KR101910369B1 - 인서트 가공 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

인서트 가공 방법에 관한 것이며, 인서트 가공 방법은 (a) 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 단계; (b) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (c) 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; (d) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (e) 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; 및 (f) 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

인서트 가공 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING OF INSERTS}
본원은 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발의 기초를 형성하는 인서트 가공 장치 및 방법에 관한 것이다.
인덱서블 인서트(indexable insert)는 CNC 연삭기로 가공되고 고속 가공에 널리 사용되는 절삭 공구(cutting tool)이다. 이는 형상(shape), 여유 각(clearance angle), 공차(tolerance), 두께(thickness), 노우즈 반경(nose radius, 또는 공구끝 반지름) 등 9가지의 설계 파라미터를 특징으로 한다. 이러한 설계 파라미터의 정밀도(precision)는 가공된 부품의 공차와 인서트의 절삭 성능에 크게 영향을 미치므로, 정확한 가공 모델이 요구된다.
인덱서블 인서트는 표준화와 분류가 잘 되어 있으며, 종래에 인덱서블 인서트의 동적 거동이 광범위하게 연구된 바 있다. 일예로, 종래에는 인서트 형상과 노우즈 형상이 절삭 성능에 미치는 영향이 연구된 바 있으며, 이러한 파라미터의 선택은 특정 절삭 성능을 위한 적절한 인서트의 선택을 위한 기초를 형성한다. 또한, 종래에는 공작물(workpiece)의 표면 품질의 향상과 연삭 휠(grinding wheel)과 인서트의 플랭크면 사이의 운동학적 관계가 제안된 바 있다.
그러나, 인덱서블 인서트 제조시 요구되는 CAM 시스템의 포괄적인 수학적 모델과 구조는 아직까지 잘 확립되어 있지 않다. 대부분의 인서트는 소수의 회사에 의해 MACRO NC 프로그램을 사용하여 가공된다. 이러한 NC 프로그램은 사례별로 생성되고 숙련된 운영자를 필요로 한다.
인서트의 설계 과정은 절삭 날(cutting edge) 형상과 절삭 날의 코너에서의 여유 각 분포의 설계로부터 시작된다. 설계된 인서트를 가공하기 위해서는 설계된 여유 각의 획득을 목표로 연삭 휠을 절삭 날을 따라 슬라이딩해야 하며, 이를 통해 인서트의 윤곽 표면(contour surface)이 생성된다. 그러므로, 인서트의 윤곽 표면은 절삭 날 곡선의 설계와 여유 각 분포의 설계에 기초하여 형성된다. 달리 말해, 인서트의 윤곽 표면은 절삭 날 곡선과 여유 각 분포 등으로부터 자유로운 곡면이 아니며, 이는 일반적으로 사용되는 CAD/CAM 시스템으로는 설계 및 가공할 수 없고 설계가 필요한 전용 CAD/CAM 시스템을 필요로 한다.
인덱서블 인서트의 설계 및 가공을 위한 CAM 시스템은 4가지의 주요 기능으로서 인터페이스의 설계, NC 코드의 생성, 가공된 공작물의 표현 및 NC 코드 또는 시뮬레이터의 검증과 같은 기능이 요구된다.
최근 인서트의 윤곽 표면을 가공하고 결정하기 위한 몇몇 시도가 있었다. 일예로, 최근에 인서트의 코너 표면(corner surface)을 연삭하기 위한 2축 및 3축 보간 알고리즘이 제안된 바 있다. 또한, 플레이트 캠의 윤곽 표면을 가공하기 위한 CAM 시스템 및 그와 관련된 알고리즘이 개발된 바 있다. 그러나, 인덱서블 인서트를 제조하기 위한 CAM 시스템은 보다 완벽한 모델을 필요로 하나, 현재까지 공지된 기술들은 이러한 요구를 충족시키지 못하고 있다.
따라서, 보다 완벽한 모델을 제공하기 위해서는 NC 코드를 생성하는 주요 기능 외에도 효율적이고 다양한 인서트 설계가 가능한 간단한 설계 인터페이스가 포함되어야 한다. 또한, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있는 시뮬레이터 개발이 요구된다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1442568호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공하는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 최소한의 사용자 입력으로 표준 인덱서블 인서트의 설계가 가능한 자동 설계 모델을 제공하고 설계된 모델에 기초하여 NC 코드를 생성하는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간의 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 인서트 가공 방법은 (a) 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 단계; (b) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (c) 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; (d) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (e) 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; 및 (f) 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 인서트 가공 장치는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하고, 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 벡터 결정부; 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 NC 코드 연산부; 및 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 가공부를 포함할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제3 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 본원의 제1 측면에 따른 인서트 가공 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장되는 것일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 최소한의 사용자 입력으로 인덱서블 인서트를 설계할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간의 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있도록 할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 인덱서블 인서트의 기본 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 3은 정사각형 인서트의 코너 유형을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트의 절삭 날 설계 방법을 설명하기 위한 인덱서블 인서트의 일반화된 절삭 날 형상을 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 연삭점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 생성된 윤곽 표면의 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 여유 각 분포의 변화에 따른 코너 형상의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트 연삭을 위해 사용되는 4축 CNC 연삭기의 기계 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 설계 파라미터를 입력하기 위한 인터페이스의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 엣지와 코너의 절삭을 위한 공구 경로 생성 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의한 시뮬레이션 과정의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의해 디스플레이되는 시뮬레이션의 출력 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법에 대한 개략적인 동작 흐름을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 인서트(특히, 인덱서블 인서트)의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공하는 인서트 가공 장치 및 방법에 관한 기술이다. 이를 위해, 본원은 설계 파라미터로 설계 가능한 인덱서블 인서트의 모델을 제안한다. 또한, 본원은 미분 기하학에 기반하여 인서트의 생성된 윤곽(측면) 표면을 결정하는 방법에 대하여 제안한다. 또한, 본원은 획득한 데이터를 4축 CNC 연삭기의 NC 코드로 변환하는 포스트프로세서에 대하여 제안한다. 또한, 본원은 공구 경로 계획의 흐름을 제안하며, 개발된 CAM 소프트웨어와 관련된 다이어그램을 제안한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 파라미터 결정부(110), 벡터 결정부(120), NC 코드 연산부(130) 및 가공부(140)를 포함할 수 있다.
먼저 간단히 살펴보면, 파라미터 결정부(110)는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 여기서, 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 디자인 유형으로는 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함할 수 있으며, 보다 자세한 설명은 후술하여 설명하기로 한다. 또한, 인서트는 인덱서블 인서트(indexable insert)일 수 있다.
또한, 사용자 입력은 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)를 통해 입력될 수 있다. 사용자 입력으로는 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지(chamfered edge)까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경에 관한 정보가 포함할 수 있다. 본원에서는 종래에 인서트 설계에 필요한 모든 파라미터를 모두 입력받을 필요없이, 최소한의 파라미터 입력만으로 인서트 설계가 가능하다. 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.
벡터 결정부(120)는 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 벡터 결정부(120)는 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.
여기서, 제1 제어점은 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정될 수 있다. 또한, 제2 제어점은 각 코너에 대하여 복수개 설정될 수 있다.
또한, 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 후술할 수학식 3을 만족하도록 설정될 수 있고, 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 후술할 수학식 4를 만족하도록 설정될 수 있다. 또한, i번째 코너에는 m+1개의 제2제어점이 포함될 수 있으며, i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 후술할 수학식 20을 만족하도록 설정될 수 있다. 이때, 본원에서 제안하는 인덱서블 인서트 설계 및 제조시 요구되는 보다 완벽한 모델을 제공하기 위한 다양한 조건들, 즉 제1 제어점과 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터의 설정 조건, 제2 제어점이 인접하는 위치 벡터 사이의 극각 설정 조건 등에 대해서는 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
NC 코드 연산부(130)는 벡터 결정부(120)에서 결정된 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다. 또한, NC 코드 연산부(130)는 벡터 결정부(120)에서 결정된 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.
가공부(140)는 NC 코드 연산부(130)를 통해 연산된 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 디스플레이 제어부(150)를 포함할 수 있다. 디스플레이 제어부(150)는 NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 인서트 관련 가공 시뮬레이션 정보를 디스플레이할 수 있다. 즉, 디스플레이 제어부(150)는 설계된 인서트를 시각화할 수 있다. 이를 통해, 본원은 사용자로 하여금 설계된 인서트에 대하여 생성된 윤곽 표면을 관찰할 수 있게 하고, 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사할 수 있게 하며, 생성된 NC 코드를 검증할 수 있게 할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.
[ 1. 기하학적 모델(Geometric Model) ]
도 2는 인덱서블 인서트의 기본 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 기본적으로 두께가 t인 인덱서블 인서트는 연삭 휠(grinding wheel)이 절삭 날(cutting edge)을 따라 슬라이딩됨으로써 형성되는 윤곽 표면(contour surface)과 절삭 날이 정의되는 상면(Top face)으로 구성된다. 인덱서블 인서트의 설계시에는 절삭 날이 먼저 정의되고, 그 다음에 상기 절삭 날을 따라 각 점(point, 포인트)에서 여유 각 α이 지정된다. 이하에서는 인덱서블 인서트에 대한 디자인 모델에 대하여 설명한다. 또한, 최소한의 사용자 입력으로 표준 인덱서블 인서트를 설계할 수 있는 본원에서 제안하는 자동 설계 모델에 대하여 설명한다.
[ 1.1. 인덱서블 인서트의 디자인 모델 ]
도 3은 정사각형 인서트의 코너 유형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 3(a)는 정사각형 유형, 도 3(b)는 'r-유형', 도 3(c)는 'Lr-유형', 도 3(d)는 'rL-유형'을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 인덱서블 인서트는 절삭 날의 모양에 따라 분류된다. 기본적으로 정다각형(regular polygon), 다이아몬드형(diamond), 평행 사변형(parallelogram), 삼각형(triangular), 오각형(pentagon), 팔각형(octagon) 등과 같은 다양한 모양을 포함한다. 이하에서는 인덱서블 인서트가 정다각형 모양을 가지는 것을 기준으로 설명하나, 본원의 인서트 가공 방법은 상기 다양항 모양의 인서트 가공을 위해 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 3(a)와 같은 정사각형 모양으로부터 인서트의 3가지 유형을 확장할 수 있다. 즉, 'r-유형'은 각 코너의 기본 모양을 라운딩함으로써 도 3(b)와 같이 만들어질 수 있다. 'Lr-유형'은 왼쪽을 모따기한 다음 각 코너를 라운딩함으로써 도 3(c)와 같이 만들어질 수 있다. 'rL-유형'은 오른쪽을 모따기한 다음 각 코너를 라운딩함으로써 도 3(d)와 같이 만들어질 수 있다.
한편, 시중에서 구할 수 있는 상업용 인덱서블 인서트의 관측에 의하면, 절삭 날이 선분과 호 세그먼트(즉, 원호)의 조합으로서 표현됨을 알 수 있다. 이에 따라, 본원에서는 하기 도 4와 같이 인서트의 절삭 날을 설계하는 방법에 대하여 제안한다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에서 인서트의 절삭 날 설계 방법을 설명하기 위한 인덱서블 인서트의 일반화된 절삭 날 형상을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 절삭 날을 포함하는 상면에서 공작물 좌표계 (OXYZ)w 의 원점으로 포인트 Ow를 선택할 수 있다.
절삭 날이 n개의 선분 세그먼트를 가진다고 가정하면, 이는 n 개의 엣지와 n개의 호 세그먼트의 폐집합으로 간주될 수 있다. 여기서 i 번째 엣지는 하기 수학식 1로 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017042785547-pat00001
여기서, d i 는 인서트의 중심 Ow에서 i 번째 엣지까지의 거리,
Figure 112017042785547-pat00002
는 벡터 d i 와 기준선(즉, 축 Zw) 사이의 각(달리 말해, 절삭 날에서의 점을 결정하기 위한 극각),
Figure 112017042785547-pat00003
는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타낸다.
절삭 날의 i 번째 호(즉, 코너)는 2개의 연속하는 엣지의 라운딩 작업에 의해 형성될 수 있으며, i 번째와 (i+1) 번째가 반경 r i 를 갖기 때문에, 이는 공작물의 좌표계에서 하기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017042785547-pat00004
여기서, 여유 각
Figure 112017042785547-pat00005
는
Figure 112017042785547-pat00006
에서
Figure 112017042785547-pat00007
까지 부드럽게 변할 수 있다. 또한, 여유 각의 분포인
Figure 112017042785547-pat00008
는 윤곽 표면을 형성하는데 중요한 역할을 할 수 있다.
상기의 수학식 1 및 수학식 2에 기반하면, 일반화된 인서트 형상의 경우에는 인서트를 설계하기 위해 모든 파라미터
Figure 112017042785547-pat00009
에 대한 입력이 요구된다. 그러나, 본원은 하기 표 1과 같이 기 정의된 정보에 기초하여, 최소한의 설계 파라미터가 있을 때 파라미터
Figure 112017042785547-pat00010
가 자동으로 할당되는 인서트의 자동 설계 모델을 제공할 수 있다.
예를 들어, 본원에서는 k-정다각형(즉, k 엣지를 갖는 다각형)의 인서트를 설계할 때, k-정다각형의 중심과 일치하는 인서트의 중심(원점) Ow를 선택함으로써 하기 표 1를 통해 코너 형상의 3가지 유형을 위한 자동 설계 모델을 정의할 수 있다.
[표 1]
Figure 112017042785547-pat00011
상기 표 1에서, k는 정다각형 인서트의 엣지의 수를 나타내며, k는 3 이상일 수 있다. 또한, i는 i번째 엣지를 나타내며, i는 1, 2, …, k 일 수 있다. 또한, R ic 는 내접원 반지름을 나타내고, d L 은 모따기 된 엣지에서 Ow 까지의 거리를 나타낸다. 또한,
Figure 112017042785547-pat00012
는 모따기 된 엣지에서의 여유 각을 나타낸다.
달리 말해, 자동 설계 모델의 제공(또는 정의)를 위한 최소한의 수의 입력으로는(즉, 사용자로부터 입력받을 수 있는 인서트 관련 설계 파라미터로는), 내접원 반지름 R ic , 원점(또는 중심) Ow 에서 모따기 된 엣지까지의 거리 d L , 메인 엣지에서와 모따기 된 엣지에서의 여유 각
Figure 112017042785547-pat00013
, 코너 r 에서의 라운딩 반경이 포함될 수 있다. 이와 동일한 방법을 통해, 다른 인덱서블 인서트 유형의 자동 설계가 설정될 수 있다.
다시 말해, 파라미터 결정부(110)는 사용자로부터 최소한의 설계 파라미터 정보로서 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경 관련 정보를 입력받을 수 있다. 파라미터 결정부(110)는 이러한 사용자 입력을 기반으로 하고, 표 1에 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 자동 설계 모델을 기초로 하여 인서트 가공을 위한 설계 파라미터를 결정할 수 있다.
[ 1.2. 절삭 날에 따른 연삭 점(grinding points)의 기하학 ]
인서트의 윤곽 표면을 가공하기 위해 공구 경로 계획에서의 해결책 중 하나는 접선 연삭 방법을 사용하여 연속적으로 각 선과 호 세그먼트를 가공하는 것이다. 이를 위해서는 윤곽 표면의 위치 벡터와 법선 벡터가 절삭 날을 따라 제어점에서 결정되어야 한다. 이는 도 5를 통해 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 연삭점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 5는 휠의 평평한 끝면(Flat end face, 또는 평평한 단면)을 사용하여 윤곽 표면을 연삭(grinding, 그라인딩)하는 개략도(a)와 가공되는 윤곽 표면의 표기법(b)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 연삭 공정 동안에는 연삭 휠(grinding wheel, 연삭숫돌)의 끝면(또는 단면)과 도 5(b)에 도시된 바와 같이 가공되는(가공될) 윤곽 표면 사이에 공통 접촉선(contact line) PK가 존재한다. 접선 연삭 원리는 연삭 휠과 공작물 사이의 결합(engagement, 또는 맞물림) 을 결정하는데 사용될 수 있다. 이 원리는 절삭 날(cutting edge) 내에 접촉점(접점) P가 있으며, 연삭 휠의 평면과 윤곽 표면의 법선 벡터가 인라인이다.
본원에서는 i 번째 엣지를 연삭함에 있어서, 중심(원점) Ow 에서 각각의 선분까지에 대한 고도 루트인 Mi가 제어점으로 선택될 수 있다. 제어점 Mi의 위치 벡터와 법선 벡터는 하기 수학식 3과 같이 정의될 수 있다. 여기서, 제어점으로 선택된 Mi는 앞서 설명한 제1 제어점을 의미할 수 있다. 따라서 달리 표현하여 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 3을 만족할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017042785547-pat00014
여기서,
Figure 112017042785547-pat00015
는 제어점 Mi의 위치(달리 말해, i 번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터)를 나타내고,
Figure 112017042785547-pat00016
는 제어점 Mi의 법선 벡터(달리 말해, i 번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터)를 나타낸다.
한편, i 번째 호 세그먼트를 연삭할 때 현재 제어점 P는 극각
Figure 112017042785547-pat00017
와 관련하여 정의될 수 있다. 그러므로, 점 P에서 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터는 하기 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. 여기서, 점 P는 앞서 설명한 제2 제어점을 의미할 수 있다. 따라서 달리 표현하여 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 4를 만족할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112017042785547-pat00018
여기서, r P 는 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 위치(달리 말해, i 번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터), n P 는 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 법선 벡터(달리 말해, i 번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터), r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리를 나타낸다. 또한, 수학식 4에서
Figure 112017042785547-pat00019
일 수 있다.
이에 따르면, 본원에서 벡터 결정부(120)는 수학식 3에 기초하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있으며, 수학식 4에 기초하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.
한편, 접선 연삭 방식을 사용하는 연삭 휠과 설계된 인서트의 결합은 하기 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112017042785547-pat00020
수학식 3 및 수학식 4에서 절삭 날에 따른 연삭점(grinding points)에서 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터는 향후 후술할 윤곽 표면의 계산과 NC 코드 생성을 위한 기초가 될 수 있다.
[ 2. 생성된 코너 표면의 결정 ]
인서트의 생성된 윤곽 표면을 결정하는 것은 필수적이라 할 수 있다. 이는 실제 가공 작업을 수행하지 않더라도 사용자가 인서트의 생성된 형상을 관찰할 수 있어 제조 비용이 감소될 수 있다. 종래에 이 작업은 상용 소프트웨어를 사용하여 스톡(stock)으로부터 공구 스윕 볼륨(tool swept volume)의 조합논리회로(Boolean difference)를 적용함으로써 완료될 수 있었으나, 이는 상당한 비용과 시간이 소요되는 과정이라 할 수 있다. 따라서, 본원에서는 절삭 날을 따라 연삭점에서 결정된 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터로부터 생성된 윤곽 표면을 직접 결정하는 방법을 제안한다. 이는 도 6을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 생성된 윤곽 표면의 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 보다 자세히, 도 6은 윤곽 표면의 계산을 위한 표기법을 나타내며, 도 6(a)에서는 인서트를 가공하기 위해 연삭 휠을 절삭 날을 따라 접선으로 슬라이딩하고, 도 6(b)에서는 휠과 표면 사이의 공통 접촉선을 가공하고, 도 6(c)에서는 연삭점을 통과하는 2개의 이웃(인접)한 평면이 서로 접근할 때 접촉선이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 코너 표면은 절삭 날을 따라 접선으로 연삭 휠을 슬라이딩함으로써 형성될 수 있다. 이때, 연삭 휠의 끝면(또는 단면)이 평면이기 때문에, 형성된 코너 표면은 미분 기하학에서 잘 알려진 단일 패밀리의 평면(즉, 휠 단면)으로서 생성된 전개 가능한 표면일 수 있다.
i 번째 엣지와 (i+1) 번째 엣지 사이의 코너가 연삭되고 있고, 여유 각이 코너를 따라
Figure 112017042785547-pat00021
에서
Figure 112017042785547-pat00022
까지 부드럽게 변화되고 있다고 가정하자. 이때, 위치 벡터 r p 와 법선 벡터 n p 를 갖는 현재 연삭점 P는, 하기 수학식6과 같이 정의된 평면
Figure 112017042785547-pat00023
에 의해 연삭될 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112017042785547-pat00024
생성된 코너 표면은 이동되는 평면
Figure 112017042785547-pat00025
(
Figure 112017042785547-pat00026
)의 엔벨로프(envelop)로 형성될 수 있다.
또한, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 접촉선 PK는 도 6(c)에 도시된 것처럼,
Figure 112017042785547-pat00027
가 0에 가까워짐에 따라 두 평면
Figure 112017042785547-pat00028
와
Figure 112017042785547-pat00029
의 교차 지점이라 할 수 있다. 다시 말해, 접촉선(
Figure 112017042785547-pat00030
)은 하기 수학식 7과 같이 표현되는 1차 미분 평면
Figure 112017042785547-pat00031
와 평면
Figure 112017042785547-pat00032
의 교차에 의하여 결정될 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112017042785547-pat00033
여기서, 평면
Figure 112017042785547-pat00034
또한 점 P를 통과하고, 그 법선이 하기 수학식 8과 같이 정의되는 벡터
Figure 112017042785547-pat00035
임을 유의해야 할 필요가 있다.
[수학식 8]
Figure 112017042785547-pat00036
접촉선 PK의 방향 벡터(n PK )는 하기 수학식 9와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 9]
Figure 112017042785547-pat00037
이때, 접촉선의 끝점 K의 위치 벡터는 하기 수학식 10과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112017042785547-pat00038
그러나, 끝점 K의 위치를 결정하기 위해서는 접촉선 PK의 패밀리에 의해 생성된 엔벨로프 커브로 정의된 회귀 K1의 엣지를 계산해야할 필요가 있다. 달리 말해, K1은 평면
Figure 112017042785547-pat00039
,
Figure 112017042785547-pat00040
,
Figure 112017042785547-pat00041
의 교차 지점일 수 있으며, 그렇지 않으면
Figure 112017042785547-pat00042
는
Figure 112017042785547-pat00043
일 수 있다. 여기서, 평면
Figure 112017042785547-pat00044
는 하기 수학식 11과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 11]
Figure 112017042785547-pat00045
여기서,
Figure 112017042785547-pat00046
는 하기 수학식 12를 만족할 수 있다.
[수학식 12]
Figure 112017042785547-pat00047
이에 따르면, 평면
Figure 112017042785547-pat00048
가 항상
Figure 112017042785547-pat00049
와 같이 정의된 고정점(fixed point)을 통과한다는 것을 알 수 있다.
그러므로, 평면
Figure 112017042785547-pat00050
에 대한 수학식 11은 하기 수학식 13과 같이 달리 표현될 수 있다.
[수학식 13]
Figure 112017042785547-pat00051
그러므로, 점 K1의 위치는 하기 수학식 14에 의하여 계산될 수 있다.
[수학식 14]
Figure 112017042785547-pat00052
만약, 이 회귀점이 존재하고 공작물 공간의 내부에 높이면 점 K는 점 K1과 일치할 수 있고, 그렇지 않으면 이는 바닥면에 놓일 수 있다. 그러면, 점 K의 위치 벡터의 y-성분(y-component)은 하기 수학식 15를 통해 획득할 수 있다.
[수학식 15]
Figure 112017042785547-pat00053
여기서,
Figure 112017042785547-pat00054
는 상기 수학식 14를 통해 계산될 수 있다.
수학식 15를 통해 획득된 y-성분을 수학식 10에 대입하면, 점 K의 위치를 결정한 것에 기반하여 계수 I scale 를 찾을 수 있다.
실제로, 코너 표면의 결정은 접촉선의 결정 과정이라 할 수 있다.
수학식 6 내지 수학식 15로부터, 코너의 형상이 절삭 날의 코너를 따라 여유 각
Figure 112017042785547-pat00055
의 분포 함수에 의존함을 알 수 있다. 여유 각
Figure 112017042785547-pat00056
의 분포 함수를 통해 코너 형상의 변화를 관찰하기 위해, 다음의 예를 사용하여 그 원리를 설명하기로 한다. 이는 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 여유 각 분포의 변화에 따른 코너 형상의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 보다 자세히, 도 7(a)는 선형으로 변하는 여유 각의 예를 나타내고, 도 7(b)는 2차 함수에 따라 변하는 여유 각의 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 일예로 두 개의 인서트는 하기 표 2와 같은 기하학적 파라미터로 설계될 수 있다. 표 2는 두 인서트의 공통 설계 파라미터를 나타내며, 두 인서트 사이의 유일한 차이점은 코너에서의 여유 각의 분포라 할 수 있다.
[표 2]
Figure 112017042785547-pat00057
특히, 제1 인서트에서 여유 각은 도 7(a)에 도시된 바와 같이 코너에서 절삭 날을 따라 선형적으로 변할 수 있다. 제2 인서트에서 여유 각은 도 7(b)에 도시된 바와 같이 2차 분포(
Figure 112017042785547-pat00058
에서
Figure 112017042785547-pat00059
)를 가질 수 있다.
결과를 추정하기 위해, 각 코너에서 반경 각(radial angle)은 각각 11개의 점과 10개의 세그먼트로 동일하게 나누어질 수 있다.
접촉선은 수학식 6 내지 수학식 15를 이용하여 샘플링 점 각각에서 계산되고, 윤곽 표면은 도 7에 도시된 바와 같이 연속적으로 모든 접촉선을 타일링함으로써 형성될 수 있다. 결과적으로, 이를 통해 윤곽 표면 또는 형상에 대한 분포 함수의 영향을 관찰할 수 있다.
[ 3. 4축 CNC 연삭기용 NC 코드 생성을 위한 포스트프로세서(Post-Processor) ]
이하에서는 유도된 데이터와 기계 구조를 4축 CNC 연삭기에서의 사용을 위한 실제 NC 코드로 변환하는 본원에서 제안하는 포스트프로세서에 대해 설명하기로 한다. 이는 도 8을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트 연삭을 위해 사용되는 4축 CNC 연삭기의 기계 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 일예로, 고정된 좌표계 (OXYZ)m이 도 8과 같이 기계에 부착되어 있다고 가정하자.
인서트는 축 Xm 과 축 Ym 을 따라 각각 2개의 선형 운동 X와 Y를 허용하고, 축 Ym 과 축 Zm 을 따라 각각 2개의 회전 운동 B와 C를 허용할 수 있다. 아무런 움직임이 없는 경우, 휠 중심(센터)은 기계의 좌표계의 주요점(primary point)
Figure 112017042785547-pat00060
에 위치할 수 있다.
공작물(workpiece)은 B의 회전 축이 공작물의 중심 Ow를 통과하고, C의 회전 축이 공작물의 중심 Ow에 대하여 거리 LC에 위치하도록 클램핑 시스템(clamping system)에 유지될 수 있다. 연삭 휠(Grinding wheel)의 방향은 항상 축 Xm 의 음의 방향으로 고정될 수 있다. 또한, 수학식 5를 통한 연삭 휠과 공작물의 결합으로부터, 현재 연삭점에서 휠 방향(wheel orientation)과 윤곽 표면의 법선은 항상 인라인일 수 있다.
따라서, 절삭 날에서 점 P를 연삭하는 동안, 공작물은 법선 벡터 np가 축 Xm 의 음의 방향과 일치하는지 확인하기 위해, 각도 B와 C가 각각 축 Ym 과 축 Zm 의 둘레로 회전할 수 있다. 이 두 각도의 값은 하기 수학식 16과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 16]
Figure 112017042785547-pat00061
이 두 개의 선회 운동의 결과로, 공작물 좌표계에 정의된 연삭점 P는 기계 좌표계에서 새로운 위치를 차지할 수 있다. 이에 따라, 연삭 휠에서의 연삭점의 위치는 하기 수학식 17에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 17]
Figure 112017042785547-pat00062
여기서, M B 및 M C 는 각각 Ym 과 Zm에 관한 회전 행렬을 나타내며, 이는 하기 수학식 18과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 18]
Figure 112017042785547-pat00063
연삭 휠의 중심 G로부터 원하는 거리 R P
Figure 112017042785547-pat00064
에 위치한 연삭 점 Pm을 지정하기 위해 휠은 XY 평면에서, 초기 위치에서 현재 연삭 위치로 이동할 수 있다. 따라서, 절대 모드에서 설계된 4축 CNC의 NC 방정식은 하기 수학식 19와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 19]
Figure 112017042785547-pat00065
이때, 수학식 19에서 플러스 마이너스(±) 부호는 연삭점을 가공하기 위한 휠의 끝면(또는 단면)의 좌측면 또는 우측면의 사용에 해당할 수 있다.
[ 4. 소프트웨어 구현 ]
이하에서는 앞서 개발된 모델에 기반한 인서트를 연삭할 수 있는 CAM 소프트웨어의 개발 예에 대하여 설명하기로 한다. 이는 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 설계 파라미터를 입력하기 위한 인터페이스의 예를 나타낸 도면이다. 즉, 도 9는 일예로 인서트 관련 설계 파라미터를 사용자로부터 입력받을 수 있는 인터페이스 예를 나타낸 도면이다. 또한, 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 엣지와 코너의 절삭을 위한 공구 경로 생성 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 일예로 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 적용되는 사용자 입력을 위한 인터페이스로는 도 9에 도시된 바와 같이 MATLAB에서 개발된 그래픽 유저 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)가 적용될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)의 파라미터 결정부(110)는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 달리 말해, 인서트 가공 장치(100)는 인터페이스를 통해 사용자로부터 최소한의 인서트 설계 관련 파라미터를 입력받을 수 있다. 구체적으로, 파라미터 결정부(110)는 사용자로부터 인서트 설계와 관련된 최소한의 파라미터 값(즉, 앞서 1.1 항목에서 설명한 설계 파라미터)를 입력받을 수 있으며, 그에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 이때 결정되는 설계 관련 파라미터의 예는 후술하여 설명하기로 한다. 또한, 파라미터 결정부(110)는 기계 설정(예를 들어, 기계 데이텀(datum), 휠 형상, 의도된 연삭 반경(grinding point radius), C-회전 축의 오프셋) 정보도 결정할 수 있다.
또한, 인서트 가공 장치(100)는 사용자 입력이 이루어진 이후 절삭 날을 따라 미리 설정된 수의 점을 제어점으로 선택(또는 설정, 선정)할 수 있다. NC 파일과 시뮬레이터는 출력으로 생성될 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 의한 연삭 공정은 2가지의 공정으로 구분될 수 있으며, 2가지의 공정에는 엣지 연삭 공정과 코너 연삭 공정이 포함될 수 있다. 2가지 공정에 대한 공구 경로 생성 방식은 도 10과 같을 수 있다.
도 10을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)dptj 파라미터 결정부(110)는 앞서 설명한 사용자에 의해 입력된 최소한의 설계 파라미터에 기초하여 인서트 설계 관련 파라미터를 결정(Define Design parameters)할 수 있다(S1001). 이때, 결정되는 설계 관련 파라미터로는 가장자리 수(number of edge) n, 엣지 위치(edge position)
Figure 112017042785547-pat00066
, 노우즈 반경(nose radius) ri, 여유 각(clearance angle)
Figure 112017042785547-pat00067
, 인서트 두께 t 관한 정보가 포함될 수 있다.
또한, 파라미터 결정부(110)에서는 사용자 입력에 기초하여 기계 설정 정보를 결정할 수 있다(S1002). 여기서 기계 설정 정보에는 기계 데이텀으로서 주요점(primary point)
Figure 112017042785547-pat00068
정보가 포함되고, 휠 형상으로서 휠 파라미터(Wheel parameters) R_max와 R_min 정보가 포함되고, 연삭 반경(grinding point radius) RP 정보가 포함되고, 회전 축 Lc의 오프셋(offset of rotation center Lc) 정보가 포함될 수 있다.
설계 관련 파라미터의 결정과 기계 설정이 결정된 이후에, 인서트 가공 장치(100)의 벡터 결정부(120)는 제1 제어점과 제2 제어점에 대한 위치 벡터와 법선 벡터를 결정할 수 있다. 또한, NC 코드 연산부(130)는 제1 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 제2 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.
구체적으로, 단계S1002 이후에, 인서트 가공 장치(100)는 엣지 연삭(S1003)을 위해 제1 제어점을 설정할 수 있다. 여기서, i는 엣지 수를 나타내며, 제1 제어점은 앞서 설명한 바와 같이, 중심(원점) Ow 에서 해당 엣지까지로 정의된 고도 사이의 교차점 Mi로 설정될 수 있다. 여기서, 엣지 i는
Figure 112017042785547-pat00069
를 만족할 수 있다.
인서트 가공 장치(100)는 i 가 1인 경우(S1004), 해당 제어점에서의 연삭점(Grinding point) rMi의 위치와 법선 벡터(Normal Vector) nMi를 결정할 수 있으며(S1005), 이는 상기 수학식 3에 의하여 획득될 수 있다. 그리고, 제어점에서의 위치와 법선 벡터가 결정된 그 직후에 NC 코드가 산출(Calculate NC code)될 수 있다(S1006). 단계S1006에서는 NC 코드로서 X, Y, B, C 관련 정보가 산출될 수 있으며, 이는 상기 수학식 16 내지 수학식 19를 통해 산출될 수 있다. 단계 S1006에서 산출된 NC 코드는 NC 파일로 저장부(미도시)에 저장될 수 있다.
다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 i 가 n 보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1007). 이때, i가 n 보다 작은 경우(S1007-Y)에는 i를 1만큼 증가시킨 후(S1008) 다시 단계S1005를 수행할 수 있다. 단계S1005 내지 단계S1008은 i 가 n이 될때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 만약, i가 n보다 작지 않은 경우(S1007-N), 달리 말해 i가 n인 경우 코너 연삭(Corner grinding)을 위한 설정을 준비할 수 있다(S1009).
코너 연삭을 수행함에 있어서, 먼저 단계S1010에서는 인서트의 절삭 성능과 가공된 부품의 공차에 큰 영향을 미치는 정밀도(precision) m을 정의할 수 있다.
i 번째 코너 (r i > 0)를 연삭할 때, 코너에서 m+1 점이 제어점(즉,
Figure 112017042785547-pat00070
)으로 설정(또는 선택)될 수 있다. 이때의 제어점은 앞서 설명한 제2 제어점을 의미할 수 있다. 표면의 거칠기는 주로 제2 제어점의 수와 분포에 의존된다. 즉 제2 제어점의 수와 분포에 따라 표면의 거칠기가 결정된다. 이러한 제2 제어점에 대한 m-점이 해당 코너에 균등하게 분배되어 있을 때, 점 P ij 의 위치를 결정하기 위해 사용되는 반경 각(radial angle)은 하기 수학식 20과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 20]
Figure 112017042785547-pat00071
여기서, i는
Figure 112017042785547-pat00072
이고, j는
Figure 112017042785547-pat00073
이다.
수학식 20에 의하여 반경 각이 결정됨에 따라 코너에서의 제어점 P ij 점에 대한 연삭이 수행될 수 있다.
구체적으로, 인서트 가공 장치(100)는 i가 1이고(S1011), j가 1인 경우(S1012), 해당 제어점에서의 연삭점(Grinding point) rPij의 위치와 법선 벡터(Normal Vector) nPij를 결정할 수 있으며(S1013), 이는 상기 수학식 4에 의하여 획득될 수 있다. 이후 단계S1014에서는 NC 코드가 산출(Calculate NC code)될 수 있다. 이때, 단계S1014에서는 NC 코드로서 X, Y, B, C 관련 정보가 산출될 수 있으며, 이는 상기 수학식 16 내지 수학식 19를 통해 산출될 수 있다. 단계 S1014에서 산출된 NC 코드는 NC 파일로 저장부(미도시)에 저장될 수 있다.
다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 j 가 m 보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1015). 이때, j가 m 보다 작은 경우(S1015-Y)에는 j를 1만큼 증가시킨 후(S1016) 다시 단계S1013를 수행할 수 있다. 단계S1013 내지 단계S1016은 j 가 m이 될때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 만약, j가 m보다 작지 않은 경우(S1015-N), 달리 말해 j가 m인 경우 인서트 가공 장치(100)는 i가 n보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1017). 이때, i가 n 보다 작은 경우(S1017-Y)에는 i를 1만큼 증가시킨 후(S1018) 다시 단계S1012를 수행할 수 있다. 만약, i가 n보다 작지 않은 경우(S1017-N), 달리 말해 i가 n인 경우 인서트 가공 장치(100)는 인서트의 엣지 연삭과 코너 연삭을 위한 공구 경로의 생성 절차를 종료할 수 있다. 가공부(140)는 도 10의 흐름을 통해 연산된 NC 코드에 기초하여, 인서트의 연삭 공정과 엣지 공정을 수행할 수 있으며, 이에 따라 가공된 인서트를 생성할 수 있다.
한편, 본원에서 의하여 제안된 시뮬레이터(simulator)는 제안된 모델에 기반하여 개발될 수 있으며, 일예로 프로그래밍 언어 C++와 OpenGL 라이브러리가 이용될 수 있다. 또한, 시뮬레이터는 2가지의 주요 구성으로서, 상용 CAD 소프트웨어를 이용하여 설계된 기계 부품(machine parts)과 NC 파일 및 생성된 공작물 경계(즉, 앞서 2 항목에 의해 획득된 점 Pi의 세트인 상면, 점 Ki의 세트인 바닥면 및 접촉선 PiKi의 세트인 윤곽 표면 포함) 관련 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 11을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의한 시뮬레이션 과정의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다. 달리 말해, 도 11은 본원에 의하여 개발된 시뮬레이터의 동작 흐름을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 인서트 설계 및 제조와 관련된 시뮬레이션을 위해 다음과 같이 동작할 수 있다. 여기서, 시뮬레이션 수행시에는 기계 부품(STL 파일)의 삼각 메쉬 파일과 계산된 공작물 경계 및 NC 파일이 고려될 수 있다.
인서트 가공 장치(100)는 단계S1101에서 기계 셋팅 정보를 읽을 수 있다(Read Machine setting). 이후, 단계S1102에서는 처음에 기준 위치(이는 CNC 연삭기의 홈 위치를 의미함)에서 기계 부품(machine parts)과 공작물(workpiece)을 렌더링할 수 있다(Render at initial position). 다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 NC 코일 파일을 한줄씩 읽고(Read a line of NC code file, S1103), NC 코드를 보간할 수 있다(Interpolate the NC code, S1104). 이후, 인서트 가공 장치(100)는 보간된 현재 위치에서 기계 부품과 공작물을 렌더링할 수 있다(Render at current position, S1105). 다음으로, 단계S1106에서는 마지막 NC 코드인지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 단계S1106에서는 마지막 NC 코드가 아닌 경우(S1106-N) 단계S1103을 수행하고, 마지막 NC 코드인 경우(S1106-Y)에는 시뮬레이션을 종료할 수 있다(Finish the siulayion process, S1107).
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 의해 디스플레이되는 시뮬레이션의 출력 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)의 디스플레이 제어부(150)는, NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 가공된 인서트에 대한 시뮬레이션 관련 정보를 도 12와 같이 디스플레이할 수 있다.
일예로, 디스플레이 제어부(150)는 화면상에 기계 몸체(machine body), 연삭 휠(Grinding wheel), 가공된 공작물(Machined workpiece, 즉 가공된 인서트), 클램핑 시스템(clamping sysem) 정보를 시각화할 수 있다. 디스플레이 제어부(150)를 통해, 본원은 사용자로 하여금 설계된 인서트에 대하여 생성된 윤곽 표면을 관찰할 수 있게 하고, 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사할 수 있게 하며, 생성된 NC 코드를 검증할 수 있게 할 수 있다
이러한 본원은 인덱서블 인서트를 제조하는 CAM 시스템의 개발을 위한 쉽고 효율적인 방법을 제공한다. 이를 위해, 본원은 인덱서블 인서트의 설계 모델을 제안한다. 또한 본원은 공작물과 연삭 휠 사이의 접촉선을 결정하는 방법을 제안하며, 인덱서블 인서트의 공작물 표현을 위한 모델을 제안한다. 또한, 본원은 4축 CNC 연삭기의 NC 코드 생성을 위한 포스트프로세서를 제안한다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법에 대한 개략적인 동작 흐름을 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 인서트 가공 방법은 앞서 설명된 인서트 가공 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 인서트 가공 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 인서트 가공 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법은, 단계S1310에서 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다.
여기서, 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함할 수 있다.
또한, 단계S1310에서 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함할 수 있다.
다음으로, 단계S1320에서는 단계S1310에서 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.
이때, 제1 제어점은 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정될 수 있다. 또한, 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 상기 수학식 3을 만족할 수 있다.
다음으로, 단계S1330에서는 단계S1320에서 결정된 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.
다음으로, 단계S1340에서는 단계S1310에서 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.
이때, 제2 제어점은 각 코너에 대하여 복수개 설정될 수 있다. 또한, 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 상기 수학식 4를 만족할 수 있다.
한편, i 번째 코너는 i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함할 수 있며, i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 상기 수학식 20을 만족하도록 설정될 수 있다.
다음으로, 단계S1350에서는 단계S1340에서 결정된 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.
다음으로, 단계S1360에서는 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공할 수 있다.
또한, 도 13에 도시되지는 않았으나, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법은 앞서 연산된 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 가공된 인서트에 대한 시뮬레이션 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 잇다.
상술한 설명에서, 단계 S1310 및 S1360은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 인서트 가공 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 인서트 가공 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 인서트 가공 장치
110: 파라미터 결정부
120: 벡터 결정부
130: NC 코드 연산부
140: 가공부
150: 디스플레이 제어부

Claims (13)

  1. 인서트 가공 방법에 있어서,
    (a) 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 단계;
    (b) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계;
    (c) 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계;
    (d) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계;
    (e) 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; 및
    (f) 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 단계,
    를 포함하는 인서트 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정되고,
    상기 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함하는 것인, 인서트 가공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함하는 것인, 인서트 가공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어점은, 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정되고,
    상기 제2 제어점은, 각 코너에 대하여 복수개 설정되는 것인, 인서트 가공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 1을 만족하고,
    [수학식 1]
    Figure 112017042785547-pat00074

    Figure 112017042785547-pat00075
    은 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터,
    Figure 112017042785547-pat00076
    는 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
    Figure 112017042785547-pat00077
    는 기준선과 상기 d i 사이의 극각,
    Figure 112017042785547-pat00078
    는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타내고,
    상기 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 2를 만족하고,
    [수학식 2]
    Figure 112017042785547-pat00079

    r P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터, n P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터, r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
    Figure 112017042785547-pat00080
    는 기준선과 상기 d i 사이의 극각인 것인, 인서트 가공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함하고,
    i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 하기 수학식 3을 만족하도록 설정되고,
    [수학식 3]
    Figure 112017042785547-pat00081

    여기서,
    Figure 112017042785547-pat00082
    ,
    Figure 112017042785547-pat00083
    인 것인, 인서트 가공 방법.
  7. 인서트 가공 장치에 있어서,
    사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부;
    상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하고, 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 벡터 결정부;
    상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 NC 코드 연산부; 및
    상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 가공부,
    를 포함하는 인서트 가공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파라미터 결정부는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 상기 설계 관련 파라미터를 결정하고,
    상기 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함하는 것인, 인서트 가공 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함하는 것인, 인서트 가공 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 제어점은, 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정되고,
    상기 제2 제어점은, 각 코너에 대하여 복수개 설정되는 것인, 인서트 가공 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 4를 만족하고,
    [수학식 4]
    Figure 112017042785547-pat00084

    Figure 112017042785547-pat00085
    은 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터,
    Figure 112017042785547-pat00086
    는 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
    Figure 112017042785547-pat00087
    는 기준선과 상기 d i 사이의 극각,
    Figure 112017042785547-pat00088
    는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타내고,
    상기 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 5를 만족하고,
    [수학식 5]
    Figure 112017042785547-pat00089

    r P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터, n P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터, r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
    Figure 112017042785547-pat00090
    는 기준선과 상기 d i 사이의 극각인 것인, 인서트 가공 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함하고,
    i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 하기 수학식 6을 만족하도록 설정되고,
    [수학식 6]
    Figure 112018057256312-pat00107

    여기서,
    Figure 112018057256312-pat00092
    ,
    Figure 112018057256312-pat00093
    인 것인, 인서트 가공 장치.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099121A (ja) 1998-09-17 2000-04-07 Nissan Motor Co Ltd 金型のトリム面加工用ｎｃデータ作成方法
JP2005144620A (ja) 2003-11-18 2005-06-09 Toshiba Mach Co Ltd 数値制御加工機による形状加工方法、数値制御装置、工作機械、ｎｃプログラム作成装置、およびｎｃプログラム作成プログラム
JP2011005625A (ja) 2009-06-29 2011-01-13 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi 切削工具の研削加工方法及びその装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7392109B2 (en) * 2000-07-31 2008-06-24 Kabushiki Kaisha Toyota Chuokenkyusho System for integrally generating NC data
KR102139382B1 (ko) * 2013-12-26 2020-07-30 두산공작기계 주식회사 공작기계용 수치제어 프로그램 제공 장치 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099121A (ja) 1998-09-17 2000-04-07 Nissan Motor Co Ltd 金型のトリム面加工用ｎｃデータ作成方法
JP2005144620A (ja) 2003-11-18 2005-06-09 Toshiba Mach Co Ltd 数値制御加工機による形状加工方法、数値制御装置、工作機械、ｎｃプログラム作成装置、およびｎｃプログラム作成プログラム
JP2011005625A (ja) 2009-06-29 2011-01-13 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi 切削工具の研削加工方法及びその装置

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