of the entire machine tool can be analyzed by separating the machine tool into a structure and a connection portion, completing analytical models, The efficiency of structural analysis in mechanical equipment including a plurality of structures and a plurality of connection parts such as a machine can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기계장비 구조해석방법을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해 구조 해석되는 5축 공작기계의 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 기계장비 CAD 모델링 단계에 의해 상기 5축 공작기계가 모델링된 것을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 기계장비 CAE 해석 단계에 의해 상기 5축 공작기계의 해석모델이 생성된 것을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 기계장비 구조해석에 있어, 상기 5축 공작기계의 구조강성을 결정하는 Force Loop를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해, 상기 5축 공작기계의 정적 루프강성을 해석한 결과를 도시한 이미지들이다.
도 7은 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해, 상기 5축 공작기계의 정적 루프강성에 영향을 미치는 인자들을 해석한 결과를 도시한 이미지들이다. 1 is a block diagram illustrating a method of analyzing a mechanical equipment structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a 5-axis machine tool which is subjected to structural analysis through the mechanical equipment structural analysis method of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing that the 5-axis machine tool is modeled by the mechanical equipment CAD modeling step of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing that an analysis model of the 5-axis machine tool is generated by the mechanical equipment CAE analysis step of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a force loop for determining the structural rigidity of the 5-axis machine tool in the mechanical equipment structural analysis of FIG. 1; FIG.
FIG. 6 is a graph showing the results of analyzing the static loop stiffness of the 5-axis machine tool through the machine tool structure analysis method of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a graph showing the results of analysis of factors influencing the static loop stiffness of the 5-axis machine tool through the machine tool structure analysis method of FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기계장비 구조해석방법을 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해 구조 해석되는 5축 공작기계의 예를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 기계장비 CAD 모델링 단계에 의해 상기 5축 공작기계가 모델링된 것을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1의 기계장비 CAE 해석 단계에 의해 상기 5축 공작기계의 해석모델이 생성된 것을 도시한 사시도이다. 1 is a block diagram illustrating a method of analyzing a mechanical equipment structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a 5-axis machine tool which is subjected to structural analysis through the mechanical equipment structural analysis method of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing that the 5-axis machine tool is modeled by the mechanical equipment CAD modeling step of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a perspective view showing that an analysis model of the 5-axis machine tool is generated by the mechanical equipment CAE analysis step of FIG. 1; FIG.
본 실시예에 의한 기계장비 구조해석방법은 복수의 구조물들과 복수의 연결부들을 포함하는 기계장비에 대한 구조해석에 적용될 수 있으며, 이하에서는 도면에 도시된 바와 같이, 기계장비 중 5축 공작기계에 적용되는 예를 중심으로 설명한다. The mechanical device structural analysis method according to the present embodiment can be applied to structural analysis of mechanical equipment including a plurality of structures and a plurality of connection parts. Hereinafter, as shown in the drawings, We will focus on the application example.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 기계장비 구조해석방법에서는, 우선, 연결부에 대한 해석모델을 생성한다. Referring to FIGS. 1 and 2, in the mechanical equipment structural analysis method according to the present embodiment, first, an analysis model for a connection portion is created.
구체적으로, 도 1을 참조하면, 연결부 데이터베이스(121)로부터 연결부 기본모델을 선택한다(단계 S110). Specifically, referring to FIG. 1, a connection basic model is selected from the connection database 121 (step S110).
상기 연결부 데이터베이스(121)에는 도시된 예와 같이, 박스(Box) 형 연결부, 링(Ring) 형 연결부, 디스크(Disk) 형 연결부, 팬(Fan) 형 연결부 등 연결부를 형성할 수 있는 다양한 기본 모델들이 저장되어 있으므로, 이로부터 연결부와 기본 형상이 유사한 연결부 기본모델을 선택할 수 있다. The
이 후, 상기 선택된 연결부 기본모델에 대하여 연결부에 대한 정보를 입력한다(단계 S120). Thereafter, information on the connection unit is input to the selected connection unit basic model (step S120).
구체적으로, 상기 연결부의 형상 정보를 입력하고, 상기 연결부의 수치 정보를 입력하고, 상기 연결부에 강성(stiffness) 정보를 입력하여, 상기 연결부에 대한 정보 입력을 완성한다. Specifically, inputting the shape information of the connection portion, inputting the numerical information of the connection portion, and inputting stiffness information to the connection portion, the inputting of information on the connection portion is completed.
이 경우, 상기 형상, 수치 및 강성 정보 외에 추가적으로 입력이 필요한 정보를 추가 입력할 수도 있다. In this case, in addition to the shape, numerical value, and stiffness information, information that requires additional input may be additionally input.
이와 같이, 상기 연결부에 대한 정보를 입력하면, 실제 기계장비에 적용되는 연결부와 동일한 형상, 수치 및 강성을 갖는 연결부가 완성된다. When the information about the connection portion is input, the connection portion having the same shape, numerical value, and rigidity as the connection portion applied to the actual mechanical equipment is completed.
즉, 상기 입력된 정보 중 상기 연결부의 형상 및 수치에 관한 정보를 바탕으로 상기 연결부의 CAD 요소가 생성된다(단계 S130). That is, the CAD element of the connection unit is generated based on the information about the shape and the numerical value of the connection part among the input information (step S130).
예를 들어, 연결부 기본모델로 박스형 연결부가 선택된 경우, 상기 형상 및 수치에 관한 정보로서, 길이(D), 너비(W) 및 높이(T)에 관한 정보가 입력되면 도 1에 도시된 바와 같은 블록 형상으로 연결부의 CAD 요소가 생성될 수 있다. For example, when the box-type connection unit is selected as the connection unit basic model, if the information on the shape (D), the width (W), and the height (T) The CAD element of the connection portion can be generated in a block shape.
또한, 상기 입력된 정보 중 상기 연결부의 강성에 관한 정보를 바탕으로 상기 연결부의 FEM(finite elements method) 요소가 생성된다(단계 S140). In addition, a Finite Element Method (FEM) element of the connection portion is generated based on the information about the rigidity of the connection portion among the input information (Step S140).
본 실시예에서는, 상기 연결부를, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 서로 마주보는 몸체와 상기 몸체를 연결하는 6자유도 스프링으로 모델링하여, 상기 6자유도 스프링에 6자유도에 해당되는 강성 정보(kx, ky, kz, ka, kb, kc)를 입력하는 것을 특징으로 한다. In the present embodiment, the connecting portion is modeled as a six-degree-of-freedom spring connecting a pair of opposed bodies to the body as shown in Fig. 1, and the six- Information (k x , k y , k z , k a , k b , and k c ) is input.
이와 같이, 6자유도를 갖도록 연결부의 FEM 요소를 생성한 후, 연결부의 특징에 따라 상기 강성 정보에 소정의 값을 입력하면 상기 연결부가 6자유도 중 필요한 자유도만을 갖도록 움직임이 제한될 수 있으므로, 다양한 동적 특성을 갖는 연결부의 FEM 요소를 생성할 수 있다. After the FEM element of the connecting portion is formed to have six degrees of freedom, if the predetermined value is input to the stiffness information according to the characteristic of the connecting portion, the movement may be restricted so that the connecting portion has only six degrees of freedom, It is possible to generate the FEM element of the connection portion having dynamic characteristics.
한편, 상기 연결부들은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 5축 공작기계(200)에서는, 상기 베드부(210)를 고정면(예를 들어, 지면)에 연결하는 베이스 연결부(211), 상기 제2 베드(216)와 상기 수직프레임(220)의 이송면을 연결하는 제1 LM 연결부(221), 상기 수직프레임(220)과 상기 수직이송프레임(230)의 이송면을 연결하는 제2 LM 연결부(231), 및 상기 제1 베드(215)와 상기 수평이송프레임(240)의 이송면을 연결하는 제3 LM 연결부(241)일 수 있다. 2, a
나아가, 상기 연결부들은, 상기 수직프레임(220)의 상기 제3 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제2 베드(216) 및 상기 수직프레임(220)을 각각 연결하는 제1 볼스크류 연결부(212) 및 제1 볼너트 연결부(222), 상기 수직이송프레임(230)의 상기 제2 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 수직프레임(220) 및 상기 수직이송프레임(230)을 각각 연결하는 제2 볼스크류 연결부(223) 및 제2 볼너트 연결부(232), 및 상기 수평이송프레임(240)의 상기 제1 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제1 베드(215) 및 상기 수평이송프레임(240)을 각각 연결하는 제3 볼스크류 연결부(213) 및 제3 볼너트 연결부(242)일 수 있다. Further, the connection portions may include a ball screw and a ball nut for providing a feed force in the third direction of the
더 나아가, 상기 연결부들은, 상기 고정프레임(250)과 상기 수평이송프레임(240)을 연결하는 제1 롤러 연결부(251), 및 상기 공구홀더(260)와 상기 수직이송프레임(230)을 연결하는 제2 롤러 연결부(261)일 수 있다. The connecting portions may include a first
이상과 같이, 상기 연결부들은, 각각의 기계장비에서 구조물과 구조물이 연결되는 부위에 개재되는 연결부들일 수 있으며, 각각의 연결부들의 형상, 수치 및 강성의 특성이 입력되어 해당 연결부의 물리적 특성을 가지도록 생성된다. As described above, the connecting portions may be connecting portions that are interposed at a portion where the structure and the structure are connected to each other in the mechanical equipment, and the shape, numerical value, and stiffness characteristics of the connecting portions are input, .
한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 구조물들 각각의 해석모델, 및 연결부들 각각의 해석모델들이 완성되면, 이 후, 상기 구조물의 해석모델과 상기 연결부의 CAD 요소를 접합하여 상기 기계장비의 CAD 모델을 완성한다(단계 S150). 이렇게 완성된 기계장비의 CAD 모델로서, 5축 공작기계(200)의 CAD 모델의 예는 도 3에 도시된 바와 같다. If the analysis model of each of the structures and the analysis models of the connection portions are completed as described above, then the CAD model of the mechanical equipment is joined by connecting the analysis model of the structure and the CAD element of the connection unit. (Step S150). As a CAD model of the completed machine tool, an example of a CAD model of the 5-
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 5축 공작기계(200)를 구성하는 복수의 구조물들과, 복수의 연결부들을 서로 분리하여 해석모델을 생성한 후, 상기 구조물들과 상기 연결부들을 서로 접합하여 5축 공작기계(200)에 대한 CAD 모델을 완성할 수 있다. That is, as shown in FIG. 3, after a plurality of structures constituting the 5-
이 후, 구조물 해석모델을 생성한다(단계 S160). 이 경우, 상기 구조물 해석모델을 생성하는 경우, 구조물에 대한 CAD 모델링을 완성하여 유한요소 해석 방법을 적용하여 해석모델을 생성한다. Thereafter, a structure analysis model is generated (step S160). In this case, when the structure analysis model is generated, the CAD modeling for the structure is completed, and the analysis model is generated by applying the finite element analysis method.
상기 구조물은, 예를 들어, 도 2에 도시된 5축 공작기계(200)의 경우, 제1 방향(X)으로 연장된 제1 베드(215) 및 상기 제1 방향(X)에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장된 제2 베드(216)를 포함하는 베드부(210), 상기 제2 베드(216) 상에서 상기 제3 방향으로 이송되는 수직프레임(220), 상기 수직프레임(220) 상에서 상기 제1 및 제3 방향들에 수직인 제2 방향(Y)으로 이송되는 수직이송프레임(230), 및 상기 제1 베드(215) 상에서 상기 제1 방향으로 이송되는 수평이송프레임(240)일 수 있다. For example, in the case of the 5-
나아가, 상기 구조물은, 상기 수평이송프레임(240) 상에 회전 가능하도록 연결되는 고정프레임(250), 및 상기 수직이송프레임(230) 상에 회전 가능하도록 연결되는 공구홀더(260)를 더 포함할 수도 있다.The structure further includes a fixed
이상과 같이, 상기 구조물은 상기 기계장비를 구성하는 소정 부피를 갖는 단위체에 해당되는 것으로, 각각의 구조물은 일체로서 다른 구조물과 연결되거나 다른 구조물에 대하여 이동하는 것을 특징으로 하되, 스스로 복수의 구조물들로 나누어지거나 분리되지 않는 것으로 정의할 수 있다. As described above, the structure corresponds to a unit body having a predetermined volume constituting the mechanical equipment, and each structure is integrally connected to another structure or moves with respect to another structure. In this case, And can be defined as being divided or not separated.
다만, 구조물의 경우, 기계장비의 특성상 일체로서 제작되는 것은 어려우며, 복수의 서브 구조물들의 결합으로 완성되는 것이 일반적이다. However, in the case of a structure, it is difficult to fabricate it as an integral part due to the nature of mechanical equipment, and it is generally completed by combining a plurality of sub-structures.
예를 들어, 상기 5축 공작기계(200)에서 상기 수직 프레임(220)도 하나의 구조물로 정의되고 있으나, 실질적으로 상기 수직 프레임(220)을 구성하는 서브 구조물들은, 측면 프레임, 상부 및 하부 프레임, 전면 및 후면 프레임, 내부 프레임 등과 같이 다양하게 구성될 수 있다. 나아가, 상기 수직 프레임(220)을 구성하는 서브 구조물들은 실질적으로는 볼트, 너트, 리브 등과 같은 다양한 연결유닛들을 통해 연결되는 것이 일반적이다. For example, in the 5-
그러나, 본 실시예에서는, 상대적인 이동이 야기되지 않는 구조물 내부에서의 서브 구조물들은, 상기 연결유닛을 통해 연결되어 구조물로 형성됨에도 불구하고, 상기 연결유닛을 통해 연결되는 것으로 정의하지 않고 접촉면을 기준으로 서로 접합되는 것으로 가정한다. However, in the present embodiment, the sub-structures inside the structure which are not caused to move relative to each other are not defined as being connected through the connection unit, It is assumed that they are joined to each other.
그리하여, 본 실시예에서, 상기 구조물은 하나의 유닛으로 내부에 연결유닛들을 포함하지 않으며 복수의 서브 구조물들이 서로 접촉면을 통해 접합된 일체의 구조물로 해석될 수 있다. 그 결과, 상기 구조물의 해석에서 각각의 서브 구조물들 또는 연결유닛들을 개별적으로 정의하여 해석하는 번거로움을 줄일 수 있다. Thus, in the present embodiment, the structure does not include connecting units in one unit and can be interpreted as an integral structure in which a plurality of substructures are bonded to each other through a contact surface. As a result, it is possible to reduce the inconvenience of individually defining and interpreting each of the sub-structures or connection units in the analysis of the structure.
이 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기계장비의 CAD 모델로부터 상기 연결부의 CAD 요소를 상기 연결부의 FEM 요소로 치환함으로써 상기 기계장비에 대하여 CAE 해석모델을 완성한다(단계 S170). 이 경우, 상기 기계장비에 대한 CAE 해석모델은, 상기 연결부의 FEM 요소의 생성에서 입력된 6자유도 스프링의 강성에 관한 정보를 바탕으로 구조물과의 연결을 통해 도출될 수 있으며, 이렇게 도출된 상기 기계장비에 대한 CAE 해석모델을 바탕으로, 상기 기계장비의 동적 또는 정적 특성을 해석할 수 있다. Then, as shown in FIG. 4, the CAE analysis model is completed for the mechanical equipment by replacing the CAD element of the connection unit with the FEM element of the connection unit from the CAD model of the mechanical equipment (step S170). In this case, the CAE analysis model for the mechanical equipment can be derived through connection with the structure based on the information about the rigidity of the six-degree-of-freedom springs inputted in the generation of the FEM element of the connection portion, Based on the CAE analysis model for mechanical equipment, dynamic or static characteristics of the mechanical equipment can be analyzed.
이와 같이, 상기 5축 공작기계(200)에 대한 CAE 해석모델을 완성함으로서, 종래 처음부터 구조물과 연결부들이 동시에 포함된 형태의 CAE 해석모델을 완성하는 경우보다 해석 모델의 완성에 필요한 시간을 줄일 수 있으며, 특히, 상기 5축 공작기계(200)의 연결관계가 변형되는 경우, 변형된 연결부만을 신규 연결부로 대체함으로써 해석 모델을 보다 용이하게 수정할 수 있으므로, 해석 모델의 제작 시간을 줄이는 것은 물론 해석 모델의 제작을 자동화할 수 있다. By completing the CAE analysis model for the 5-
한편, 본 실시예에서 구조물과 연결부를 서로 분리하여 해석모델을 생성한 후 이를 접합하여 전체 기계장비에 대한 해석모델을 생성하는 경우, 분리 생성 및 접합이라는 본 실시예의 특징을 제외한 일반적인 기계 구조에서의 해석모델에 관한 기술은 종래 Schorry, R. E., "Machine Tool Structural Modeling and Simulation," UNOVA Industrial Automation Systems Inc., 2000. 등에 상세히 기술되고 있는바 부가적인 설명은 생략한다. Meanwhile, in the present embodiment, when an analytical model is generated by separating a structure and a connection portion from each other, and then an analytical model is created to generate an analytical model for the entire mechanical equipments, The description of the analytical model is described in detail in Schorry, RE, "Machine Tool Structural Modeling and Simulation," UNOVA Industrial Automation Systems Inc., 2000. However, additional description is omitted.
한편, 이하에서는 본 실시예를 통한 기계장비 구조해석방법을 상기 5축 공작기계(200)에 적용하여 해석된 결과를 설명한다. Hereinafter, results of analysis of the machine tool structural analysis method using the present embodiment will be described with reference to the 5-
도 5는 상기 5축 공작기계의 구조강성을 결정하는 Force Loop를 도시한 분해 사시도이다. 도 6은 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해, 상기 5축 공작기계의 정적 루프강성을 해석한 결과를 도시한 이미지들이다. 도 7은 도 1의 기계장비 구조해석방법을 통해, 상기 5축 공작기계의 정적 루프강성에 영향을 미치는 인자들을 해석한 결과를 도시한 이미지들이다. 5 is an exploded perspective view showing Force Loop for determining the structural stiffness of the 5-axis machine tool. FIG. 6 is a graph showing the results of analyzing the static loop stiffness of the 5-axis machine tool through the machine tool structure analysis method of FIG. 1. FIG. FIG. 7 is a graph showing the results of analysis of factors influencing the static loop stiffness of the 5-axis machine tool through the machine tool structure analysis method of FIG.
도 5를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 5축 공작기계(200)를 복수의 구조물들과 복수의 연결부들 각각에 대하여 서로 분리하여 해석모델을 생성한 후 이를 접합하여 전체 5축 공작기계(200)에 대한 CAD 모델링 및 CAE 해석 모델을 완성하였다. 이 경우, 주요 구조물들과 주요 연결부들에 대하여는 도 5에 도시하였고, 앞서 설명한 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략한다. Referring to FIG. 5, as described above, the 5-
이 후, 도 6을 참조하면, 상기 5축 공작기계(200)의 정적 루프강성(static loof stiffness)을 평가하기 위해, 상기 제1 내지 제3 방향들(X, Y, Z)로 공구(270)와 공작물(280) 위치에 서로 반대 방향으로 일정한 크기의 힘을 인가하고, 서로 간의 상대 변위를 측정하였다. 6, the
이와 같은 측정결과를 참조하면, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 강성은 대략 9~11 N/μm 수준으로 제3 방향(Z) 강성인 57 N/μm와 비교하여 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있다. Referring to these measurement results, the rigidity in the first direction X and the second direction Y is about 9 to 11 N / m, which is relatively low compared with 57 N / m in the third direction (Z) Can be confirmed.
한편, 기계장비에서 각 구조물과 각 연결부들이 전체 변형에 대한 기여도를 평가하기 위해 요소별 변형에너지(stain energy)의 전체에 대한 비율을 사용할 수 있으며, 이는 종래 Schorry, R. E., "Machine Tool Structural Modeling and Simulation," UNOVA Industrial Automation Systems Inc., 2000.에 기술되고 있다. On the other hand, in the mechanical equipment, the ratio of the total stain energy to the total strain can be used to evaluate the contribution of each structure and each connection to the total deformation. This can be explained by Schorry, RE, "Machine Tool Structural Modeling Simulation, "UNOVA Industrial Automation Systems Inc., 2000.
상기 5축 공작기계(200)의 해석결과를 바탕으로, 상기 요소별 변형에너지를 계산한 변형에너지 비율을 도 7에 도시하였다. 7 shows the strain energy ratio in which the strain energy of each element is calculated on the basis of the analysis result of the 5-
도 7을 참조하면, 실선으로 둘러 쌓인 막대는 몸체 즉 구조물에 해당되며 그렇지 않은 부분은 연결부에 해당된다. 상기 제1 및 제3 방향들의 경우 각 요소들 즉 구조물 및 연결부들의 변형에 대한 기여도가 고르게 분산된 것이 확인되지만, 제2 방향의 경우 특히, A축(제1 방향(X)을 중심으로 회전)의 연결부의 변형에 대한 기여도가 매우 높은 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, the rod enclosed by the solid line corresponds to the body, that is, the structure, and the portion that does not correspond to the connection. In the case of the first and third directions, it is confirmed that the contribution to the deformation of the respective elements, that is, the deformation of the structure and the connecting portions is evenly distributed. However, in the case of the second direction, It can be seen that the contribution to the deformation of the connecting portion of the second embodiment is very high.
즉, 상기와 같은 변형에 대한 기여도 분포를 바탕으로, 상기 5축 공작기계(200)에서는 A축 연결부를 구성하는 제2 롤러 연결부(261)의 요소 강성을 향상시키는 것이 상기 5축 공작기계(200) 전체의 정적 루프강성의 향상에 가장 필요한 것임을 확인할 수 있다. That is, on the basis of the distribution of contribution to the above-mentioned deformation, in the 5-
이상과 같이, 본 실시예에 의한 기계장비 구조해석방법을 통해, 구조물들과 연결부들 각각이 전체 기계장비에 미치는 영향을 개별적으로 해석할 수 있으며 이에 따라 개선이 필요한 요소도 개별적으로 확인할 수 있는 바, 기계장비 구조해석 및 이를 통한 개선 요소의 확인을 보다 용이하게 수행할 수 있다. As described above, the influence of each of the structures and the connecting parts on the entire mechanical equipment can be individually analyzed through the mechanical equipment structural analysis method according to the present embodiment, and the elements requiring improvement can be separately confirmed , Structural analysis of the mechanical equipment, and confirmation of the improvement factors through the structure can be performed more easily.
나아가, 다양한 구조물들 및 연결부들로 구성된 기계장비에 대하여도 보다 효과적으로 해석을 수행할 수 있는 바, 해석 모델의 완성에 있어서 시간을 절약하며 동시에 자동화의 구현도 가능할 수 있다. Furthermore, since it is possible to perform the analysis more effectively on the mechanical equipment composed of the various structures and the connection parts, the automation can be realized while saving time in completing the analysis model.
본 발명의 실시예들에 의하면, 구조물과 연결부를 포함하는 기계장비에서, 구조물과 연결부를 서로 분리하여 해석모델을 생성한 후, 접합하여 기계장비의 해석모델을 완성함으로써 종래, 구조물과 연결부를 일체로 해석모델을 생성하는 방법보다 수작업의 양을 줄이면서 다양한 환경 및 구조에서의 해석모델을 보다 용이하게 생성할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, an analysis model is created by separating a structure and a connecting portion from each other in a mechanical equipment including a structure and a connection portion, and then an analysis model of the mechanical equipment is completed, It is possible to generate analytical models in various environments and structures more easily while reducing the amount of manual work.
특히, 연결부에 대한 해석모델의 생성시, 연결부 데이터베이스에서 연결부 기본 모델을 선택한 후 연결부의 형상, 수치 및 강성 정보를 입력함으로서 다양한 종류의 연결부에 대하여 보다 용이하게 해석모델을 생성할 수 있다. In particular, when creating the analysis model for the connection part, the analysis model can be created more easily for various kinds of connection parts by selecting the connection part basic model in the connection part database and inputting the shape, numerical value and stiffness information of the connection part.
나아가, 상기 연결부를 한 쌍의 몸체와 6자유도 스프링으로 간략 모델링한 후, 6자유도에 해당되는 강성 정보를 입력함으로써, 연결부를 통해 구조물이 서로 연결되는 경우, 연결부와 구조물 사이의 정적/동적 모델링을 보다 용이하게 구현할 수 있다. Furthermore, if the connection is simplified by modeling a pair of bodies and six-degree-of-freedom springs, and rigidity information corresponding to 6 degrees of freedom is input, static / dynamic modeling between the connection part and the structure Can be realized more easily.
한편, 실제 기계장비의 구조물은 다양한 부품들로 구성되며 상기 부품들은 볼트 등의 연결부를 통해 결합되는데, 본 실시예에서는 상기 구조물을 구성하는 부품들은 볼트 등의 연결부를 통한 결합이 아닌, 접촉면 기준의 접합으로 가정함으로써, 해석 모델을 보다 용이하게 생성하여 수작업을 최소화하여 해석 모델의 자동화 구현이 가능하다. In the meantime, the structure of the actual mechanical equipment is composed of various parts, and the parts are connected through a connection part such as a bolt. In this embodiment, the parts constituting the structure are not connected through a connection part such as a bolt, By assuming a joint, it is possible to automate the analysis model by minimizing the manual operation by generating the analysis model more easily.
나아가, 공작기계와 같은 기계장비에 본 실시예의 해석방법이 적용되는 경우, 공작기계를 구조물과 연결부로 분리하여 각각 해석모델을 완성한 후, 이를 접합하여 전체 공작기계의 구조물을 해석할 수 있으므로, 공작기계와 같이 다수의 구조물과 다수의 연결부들을 포함하는 기계장비에서의 구조 해석의 효율성이 향상될 수 있다. Further, when the analysis method of the present embodiment is applied to a machine tool such as a machine tool, the structure of the entire machine tool can be analyzed by separating the machine tool into a structure and a connection portion, completing analytical models, The efficiency of structural analysis in mechanical equipment including a plurality of structures and a plurality of connection parts such as a machine can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
본 발명에 따른 기계장비 구조해석방법은 공작기계를 포함한 기계장비의 구조해석에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다. The mechanical device structural analysis method according to the present invention has industrial applicability that can be used for structural analysis of mechanical equipment including a machine tool.
200 : 5축 공작기계 210 : 베드부
220 : 수직프레임 230 : 수직이송 프레임
240 : 수평이송 프레임 250 : 고정프레임
260 : 공구홀더 270 : 공구
280 : 공작물 211 : 베이스연결부
212 : 제1 볼스크류 연결부 213 : 제2 볼스크류 연결부
221 : 제1 LM 연결부 222 : 제1 볼너트 연결부
223 : 제3 볼스크류 연결부 231 : 제2 LM 연결부
232 : 제2 볼너트 연결부 241 : 제3 LM 연결부
242 : 제3 볼너트 연결부 251 : 제1 롤러 연결부
261 : 제2 롤러 연결부 200: 5-axis machine tool 210:
220: vertical frame 230: vertical transport frame
240: Horizontal transfer frame 250: Fixed frame
260: tool holder 270: tool
280: workpiece 211: base connection part
212: first ball screw connecting portion 213: second ball screw connecting portion
221: first LM connecting part 222: first ball nut connecting part
223: third ball screw connecting portion 231: second LM connecting portion
232: second ball nut connecting portion 241: third LM connecting portion
242: third ball nut connecting portion 251: first roller connecting portion
261: second roller connection portion
Claims (10)
연결부 데이터베이스에서 연결부 기본 모델을 선택하는 단계;
상기 연결부 기본모델에 정보를 입력하는 단계;
상기 입력된 정보를 바탕으로 상기 연결부의 CAD 요소를 생성하는 단계;
상기 입력된 정보를 바탕으로 상기 연결부의 FEM 요소를 생성하는 단계;
상기 구조물의 해석모델과 상기 연결부의 CAD 요소를 접합하여 상기 기계장비의 CAD 모델을 완성하는 단계;
상기 구조물의 해석모델을 생성하는 단계; 및
상기 연결부의 FEM 요소와 상기 기계장비의 CAD 모델로부터 상기 기계장비의 CAE 해석모델을 완성하는 단계를 포함하는 기계장비 구조해석방법. In mechanical equipment comprising a connection connecting the structure and the structure,
Selecting a connection base model in the connection database;
Inputting information to the connection unit basic model;
Generating a CAD element of the connection unit based on the input information;
Generating an FEM element of the connection unit based on the input information;
Completing the CAD model of the mechanical equipment by joining an analysis model of the structure and a CAD element of the connection unit;
Generating an analysis model of the structure; And
And completing the CAE analysis model of the machine tool from the FEM element of the connection and the CAD model of the machine tool.
상기 연결부의 형상 정보를 입력하는 단계;
상기 연결부의 수치 정보를 입력하는 단계; 및
상기 연결부에 강성(stiffness) 정보를 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 2. The method of claim 1, wherein the step of inputting information to the connection-
Inputting shape information of the connection portion;
Inputting numerical information of the connection unit; And
And inputting the stiffness information to the connection unit.
상기 연결부를 한 쌍의 몸체와 상기 몸체를 연결하는 6자유도 스프링으로 모델링하여, 상기 6자유도 스프링에 6자유도에 해당하는 강성 정보를 입력하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 3. The method according to claim 2, wherein in the step of inputting the stiffness information to the connecting portion,
Wherein the coupling portion is modeled by a six-degree-of-freedom springs connecting the pair of bodies and the body, and rigidity information corresponding to six degrees of freedom is input to the six-degree-of-freedom springs.
상기 구조물이 복수의 부품들을 포함하는 경우, 상기 복수의 부품들은 접촉면으로 서로 접합되는 것으로 가정하여 구조물의 해석모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 2. The method of claim 1, wherein in generating the analytical model of the structure,
Wherein when the structure includes a plurality of components, the plurality of components are assumed to be bonded to each other at a contact surface, thereby generating an analysis model of the structure.
상기 기계장비는 공작기계인 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. The method according to claim 1,
Wherein the mechanical equipment is a machine tool.
제1 방향(X)으로 연장된 제1 베드, 및 상기 제1 방향(X)에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장된 제2 베드를 포함하여, 상기 공작기계의 베드를 형성하는 베드부;
상기 제2 베드 상에서 상기 제3 방향으로 이송되는 수직프레임;
상기 수직프레임 상에서 상기 제1 및 제3 방향들에 수직인 제2 방향(Y)으로 이송되는 수직이송프레임; 및
상기 제1 베드 상에서 상기 제1 방향으로 이송되는 수평이송프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 6. The structure according to claim 5,
A bed comprising a first bed extending in a first direction (X) and a second bed extending in a third direction (Z) perpendicular to said first direction (X) ;
A vertical frame being conveyed in the third direction on the second bed;
A vertical transport frame being transported in a second direction (Y) perpendicular to the first and third directions on the vertical frame; And
And a horizontal transfer frame carried in the first direction on the first bed.
상기 베드부를 고정면에 연결하는 베이스 연결부;
상기 제2 베드와 상기 수직프레임의 이송면을 연결하는 제1 LM 연결부;
상기 수직프레임과 상기 수직이송프레임의 이송면을 연결하는 제2 LM 연결부; 및
상기 제1 베드와 상기 수평이송프레임의 이송면을 연결하는 제3 LM 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 7. The connector according to claim 6,
A base connection portion connecting the bed portion to the fixing surface;
A first LM connection part connecting the second bed and the transfer surface of the vertical frame;
A second LM connector connecting the vertical frame and the transport surface of the vertical transport frame; And
And a third LM connector connecting the first bed and the transport surface of the horizontal transport frame.
상기 수직프레임의 상기 제3 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제2 베드 및 상기 수직프레임을 각각 연결하는 제1 볼스크류 연결부 및 제1 볼너트 연결부;
상기 수직이송프레임의 상기 제2 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 수직프레임 및 상기 수직이송프레임을 각각 연결하는 제2 볼스크류 연결부 및 제2 볼너트 연결부; 및
상기 수평이송프레임의 상기 제1 방향으로의 이송력을 제공하는 볼스크류 및 볼너트와 상기 제1 베드 및 상기 수평이송프레임을 각각 연결하는 제3 볼스크류 연결부 및 제3 볼너트 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 7. The connector according to claim 6,
A first ball screw connecting portion and a first ball nut connecting portion for connecting the second bed and the vertical frame, respectively, and a ball screw and a ball nut for providing a feeding force of the vertical frame in the third direction;
A second ball screw connecting portion and a second ball nut connecting portion connecting the ball screw and the ball nut for providing the feeding force of the vertical transfer frame in the second direction, the vertical frame and the vertical transfer frame, respectively; And
And a third ball screw connecting portion and a third ball nut connecting portion connecting the ball screw and the ball nut for providing a feeding force in the first direction of the horizontal feeding frame and the first bed and the horizontal feeding frame, Characterized by mechanical structure analysis method.
상기 수평이송프레임 상에 회전 가능하도록 연결되는 고정 프레임; 및
상기 수직이송프레임 상에 회전 가능하도록 연결되는 공구홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 7. The structure according to claim 6,
A fixed frame rotatably connected to the horizontal transfer frame; And
Further comprising a tool holder rotatably connected to the vertical transfer frame.
상기 고정프레임과 상기 수평이송프레임을 연결하는 제1 롤러 연결부; 및
상기 공구홀더와 상기 수직이송프레임을 연결하는 제2 롤러 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계장비 구조해석방법. 10. The apparatus according to claim 9,
A first roller connecting portion connecting the fixed frame and the horizontal transfer frame; And
And a second roller connection portion connecting the tool holder and the vertical transfer frame.
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