KR102616092B1

KR102616092B1 - Work processing method and work processing machine

Info

Publication number: KR102616092B1
Application number: KR1020217014451A
Authority: KR
Inventors: 고지 즈치야
Original assignee: 시바우라 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2023-12-21
Also published as: CN113227920A; CN113227920B; JP2020184321A; TWI738305B; KR20210073567A; JP7194707B2; TW202040297A

Abstract

워크(5)를 가공하는 공구(3)를 보유 지지하는 공구 보유 지지부(9)와, 워크(5)를 공구(3)로 가공하기 위하여 공구(3)를 이동시키는 이동부(11)와, NC 프로그램에 기초하여, 워크(5)에 대하여 공구(3)를 이동시키도록 이동부(11)를 제어하는 제어부(13)를 갖고, 상기 NC 프로그램에는, 공구(3)의 위치를 산출하기 위한 연산식이 내장되고, 공구(3)의 윤곽 오차에 더해, 절삭 이동 거리와 마모량 및 휨양의 관계에 기초하여 프로그램이 보정되는 워크의 가공기(1)이다.A tool holding part 9 that holds and supports the tool 3 for machining the work 5, a moving part 11 that moves the tool 3 to machine the work 5 with the tool 3, Based on the NC program, there is a control unit 13 that controls the moving unit 11 to move the tool 3 with respect to the work 5, and the NC program includes functions for calculating the position of the tool 3. It is a workpiece processing machine (1) that has built-in calculation formulas and whose program is corrected based on the relationship between the cutting travel distance and the amount of wear and deflection, in addition to the contour error of the tool (3).

Description

Work processing method and work processing machine

본 발명은 워크의 가공 방법 및 워크의 가공기에 관한 것이며, 특히 공구의 윤곽 보정을 하여 워크를 가공하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a work processing method and a work processing machine, and particularly to processing a work by compensating the contour of a tool.

종래, NC 프로그램(프로그램)에 의하여 워크(워크)에 대하여 공구(툴)를 상대 이동시키면서 워크에 절삭 가공을 실시하는 워크의 가공기(NC 공작 기계)가 알려져 있다.Conventionally, a workpiece processing machine (NC machine tool) is known that performs cutting processing on a workpiece while moving a tool (tool) relative to the workpiece (workpiece) using an NC program (program).

종래의 NC 공작 기계에서는, 예를 들어 엔드 밀 등의 공구를 회전시키면서, NC 프로그램에 포함되어 있는 구체적인 숫자(소수 등의 수치)에 따라 공구를 상대 이동시켜 워크의 가공을 행하고 있다. 여기서, 종래의 기술을 나타내는 문헌으로서 특허문헌 1을 예로 든다.In conventional NC machine tools, for example, a workpiece is machined by rotating a tool such as an end mill and moving the tool relative to a specific number (such as a decimal number) included in the NC program. Here, Patent Document 1 is cited as an example of a document representing the prior art.

일본 특허 공개 소63-233403호 공보Japanese Patent Publication No. 63-233403

그런데 공구에는, 그 절삭 거리나 NC 프로그램의 진척률 등에 따라 휨이나 마모가 생긴다. 이 공구의 휨에는, 공구 자신의 휨이나 공구의 베어링의 자세 변화 등이 포함된다. 이 휨이나 마모 등에 의하여 윤곽 오차(이상적인 공구의 윤곽 형상과 실제의 공구의 윤곽 형상의 차)가 생긴다. 초정밀 가공을 하는 공작 기계에서는, 워크의 형상 오차 요인 중의 대다수를 엔드 밀 등의 공구의 윤곽 오차가 차지하고 있다.However, bending and wear occur in tools depending on the cutting distance, NC program progress rate, etc. The bending of the tool includes bending of the tool itself and changes in the bearing posture of the tool. Due to this bending or wear, a contour error (difference between the contour shape of the ideal tool and the actual tool contour shape) occurs. In machine tools that perform ultra-precision machining, the majority of workpiece shape error factors are due to the contour error of tools such as end mills.

그래서, 공구의 윤곽 오차에 따라 공구의 위치를 보정하면서 워크의 가공을 함으로써 워크의 형상 오차를 최대한 작게 하는 것을 생각할 수 있다. 이때, 프로그램에 포함되어 있는 구체적인 숫자에 따라 공구를 상대 이동시키면 프로그램의 구성이 간단해진다.Therefore, it is conceivable to minimize the shape error of the workpiece as much as possible by machining the workpiece while correcting the position of the tool according to the outline error of the tool. At this time, the configuration of the program becomes simpler if the tool is moved relative to the specific numbers included in the program.

그러나 구체적인 숫자를 사용하면, 공구를 교환하거나 공구가 마모 및 휨을 생기게 하였을 때 등, 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성해야 한다는 문제가 있다.However, if specific numbers are used, there is a problem that the NC program must be rewritten each time, such as when the tool is replaced or the tool is worn or bent.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 공구의 윤곽 오차에 따라 공구의 위치를 보정하면서 워크의 가공을 하는 워크의 가공 방법 및 워크의 가공기에 있어서, 공구를 교환하거나 공구가 마모 및 휨을 생기게 하였을 때 등에 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성하는 것을 불요로 하는 워크의 가공 방법 및 워크의 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made in consideration of the above problems, and in the workpiece processing method and workpiece processing machine that processes the workpiece while correcting the position of the tool according to the contour error of the tool, there is a need to replace the tool or cause wear and bending of the tool. The purpose is to provide a work processing method and a work processing machine that do not require rewriting NC programs every time.

본 발명의 특징은, 공구에 의하여 워크를 원하는 형상으로 가공하는 가공 방법이며, NC 프로그램에, 상기 공구의 위치를 보정하기 위한 연산식을 내장하고, 상기 NC 프로그램에 기초하여, 상기 공구가 이동하는 경로인 가공 패스를 연산하고, 상기 가공 패스로부터, 상기 공구의 각 부위가 상기 워크를 절삭하는 절삭 이동 거리를 산출하고, 상기 절삭 이동 거리로부터 상기 공구의 각 부위의 마모량과 휨양을 산출하고, 상기 공구의 윤곽 오차에 더해 마모량과 휨양에 의하여 상기 NC 프로그램을 보정하고, 그 보정한 상기 NC 프로그램에 의하여 가공하는 가공 방법이다.A feature of the present invention is a machining method for machining a workpiece into a desired shape using a tool, embedding an arithmetic equation for correcting the position of the tool in an NC program, and moving the tool based on the NC program. A machining path, which is a path, is calculated, and from the machining path, a cutting movement distance for each part of the tool to cut the workpiece is calculated, and the amount of wear and deflection of each part of the tool is calculated from the cutting movement distance. This is a processing method in which the NC program is corrected by the amount of wear and deflection in addition to the contour error of the tool, and processing is performed using the corrected NC program.

본 발명의 양태는, 상기 가공 방법에 있어서, 상기 NC 프로그램은, 상기 공구의 윤곽 오차에 의한 상기 워크의 가공 오차의 발생을 억제하기 위하여 상기 연산식을 사용하여 상기 공구의 위치를 보정하는 가공 방법이다.An aspect of the present invention is a machining method in which, in the machining method, the NC program corrects the position of the tool using the arithmetic equation to suppress the occurrence of machining errors of the workpiece due to contour errors of the tool. am.

본 발명의 다른 양태는, 상기 가공 방법에 있어서, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량과, 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 설정하여, 상기 가공 패스가, 상기 가공의 개시로부터 가공의 종료를 향함에 따라, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 저하시키고, 또한 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 증가시키는 가공 방법이다.Another aspect of the present invention is that, in the processing method, the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warpage and the amount of correction due to the outline error that takes the amount of wear and warpage into account are set, so that the processing pass is, Processing that, from the start of the processing to the end of the processing, lowers the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warping, and also increases the ratio of the correction amount due to the contour error that takes the amount of wear and warping into account. It's a method.

본 발명의 다른 양태는, 상기 가공 방법에 있어서, 상기 마모량은, 가공 전후에 측정한 공구 형상의 변화로부터 구하고, 상기 휨양은, 가공 후에 측정한 워크 형상과, 가공 목표로 하는 형상의 차로부터 절삭 잔여량을 구하고, 절삭 잔여량에서 마모량을 뺀 것이 휨양인 가공 방법이다.Another aspect of the present invention is that in the above machining method, the amount of wear is obtained from the change in the shape of the tool measured before and after machining, and the amount of deflection is obtained from the difference between the shape of the workpiece measured after machining and the shape targeted for machining. This is a processing method where the remaining amount is calculated and the warpage amount is calculated by subtracting the wear amount from the cutting remaining amount.

본 발명의 다른 특징은, 공구에 의하여 워크를 원하는 형상으로 가공하는 가공기이며, NC 프로그램에, 상기 공구의 위치를 보정하기 위한 연산식을 내장하고, 상기 NC 프로그램에 기초하여, 상기 공구가 이동하는 경로인 가공 패스를 연산하고, 상기 가공 패스로부터, 상기 공구의 각 부위가 상기 워크를 절삭하는 절삭 이동 거리를 산출하고, 상기 절삭 이동 거리로부터 상기 공구의 각 부위의 마모량과 휨양을 산출하고, 상기 공구의 윤곽 오차에 더해 마모량과 휨양에 의하여 상기 NC 프로그램을 보정하고, 그 보정한 상기 NC 프로그램에 의하여 가공하는 가공기이다.Another feature of the present invention is a processing machine that processes a workpiece into a desired shape using a tool, has a calculation formula for compensating the position of the tool built into the NC program, and moves the tool based on the NC program. A machining path, which is a path, is calculated, and from the machining path, a cutting movement distance for each part of the tool to cut the workpiece is calculated, and the amount of wear and deflection of each part of the tool is calculated from the cutting movement distance. This is a processing machine that corrects the NC program based on the amount of wear and deflection in addition to the contour error of the tool, and processes using the corrected NC program.

본 발명의 다른 특징은, 공구에 의하여 워크를 원하는 형상으로 가공하기 위한 NC 프로그램의 생성 방법이며, 상기 NC 프로그램에, 상기 공구의 위치를 보정하기 위한 연산식을 내장하는 스텝과, 상기 연산식에, 가공점의 법선 방향으로 상기 공구의 윤곽 오차를 보정하기 위한 법선 단위 벡터와 변수를 내장하는 스텝과, 상기 NC 프로그램에 기초하여, 상기 공구가 이동하는 경로인 가공 패스를 연산하는 스텝과, 상기 가공 패스로부터, 상기 공구의 각 부위가 상기 워크를 절삭하는 거리인 절삭 이동 거리를 산출하는 스텝과, 상기 절삭 이동 거리로부터 상기 공구의 각 부위의 마모량 및 휨양을 산출하는 스텝과, 상기 공구의 윤곽 오차에 더해 상기 마모량 및 휨양에 의하여 상기 NC 프로그램을 보정하는 스텝을 갖는 NC 프로그램의 생성 방법이다.Another feature of the present invention is a method of generating an NC program for machining a workpiece into a desired shape by a tool, including a step of embedding a calculation equation for correcting the position of the tool in the NC program, and adding a calculation formula to the calculation formula. , a step for embedding a normal unit vector and a variable for correcting the contour error of the tool in the normal direction of the machining point, and a step for calculating a machining path, which is a path along which the tool moves, based on the NC program, and A step of calculating a cutting movement distance, which is the distance at which each part of the tool cuts the work, from a machining pass, a step of calculating the amount of wear and deflection of each part of the tool from the cutting movement distance, and a contour of the tool This is a method of generating an NC program having a step for correcting the NC program by the amount of wear and deflection in addition to the error.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기에 있어서의 워크와 공구를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기와 이 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기에 있어서의 공구의 윤곽 오차를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기에 있어서의 공구의 윤곽 오차를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기에 있어서의 보유 지지필 워크에 대한 공구의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기의 프로그램에 있어서의, 위치의 보정이 되어 있지 않은 공구의 위치 좌표를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기의 프로그램에 있어서의, 위치의 보정이 된 공구의 위치 좌표를 나타내는 도면이다.
도 8은 보정이 되는 공구의 부위를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에서 나타내는 부위에 있어서의, 위치의 보정이 된 공구의 위치 좌표를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8, 도 9의 양태를 일반화한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기에 있어서의 공구의 마모나 휨을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 공구를 사용하여 가공하는 워크의 표면 형상을 나타내는 도면이다.
도 14는 워크와 공구의 접촉을 나타내는 도면이며, (a)는 가공 방향을 나타내고, (b)는 볼록 형상의 표면을 가공하는 모습을 나타내고, (c)는 오목 형상의 표면을 가공하는 모습을 나타낸다.
도 15는 NC 프로그램의 진척률과 각 영역의 마모량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 공구 선단부의 영역의 절삭 거리를 나타내는 도면이며, (a)는 워크의 표면을 나타내는 도면이고, (b)는 공구에 의한 가공 방향을 나타내는 도면이고, (c)는 공구 선단의 각 영역을 나타내는 도면이고, (d)는 NC 프로그램 진척률과 절삭 이동 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 절삭 이동 거리와 마모량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 18은 절삭 이동 거리와 휨양의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19는 NC 프로그램의 진척률과 각 영역의 휨양의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20은 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차와, 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차의 비율을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기의 프로그램에 있어서의, 공구의 좌표를 보정하는 식을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 워크의 가공기의 처리 수순의 다른 실시 형태의 흐름도이다.
도 23은 본 발명에 따른 워크의 가공기의 처리 수순의 다른 실시 형태의 흐름도이다.
도 24는 공구의 베어링의 자세 변화의 모습을 나타내는 개략도이다.1 is a diagram showing a workpiece and a tool in a workpiece processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a work processing machine and this system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating the outline error of a tool in a workpiece processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram explaining the outline error of a tool in a workpiece processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the movement path of a tool with respect to a supported workpiece in a workpiece processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the position coordinates of a tool whose position has not been corrected in the program of the work processing machine according to the embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the position coordinates of a tool whose position has been corrected in the program of the work processing machine according to the embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing the parts of the tool that are corrected.
FIG. 9 is a diagram showing the position coordinates of a tool whose position has been corrected in the area shown in FIG. 8.
Figure 10 is a diagram generalizing the aspects of Figures 8 and 9.
FIG. 11 is a diagram illustrating wear and bending of tools in a work processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a flowchart showing the processing procedure of the workpiece processing machine according to the embodiment of the present invention.
Figure 13 is a diagram showing the surface shape of a work processed using a tool.
Figure 14 is a diagram showing the contact between a workpiece and a tool, (a) showing the machining direction, (b) showing machining a convex-shaped surface, and (c) showing machining a concave-shaped surface. indicates.
Figure 15 is a graph showing the relationship between the progress rate of the NC program and the amount of wear in each area.
Figure 16 is a diagram showing the cutting distance of the area at the tip of the tool, (a) is a diagram showing the surface of the work, (b) is a diagram showing the machining direction by the tool, and (c) is a diagram showing each area at the tip of the tool. It is a drawing showing , and (d) is a graph showing the relationship between NC program progress rate and cutting movement distance.
Figure 17 is a graph showing the relationship between cutting travel distance and wear amount.
Figure 18 is a graph showing the relationship between the cutting movement distance and the amount of deflection.
Figure 19 is a graph showing the relationship between the progress rate of the NC program and the amount of warpage in each area.
Figure 20 is a diagram showing the ratio of the contour error that does not consider the amount of wear and deflection and the contour error that takes the amount of wear and deflection into account.
Figure 21 is a diagram showing an equation for correcting the coordinates of a tool in a program for a work processing machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 22 is a flowchart of another embodiment of the processing procedure of the workpiece processing machine according to the present invention.
Figure 23 is a flowchart of another embodiment of the processing procedure of the workpiece processing machine according to the present invention.
Figure 24 is a schematic diagram showing the change in posture of the bearing of the tool.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기(공작 기계)(1)는, 공구(가공 공구; 예를 들어 볼 엔드 밀)(3)를 사용하여 피가공물로서의 워크(5)를 가공하는 것이며, 도 1이나 도 2에서 나타낸 바와 같이 워크 보유 지지부(7)와 공구 보유 지지부(9)와 이동부(11)와 제어부(13)(제어 장치)를 구비하여 구성되어 있다.A work processing machine (machine tool) 1 according to an embodiment of the present invention processes a work 5 as a workpiece using a tool (processing tool; for example, a ball end mill) 3. As shown in Figure 1 or Figure 2, it is comprised of a work holding part 7, a tool holding part 9, a moving part 11, and a control part 13 (control device).

여기서, 공간에 있어서의 소정의 일 방향을 X 방향(X축 방향; 횡 방향)으로 하고, 공간에 있어서의 소정의 다른 일 방향이며 X 방향에 대하여 직교하는 방향을 Y 방향(Y축 방향; 전후 방향)으로 하고, X 방향과 Y 방향에 대하여 직교하는 방향을 Z 방향(Z축 방향; 상하 방향)으로 한다. 또한 이 정의에서는, X 방향과 Y 방향이 수평 방향이고 Z 방향이 상하 방향으로 되지만 이에 한정되는 것은 아니며, X 방향 혹은 Y 방향이 상하 방향으로 되어도 되고, X 방향, Y 방향, Z 방향이 수평 방향이나 상하 방향에 대하여 경사져 있어도 된다.Here, a predetermined direction in space is the direction), and the direction orthogonal to the X and Y directions is called the Z direction (Z-axis direction; up and down direction). Additionally, in this definition, the X and Y directions are horizontal and the Z direction is up and down, but it is not limited to this. Alternatively, it may be inclined with respect to the vertical direction.

워크 보유 지지부(7)는 워크(5)를 유지하도록 구성되어 있고, 공구 보유 지지부(9)은 공구(3)를 보유 지지하도록 구성되어 있다. 공구 보유 지지부(9)로 보유 지지되어 있는 보유 지지필 공구(3)(이하, 간단히 「공구(3)」라 함)는, 워크 보유 지지부(7)로 보유 지지되어 있는 보유 지지필 워크(5)(이하, 간단히 「워크(5)」라 함)를 가공(절삭 가공)하도록 되어 있다.The work holding portion 7 is configured to hold the work 5, and the tool holding portion 9 is configured to hold the tool 3. The held tool 3 (hereinafter simply referred to as “tool 3”) held by the tool holding support 9 is held by the held work 5 held by the work holding support 7. ) (hereinafter simply referred to as “work 5”) is processed (cutting).

공구(3)로서의 (볼 엔드 밀)은, 외주에 절단 날부가 마련되어 있다. 더 설명하자면, 볼 엔드 밀(3)은, 원기둥형의 기단부(15)(도 1)와 반구형의 선단부(17)를 구비하여 구성되어 있다. 기단부(15)의 외경과 선단부(17)의 직경은 서로가 일치하고 있으며, 기단부(15)의 중심축 C1의 연신 방향의 한쪽 단에 선단부(17)가 들러붙은 형상으로 되어 있다. 또한 선단부(17)의 중심축과 기단부(15)의 중심축 C1은 서로가 일치하고 있다.(Ball end mill) as the tool 3 is provided with a cutting blade portion on the outer periphery. To explain further, the ball end mill 3 is comprised of a cylindrical base end 15 (FIG. 1) and a hemispherical tip 17. The outer diameter of the proximal end 15 and the diameter of the tip 17 coincide with each other, and the tip 17 is attached to one end of the proximal end 15 in the stretching direction of the central axis C1. Additionally, the central axis of the distal end 17 and the central axis C1 of the proximal end 15 coincide with each other.

여기서, 선단부(17)의 원형의 단부면(기단부(15)의 원형의 단부면에 들러붙어 있는 단부면)의 중심을 선단부(17)의 중심 C2로 한다. 이 중심 C2는 공구(3)의 중심축 C1 상에 존재하고 있다.Here, the center of the circular end surface of the distal end 17 (the end surface attached to the circular end surface of the proximal end 15) is taken as the center C2 of the distal end 17. This center C2 exists on the central axis C1 of the tool 3.

볼 엔드 밀(3)의 절단 날은, 선단부(17)의 외주와 기단부(15)의 단부(선단부(17)측의 단부)에 형성되어 있다. 볼 엔드 밀(3)은, 기단부(15)의 다른 쪽 단부가 공구 보유 지지부(9)에 걸림 결합하여 공구 보유 지지부로 보유 지지되도록 되어 있다.The cutting blade of the ball end mill 3 is formed on the outer periphery of the distal end 17 and the end of the proximal end 15 (the end on the distal end 17 side). As for the ball end mill 3, the other end of the base end 15 is engaged with the tool holder 9 and is held by the tool holder.

그리고 공구 보유 지지부(9)로 보유 지지되어 있는 공구(3)는, 회전(중심축 C1을 회전 중심으로 하여 자전)함으로써 절단 날로 워크(5)를 절삭 가공하도록 되어 있다.The tool 3 held by the tool holding portion 9 is rotated (rotated around the central axis C1) to cut the work 5 with the cutting blade.

이동부(11)는, 워크(5)를 보유 지지필 공구(3)로 가공하기 위하여 워크(5)에 대하여 공구(3)를 상대적으로 이동시키도록 구성되어 있다. 또한 공구(3)에 대하여 워크(5)를 이동시켜도 된다.The moving unit 11 is configured to move the tool 3 relative to the work 5 in order to process the work 5 with the holding tool 3. Additionally, the workpiece 5 may be moved relative to the tool 3.

제어부(13)는, NC 프로그램에 기초하여 이동부(11)를 제어하여 워크(5)에 대하여 공구(3)를 이동시키도록 구성되어 있다.The control unit 13 is configured to control the moving unit 11 based on an NC program to move the tool 3 with respect to the workpiece 5.

더 설명하자면, 도 2에서 나타낸 바와 같이 워크(5)의 가공기(1)는, 베드(19)와 테이블(21)과 컬럼(23)과 주축 지지체(25)와 주축 하우징(27)과 스핀들(29)을 구비하여 구성되어 있다.To explain further, as shown in FIG. 2, the processing machine 1 of the work 5 includes a bed 19, a table 21, a column 23, a main shaft support 25, a main shaft housing 27, and a spindle ( 29).

테이블(21)은, 도시하지 않은 리니어 가이드 베어링을 개재하여 베드(19)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 리니어 모터 등의 액추에이터에 의하여 X 방향에서 베드(19)에 대하여 상대 이동되도록 되어 있다.The table 21 is supported on the bed 19 via linear guide bearings (not shown), and is moved relative to the bed 19 in the X direction by an actuator such as a linear motor (not shown).

컬럼(23)은 베드(19)에 일체적으로 마련되어 있다. 주축 지지체(25)는, 도시하지 않은 리니어 가이드 베어링을 개재하여 컬럼(23)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 리니어 모터 등의 액추에이터에 의하여 Y 방향에서 컬럼(23)에 대하여 상대 이동되도록 되어 있다.The column 23 is provided integrally with the bed 19. The main shaft support body 25 is supported on the column 23 via a linear guide bearing not shown, and is moved relative to the column 23 in the Y direction by an actuator such as a linear motor not shown.

주축 하우징(27)은, 도시하지 않은 리니어 가이드 베어링을 개재하여 주축 지지체(25)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 리니어 모터 등의 액추에이터에 의하여 Z 방향에서 주축 지지체(25)에 대하여 상대 이동되도록 되어 있다.The main shaft housing 27 is supported on the main shaft support 25 via a linear guide bearing not shown, and is moved relative to the main shaft support 25 in the Z direction by an actuator such as a linear motor not shown. there is.

스핀들(29)은 베어링을 개재하여 주축 하우징(27)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 모터 등의 액추에이터에 의하여, 중심축(Z 방향으로 연장되어 있는 공구(3)와 공통의 중심축) C1을 회전 중심으로 하여 주축 하우징(27)에 대하여 회전 가능하게 되어 있다.The spindle 29 is supported on the main shaft housing 27 via a bearing, and is moved along the central axis (a common central axis with the tool 3 extending in the Z direction) C1 by an actuator such as a motor (not shown). It is capable of rotating with respect to the main shaft housing 27 as the center of rotation.

스핀들(29)에는 공구 보유 지지부(9)가 마련되어 있고, 테이블(21)의 상면에는 워크 보유 지지부(7)가 마련되어 있다. 이것에 의하여, 워크(5)에 대하여 보유 지지필 공구(3)가 X 방향, Y 방향, Z 방향에서 상대적으로 이동하도록 되어 있다.A tool holding portion 9 is provided on the spindle 29, and a work holding portion 7 is provided on the upper surface of the table 21. As a result, the held tool 3 moves relative to the workpiece 5 in the X, Y, and Z directions.

NC 프로그램에는, 공구(3)의 위치(워크(5)에 대한 좌표)를 산출하기 위한 연산식(예를 들어 사칙 연산 등을 사용한 수식)이 내장되어 있다. 즉, 보유 지지필 공구(3)가 이동할 때의 위치 좌표는 연산식의 해에 의하여 결정되도록 되어 있다.The NC program has built-in calculation formulas (for example, formulas using four arithmetic operations, etc.) for calculating the position of the tool 3 (coordinates with respect to the workpiece 5). That is, the position coordinates when the held tool 3 moves are determined by the solution of the calculation equation.

또한 NC 프로그램은, 공구(3)의 윤곽 오차에 의한 워크(5)의 가공 오차의 발생을 억제하기 위하여 연산식을 사용하여 공구(3)의 위치를 보정하도록 구성되어 있다In addition, the NC program is configured to correct the position of the tool 3 using an arithmetic equation in order to suppress the occurrence of machining errors of the workpiece 5 due to contour errors of the tool 3.

공구(3)의 위치의 보정은, 해당 공구(3)의 가공점 T1(상세는 후술함)에 있어서의 가공면에 대한 법선 벡터 V1과, 공구(3)의 윤곽 오차를 사용하여 이루어진다. 이것에 의하여, X 방향, Y 방향, Z 방향 중의 적어도 어느 방향(법선 벡터 V1의 형태로 정해짐)에서 공구(3)의 3차원적인 위치가 보정된다.Correction of the position of the tool 3 is performed using the normal vector V1 to the machining surface at the machining point T1 of the tool 3 (described in detail later) and the contour error of the tool 3. As a result, the three-dimensional position of the tool 3 is corrected in at least one of the X, Y, and Z directions (determined in the form of the normal vector V1).

여기서는 먼저, 도 2에 나타내는 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 측정되는 윤곽 오차의 보정인 초기 교정 처리(후술하는 도 12의 스텝 S102)에 대하여 설명한다.Here, first, the initial calibration process (step S102 in FIG. 12, described later), which is correction of the outline error measured by the tool shape measuring device 31 shown in FIG. 2, will be explained.

공구(3)의 윤곽 오차는, 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여, 워크(5)를 실제로 가공하기 전에 사전에 구해진다. 또한 이하에서는, 「공구 형상 측정 장치(31)」를 사용하여 초기에 공구(3)의 윤곽 오차를 산출하는 처리를 「초기 교정 처리」라 한다.The outline error of the tool 3 is obtained in advance by the tool shape measuring device 31 before actually processing the workpiece 5. In addition, hereinafter, the process of initially calculating the outline error of the tool 3 using the “tool shape measuring device 31” is referred to as “initial calibration process.”

공구 형상 측정 장치(31)는 워크의 가공기(1)의 소정의 위치에 설치되어 있다. 그리고 보유 지지필 공구(3)의 형상을 공구 형상 측정 장치(31)(레이저나 카메라 등)로 측정 가능한 위치에 보유 지지필 공구(3)를 위치시키고, 보유 지지필 공구(3)를 회전(중심축 C1 둘레에서 자전)시켜 둠으로써, 보유 지지필 공구(3)의 외형을 기상(機上)(워크의 가공기(1)의 기상)에서 측정하도록 되어 있다.The tool shape measuring device 31 is installed at a predetermined position in the workpiece processing machine 1. Then, the held tool 3 is positioned in a position where the shape of the held tool 3 can be measured with the tool shape measuring device 31 (laser, camera, etc.), and the held tool 3 is rotated ( By rotating it around the central axis C1, the external shape of the held tool 3 is measured from the top of the machine (from the top of the workpiece processing machine 1).

이 측정한 보유 지지필 공구(3)의 외형과, 이상적인 형상의(형상 오차가 없는) 보유 지지필 공구의 외형의 차(공구(3)의 부위마다의 차)를 공구(3)의 「윤곽 오차」로 한다.The difference (differences for each part of the tool 3) between the measured outer shape of the held tool 3 and the held tool with an ideal shape (without shape error) is defined as the “contour” of the tool 3. Error”.

도 3의 (a)에 파선으로 나타내는 것은, 이상적인 형상의 공구의 외형 형상이고, 도 3의 (a)에 실선으로 나타내는 것은, 형상 오차가 있는 실제의 공구(3)의 외형 형상이다. 도 3의 (a)에서는, 중심축 C1 둘레에서 공구의 회전을 하고 있지 않다. 또한 도 3의 (a)에 실선으로 나타내는 보유 지지필 공구(3)는 중심축 C1에 대하여 극히 약간 우측에 치우치게 위치하고 있다.What is shown with a broken line in FIG. 3(a) is the external shape of an ideal tool, and what is shown with a solid line in FIG. 3(a) is the external shape of the actual tool 3 with a shape error. In Figure 3(a), the tool is not rotating around the central axis C1. In addition, the holding tool 3 shown by a solid line in Fig. 3(a) is positioned very slightly to the right with respect to the central axis C1.

도 3의 (b)에 파선으로 나타내는 것은, 이상적인 형상의 공구의 외형 형상이고, 도 3의 (b)에 실선으로 나타내는 것은, 형상 오차가 있는 실제의 공구(3)(도 3의 (a)에 실선으로 나타낸 공구(3))를 중심축 C1의 둘레에서 회전시켰을 때의 외형 형상이다.What is shown with a broken line in FIG. 3(b) is the external shape of an ideal tool, and what is shown with a solid line in FIG. 3(b) is the actual tool 3 with a shape error (FIG. 3(a)) This is the external shape when the tool (3) shown in solid line is rotated around the central axis C1.

도 3의 (b)에 실선으로 나타내는 공구(3)의 형상은, 당연하게도 중심축 C1에 대하여 선대칭으로 되어 있다. 워크(5)의 가공이 볼 엔드 밀(3)의 선단부(17)에서 된다고 하면, 볼 엔드 밀(3)의 윤곽 오차는, 도 3에서 나타낸 바와 같이 선단부(17)의 1/4의 원호(즉, 각도가 90°인 범위)에서 구하면 되게 된다.The shape of the tool 3 shown by the solid line in Fig. 3(b) is naturally line symmetrical with respect to the central axis C1. If the workpiece 5 is processed at the tip 17 of the ball end mill 3, the outline error of the ball end mill 3 is 1/4 of the circular arc of the tip 17, as shown in FIG. 3. In other words, it can be obtained within the range where the angle is 90°.

또한 공구 형상 측정 장치로서, 예를 들어 일본 특허 공개 소63-233403호 공보에서 나타내고 있는 것을 예로 들 수 있다.Additionally, examples of the tool shape measuring device include those shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-233403.

여기서, 공구(볼 엔드 밀)(3)의 윤곽 오차를, 도 4를 참조하면서 더 상세히 설명한다.Here, the outline error of the tool (ball end mill) 3 will be explained in more detail with reference to FIG. 4.

도 4에 2점 쇄선으로 나타내는 반원호형의 것은, 형상 오차가 없는 공구의 외형 형상이다. 도 4에 실선으로 나타내는 것은, 공구 형상 측정 장치(31)로 측정된 공구(3)의 선단부(17)의 외형 형상이다. 또한 도면에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여 윤곽 오차를 과장하여 도시하고 있다.The semicircular arc shape indicated by the two-dot chain line in FIG. 4 is the external shape of the tool with no shape error. Shown by a solid line in FIG. 4 is the external shape of the tip 17 of the tool 3 measured by the tool shape measuring device 31. Additionally, in the drawings, the outline error is exaggerated to facilitate understanding.

공구(3)의 반구형의 선단부(17)의 중심 C2로부터 공구(3)의, 1/4 원호형의 외형을 향하여 연장되는 복수 개의 반직선 L00 내지 L90을 각도 10° 간격으로 긋는다. 공구(3)의 중심축 C1과 반직선 L00의 교차 각도는 「0°」로 되어 있다. 보유 지지필 공구(3)의 중심축 C1과 반직선 L10의 교차 각도는 「10°」로 되어 있다. 마찬가지로 하여 보유 지지필 공구(3)의 중심축 C1과 반직선 L20 내지 반직선 L90의 교차 각도는 「20°」 내지 「90°」로 되어 있다.A plurality of straight lines L00 to L90 extending from the center C2 of the hemispherical tip 17 of the tool 3 toward the 1/4 arc-shaped outer shape of the tool 3 are drawn at angles of 10°. The intersection angle between the central axis C1 of the tool 3 and the radial line L00 is “0°”. The intersection angle between the central axis C1 of the held tool 3 and the radial line L10 is “10°”. Similarly, the intersection angle between the central axis C1 of the held tool 3 and the radial line L20 to the radial line L90 is “20°” to “90°.”

여기서, 반직선 L00과 이상 형상의 공구의 외형의 교점을 교점 Q00a로 한다. 마찬가지로 반직선 L10, L20, ‥L90과 이상 형상의 공구의 외형의 교점을 교점 Q10a, Q20a‥Q90a로 한다. 한편, 반직선 L00, L10, L20, ‥L90과, 공구 형상 측정 장치(31)로 측정한 실제의 공구(3)의 외형의 교점을 교점 Q00b, Q10b, Q20b‥Q90b로 한다.Here, the intersection of the radial line L00 and the outer shape of the ideal-shaped tool is taken as the intersection Q00a. Similarly, the intersection points of the radial lines L10, L20, ‥L90 and the outer shape of the ideal-shaped tool are taken as intersection points Q10a, Q20a‥Q90a. On the other hand, the intersection points of the radial lines L00, L10, L20, ‥L90 and the actual outer shape of the tool 3 measured by the tool shape measuring device 31 are taken as intersection points Q00b, Q10b, Q20b‥Q90b.

그리고 각각의 차분을 참조 부호 「#500 내지 #590」으로서 메모리 등에 기억한다. 구체적으로 「#500=Q00b-Q00a」로 하고 「#510=Q10b-Q10a」로 하며, 이하 마찬가지로 하여 「#590=Q90b-Q90a」로 한다.Then, each difference is stored in a memory or the like as reference symbols “#500 to #590”. Specifically, “#500=Q00b-Q00a” and “#510=Q10b-Q10a” are set, and similarly hereafter, “#590=Q90b-Q90a” is set.

참조 부호(프로그램 변수 번호로 됨) #500 내지 #590으로 나타내는 치수의 값은, 반직선 L00 내지 L90에 있어서, 이상 형상의 공구의 외형과의 교점 Q00a 내지 Q90a와, 실제의 공구(3)의 외형과의 교점 Q00b 내지 Q90b 사이의 거리이며, 각각의 반직선에 있어서의 공구(3)의 윤곽 오차의 값을 나타내고 있다.The value of the dimension indicated by reference signs (program variable numbers) #500 to #590 is the intersection point Q00a to Q90a with the outer shape of the ideal tool on the radial line L00 to L90 and the outer shape of the actual tool 3. It is the distance between the intersection points Q00b to Q90b, and represents the value of the outline error of the tool 3 at each radial line.

또한 도 4에서는, 공구(3)의 중심축 C1에 대한 반직선 L00 내지 L90의 교차 각도가 10°의 간격으로 구획되어 있음으로써 공구(3)의 윤곽 오차가 10개소에서 구해져서 존재하고 있게 되는데, 교차 각도가 더 미세한 간격(예를 들어 1°의 간격)으로 구획되어 있어도 된다.In addition, in FIG. 4, the intersection angles of the rays L00 to L90 with respect to the central axis C1 of the tool 3 are divided at intervals of 10°, so that the contour error of the tool 3 is calculated and exists at 10 locations. The intersection angles may be divided into finer intervals (for example, 1° intervals).

즉, 예를 들어 공구(3)의 중심축 C1과의 교차 각도가 「64°」로 되어 있는 반직선 L64의 지점에 있어서의 공구(3)의 윤곽 오차(교점 Q64a와 교점 Q64b 사이의 거리; #564)라는 상태로, 공구(3)의 윤곽 오차가 91개소에서 구해져서 존재하고 있어도 된다.That is, for example, the outline error of the tool 3 at the point of the radial line L64 whose intersection angle with the central axis C1 of the tool 3 is "64°" (distance between intersection Q64a and intersection Q64b; # In the state 564), the contour error of the tool 3 may be determined and exist at 91 locations.

이들 각 윤곽 오차의 값은, 공구 형상 측정 장치(31)를 사용하여 상술한 「초기 교정 처리」를 실시함으로써, 공구(3)의 윤곽 오차를 나타내는 데이터로서, 공구(3)에 의한 워크(5)의 가공이 되기 전에 미리, 도 2에서 나타내는 PC(33a)의 메모리(PC(33)나 제어부(13)의 메모리(35)여도 됨)에 기억되어 있다. 또한 도 2에 부호 47로 나타내는 것은, 공구(3)의 윤곽 오차를 나타내는 데이터이다.The value of each of these outline errors is data representing the outline error of the tool 3 by performing the above-described “initial correction process” using the tool shape measuring device 31, and is the value of the workpiece 5 by the tool 3. ) is stored in advance in the memory of the PC 33a shown in FIG. 2 (which may be the memory 35 of the PC 33 or the control unit 13). Additionally, indicated by symbol 47 in FIG. 2 is data indicating the outline error of the tool 3.

여기서, 공구(3)의 윤곽 오차에 의한 워크(5)의 가공 정밀도의 악화를 막기 위한 NC 프로그램(유보정 NC 프로그램)에 대하여 설명한다.Here, an NC program (pre-compensated NC program) for preventing deterioration of the machining accuracy of the workpiece 5 due to the contour error of the tool 3 will be described.

도 2에서 나타낸 바와 같이, CAD 데이터(완성품으로서 워크의 형상을 나타내는 데이터)(37)와, CAM(39)로 작성된 가공 패스(공구의 윤곽 오차가 「0」이라고 하는 CAD 데이터에 기초한 NC 프로그램)로부터, 공구(3)의 가공점 T1(도 5 참조)에 있어서의 법선 벡터(단위 법선 벡터) V1을, 예를 들어 PC(33)(PC(33a)여도 됨)에서 구한다.As shown in Fig. 2, CAD data (data representing the shape of the workpiece as a finished product) 37 and a machining path created with CAM 39 (NC program based on CAD data with a tool outline error of “0”) From this, the normal vector (unit normal vector) V1 at the processing point T1 (see FIG. 5) of the tool 3 is obtained from, for example, PC33 (PC33a may also be used).

공구(3)의 반구형의 선단부(17)의 절단 날부가 워크(5)를 절삭 가공하고 있을 때, 공구(3)와 워크(5)의 접촉점이 가공점 T1로 된다.When the cutting edge of the hemispherical tip 17 of the tool 3 is cutting the work 5, the contact point between the tool 3 and the work 5 becomes the processing point T1.

더 설명하자면, 워크(5)를 공구(3)를 사용하여 소정의 절입량으로 절삭 가공하고 있을 때, 워크(5)에 대하여 공구(3)가 X 방향이나 Y 방향이나 Z 방향으로 이동하고 있는 것인데, 이 가공을 하고 있을 때, 예를 들어 공구(3)가 이 이동 방향의 가장 후단에서 워크(5)에 접해 있는 점(가공 후에 워크의 외형 형상을 정하는 개소)이 가공점 T1로 된다.To explain further, when the workpiece 5 is being cut at a predetermined depth of cut using the tool 3, the tool 3 is moving in the X, Y, or Z directions with respect to the workpiece 5. During this machining, for example, the point where the tool 3 is in contact with the workpiece 5 at the rearmost end in this moving direction (the point where the external shape of the workpiece is determined after machining) becomes the machining point T1.

가공점 T1을 중심으로 한 가공점 T1의 근방은 곡면이지만, 평면으로 간주할 수 있는 극히 미소한 면이 존재하고 있다고 간주할 수도 있다. 법선 벡터 V1은, 상기 극히 미소한 곡면에 대하여 직교하고 있는 벡터이며, X 방향의 성분과 Y 방향의 성분과 Z 방향의 성분을 구비하고 있다. 또한 법선 벡터 V1은, 이 스칼라양이 「1」로 되어 있다.Although the vicinity of the processing point T1 centered on the processing point T1 is a curved surface, it can also be considered that an extremely small surface that can be considered a plane exists. The normal vector V1 is a vector orthogonal to the extremely minute curved surface, and has a component in the X direction, a component in the Y direction, and a component in the Z direction. Additionally, for the normal vector V1, this scalar quantity is set to “1”.

즉, 법선 벡터 V1은 단위 벡터이다. 그리고 본 실시 형태에서는, 초기 교정 처리에 의하여 공구(3)의 어긋남양(스칼라양)을 연산한다. 또한 법선 벡터 V1을 연산한다. 그리고 후술하는 바와 같이 법선 벡터 V1을 X 방향, Y 방향, Z 방향의 각각의 방향으로 분해하고, 또한 어긋남양을 승산하여 X 방향, Y 방향, Z 방향의 어긋남양을 연산한다.That is, the normal vector V1 is a unit vector. And in this embodiment, the misalignment amount (scalar amount) of the tool 3 is calculated through initial calibration processing. Also calculate the normal vector V1. As will be described later, the normal vector V1 is decomposed into each of the

워크(5)를 절삭 가공할 때의 보유 지지필 공구(3)의 위치의 보정에 대하여 더 설명한다.Correction of the position of the held tool 3 when cutting the work 5 will be further explained.

도 5에 나타낸 바와 같이 워크(5)를 절삭 가공할 때, 공구(3)는 X 방향, Y 방향, Z 방향 중의 적어도 어느 방향에서 보유 지지필 워크(5)에 대하여 이동한다. 이때의 공구(3)의 좌표값은, 예를 들어 도 6에서 나타낸 바와 같이 좌표값 f51(X-1.60657 Y-0.42583 Z-1.09809)로부터 좌표값 f52(X-1.62951 Y-0.6141 Z-1.09809)로 소정의 약간의 시간을 들여, 예를 들어 직선적으로 이동한다. 마찬가지로 하여 좌표값 f52로부터 좌표값 f53으로 이동하고, 또한 좌표값 f53으로부터 좌표값 f54로, 좌표값 f54로부터 좌표값 f55로‥‥ 이동한다. 또한 가공점 T1도 당연히 이동한다.As shown in Fig. 5, when cutting the workpiece 5, the tool 3 moves with respect to the held workpiece 5 in at least one of the X, Y, and Z directions. At this time, the coordinate value of the tool 3 is, for example, as shown in FIG. 6, from the coordinate value f51 (X-1.60657 Y-0.42583 Z-1.09809) to the coordinate value f52 (X-1.62951 Y-0.6141 Z-1.09809) Take some time and move, for example, in a straight line. Similarly, it moves from the coordinate value f52 to the coordinate value f53, and also moves from the coordinate value f53 to the coordinate value f54, and from the coordinate value f54 to the coordinate value f55. Also, the processing point T1 naturally moves.

또한 도 6에서 나타내는 것은, 공구(3)의 윤곽 오차에 대한 보정이 되어 있지 않을 때(이상적인 공구로 절삭 가공할 때)의 공구(3)의 좌표값(NC 프로그램의 일부)을 나타내고 있다.Additionally, what is shown in FIG. 6 shows the coordinate values (part of the NC program) of the tool 3 when the contour error of the tool 3 is not corrected (when cutting with an ideal tool).

도 7은, 도 6에 나타낸 좌표값 f51 내지 f55에 보정값을 가산한 좌표값 f61 내지 f65를 나타내고 있다. 공구(3)의 윤곽 오차에 대한 보정이 됨으로써, 도 7에서 나타내는 바와 같이 …좌표값 f61, 좌표값 f62, 좌표값 f63, 좌표값 f64, 좌표값 f65…을 이 순으로 공구(3)가 통과하게 된다.FIG. 7 shows coordinate values f61 to f65 obtained by adding a correction value to the coordinate values f51 to f55 shown in FIG. 6. By correcting the contour error of the tool 3, as shown in FIG. 7... Coordinate value f61, coordinate value f62, coordinate value f63, coordinate value f64, coordinate value f65... The tool (3) passes through in this order.

또한 좌표값 f61, 좌표값 f62…은 연산식을 구비하고 있으며, PC(33)에서 작성되어 워크의 가공기(1)의 제어부(13)로 보내진다. 그리고 제어부(13)에서 연산식의 계산이 행해지도록 되어 있다. 또한 PC(33)를 사용하는 일 없이 제어부(13)에서, 연산식을 구비하고 있는 좌표값 f61, 좌표값 f62…가 작성되는 구성이어도 된다.Also, coordinate value f61, coordinate value f62… has an arithmetic formula, is created in the PC 33, and is sent to the control unit 13 of the work processing machine 1. Then, the control unit 13 performs calculation of the arithmetic expression. Additionally, without using the PC 33, the control unit 13 provides coordinate values f61, coordinate values f62, etc., which have calculation formulas. It may be a configuration in which is written.

공구(3)의 윤곽 오차에 대한 보정을 할 때의 보유 지지필 공구(3)의 좌표값을, 좌표값 f61을 예로 들어 설명한다.The coordinate value of the held tool 3 when correcting the outline error of the tool 3 will be explained by taking the coordinate value f61 as an example.

좌표값 f61에 있어서의 X 좌표의 「-1.60657」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 보유 지지필 공구(3)의 X 방향의 좌표값이다. 좌표값 f61에 있어서의 「-0.89101」은, 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터 V1의 X 방향 성분이다. 좌표값 f61에 있어서의 「*」는 곱셈 기호(×)이다. 좌표값 f61에 있어서의 참조 부호 「#564」는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다.“-1.60657” of the X coordinate in the coordinate value f61 is the coordinate value in the “-0.89101” in the coordinate value f61 is the X-direction component of the normal vector V1 at the processing point T1. “*” in the coordinate value f61 is a multiplication sign (×). Reference sign "#564" in the coordinate value f61 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the tool 3, as explained using FIG. 4.

좌표값 f61에 있어서의 Y 좌표의 「-0.42583」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 공구(3)의 Y 방향의 좌표값이다. 좌표값 f61에 있어서의 「0.11528」은, 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터 V1의 Y 방향 성분이다. 좌표값 f61에 있어서의 참조 부호 「#564」는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다.“-0.42583” of the Y coordinate in the coordinate value f61 is the Y-direction coordinate value of the tool 3 before correction (without correction of the outline error). “0.11528” in the coordinate value f61 is the Y direction component of the normal vector V1 at the processing point T1. Reference sign "#564" in the coordinate value f61 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the tool 3, as explained using FIG. 4.

좌표값 f61에 있어서의 Z 좌표의 「-1.09809」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 공구(3)의 Z 방향의 좌표값이다. 좌표값 f61에 있어서의 「-0.4391」은, 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터 V1의 Z 방향 성분이다. 좌표값 f61에 있어서의 참조 부호 「#564」는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 보유 지지필 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다.“-1.09809” of the Z coordinate in the coordinate value f61 is the coordinate value in the Z direction of the tool 3 before correction (without correction of the outline error). “-0.4391” in the coordinate value f61 is the Z-direction component of the normal vector V1 at the processing point T1. The reference symbol "#564" in the coordinate value f61 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the held tool 3, as explained using FIG. 4.

또한 좌표값 f61에 있어서의 X 방향 성분과 Y 방향 성분과 Z 방향 성분을 갖는 법선 벡터 V1의 크기는 「1」로 된다. 즉, 「((-0.89101…)²+(0.11528…)²+(-0.4391…)²)^1/2=1」로 된다.Additionally, the magnitude of the normal vector V1 having the X direction component, Y direction component, and Z direction component in the coordinate value f61 is set to "1". In other words, it becomes “((-0.89101…) ² +(0.11528…) ² +(-0.4391…) ² ) ^1/2 =1”.

여기서, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 워크(5)의 가공기(1), PC(33), CAM(39)을 구비한 워크의 가공 시스템의 동작에 대하여 설명한다.Here, as shown in FIG. 2, the operation of the workpiece machining system including the workpiece 5 processing machine 1, PC 33, and CAM 39 will be described.

초기 상태에서는 공구(3)가 공구 보유 지지부(9)로 보유 지지되어 있고, 워크(5)가 워크 보유 지지부(7)로 보유 지지되어 있으며, 보유 지지필 공구(3)의 윤곽 오차가 측정되고 있다.In the initial state, the tool 3 is held by the tool holding portion 9, the workpiece 5 is held by the work holding portion 7, and the contour error of the held tool 3 is measured. there is.

상기 초기 상태에서 CAM(39)으로 가공 패스(41)를 작성하고, CAD 데이터(37)와 가공 패스(41)로, PC(33)에 의하여 공구(3)의 윤곽 오차에 기초한 보정이 된 가공 패스(보정필 가공 패스)(43)를 작성하고, 보정필 가공 패스(43)를 워크의 가공기(1)의 제어 장치(제어부(13))로 보낸다.In the initial state, a machining path 41 is created with the CAM 39, and the CAD data 37 and the machining path 41 are corrected based on the contour error of the tool 3 by the PC 33. A path (corrected machining path) 43 is created, and the corrected machining path 43 is sent to the control device (control unit 13) of the work processing machine 1.

워크의 가공기(1)는 제어부(13)의 제어 하, 보정필 가공 패스(43)에 기초하여 이동부(11)를 제어하여, 보유 지지필 공구(3)를 회전시키면서 보유 지지필 워크(5)에 대하여 적절히 이동시켜 보유 지지필 워크(5)의 절삭 가공을 행한다.Under the control of the control unit 13, the workpiece processing machine 1 controls the moving unit 11 based on the corrected machining path 43 to rotate the held tool 3 while holding the supported work 5. ) is appropriately moved to perform cutting processing on the held workpiece 5.

워크의 가공기(1)에 따르면, NC 프로그램에, 공구(3)의 위치(좌표값)을 산출하기 위한 연산식이 내장되어 있으므로, 공구를 교환하거나 공구가 마모되었을 때 등에 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성할 필요를 없게 할 수 있다.According to the work processing machine (1), the NC program has a built-in calculation formula for calculating the position (coordinate value) of the tool (3), so the NC program can be rewritten each time, such as when the tool is replaced or the tool is worn. You can make it unnecessary.

즉, 구체적인 숫자를 사용하면, 공구를 교환하거나 공구가 마모되거나 하였을 때 등에 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성해야 하지만, 연산식으로 함으로써, 그때그때 변화되는 공구 윤곽 오차에 수시로 대처할 수 있다.In other words, if specific numbers are used, the NC program must be rewritten every time a tool is exchanged or the tool is worn out, etc., but by using an arithmetic formula, it is possible to cope with tool contour errors that change from time to time.

또한 연산식을 사용함으로써, 측정한 공구 윤곽값을 변수로 저장해 두고 가공 시에 계산(연산)이 행해지므로, NC 프로그램을 한 번 작성하면 그 후 줄곧 이용할 수 있다. 또한 NC 프로그램의 연산식의 연산을 제어부(13)에서 행하므로 전용 장치가 불요해진다.In addition, by using calculation formulas, the measured tool contour values are stored as variables and calculations (operations) are performed during machining, so once an NC program is created, it can be used continuously. Additionally, since the calculation of the NC program equation is performed in the control unit 13, a dedicated device becomes unnecessary.

또한 워크의 가공기(1)에 따르면, NC 프로그램이, 공구(3)의 윤곽 오차에 의한 워크(5)의 가공 오차의 발생을 억제하기 위하여 연산식을 사용하여 공구(3)의 위치를 보정하도록 구성되어 있으므로, NC 프로그램의 구성을 간소화할 수 있다.In addition, according to the work processing machine 1, the NC program corrects the position of the tool 3 using an arithmetic equation to suppress the occurrence of machining errors of the work 5 due to the contour error of the tool 3. Therefore, the configuration of the NC program can be simplified.

또한 워크의 가공기(1)에 따르면, CAD 데이터(37)와 가공 패스(41)를 사용하여 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터 V1을 구하고, 이 법선 벡터 V1과 가공점 T1에 있어서의 공구(3)의 윤곽 오차를 포함하는 연산식을 사용하여 공구(3)의 위치를 보정하고 있으므로, 보유 지지필 공구(3)의 위치를 확실히 정밀도 높게 보정을 할 수 있다.In addition, according to the work processing machine 1, the normal vector V1 at the machining point T1 of the tool 3 is obtained using the CAD data 37 and the machining pass 41, and this normal vector V1 and the machining point T1 are Since the position of the tool 3 is corrected using an equation that includes the outline error of the tool 3, the position of the held tool 3 can be corrected with high precision.

그런데 상기 설명에서는, 워크의 가공기(1)에 대한 NC 프로그램의 공급을 외부의 PC(33)로부터 송신으로 행하고 있지만, 워크의 가공기(1)에 대한 NC 프로그램의 공급을 메모리 카드 등의 미디어를 통하여 행해도 된다.However, in the above explanation, the NC program is supplied to the work processing machine 1 by transmission from the external PC 33, but the NC program is supplied to the work processing machine 1 through media such as a memory card. You can do it.

그런데 도 4에서 나타내는 양태에서는, 공구(3)의 윤곽 오차가 1° 단위로 구해져 있다. 즉, 윤곽 오차가 구해져 있는 공구(3)의 부위는 비연속(연속하고 있지 않음), 예를 들어 1°마다의 띄엄띄엄한 상태로 존재하고 있다.However, in the embodiment shown in FIG. 4, the outline error of the tool 3 is calculated in units of 1°. In other words, the portion of the tool 3 for which the outline error is calculated is discontinuous (not continuous), for example, exists in a state of being spaced at intervals of 1°.

그래서 가공점 T1이, 윤곽 오차가 존재하고 있지 않은 공구(3)의 부위로 되어 있는 경우에는, 가공점 T1을 사이로 하여 서로가 인접해 있는 2개의 부위의 윤곽 오차를 사용하여 가공점 T1의 윤곽 오차를 산출하고, 이 산출한 윤곽 오차를 사용하여 공구(3)의 위치의 보정을 하도록 되어 있다.Therefore, when the machining point T1 is a part of the tool 3 where no contour error exists, the contour of the machining point T1 is calculated using the contour errors of two adjacent parts with the machining point T1 in between. An error is calculated, and the position of the tool 3 is corrected using the calculated contour error.

상세히 설명하자면, 공구(3)의 윤곽 오차는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 공구(3)의 회전 중심축 C1에 대한 교차 각도를 1°마다의 간격으로 하여 구해져 있다. 그러나 실제로는, 공구(3)의 가공점 T1이, 도 8에서 나타낸 바와 같이, 예를 들어 63.9°의 각도의 지점으로 되는 사태가 당연히 발생한다.To explain in detail, the outline error of the tool 3 is obtained by setting the intersection angle with respect to the rotation center axis C1 of the tool 3 at intervals of 1°, as explained using FIG. 4. However, in reality, a situation naturally occurs where the machining point T1 of the tool 3 becomes a point at an angle of, for example, 63.9°, as shown in FIG. 8.

이 경우, 63.9°의 각도(중도의 각도)의 지점의 공구(3)의 윤곽 오차는, 중도의 각도에 인접해 있는 한쪽 각도 63°의 지점의 공구(3)의 윤곽 오차를 나타내는 참조 부호 「#563」과, 중도의 각도에 인접해 있는 다른 쪽 각도 64°의 지점의 공구(3)의 윤곽 오차를 나타내는 참조 부호 「#564」를 사용하여 구해진다. 이 경우, 한쪽 각도 63°, 다른 쪽 각도 64° 중에서, 상기 중도의 각도 63.9°에 가까운 각도 64°의 지점에 있어서의 윤곽 오차를 나타내는 참조 부호 「#564」를 편중 하여 사용한다.In this case, the outline error of the tool 3 at the point of the angle of 63.9° (the middle angle) is indicated by the reference symbol “ #563” and the reference symbol “#564” indicating the outline error of the tool 3 at the point of the other angle of 64° adjacent to the midpoint angle. In this case, among the angles of 63° on one side and 64° on the other, the reference symbol “#564” indicating the outline error at the point of the angle of 64°, which is close to the midpoint angle of 63.9°, is used with emphasis.

구체예를 들어 설명하자면, 중도의 각도 63.9°와 한쪽 각도 63°의 제1 차 0.9°를 구하고, 다른 쪽 각도 64°와 중도의 각도 63.9°의 제2 차 0.1°를 구한다.To explain with a specific example, find the first order of 0.9° between the midpoint angle of 63.9° and one side angle of 63°, and the second order of 0.1° between the other side angle of 64° and the midway angle of 63.9°.

또한 다른 쪽 각도 64°와 한쪽 각도 63°의 차인 1°에 대한 제1 차 0.9°의 제1 비율인 「0.9」와, 다른 쪽 각도 64°와 한쪽 각도 63°의 차인 1°에 대한 제2 차 0.1°의 제2 비율인 「0.1」을 구한다.In addition, "0.9" is the first ratio of 0.9° to 1°, which is the difference between the other angle 64° and one angle 63°, and the second ratio to 1° is the difference between the other angle 64° and one angle 63°. Find “0.1,” the second ratio of the difference of 0.1°.

중도의 각도 63.9°의 지점에 있어서의 공구의 윤곽 오차는, 제1 비율 0.9×다른 쪽 각도 64°의 지점의 공구의 윤곽 오차를 나타내는 참조 부호 「#564」와, 제2 비율 0.1×한쪽 각도 63°의 지점의 공구의 윤곽 오차를 나타내는 참조 부호 「#563」의 합으로 구해진다.The outline error of the tool at the point of the central angle of 63.9° is the reference symbol “#564” indicating the outline error of the tool at the point of the first ratio of 0.9 × the other angle of 64°, and the second ratio of 0.1 × one angle It is obtained as the sum of the reference code “#563” indicating the tool outline error at the point of 63°.

중도의 각도 63.9°의 지점의 공구의 윤곽 오차에서 보정을 할 때의 보유 지지필 공구(3)의 좌표값을, 도 9에 나타내는 좌표값 f81을 예로 들어 설명한다.The coordinate value of the held tool 3 when correcting the contour error of the tool at the midpoint angle of 63.9° will be explained by taking the coordinate value f81 shown in FIG. 9 as an example.

좌표값 f81에 있어서의 「-1.60657」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 보유 지지필 공구의 X 방향의 좌표값이다. 좌표값 f81에 있어서의 「-0.89101」은, 좌표값 f81의 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터의 X 방향 성분이다.“-1.60657” in the coordinate value f81 is the coordinate value in the X direction of the held tool before correction (without correction of contour error). “-0.89101” in the coordinate value f81 is the X-direction component of the normal vector at the processing point T1 of the coordinate value f81.

좌표값 f81에 있어서의 참조 부호 「#563」은, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 보유 지지필 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다. 좌표값 f81에 있어서의 「0.046」은, 상술한 제2 비율 「0.1」에 상당하는 값(비율)이다.The reference symbol “#563” in the coordinate value f81 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the held tool 3, as explained using FIG. 4. “0.046” in the coordinate value f81 is a value (ratio) corresponding to the second ratio “0.1” described above.

좌표값 f81에 있어서의 참조 부호 「#564」는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 보유 지지필 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다. 좌표값 f81에 있어서의 「0.954」은, 상술한 제1 비율 「0.9」에 상당하는 값(비율)이다.The reference symbol “#564” in the coordinate value f81 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the held tool 3, as explained using FIG. 4. “0.954” in the coordinate value f81 is a value (ratio) corresponding to the first ratio “0.9” described above.

좌표값 f81에 있어서의 「-0.42583」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 공구(3)의 Y 방향의 좌표값이다. 좌표값 f81에 있어서의 「0.11528」은, 좌표값 f81의 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터의 Y 방향 성분이다.“-0.42583” in the coordinate value f81 is the Y-direction coordinate value of the tool 3 before correction (without correction of contour error). “0.11528” in the coordinate value f81 is the Y direction component of the normal vector at the processing point T1 of the coordinate value f81.

좌표값 f81에 있어서의 참조 부호 「#563」은, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다. 좌표값 f81에 있어서의 「0.046」은, 상술한 제2 비율 「0.1」에 상당하는 값(비율)이다.The reference symbol “#563” in the coordinate value f81 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the tool 3, as explained using FIG. 4. “0.046” in the coordinate value f81 is a value (ratio) corresponding to the second ratio “0.1” described above.

좌표값 f81에 있어서의 참조 부호 「#564」는, 도 4를 사용하여 설명한 바와 같이, 공구(3)의 가공점 T1에 있어서의 윤곽 오차(스칼라양)이다. 좌표값 f81에 있어서의 「0.954」은, 상술한 제1 비율 「0.9」에 상당하는 값(비율)이다.Reference sign "#564" in the coordinate value f81 is a contour error (scalar amount) at the machining point T1 of the tool 3, as explained using FIG. 4. “0.954” in the coordinate value f81 is a value (ratio) corresponding to the first ratio “0.9” described above.

좌표값 f81에 있어서의 「-1.09809」은, 보정이 되기 전의(윤곽 오차의 보정이 없는) 공구(3)의 Z 방향의 좌표값이다. 좌표값 f81에 있어서의 「-0.4391」은, 좌표값 f81의 가공점 T1에 있어서의 법선 벡터의 Z 방향 성분이다.“-1.09809” in the coordinate value f81 is the coordinate value in the Z direction of the tool 3 before correction (without correction of the contour error). “-0.4391” in the coordinate value f81 is the Z direction component of the normal vector at the processing point T1 of the coordinate value f81.

좌표값 f82, 좌표값 f83, 좌표값 f84, 좌표값 f85…도 좌표값 f81과 마찬가지로 해석된다.Coordinate value f82, coordinate value f83, coordinate value f84, coordinate value f85... is interpreted similarly to the coordinate value f81.

공구(3)의 윤곽 오차에 대한 보정(중도의 각도의 지점의 공구(3)의 윤곽 오차로 보정)이 됨으로써, 도 9에서 나타낸 바와 같이, …좌표값 f81, 좌표값 f82, 좌표값 f83, 좌표값 f84, 좌표값 f85…를 이 순으로 공구(3)가 통과하여 워크(5)의 절삭 가공이 이루어진다.By correcting the outline error of the tool 3 (correcting the outline error of the tool 3 at the point of the middle angle), as shown in FIG. 9,... Coordinate value f81, coordinate value f82, coordinate value f83, coordinate value f84, coordinate value f85... The tool 3 passes through in this order and cutting of the work 5 is performed.

또한 도 8, 도 9에서는 구체적인 숫자를 예로 들고 있는데, 도 8에서 나타내는 양태를 일반화하면 도 10의 (a)에서 나타낸 것처럼 되고, 도 9에서 나타내는 양태를 일반화하면 도 10의 (b)에서 나타낸 것처럼 된다.In addition, specific numbers are shown as examples in FIGS. 8 and 9. If the aspect shown in FIG. 8 is generalized, it becomes as shown in (a) of FIG. 10, and if the aspect shown in FIG. 9 is generalized, it becomes as shown in (b) of FIG. 10. do.

워크의 가공기(1)에 따르면, 윤곽 오차가 구해져 있는 보유 지지필 공구(3)의 부위가 비연속된 띄엄띄엄한 상태로 존재하고 있고, 가공점 T1이, 윤곽 오차가 존재하고 있지 않은 공구(3)의 부위로 되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도, 가공점 T1을 사이로 하여 서로가 인접해 있는 2개의 부위의 윤곽 오차를 사용하여 가공점 T1의 윤곽 오차를 산출하고, 이 산출한 윤곽 오차를 사용하여 공구(3)의 위치의 보정을 하므로, 피가공면에 있어서의 단차 등의 발생이 방지되어 보다 형상 정밀도가 좋은 워크(5)를 얻을 수 있다.According to the work processing machine 1, the portion of the supported tool 3 for which the contour error is calculated exists in a discontinuous and scattered state, and the processing point T1 is a tool for which no contour error exists. In some cases, it is in the part (3). Even in this case, the outline error of the machining point T1 is calculated using the outline error of two adjacent parts with the machining point T1 in between, and the position of the tool 3 is calculated using this calculated outline error. By performing correction, the occurrence of steps, etc. on the surface to be machined is prevented, and the work 5 with better shape accuracy can be obtained.

상술한 바와 같이 초기 교정 처리에서는, 공구 형상 측정 장치(31)를 사용하여 공구(3)(보유 지지필 공구)의 윤곽 오차를 연산하여 초기 구성 처리를 실시함으로써 공구(3)의 윤곽 오차를 상쇄하도록 보정하는 처리에 대하여 설명하였다.As described above, in the initial correction process, the outline error of the tool 3 (held tool) is calculated using the tool shape measuring device 31, and the initial configuration process is performed to offset the outline error of the tool 3. The correction process was explained.

다음으로, 상기 초기 교정 처리에 더해, 공구(3)의 마모나 휨에 의하여 생기는 윤곽 오차의 보정 처리에 대하여 설명한다.Next, in addition to the above initial correction processing, correction processing for contour errors caused by wear or bending of the tool 3 will be explained.

본원 발명은, 상술한 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 측정되는 윤곽 오차의 보정에 더해, 공구(3)에 의한 워크(5)의 가공을 개시하고 나서 종료되기까지의 사이의 공구(3)의 마모량 및 휨양을 측정하고, 이 마모량 및 휨양에 기인하여 변화되는 공구(3)의 형상을 고려하여 NC 프로그램을 보정하여 보다 고정밀도의 워크(5)의 가공을 실시한다.In addition to the correction of the contour error measured by the tool shape measuring device 31 described above, the present invention provides a correction for the tool 3 between the start and end of processing of the workpiece 5 by the tool 3. The amount of wear and deflection is measured, and the NC program is corrected by considering the shape of the tool 3 that changes due to the amount of wear and deflection to process the work 5 with higher precision.

도 11은, 공구(3)의 선단부의 형상을 나타내는 설명도이며, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이 f0은 이상적인 공구 형상을 나타내고, f1은 실 공구 형상을 나타내고, f2는, 휨양을 합성한 공구 형상을 나타낸다. 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이 사선 부분 R은, 마모에 의한 소실량을 나타낸다. 또한 마모에 의한 소실량 R 및 휨에 의한 변형량 f2의 산출에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.FIG. 11 is an explanatory diagram showing the shape of the tip of the tool 3. As shown in FIG. 11 (a), f0 represents the ideal tool shape, f1 represents the actual tool shape, and f2 represents the amount of bending. Represents one tool shape. As shown in Figure 11 (b), the hatched portion R represents the amount of loss due to wear. In addition, the calculation of the loss amount R due to wear and the deformation amount f2 due to bending will be explained in detail later.

도 11로부터 이해되는 바와 같이, 공구(3)는 가공을 계속함으로써 마모 및 휨에 의하여 형상이 변화된다. 본원 발명에서는, 마모 및 휨에 의한 형상의 변화를 고려하여 NC 프로그램을 보정한다.As can be understood from Fig. 11, the shape of the tool 3 changes due to wear and bending as processing continues. In the present invention, the NC program is corrected by taking into account changes in shape due to wear and bending.

마모량의 데이터를 수집하는 처리로서, 공구(3)를 사용하여 실제로 워크(5)를 가공하고, 이 가공 시에 있어서의 마모량을 측정하여 메모리 등에 기억한다.As a process for collecting data on the amount of wear, the work 5 is actually processed using the tool 3, and the amount of wear during this processing is measured and stored in a memory or the like.

이 처리에서는, 임의의 가공 처리에 있어서, 공구(3)가 워크(5)의 가공을 개시하고 나서 가공이 종료되기까지의 사이의 가공 패스를 취득한다. 그리고 가공 패스 중에서 공구(3)가 워크(5)와 접촉하고 있는 장소 및 접촉하고 있지 않은 장소를 산출하고, 공구(3)와 워크(5)가 접촉하고 있는 장소에 있어서의 이동 거리를 「절삭 이동 거리」로 한다.In this process, in any machining process, the machining path from when the tool 3 starts machining the workpiece 5 to when machining ends is acquired. Then, in the machining pass, the places where the tool 3 is in contact with the work 5 and the places where it is not in contact are calculated, and the moving distance at the places where the tool 3 and the work 5 are in contact are calculated as “cutting distances.” It is referred to as “travel distance.”

여기서, 도 12에 나타내는 흐름도를 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 워크의 가공기의 처리 수순에 대하여 설명한다.Here, with reference to the flowchart shown in FIG. 12, the processing procedure of the workpiece processing machine according to the embodiment of the present invention will be described.

먼저, 도 12의 스텝 S101에 있어서, 시판 중인 CAM에 기초하여, 워크(5)를 가공할 때의 NC 프로그램, 즉, 공구(3)에 의한 가공 패스의 3차원 좌표를 생성한다. 스텝 S102에 있어서, 전술한 초기 교정 처리를 행한다.First, in step S101 of FIG. 12, an NC program for machining the work 5, that is, three-dimensional coordinates of the machining path by the tool 3, is generated based on a commercially available CAM. In step S102, the initial calibration process described above is performed.

스텝 S103에 있어서, NC 프로그램과 가공기의 CAD 데이터를 비교하여 공구(3)의 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리를 산출한다.In step S103, the cutting movement distance of each region R1 to R5 of the tool 3 is calculated by comparing the NC program and the CAD data of the processing machine.

여기서, 도 13, 도 14를 참조하여 「절삭 이동 거리」의 산출 방법에 대하여 설명한다. 예를 들어 도 13에 나타낸 바와 같이, 표면이 곡면 형상을 갖는 워크(5)를 공구를 사용하여 절삭하는 경우에는, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 공구(3)를 제1 방향(여기서는 화살표 Y1로 나타내는 방향)을 향하여 이동시키고, 또한 제1 방향에 직교하는 방향으로 슬라이드 이동시키고, 다시 화살표 Y1의 방향으로 이동시켜 절삭하는 처리를 연속적으로 실시한다. 이때, 가공 형상에 따라, 예를 들어 도 14의 (b)에 나타내는 가공점 A, 도 14의 (c)에 나타내는 가공점 B와 같이 가공점에 따라, 공구(3)의 선단부가 워크(5)에 접촉하는 부위를 인식할 수 있다.Here, a method for calculating “cutting movement distance” will be described with reference to FIGS. 13 and 14. For example, as shown in FIG. 13, when cutting the work 5 having a curved surface using a tool, as shown in FIG. 14(a), the tool 3 is moved in the first direction ( Here, the material is moved in the direction indicated by arrow Y1), further slided in a direction perpendicular to the first direction, and then moved again in the direction of arrow Y1 to be cut, all of which are continuously performed. At this time, depending on the processing shape, for example, processing point A shown in (b) of FIG. 14 and processing point B shown in (c) of FIG. 14, the tip of the tool 3 is moved to the work 5. ) can be recognized.

즉, 공구(3)에 의한 가공을 개시하고 나서 종료되기까지, 공구(3)가 이동할 때 공구(3)의 선단이 워크(5)와 접촉하여 이동하는 거리, 즉, 절삭 이동 거리를 산출할 수 있다. 또한 접촉, 비접촉의 판단은, 예를 들어 워크(5)의 표면으로부터 공구(3)에 의한 가공의 깊이가 0.5[㎛] 이상인 경우를, 공구(3)와 워크(5)가 접촉하고 있는 것으로 판단한다. 혹은 다른 판단 기준으로서, 공구(3)와 워크(5)의 마무리 형상의 표면의 거리가 일정값 이하인 경우에 공구(3)와 워크(5)가 접촉하고 있는 것으로 판단한다. 그러나 이들에 한정되는 것은 아니다.In other words, the distance that the tip of the tool 3 moves in contact with the workpiece 5 when the tool 3 moves from the start of machining by the tool 3 to the end, that is, the cutting movement distance can be calculated. You can. In addition, for the judgment of contact or non-contact, for example, if the depth of machining by the tool 3 from the surface of the work 5 is 0.5 [μm] or more, the tool 3 and the work 5 are considered to be in contact. judge. Alternatively, as another judgment standard, it is judged that the tool 3 and the work 5 are in contact when the distance between the surfaces of the finished shapes of the tool 3 and the work 5 is less than a certain value. However, it is not limited to these.

스텝 S104에 있어서, 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리마다의 마모량 M을 예측한다. 구체적으로 도 15에 나타낸 그래프를 작성하여 각 영역 R1 내지 R5마다의, 진척률에 따른 마모량 M을 예측한다.In step S104, the wear amount M for each cutting movement distance of each region R1 to R5 is predicted. Specifically, the graph shown in FIG. 15 is created to predict the amount of wear M according to the progress rate for each region R1 to R5.

여기서는, 절삭 이동 거리와 공구(3)의 마모량의 관계를 산출하고, 이 관계를 대응 테이블로서 메모리 등에 기억한다. 그리고 실 가공 시에 있어서, 공구(3)가 마모에 의하여 형상 변화된 양을 추정하여 NC 프로그램을 보정한다. 이하에 일례를 들어 상세히 설명한다.Here, the relationship between the cutting travel distance and the wear amount of the tool 3 is calculated, and this relationship is stored in a memory or the like as a correspondence table. And during actual machining, the NC program is corrected by estimating the amount of shape change of the tool 3 due to wear. This will be explained in detail below with an example.

도 16은, 공구(3)를 사용하여 워크(5)를 가공하는 수순, 및 공구(3)의 절삭 이동 거리를 나타내는 설명도이다. 도 16의 (a)는 워크(5)의 형상을 나타내고 있으며, 표면에 평면부 및 곡면부를 갖고 있다. 도 16의 (b)는, 공구(3)에 의하여 워크(5)를 가공할 때의 가공 경로를 나타내는 설명도이다. 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 공구(3)를 제1 방향(트래버스 방향)으로 이동시키면서 워크(5)를 가공하고, 또한 제1 방향에 직교하는 제2 방향(픽 피드 방향)으로 슬라이드시키고, 또한 제1 방향으로 이동시키는 동작을 반복하면서 워크(5)를 가공한다.FIG. 16 is an explanatory diagram showing the procedure for machining the work 5 using the tool 3 and the cutting movement distance of the tool 3. Figure 16(a) shows the shape of the work 5, and has a flat surface and a curved surface. Figure 16(b) is an explanatory diagram showing the machining path when machining the work 5 with the tool 3. As shown in (b) of FIG. 16, the workpiece 5 is processed while moving the tool 3 in the first direction (traverse direction), and also in the second direction (pick feed direction) perpendicular to the first direction. The workpiece 5 is processed while repeatedly sliding and moving it in the first direction.

도 16의 (c)는, 공구(3)의 선단부의 영역을 나타내는 도면, 도 16의 (d)는, NC 프로그램의 진척률[%]과, 공구(3)의 선단부의 각 부위의 절삭 이동 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.Figure 16 (c) is a diagram showing the area of the tip of the tool 3, and Figure 16 (d) is a diagram showing the progress rate [%] of the NC program and the cutting movement of each part of the tip of the tool 3. This is a graph showing the relationship between distances.

도 16의 (c)에 나타낸 바와 같이, 공구(3)의 축 방향을 「0°」로 하고 공구(3)가 축과 직교하는 방향을 「90°」로 정의하여, 0° 부근을 영역 R1로 하고 90° 부근을 영역 R5로 하여 공구(3)의 선단부를 5개의 영역 R1, R2, R3, R4, R5로 분할한다. 그러면 NC 프로그램의 데이터로부터, 각 영역 R1 내지 R5에 의하여 워크(5)를 절삭하는 거리를 산출할 수 있으며, 예를 들어 도 16의 (d)에 나타내는 그래프처럼 된다. 또한 본 실시 형태에서는, 5개의 영역 R1 내지 R5로 구분하는 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in Figure 16 (c), the axial direction of the tool 3 is defined as "0°", the direction perpendicular to the axis of the tool 3 is defined as "90°", and the area around 0° is defined as area R1. and dividing the tip of the tool 3 into five regions R1, R2, R3, R4, and R5, with the area around 90° being the region R5. Then, from the data of the NC program, the distance for cutting the work 5 in each region R1 to R5 can be calculated, for example, as shown in the graph shown in (d) of FIG. 16. Additionally, in this embodiment, an example of division into five regions R1 to R5 will be described, but the present invention is not limited to this.

따라서 워크(5)의 가공을 실시할 때, NC 프로그램의 진척률에 대한, 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리의 데이터가 얻어진다. 즉, 본 실시 형태에서는, 실제로 워크(5)를 가공할 때의 공구(3)의 가공 패스 중에서, 해당 공구(3)가 워크(5)와 접촉하고 있을 때의 절삭 이동 거리를 산출한다. 이때, CAD 데이터를 참조하여 공구(3)가 워크(5)에 접촉하고 있는 영역 R1 내지 R5를 특정하고, 또한 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 거리를 구한다.Therefore, when machining the work 5, data on the cutting movement distance of each region R1 to R5 are obtained in relation to the progress rate of the NC program. That is, in this embodiment, the cutting movement distance when the tool 3 is in contact with the work 5 is calculated during the machining pass of the tool 3 when actually machining the work 5. At this time, the regions R1 to R5 where the tool 3 is in contact with the workpiece 5 are specified with reference to the CAD data, and the cutting distances for each region R1 to R5 are determined.

도 17은, 공구(3)를 NC 프로그램에 따라 작동시켜 워크(5)를 가공하였을 때의, 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 마모량 M의 관계를 나타내는 그래프이다.Figure 17 is a graph showing the relationship between the cutting movement distance and the wear amount M of each region R1 to R5 when the workpiece 5 is machined by operating the tool 3 according to an NC program.

이 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 마모량 M의 관계는 이하와 같이 구해진다.The relationship between this cutting travel distance and the wear amount M of each region R1 to R5 is obtained as follows.

먼저, 마모량 M의 데이터를 수집하는 처리로서는, 공구(3)를 사용하여 실제로 워크(5)를 가공하고, 이 가공 시에 있어서의 마모량을 측정하여 메모리 등에 기억한다. 즉, 가공 전후의 공구 형상의 측정 결과를 비교하여 공구(3)의 마모량을 얻는다.First, as a process for collecting data on the amount of wear M, the work 5 is actually processed using the tool 3, and the amount of wear during this processing is measured and stored in a memory or the like. That is, the wear amount of the tool 3 is obtained by comparing the measurement results of the tool shape before and after machining.

그리고 공구(3)가 워크(5)의 가공을 개시하고 나서 가공이 종료되기까지의 사이의 가공 패스를 취득하고, 그 가공 패스 중에서, 공구(3)가 워크(5)와 접촉하고 있는 장소 및 접촉하고 있지 않은 장소를 산출하고, 공구(3)와 워크(5)가 접촉하고 있는 장소에 있어서의 이동 거리를 「절삭 이동 거리」로 한다.Then, the machining path from when the tool 3 starts machining the workpiece 5 to the end of machining is acquired, and among the machining paths, the place where the tool 3 is in contact with the workpiece 5 and The location that is not in contact is calculated, and the movement distance in the location where the tool 3 and the workpiece 5 are in contact is taken as the “cutting movement distance.”

이와 같이 하여 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 마모량 M의 관계가 얻어진다.In this way, the relationship between the cutting travel distance and the wear amount M of each region R1 to R5 is obtained.

도 17의 그래프로부터 이해되는 바와 같이, 절삭 이동 거리가 일정한 것을 조건으로 하면, 공구(3)의 선단의 「0°」 부근의 영역 R1에서는 마모량이 작고 영역 R2에서는 마모량이 커지고, 또한 영역 R5를 향할수록 마모량이 작아지는 것을 이해할 수 있다. 즉, 대략적으로 말하자면 마모량의 크기는 R2>R3>R4>R5>R1로 되어 있다.As can be understood from the graph in FIG. 17, under the condition that the cutting movement distance is constant, the amount of wear is small in area R1 near “0°” of the tip of the tool 3, the amount of wear is large in area R2, and further in area R5. You can understand that the further you go, the smaller the amount of wear becomes. That is, roughly speaking, the amount of wear is R2>R3>R4>R5>R1.

그리고 제어부(13)에서는, 도 16의 (d)에 나타낸 그래프와 도 17에 나타낸 그래프에 기초하여, NC 프로그램의 진척률에 대한 각 영역 R1 내지 R5의 마모량을 추정할 수 있다. 예를 들어 도 15에 나타내는 그래프가 얻어진다.And the control unit 13 can estimate the amount of wear in each region R1 to R5 in relation to the progress rate of the NC program based on the graph shown in (d) of FIG. 16 and the graph shown in FIG. 17. For example, the graph shown in Figure 15 is obtained.

그리고 도 15에 나타내는 그래프를 참조함으로써, NC 프로그램의 진척률에 대한, 각 영역 R1 내지 R5의 마모량 M을 추정할 수 있다. 이 추정 결과를 사용하여 공구(3)의 형상을 보정함으로써 고정밀도의 가공을 행한다. 상세한 보정 방법은, 전술한 초기 교정 처리에 의한 윤곽 오차를 연산하고, 또한 상술한 마모량 M을 고려하여 NC 프로그램을 보정하면 된다.And by referring to the graph shown in FIG. 15, the wear amount M of each region R1 to R5 can be estimated in relation to the progress rate of the NC program. High-precision machining is performed by correcting the shape of the tool 3 using this estimation result. The detailed correction method is to calculate the contour error by the initial correction process described above and to correct the NC program by considering the wear amount M described above.

구체적으로 공구(3)의 선단 0°로부터 90°까지의 91개의 각도에 대하여 각각 마모량 M을 연산하고, NC 프로그램의 진척률이 100%일 때의 공구(3)의 형상(즉, 마모량 M을 고려한 공구(3)의 형상)을 기준으로 한 윤곽 오차를 참조 부호 「#600 내지 690」으로서 제어부(13)의 메모리에 기억한다. 즉, 「#500 내지 #590」은, 마모량 M을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호이고, 「#600 내지 #690」은, 마모량 M을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호이다.Specifically, the wear amount M is calculated for each of 91 angles from 0° to 90° at the tip of the tool 3, and the shape of the tool 3 when the NC program progress rate is 100% (i.e., the wear amount M is calculated as The outline error based on the considered shape of the tool 3 is stored in the memory of the control unit 13 as reference numerals “#600 to 690”. That is, “#500 to #590” are reference codes based on outline errors that do not take the wear amount M into consideration, and “#600 to #690” are reference codes based on outline errors that take the wear amount M into account.

그리고 가공의 진척률에 따라, 참조 부호 #500 내지 #590 및 참조 부호 #600 내지 #690을 배분하여 보정값을 연산하여 NC 프로그램을 보정한다.Then, according to the progress rate of machining, reference codes #500 to #590 and reference codes #600 to #690 are allocated to calculate a correction value to correct the NC program.

스텝 105에 있어서, 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리마다의 휨양 L을 예측한다. 구체적으로 도 19에 나타낸 그래프를 작성하여 각 영역 R1 내지 R5마다의, 진척률에 따른 휨양 L을 예측한다.In step 105, the amount of warpage L for each cutting movement distance of each region R1 to R5 is predicted. Specifically, the graph shown in FIG. 19 is created to predict the amount of deflection L according to the progress rate for each region R1 to R5.

여기서는, 절삭 이동 거리와 공구(3)의 휨양 L의 관계를 산출하고, 이 관계를 대응 테이블로서 메모리 등에 기억한다. 그리고 실 가공 시에 있어서, 공구(3)가 휨에 의하여 형상 변화된 양을 추정하여 NC 프로그램을 보정한다. 이하, 상세히 설명한다.Here, the relationship between the cutting travel distance and the deflection amount L of the tool 3 is calculated, and this relationship is stored in memory or the like as a correspondence table. And during actual machining, the NC program is corrected by estimating the amount of shape change of the tool 3 due to bending. Hereinafter, it will be described in detail.

도 16에는, 공구(3)를 사용하여 워크(5)를 가공하는 수순, 및 공구(3)의 절삭 이동 거리가 나타나 있다.Figure 16 shows the procedure for machining the workpiece 5 using the tool 3 and the cutting movement distance of the tool 3.

전술한 바와 같이 NC 프로그램의 데이터로부터, 각 영역 R1 내지 R5에 의하여 워크(5)를 절삭하는 거리를 산출할 수 있으며, 예를 들어 도 16의 (d)에 나타내는 그래프처럼 된다. 또한 본 실시 형태에서는, 5개의 영역 R1 내지 R5로 구분하는 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, from the data of the NC program, the distance for cutting the work 5 in each region R1 to R5 can be calculated, for example, as shown in the graph shown in (d) of FIG. 16. Additionally, in this embodiment, an example of division into five regions R1 to R5 will be described, but the present invention is not limited to this.

따라서 워크(5)의 가공을 실시할 때, NC 프로그램의 진척률에 대한, 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리의 데이터가 얻어진다.Therefore, when machining the work 5, data on the cutting movement distance of each region R1 to R5 are obtained in relation to the progress rate of the NC program.

도 18은, 공구(3)를 NC 프로그램에 따라 작동시켜 워크(5)를 가공하였을 때의, 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 휨양 L의 관계를 나타내는 그래프이다.Figure 18 is a graph showing the relationship between the cutting movement distance and the deflection amount L of each region R1 to R5 when the workpiece 5 is machined by operating the tool 3 according to an NC program.

여기서, 이 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 휨양 L의 관계는 이하와 같이 구해진다.Here, the relationship between this cutting travel distance and the amount of deflection L of each region R1 to R5 is obtained as follows.

먼저, 공구(3)의 마모량 M의 데이터를 수집한다. 여기서는, 공구(3)를 사용하여 실제로 워크(5)를 가공하고, 이 가공 시에 있어서의 마모량을 측정하여 메모리 등에 기억한다. 즉, 가공 전후의 공구 형상의 측정 결과를 비교하여 공구(3)의 마모량을 얻는다.First, data on the wear amount M of the tool 3 are collected. Here, the work 5 is actually processed using the tool 3, and the amount of wear during this processing is measured and stored in a memory or the like. That is, the wear amount of the tool 3 is obtained by comparing the measurement results of the tool shape before and after machining.

다음으로, 가공 후의 워크 형상을 측정하고, 본래 가공할 예정의 형상(CAD 데이터 등)과 비교하여 절삭 잔여량을 얻는다. 즉, 절삭 잔여의 원인은 마모와 휨이므로, 절삭 잔여량이 마모보다 많은 경우에는 그 많은 만큼이 휨으로 된다.Next, the shape of the workpiece after machining is measured and compared with the shape originally planned to be machined (CAD data, etc.) to obtain the remaining cutting amount. In other words, the causes of cutting residuals are wear and bending, so if the cutting residual amount is greater than wear, the greater amount becomes bending.

따라서 절삭 잔여량-마모량=휨양의 식으로부터 휨양이 얻어진다.Therefore, the amount of warpage is obtained from the equation of remaining cutting amount - amount of wear = amount of warpage.

이와 같이 하여 절삭 이동 거리와 각 영역 R1 내지 R5의 휨양 L의 관계가 얻어진다.In this way, the relationship between the cutting travel distance and the amount of deflection L of each region R1 to R5 is obtained.

도 18의 그래프로부터 이해되는 바와 같이, 절삭 이동 거리가 일정한 것을 조건으로 하면, 공구(3)의 선단의 「0°」 부근의 영역 R1에서는 휨양 L이 작고 영역 R2에서는 휨양 L이 커지고, 또한 영역 R5을 향할수록 휨양 L이 작아지는 것을 이해할 수 있다. 즉, 대략적으로 말하자면 휨양 L의 크기는 R2>R3>R4>R5>R1로 되어 있다.As can be understood from the graph in FIG. 18, under the condition that the cutting movement distance is constant, the amount of deflection L is small in area R1 near “0°” of the tip of the tool 3, and the amount of deflection L is large in area R2, and the amount of deflection L is large in area R2. It can be understood that the amount of deflection L becomes smaller as it approaches R5. That is, roughly speaking, the size of the deflection amount L is R2>R3>R4>R5>R1.

그리고 제어부(13)에서는, 도 16의 (d)에 나타낸 그래프와 도 18에 나타낸 그래프에 기초하여, NC 프로그램의 진척률에 대한 각 영역 R1 내지 R5의 휨양 L을 추정할 수 있다. 예를 들어 도 19에 나타내는 그래프가 얻어진다.And the control unit 13 can estimate the amount of warpage L of each region R1 to R5 with respect to the progress rate of the NC program based on the graph shown in (d) of FIG. 16 and the graph shown in FIG. 18. For example, the graph shown in Figure 19 is obtained.

그리고 도 19에 나타내는 그래프를 참조함으로써, NC 프로그램의 진척률에 대한, 각 영역 R1 내지 R5의 휨양 L을 추정할 수 있다. 이 추정 결과를 사용하여 공구(3)의 형상을 보정함으로써 고정밀도의 가공을 행한다. 상세한 보정 방법은, 전술한 초기 교정 처리에 의하여 윤곽 오차를 연산하고, 또한 상술한 휨양 L을 고려하여 NC 프로그램을 보정하면 된다.And by referring to the graph shown in FIG. 19, the amount of warpage L of each region R1 to R5 with respect to the progress rate of the NC program can be estimated. High-precision machining is performed by correcting the shape of the tool 3 using this estimation result. The detailed correction method is to calculate the contour error through the initial correction process described above and correct the NC program by considering the amount of warpage L described above.

구체적으로 공구(3)의 선단 0°로부터 90°까지의 91개의 각도에 대하여 각각 휨양 L을 연산하고, NC 프로그램의 진척률이 100%일 때의 공구(3)의 형상(즉, 휨양 L을 고려한 공구(3)의 형상)을 기준으로 한 윤곽 오차를 참조 부호 「#600 내지 690」으로서 제어부(13)의 메모리에 기억한다. 즉, 「#500 내지 #590」은, 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호이고, 「#600 내지 #690」은 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호이다.Specifically, the amount of deflection L is calculated for each of 91 angles from 0° to 90° of the tip of the tool 3, and the shape of the tool 3 when the progress rate of the NC program is 100% (i.e., the amount of deflection L) is calculated as The outline error based on the considered shape of the tool 3 is stored in the memory of the control unit 13 as reference numerals “#600 to 690”. That is, “#500 to #590” are reference codes based on outline errors that do not take the amount of warpage L into consideration, and “#600 to #690” are reference codes based on outline errors that take the amount of warpage L into consideration.

도 20은, 0° 로부터 90°까지의 각 각도마다의, 참조 부호 #500과 참조 부호 #600의 배분율을 나타내는 설명도이다. 공구(3)에 의한 가공이 개시되고 나서 종료되기까지의 배분율이 설정되어 있다.Fig. 20 is an explanatory diagram showing the distribution ratio of reference symbols #500 and #600 for each angle from 0° to 90°. The distribution ratio from the start of machining with the tool 3 to the end is set.

도 20으로부터 이해되는 바와 같이, 가공 개시 전에 있어서는, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #500 내지 #590을 100%, 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #600 내지 #690을 0%로 한다. 그 후, 진척률이 높아짐에 따라 참조 부호 #600 내지 #690의 비율을 증가시키고 참조 부호 #500 내지 #590의 비율을 저하시킨다. 가공 종료 시에 있어서, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #500 내지 #590을 0%, 마모 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #600 내지 #690을 100%로 한다.As can be understood from FIG. 20, before the start of processing, reference symbols #500 to #590 are 100% due to the contour error not considering the wear amount M and the amount of deflection L, and reference symbols are 100% due to the contour error considering the amount of wear M and the amount of deflection L. Set #600 to #690 as 0%. Thereafter, as the progress rate increases, the ratio of reference marks #600 to #690 increases and the ratio of reference marks #500 to #590 decreases. At the end of machining, 0% for reference symbols #500 to #590 due to contour error not considering wear amount M and amount of deflection L, and 100% for reference symbols #600 to #690 due to contour error considering wear M and amount of deflection L. Do it in %.

예를 들어 전술한 도 9의 (f85)에 기재한 X 성분인 [-1.68077+[-0.90974*[#565*0.227+#566*0.773]]]을 예로 들면, 참조 부호 「#565」를, 「#565」과 「#665」를 소정의 비율로 배분한 수치로 한다. 마찬가지로 참조점 「#566」을, 「#566」과 「#666」을 소정의 비율로 배분한 수치로 한다.For example, taking [-1.68077+[-0.90974*[#565*0.227+#566*0.773]]], which is the Let “#565” and “#665” be the numbers distributed at a predetermined ratio. Similarly, the reference point “#566” is assumed to be a numerical value obtained by distributing “#566” and “#666” at a predetermined ratio.

구체적으로 도 9의 (f85)에 나타낸 「#565」를 「(0.667)*(#565)+(0.333)*(#665)」로 한다. 이 경우에는, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #565의 비율은 「0.667」이고, 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #665의 비율은 「0.333」이다.Specifically, “#565” shown in (f85) of FIG. 9 is set to “(0.667)*(#565)+(0.333)*(#665)”. In this case, the ratio of reference symbol #565 due to the contour error not considering the wear amount M and the amount of deflection L is “0.667”, and the ratio of reference symbol #665 due to the contour error considering the amount of wear M and the amount of deflection L is “0.333”. am.

즉, 각도 65°의 경우에는 도 21의 식에 나타낸 바와 같이 X 좌표를 연산한다. 또한 Y 좌표, Z 좌표는 기재를 생략하고 있지만 X 좌표와 마찬가지의 연산식으로 된다.That is, in the case of an angle of 65°, the X coordinate is calculated as shown in the equation in FIG. 21. Additionally, although the description of the Y coordinate and Z coordinate is omitted, the calculation formula is the same as that for the X coordinate.

마모 및 휨에 의하여 변화된 후의 실제의 공구의 형상은, 가공이 종료되고 측정을 실시하기까지 알 수 없다. 그러나 전술한 도 15 및 도 19에 나타낸 그래프를 참조함으로써 마모량 및 휨양을 추정할 수 있다.The actual shape of the tool after it has changed due to wear and bending cannot be known until machining is completed and measurement is performed. However, the amount of wear and deflection can be estimated by referring to the graphs shown in FIGS. 15 and 19 described above.

스텝 S106에 있어서, NC 프로그램에, 마모 예측 및 휨 예측을 가한 벡터 연산식을 부가하고, 또한 가공 종료 시점에서의 공구(3)의 각 각도(0° 내지 90°)에 있어서의 총 마모량을 전용 파일 등에 보존한다.In step S106, a vector calculation equation that adds wear prediction and warpage prediction is added to the NC program, and the total wear amount at each angle (0° to 90°) of the tool 3 at the end of machining is dedicated. Save it in files, etc.

스텝 S107에 있어서, 가공기(1)의 제어부(13)에 NC 프로그램을 읽어들이게 한다.In step S107, the control unit 13 of the processing machine 1 is made to read the NC program.

스텝 S109에 있어서, 스텝 S102의 처리에서 채취한 공구 형상에 기초하여 NC 프로그램의 보정량을 산출하고, 참조 부호(#500 내지 #590)를 제어부(13)의 메모리 등에 세트한다.In step S109, the correction amount of the NC program is calculated based on the tool shape sampled in the process of step S102, and reference symbols (#500 to #590) are set in the memory of the control unit 13, etc.

스텝 S110에 있어서, 공구(3)의 마모량 및 휨양의 데이터에 기초하여 NC 프로그램의 보정량을 산출하고, 참조 부호(#600 내지 #690)를 제어부(13)의 메모리 등에 세트한다. 그 후, 스텝 S111에 있어서, 공구(3)에 의한 가공을 개시한다.In step S110, the correction amount of the NC program is calculated based on the data of the wear amount and deflection amount of the tool 3, and reference codes (#600 to #690) are set in the memory of the control unit 13, etc. After that, in step S111, processing using the tool 3 starts.

이렇게 하여, 공구(3)의 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 기초하여 NC 프로그램을 보정하여 공구(3)를 작동시켜 워크(5)의 가공을 실시할 수 있는 것이다.In this way, the NC program can be corrected based on the contour error considering the wear amount M and the deflection amount L of the tool 3, and the tool 3 can be operated to process the workpiece 5.

이와 같이 하여 워크의 가공기에서는, 워크(5)의 가공이 진행됨에 따라 변동되는 공구(3)의 마모량 및 휨양을 미리 측정하여, 절삭 이동 거리에 따른 마모량 및 휨양을 추정한다. 그리고 공구(3)에 의한 워크(5)의 가공이 개시되고 나서 가공이 진척됨에 따라, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 「#500 내지 #590」과, 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 「#600 내지 #690」의 비율을 변화시켜 NC 프로그램을 보정하고 있다. 따라서 공구(3)의 윤곽 오차 및 공구(3)의 마모량에 따른 적절한 NC 프로그램의 보정이 가능해져, 워크(5)를 고정밀도로 가공하는 것이 가능해진다.In this way, the workpiece processing machine measures in advance the amount of wear and deflection of the tool 3 that changes as the machining of the workpiece 5 progresses, and estimates the amount of wear and deflection according to the cutting movement distance. And, as processing progresses after the machining of the workpiece 5 with the tool 3 is started, reference numerals "#500 to #590" due to contour errors that do not take into account the wear amount M and the deflection amount L, and the wear amount M and The NC program is corrected by changing the ratio of reference symbols “#600 to #690” due to the contour error considering the amount of deflection L. Therefore, appropriate correction of the NC program according to the contour error of the tool 3 and the amount of wear of the tool 3 becomes possible, making it possible to process the work 5 with high precision.

또한 참조 부호 #500 내지 #590과, 참조 부호 #600 내지 #690의 비율은, 일례로서 도 20에 나타낸 비율을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 워크(5), 공구(3)의 형상, 상황에 따라 적당한 변경이 가능하다.In addition, the ratio of reference numerals #500 to #590 and reference numerals #600 to #690 has been explained by taking the ratio shown in FIG. 20 as an example, but the present invention is not limited thereto, and the work 5 and the tool ( 3) Appropriate changes are possible depending on the shape and situation.

그리고, 상기 기재 내용을 워크의 가공 방법으로서 파악해도 된다.Additionally, the above description may be viewed as a processing method for a workpiece.

즉, 이 워크의 가공 방법은, 워크를 보유 지지하는 워크 보유 지지 단계와, 상기 워크 보유 지지 단계에서 보유 지지된 보유 지지필 워크를 가공하는 공구를 보유 지지하는 공구 보유 지지 단계와, 상기 보유 지지필 워크를 상기 공구 보유 지지 단계에서 보유 지지된 보유 지지필 공구로 가공한다. 그 때문에, 상기 보유 지지필 워크에 대하여 상기 보유 지지필 공구를 이동시키는 이동 단계를 가지며, 그 이동 단계는, NC 프로그램에 기초하여 상기 보유 지지필 워크에 대하여 상기 보유 지지필 공구를 이동시키는 단계로 된다. 그 때문에, 이 NC 프로그램은, 상기 보유 지지필 공구의 위치를 산출하기 위한 연산식이 내장되어 있는 워크의 가공 방법으로서 파악해도 된다.That is, this work processing method includes a work holding step for holding the work, a tool holding step for holding a tool for processing the held work held in the work holding step, and the holding step for holding the work. The peel work is machined with a hold-fill tool held in the tool hold-hold step. Therefore, there is a moving step of moving the held tool with respect to the held work, and the moving step includes moving the held tool with respect to the held work based on an NC program. do. Therefore, this NC program can be viewed as a workpiece machining method in which a calculation formula for calculating the position of the held tool is built-in.

상기 워크의 가공 방법에 있어서, 상기 NC 프로그램은, 상기 보유 지지필 공구의 윤곽 오차에 의한 상기 보유 지지필 워크의 가공 오차의 발생을 억제하기 위하여 상기 연산식을 사용하여 상기 보유 지지필 공구의 위치를 보정하도록 해도 된다.In the workpiece machining method, the NC program positions the held tool using the calculation equation to suppress the occurrence of machining errors of the held workpiece due to contour errors of the held tool. You may correct it.

또한 상기 워크의 가공 방법에 있어서, 상기 윤곽 오차가 구해져 있는 상기 보유 지지필 공구의 부위는, 비연속된 띄엄띄엄한 상태로 존재하고 있고, 상기 가공점이, 상기 윤곽 오차가 존재하고 있지 않은 상기 보유 지지필 공구의 부위로 되어 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 상기 가공점을 사이로 하여 서로가 인접해 있는 2개의 부위의 윤곽 오차를 사용하여 상기 가공점의 윤곽 오차를 산출하고, 이 산출한 윤곽 오차를 사용하여 상기 보유 지지필 공구의 위치의 보정을 하도록 해도 된다.Additionally, in the workpiece machining method, the portion of the held tool for which the outline error is calculated exists in a discontinuous and scattered state, and the machining point is the part where the outline error does not exist. In some cases, it is a part of a tool that has been held in place. In this case, the outline error of the machining point is calculated using the outline error of two adjacent parts with the machining point in between, and the calculated outline error is used to determine the position of the held tool. You may make corrections.

또한 상기 워크의 가공 방법에 있어서는, 상기 NC 프로그램에 기초하여, 상기 보유 지지필 공구가 상기 워크의 가공을 개시하고 나서 가공이 종료되기까지의 사이에, 상기 워크에 대하여 이동하는 경로인 가공 패스를 연산하고, 상기 보유 지지필 공구에 있어서의 각 부위가, 상기 워크를 절삭하는 거리인 절삭 이동 거리를 산출하고, 또한 상기 보유 지지필 공구에 의한 가공이 종료되었을 때의 상기 각 부위의 마모량 및 휨양에 따라, 상기 각 부위마다의 절삭 이동 거리와 마모량 및 휨양의 관계를 취득하고, 상기 보유 지지필 공구의 윤곽 오차에 더해, 상기 절삭 이동 거리와 마모량 및 휨양의 관계에 기초하여 상기 NC 프로그램을 보정하도록 해도 된다.In addition, in the method of machining the work, based on the NC program, a machining path, which is a path along which the holding tool moves with respect to the work between the start of machining of the work and the end of machining, is formed. Calculate the cutting movement distance, which is the distance at which each part of the holding tool cuts the work, and calculate the amount of wear and deflection of each part when machining by the holding tool is completed. Accordingly, the relationship between the cutting movement distance, the wear amount, and the amount of deflection for each part is acquired, and the NC program is corrected based on the relationship between the cutting movement distance, the amount of wear, and the amount of deflection, in addition to the contour error of the held tool. You may do so.

또한 상기 워크의 가공 방법에 있어서, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량과, 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 설정하여, 상기 가공 패스가, 상기 가공의 개시로부터 가공의 종료를 향함에 따라, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 저하시키고, 또한 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 증가시키도록 해도 된다.In addition, in the work processing method, the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and deflection and the amount of correction due to the outline error that takes the amount of wear and deflection into account are set, and the machining pass is performed at the start of the machining. As the processing progresses from , the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warpage may be reduced, and the ratio of the correction amount due to the outline error that takes the amount of wear and warpage into account may be increased.

또한 상기 기재 내용을 프로그램(NC 프로그램; 워크의 가공 프로그램)으로서 파악해도 된다.Additionally, the contents described above may be understood as a program (NC program; work processing program).

즉, 워크 보유 지지부로 보유 지지되어 있는 보유 지지필 워크를, 공구 보유 지지부로 보유 지지되어 있는 보유 지지필 공구로 가공하기 위하여, 상기 보유 지지필 워크에 대하여 상기 보유 지지필 공구를 이동시키는 이동 수순을 워크의 가공기에 실행시키기 위한 프로그램이며, 상기 프로그램에는, 상기 보유 지지필 공구의 위치를 산출하기 위한 연산식이 내장되어 있는 프로그램으로서 파악해도 된다.That is, a movement procedure for moving the held tool with respect to the held work in order to process the held work held by the work holding portion with the held tool held by the tool holding portion. It is a program for executing a workpiece processing machine, and the program may be viewed as a program that has a built-in calculation formula for calculating the position of the held tool.

상기 프로그램에 있어서, 상기 보유 지지필 공구의 윤곽 오차에 의한 상기 보유 지지필 워크의 가공 오차의 발생을 억제하기 위하여 상기 연산식을 사용하여 상기 보유 지지필 공구의 위치를 보정하도록 해도 된다.In the above program, the position of the held tool may be corrected using the above calculation equation in order to suppress the occurrence of machining errors of the held workpiece due to contour errors of the held tool.

또한 상기 프로그램에 있어서, 상기 윤곽 오차가 구해져 있는 상기 보유 지지필 공구의 부위는, 비연속된 띄엄띄엄한 상태로 존재하고 있고, 상기 가공점이, 상기 윤곽 오차가 존재하고 있지 않은 상기 보유 지지필 공구의 부위로 되어 있는 경우에는, 상기 가공점을 사이로 하여 서로가 인접해 있는 2개의 부위의 윤곽 오차를 사용하여 상기 가공점의 윤곽 오차를 산출하고, 이 산출한 윤곽 오차를 사용하여 상기 보유 지지필 공구의 위치의 보정을 하도록 해도 된다.In addition, in the above program, the portion of the held tool for which the contour error is calculated exists in a discontinuous and scattered state, and the machining point is the portion of the held tool for which the contour error is not present. If it is a part of a tool, the outline error of the machining point is calculated using the outline error of two adjacent parts with the machining point in between, and the calculated outline error is used to hold the holding point. The position of the peel tool may be corrected.

또한 상기 프로그램에 있어서, NC 프로그램에 기초하여, 상기 보유 지지필 공구가 상기 워크의 가공을 개시하고 나서 가공이 종료되기까지의 사이에, 상기 워크에 대하여 이동하는 경로인 가공 패스를 연산하고, 상기 보유 지지필 공구에 있어서의 각 부위가, 상기 워크를 절삭하는 거리인 절삭 이동 거리를 산출하고, 또한 상기 보유 지지필 공구에 의한 가공이 종료되었을 때의 상기 각 부위의 마모량 및 휨양에 따라, 상기 각 부위마다의 절삭 이동 거리와 마모량 및 휨양의 관계를 취득하고, 상기 보유 지지필 공구의 윤곽 오차에 더해, 상기 절삭 이동 거리와 마모량 및 휨양의 관계에 기초하여 상기 NC 프로그램을 보정하도록 해도 된다.In addition, in the above program, based on the NC program, a machining path, which is a path along which the holding tool moves with respect to the workpiece between the start of machining of the workpiece and the end of machining, is calculated, The cutting movement distance, which is the distance for each part of the holding tool to cut the work, is calculated, and according to the amount of wear and bending of each part when machining with the holding tool is completed, the The relationship between the cutting travel distance, wear amount, and deflection amount for each part may be acquired, and the NC program may be corrected based on the relationship between the cutting travel distance, wear amount, and deflection amount, in addition to the contour error of the held tool.

또한 상기 프로그램에 있어서, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량과, 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 설정하여, 상기 가공 패스가, 상기 가공의 개시로부터 가공의 종료를 향함에 따라, 상기 마모량 및 휨양을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 저하시키고, 또한 상기 마모량 및 휨양을 고려한 윤곽 오차에 의한 보정량의 비율을 증가시키도록 해도 된다.In addition, in the program, the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warpage and the amount of correction due to the outline error that takes the amount of wear and warpage into account are set, so that the machining pass starts from the start of the machining. Towards the end, the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warping may be decreased, and the ratio of the correction amount due to the outline error that takes the amount of wear and warping into account may be increased.

다음으로, 도 22 및 도 23에 나타내는 흐름도를 참조하여, 본 발명에 따른 워크의 가공기의 처리 수순의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 이 다른 실시 형태에서는, 샘플 가공으로부터 본 가공에 이르기까지의 가공기의 처리 수순을 설명한다.Next, with reference to the flowcharts shown in FIGS. 22 and 23, another embodiment of the processing procedure of the workpiece processing machine according to the present invention will be described. In this other embodiment, the processing procedure of the processing machine from sample processing to main processing will be explained.

도 22 및 도 23은, 본 발명에 따른 워크의 가공기의 처리 수순의 다른 실시 형태의 흐름도이다.22 and 23 are flowcharts of another embodiment of the processing procedure of the workpiece processing machine according to the present invention.

먼저, 도 22의 스텝 S201에 있어서, CAM(39)에 의하여, 워크(5)를 샘플 가공할 때의 NC 프로그램, 즉, 공구(3)에 의한 가공 패스의 3차원 좌표가 생성된다. 스텝 S202에 있어서, 전술한 초기 교정 처리를 위하여 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 보유 지지필 공구(3)의 형상이 측정된다.First, in step S201 of FIG. 22, the CAM 39 generates an NC program for sample machining the work 5, that is, the three-dimensional coordinates of the machining path by the tool 3. In step S202, the shape of the held tool 3 is measured by the tool shape measuring device 31 for the above-described initial calibration process.

다음으로, 스텝 203에 있어서, PC(33)에 의하여 샘플 가공용 NC 프로그램에, 공구(3)의 형상을 고려한 벡터 연산식이 부가된다. 즉, 예를 들어 도 21에 나타낸 바 같이, 공구(3)의 좌표를 보정하기 위한 연산식이 NC 프로그램에 내장된다.Next, in step 203, a vector calculation equation considering the shape of the tool 3 is added to the NC program for sample processing by the PC 33. That is, for example, as shown in FIG. 21, a calculation formula for correcting the coordinates of the tool 3 is built into the NC program.

이와 같이 NC 프로그램에, 공구(3)의 위치(좌표값)을 보정하기 위한 연산식이 내장되어 있으므로, 공구를 교환하거나 공구가 마모되었을 때 등에 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성할 필요를 없게 할 수 있다.In this way, since the NC program has a built-in calculation formula for correcting the position (coordinate value) of the tool 3, it is possible to eliminate the need to rewrite the NC program each time, such as when the tool is replaced or the tool is worn.

또한 이 연산식을 사용함으로써, 측정한 공구의 윤곽값을 변수로 저장해 두고 가공 시에 계산(연산)이 행해지므로, NC 프로그램을 한 번 작성하면 그 후 줄곧 이용할 수 있다. 또한 NC 프로그램의 연산식의 연산을 제어부(13)에서 행하므로 전용 장치가 불요해진다.In addition, by using this calculation formula, the measured contour value of the tool is stored as a variable and calculation (operation) is performed during machining, so once the NC program is created, it can be used continuously thereafter. Additionally, since the calculation of the NC program equation is performed in the control unit 13, a dedicated device becomes unnecessary.

다음으로, 스텝 204에 있어서, 제어부(13)에 의하여 샘플 가공용 NC 프로그램이 읽어들여지고, 스텝 205에 있어서, PC(33)에 의하여, 상기 스텝(202)에 있어서 채취된 공구 형상에 기초하여, NC 프로그램에 있어서의 공구 형상 보정량이 산출되어 제어부(13)의 메모리 등에 연산 변수로서 세트된다.Next, in step 204, the NC program for sample processing is read by the control unit 13, and in step 205, the NC program is executed by the PC 33 based on the tool shape taken in step 202. The tool shape correction amount in the program is calculated and set as a calculation variable in the memory of the control unit 13, etc.

다음으로, 스텝 206에 있어서, 가공기(1)에 의하여 워크로서 워크(5)의 샘플 가공이 행해지고, 스텝 207에 있어서, 상기 샘플 가공의 1공정째가 종료된 시점에서 가공이 중단되고, 스텝 208에 있어서, 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 가공기(1) 상의 공구(3)의 형상이 측정되고, 스텝 209에 있어서, 워크(5)의 형상이 측정된다.Next, in step 206, sample processing of the work 5 is performed by the processing machine 1, and in step 207, processing is stopped when the first step of the sample processing is completed, and step 208 In step 209, the shape of the tool 3 on the processing machine 1 is measured by the tool shape measuring device 31, and in step 209, the shape of the work 5 is measured.

다음으로, 스텝 210에 있어서, PC(33)에 의하여 NC 프로그램과 가공기(1)의 CAD 데이터가 비교되어 공구(3)의 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리가 산출된다. 즉, 공구 각도마다의 절삭 이동 거리가 산출된다.Next, in step 210, the NC program is compared with the CAD data of the processing machine 1 by the PC 33, and the cutting movement distance of each region R1 to R5 of the tool 3 is calculated. In other words, the cutting movement distance for each tool angle is calculated.

여기서, 도 13, 도 14를 참조하여 「절삭 이동 거리」의 산출 방법에 대하여 설명한다. 예를 들어 도 13에 나타낸 바와 같이, 표면이 곡면 형상을 갖는 워크(5)를 공구를 사용하여 절삭하는 경우에는, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 공구(3)를 제1 방향(여기서는 화살표 Y1로 나타내는 방향)을 향하여 이동시키고, 또한 제1 방향에 직교하는 방향으로 슬라이드 이동시키고, 다시 화살표 Y1의 방향으로 이동시켜 절삭하는 처리를 연속적으로 실시한다. 이때, 가공 형상에 따라, 예를 들어 도 14의 (b)에 나타내는 가공점 A, 도 14의 (c)에 나타내는 가공점 B와 같이 가공점에 따라, 공구(3)의 선단부가 워크(5)에 접촉하는 부위를 인식할 수 있다.Here, a method for calculating “cutting movement distance” will be described with reference to FIGS. 13 and 14. For example, as shown in FIG. 13, when cutting the work 5 having a curved surface using a tool, as shown in FIG. 14(a), the tool 3 is moved in the first direction ( Here, the material is moved in the direction indicated by arrow Y1), slided in a direction perpendicular to the first direction, and then moved again in the direction of arrow Y1 to be cut, all of which are continuously performed. At this time, depending on the processing shape, for example, processing point A shown in (b) of FIG. 14 and processing point B shown in (c) of FIG. 14, the tip of the tool 3 is moved to the work 5. ) can be recognized.

다음으로, 스텝 S211에 있어서, PC(33)에 의하여, 상기 스텝 208에 있어서 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 측정된 공구(3)의 형상으로부터 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리마다의 마모량 M이 산출된다. 즉, 공구 각도마다의 절삭 이동 거리마다의 마모량 M이 산출된다.Next, in step S211, the wear amount for each cutting travel distance in each region R1 to R5 is determined by the PC 33 from the shape of the tool 3 measured by the tool shape measuring device 31 in step 208. M is calculated. That is, the amount of wear M for each cutting movement distance for each tool angle is calculated.

구체적으로는, 도 15에 나타낸 그래프를 작성하여 각 영역 R1 내지 R5마다의, 진척률에 따른 마모량 M이 산출되어 PC(33)에 기억된다.Specifically, the graph shown in FIG. 15 is created, and the wear amount M according to the progress rate for each region R1 to R5 is calculated and stored in the PC 33.

여기서는, 절삭 이동 거리와 공구(3)의 마모량의 관계를 산출하고, 이 관계를 대응 테이블로서 PC(33)의 메모리 등에 기억한다. 그리고 실 가공 시에 있어서, 공구(3)가 마모에 의하여 형상 변화된 양을 추정하여 NC 프로그램을 보정한다. 이하에 일례를 들어 상세히 설명한다.Here, the relationship between the cutting travel distance and the wear amount of the tool 3 is calculated, and this relationship is stored in the memory of the PC 33, etc. as a correspondence table. And during actual machining, the NC program is corrected by estimating the amount of shape change of the tool 3 due to wear. This will be explained in detail below with an example.

도 16의 (c)는, 공구(3)의 선단부의 영역을 나타내는 도면, 도 16의 (d)는, NC 프로그램의 진척률[%]과, 공구(3)의 선단부 각 부위의 절삭 이동 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.Figure 16 (c) is a diagram showing the area of the tip of the tool 3, and Figure 16 (d) is a diagram showing the progress rate [%] of the NC program and the cutting movement distance of each part of the tip of the tool 3. It is a graph showing the relationship between .

도 17의 그래프로부터 이해되는 바와 같이, 절삭 이동 거리가 일정한 것을 조건으로 하면, 공구(3)의 선단의 「0°」 부근의 영역 R1에서는 마모량이 작고 영역 R2에서는 마모량이 커지고, 또한 영역 R5을 향할수록 마모량이 작아지는 것을 이해할 수 있다. 즉, 대략적으로 말하자면 마모량의 크기는 R2>R3>R4>R5>R1로 되어 있다.As can be understood from the graph in FIG. 17, under the condition that the cutting movement distance is constant, the amount of wear is small in area R1 near “0°” of the tip of the tool 3, the amount of wear is large in area R2, and further in area R5. You can understand that the further you go, the smaller the amount of wear becomes. That is, roughly speaking, the amount of wear is R2>R3>R4>R5>R1.

그리고 PC(33)에서는, 도 16의 (d)에 나타낸 그래프와 도 17에 나타낸 그래프에 기초하여, NC 프로그램의 진척률에 대한 각 영역 R1 내지 R5의 마모량을 추정할 수 있다. 예를 들어 도 15에 나타내는 그래프가 얻어진다.And in the PC 33, based on the graph shown in (d) of FIG. 16 and the graph shown in FIG. 17, the amount of wear of each area R1 to R5 in relation to the progress rate of the NC program can be estimated. For example, the graph shown in Figure 15 is obtained.

그리고 도 15에 나타내는 그래프를 참조함으로써, PC(33)에서는, NC 프로그램의 진척률에 대한, 각 영역 R1 내지 R5의 마모량 M을 산출할 수 있다. 이 산출 결과를 사용하여 공구(3)의 형상을 보정함으로써 고정밀도의 가공을 행한다. 상세한 보정 방법은, 전술한 초기 교정 처리에 의한 윤곽 오차를 연산하고, 또한 상술한 마모량 M을 고려하여 NC 프로그램을 보정하면 된다.And by referring to the graph shown in FIG. 15, the PC 33 can calculate the wear amount M of each region R1 to R5 in relation to the progress rate of the NC program. High-precision machining is performed by correcting the shape of the tool 3 using this calculation result. The detailed correction method is to calculate the contour error by the initial correction process described above and to correct the NC program by considering the wear amount M described above.

구체적으로는, 공구(3)의 선단 0°로부터 90°까지의 91개의 각도에 대하여 각각 마모량 M을 연산하고, NC 프로그램의 진척률이 100%일 때의 공구(3)의 형상(즉, 마모량 M을 고려한 공구(3)의 형상)을 기준으로 한 윤곽 오차를 참조 부호 「#600 내지 690」으로서 제어부(13)의 메모리에 기억한다. 즉, 「#500 내지 #590」은, 마모량 M을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호이고, 「#600 내지 #690」은 마모량 M을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호이다.Specifically, the wear amount M is calculated for each of 91 angles from 0° to 90° of the tip of the tool 3, and the shape of the tool 3 (i.e., the wear amount) when the NC program progress rate is 100% The outline error based on the shape of the tool 3 considering M is stored in the memory of the control unit 13 as reference numerals “#600 to 690”. That is, “#500 to #590” are reference codes based on outline errors that do not take the wear amount M into consideration, and “#600 to #690” are reference codes based on outline errors that take the wear amount M into account.

그리고 PC(33)에 의하여, 가공의 진척률에 따라, 참조 부호 #500 내지 #590 및 참조 부호 #600 내지 #690을 배분하여 보정값이 연산되어 NC 프로그램이 보정된다.Then, the PC 33 calculates correction values by allocating reference symbols #500 to #590 and reference symbols #600 to #690 according to the progress rate of machining, thereby correcting the NC program.

다음으로, 스텝 S212에 있어서, PC(33)에 의하여, 각 영역 R1 내지 R5의 절삭 이동 거리마다의 휨양 L이 산출된다. 즉, 공구 각도마다의 휨양 L과 절삭 이동 거리의 대응 관계가 산출된다.Next, in step S212, the PC 33 calculates the amount of warpage L for each cutting movement distance of each region R1 to R5. In other words, the correspondence between the amount of deflection L for each tool angle and the cutting movement distance is calculated.

구체적으로는, 도 19에 나타낸 그래프를 작성하여 각 영역 R1 내지 R5마다의, 진척률에 따른 휨양 L이 산출되어 PC(33)에 기억된다.Specifically, the graph shown in FIG. 19 is created, and the amount of deflection L according to the progress rate for each region R1 to R5 is calculated and stored in the PC 33.

구체적으로 공구(3)의 선단 0°로부터 90°까지의 91개의 각도에 대하여 각각 휨양 L을 연산하고, NC 프로그램의 진척률이 100%일 때의 공구(3)의 형상(즉, 휨양 L을 고려한 공구(3)의 형상)을 기준으로 한 윤곽 오차를 참조 부호 「#600 내지 690」으로서 제어부(13)의 메모리에 기억한다. 즉, 「#500 내지 #590」은, 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호이고, 「#600 내지 #690」은, 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호이다.Specifically, the amount of deflection L is calculated for each of 91 angles from 0° to 90° of the tip of the tool 3, and the shape of the tool 3 when the progress rate of the NC program is 100% (i.e., the amount of deflection L) is calculated as The outline error based on the considered shape of the tool 3 is stored in the memory of the control unit 13 as reference numerals “#600 to 690”. That is, “#500 to #590” are reference codes based on the outline error that does not take the amount of warpage L into consideration, and “#600 to #690” are reference codes based on the outline error that takes the amount of warpage L into consideration.

도 20으로부터 이해되는 바와 같이, 가공 개시 전에 있어서는, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #500 내지 #590을 100%, 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #600 내지 #690을 0%로 한다. 그 후, 진척률이 높아짐에 따라 참조 부호 #600 내지 #690의 비율을 증가시키고 참조 부호 #500 내지 #590의 비율을 저하시킨다. 가공 종료 시에 있어서, 마모량 M 및 휨양 L을 고려하지 않는 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #500 내지 #590을 0%, 마모량 M 및 휨양 L을 고려한 윤곽 오차에 의한 참조 부호 #600 내지 #690을 100%로 한다.As can be understood from FIG. 20, before the start of processing, reference symbols #500 to #590 are 100% due to the contour error not considering the wear amount M and the amount of deflection L, and reference symbols are 100% due to the contour error considering the amount of wear M and the amount of deflection L. Set #600 to #690 as 0%. Thereafter, as the progress rate increases, the ratio of reference marks #600 to #690 increases and the ratio of reference marks #500 to #590 decreases. At the end of machining, 0% for reference symbols #500 to #590 due to contour error not considering wear amount M and deflection amount L, and 100% for reference symbols #600 to #690 due to contour error considering wear amount M and deflection amount L. Do it in %.

마모 및 휨에 의하여 변화된 후의 실제의 공구의 형상은, 가공이 종료되고 측정을 실시하기까지 알 수 없다. 그러나 전술한 도 15 및 도 19에 나타낸 그래프를 참조함으로써 마모량 및 휨양을 산출할 수 있다.The actual shape of the tool after it has changed due to wear and bending cannot be known until machining is completed and measurement is performed. However, the amount of wear and deflection can be calculated by referring to the graphs shown in FIGS. 15 and 19 described above.

그리고 스텝 S213에 있어서, PC(33)에 의하여, 가공 종료 시점에서의 공구(3)의 각 각도(0° 내지 90°)에 있어서의 휨양 L과 마모량 M과 절삭 이동 거리의 대응 관계가 기억된다.And in step S213, the PC 33 stores the corresponding relationship between the amount of deflection L, the amount of wear M, and the cutting movement distance at each angle (0° to 90°) of the tool 3 at the end of machining. .

그리고 총 마모량 및 총 휨양이 PC(33)에 의하여 가공기(1)의 제어부(13)에 읽어들여진다. 또한 가공 종료 시점에서의 공구(3)의 각 각도(0° 내지 90°)에 있어서의 총 마모량 및 총 휨양을 전용 파일 등에 보존해도 된다.And the total amount of wear and total amount of warpage are read into the control unit 13 of the processing machine 1 by the PC 33. Additionally, the total amount of wear and total amount of deflection at each angle (0° to 90°) of the tool 3 at the end of processing may be stored in a dedicated file or the like.

다음으로, 스텝 214에 있어서, PC(33)에 의하여, 모든 샘플 가공 공정이 종료되었는지 여부가 판정되어, 모든 샘플 가공 공정이 종료되어 있지 않은 경우, 모든 샘플 가공 공정이 종료되기까지 상기 스텝 206 내지 213이 반복된다.Next, in step 214, the PC 33 determines whether all sample processing steps have been completed, and if all sample processing steps have not been completed, the above steps 206 to 206 are continued until all sample processing steps are completed. 213 is repeated.

그리고 상기 스텝 214에 있어서 모든 샘플 가공 공정이 종료되었다고 판정된 경우, 도 23의 스텝 215에 있어서, PC(33)에 의하여, 모든 샘플 가공 공정이 종료된 시점에 있어서의 공구 각도마다의 마모량과 절삭 이동 거리의 대응 그래프 데이터가 작성되어 PC(33)의 메모리 등에 기억되고, 스텝(216)에 있어서, PC(33)에 의하여, 모든 샘플 가공 공정이 종료된 시점에 있어서의 공구 각도마다의 휨양과 절삭 이동 거리의 대응 그래프 데이터가 작성되어 PC(33)의 메모리 등에 기억된다.When it is determined in step 214 that all sample machining processes are completed, in step 215 of FIG. 23, the PC 33 calculates the wear amount and cutting for each tool angle at the time when all sample machining processes are completed. Corresponding graph data of the movement distance is created and stored in the memory of the PC 33, etc., and in step 216, the PC 33 calculates the amount of deflection for each tool angle at the time when all sample machining processes are completed, and Corresponding graph data of the cutting movement distance is created and stored in the memory of the PC 33, etc.

다음으로, 스텝 S217에 있어서, CAM(39)에 의하여, 워크(5)를 본 가공할 때의 패스인 NC 프로그램이 생성되고, 스텝 S218에 있어서, PC(33)에 의하여, 공구 형상 측정 장치(31)에 의하여 본 가공에 있어서의 보유 지지필 공구(3)의 형상이 측정된다.Next, in step S217, the CAM 39 generates an NC program that is a pass for machining the work 5, and in step S218, the PC 33 generates a tool shape measuring device ( 31), the shape of the held tool 3 in the main processing is measured.

그리고 스텝 S219에 있어서, PC(33)에 의하여 본 가공용 NC 프로그램과 CAD 데이터가 비교되어 공구 각도마다의 절삭 이동 거리가 산출되고, 스텝 220에 있어서, PC(33)에 의하여 공구 각도마다의 마모량이 예측되고, 스텝 221에 있어서, PC(33)에 의하여 공구 각도마다의 휨양이 예측된다.Then, in step S219, the NC program for machining is compared with the CAD data by the PC 33 to calculate the cutting movement distance for each tool angle, and in step 220, the wear amount for each tool angle is calculated by the PC 33. It is predicted, and in step 221, the amount of deflection for each tool angle is predicted by the PC 33.

다음으로, 스텝 S222에 있어서, PC(33)에 의하여 본 가공용 NC 프로그램에, 공구 형상, 마모량, 휨양을 고려한 벡터 연산식이 부가되고, 스텝 223에 있어서, PC(33)에 의하여 본 가공용 NC 프로그램이 가공기(1)의 제어부(13)에 읽어들여지고, 스텝 224에 있어서, PC(33)에 의하여 공구 형상, 마모량, 휨양에 의한 보정량이 산출되고, 가공기(1)의 제어부(13)에 있어서의 연산식의 연산 변수로 세트된다. 또한 상기 스텝 217 내지 224의 처리 내용은 샘플 가공의 경우와 마찬가지이다.Next, in step S222, a vector calculation equation considering the tool shape, amount of wear, and amount of deflection is added to the NC program for machining by the PC 33, and in step S223, the NC program for machining is added to the NC program for machining by the PC 33. It is read into the control unit 13 of the processing machine 1, and in step 224, the correction amount based on the tool shape, wear amount, and bending amount is calculated by the PC 33, and the calculation is performed in the control unit 13 of the processing machine 1. It is set as an operation variable in the expression. Additionally, the processing contents of steps 217 to 224 are the same as those for sample processing.

그리고 스텝 S225에 있어서, 상기 본 가공용 NC 프로그램에 의한 제어부(13)의 제어에 기초하여 가공기(1)에 의하여 워크의 본 가공이 개시되고, 스텝 226에 있어서, 연속되는 다른 본 가공이 있는지 여부가 판정되어, 연속되는 다른 본 가공이 있는 경우, 스텝 217로 되돌아가고, 연속되는 다른 본 가공이 없는 경우에는 처리를 종료한다.Then, in step S225, main machining of the work is started by the processing machine 1 based on the control of the control unit 13 by the NC program for main machining, and in step 226, it is determined whether there is another main machining to be continued. It is determined, and if there is other continuous main processing, the process returns to step 217. If there is no other continuous main processing, the process ends.

또한 공구의 휨으로는, 공구 자신의 휨 외에 공구의 베어링의 자세 변화를 생각할 수 있다.Additionally, the deflection of the tool can be considered to be a change in the attitude of the tool's bearings in addition to the deflection of the tool itself.

도 24는, 공구의 베어링의 자세 변화의 모습을 나타내는 개략도이다.Fig. 24 is a schematic diagram showing the change in attitude of the bearing of the tool.

도 24에 나타낸 바와 같이, 공구(3)를 설치한 베어링(3a)을 공기 정압에 의하여 공구 보유 지지 부재(3b) 내에 보유 지지하는 경우에, 그 공구 보유 지지 부재(3b) 내에 있어서 베어링(3a)이 자세 변화를 일으켜 버리는 경우가 있다.As shown in FIG. 24, when the bearing 3a on which the tool 3 is installed is held within the tool holding member 3b by static air pressure, the bearing 3a is held within the tool holding member 3b. ) may cause a change in posture.

도 24에 있어서, 베어링(3a)의 정상적인 상태는 점선으로 나타내고, 베어링(3a)이 자세 변화를 일으킨 상태는 실선으로 나타내고 있다.In Fig. 24, the normal state of the bearing 3a is indicated by a dotted line, and the state in which the bearing 3a has changed its attitude is indicated by a solid line.

이와 같이 공구 보유 지지 부재(3b) 내에 있어서 베어링(3a)이 자세 변화를 일으킨 경우에도, 전술한 본원 발명에 의한 도 12 혹은 도 2 2, 23에 나타낸 처리 수순을 적용하여 윤곽 오차를 보정한 워크(5)의 가공을 실시할 수 있다.In this way, even when the bearing 3a changes posture within the tool holding member 3b, the workpiece in which the contour error is corrected by applying the processing procedures shown in Figure 12 or Figure 2 2 and 23 according to the present invention described above The processing of (5) can be performed.

본 발명에 따르면, 공구의 윤곽 오차에 따라 공구의 위치를 보정하면서 워크의 가공을 하는 워크의 가공 방법 및 워크의 가공기에 있어서, 공구를 교환하거나 공구가 마모되거나 휘거나 하였을 때 등에 그때마다 NC 프로그램을 다시 작성할 필요를 없게 할 수 있다.According to the present invention, in the workpiece machining method and workpiece processing machine for machining the workpiece while compensating the position of the tool according to the contour error of the tool, when the tool is replaced or the tool is worn or bent, etc., an NC program is performed each time. This can eliminate the need to rewrite .

Claims

It is a processing method that processes a workpiece into a desired shape using a tool.
A calculation formula for compensating the position of the tool is built into the NC program,
Calculate a machining path, which is the path along which the tool moves, based on the NC program,
Calculate the cutting movement distance by which each part of the tool cuts the work from the machining pass,
Calculate the amount of wear and deflection of each part of the tool from the cutting movement distance,
The NC program is corrected by the amount of wear and deflection in addition to the contour error of the tool,
Processed using the corrected NC program,
The NC program corrects the position of the tool using the calculation equation to suppress the occurrence of machining errors of the workpiece due to contour errors of the tool.

According to paragraph 1,
By setting the ratio of the correction amount due to the contour error that does not consider the amount of wear and warpage and the amount of correction due to the contour error that takes the amount of wear and warpage into account, as the machining pass progresses from the start of the machining to the end of the machining, A processing method that reduces the ratio of the correction amount due to the contour error that does not take into account the amount of wear and warping, and increases the ratio of the correction amount due to the contour error that takes the amount of wear and warping into account.

According to paragraph 1,
The wear amount is obtained from the change in tool shape measured before and after processing,
A machining method in which the amount of warpage is obtained by obtaining the remaining cutting amount from the difference between the shape of the workpiece measured after machining and the shape targeted for machining, and subtracting the amount of wear from the remaining cutting amount.

It is a processing machine that processes a workpiece into the desired shape using a tool.
A calculation formula for compensating the position of the tool is built into the NC program,
Calculate a machining path, which is the path along which the tool moves, based on the NC program,
Calculate the cutting movement distance by which each part of the tool cuts the work from the machining pass,
Calculate the amount of wear and deflection of each part of the tool from the cutting movement distance,
The NC program is corrected by the amount of wear and deflection in addition to the contour error of the tool,
Processed using the corrected NC program,
The NC program corrects the position of the tool using the calculation equation to suppress the occurrence of machining errors of the workpiece due to contour errors of the tool.

This is a method of creating an NC program to process a workpiece into a desired shape using a tool.
A step for embedding a calculation formula for correcting the position of the tool in the NC program;
A step for embedding a normal unit vector and a variable in the calculation equation to correct the contour error of the tool in the normal direction of the machining point;
A step for calculating a machining path, which is a path along which the tool moves, based on the NC program;
A step of calculating a cutting movement distance, which is the distance by which each part of the tool cuts the work, from the machining pass;
a step for calculating the amount of wear and deflection of each part of the tool from the cutting movement distance;
A method of generating an NC program, comprising a step of correcting the NC program based on the amount of wear and deflection in addition to the contour error of the tool.

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