KR19980061573A - Cnc 와이어 방전가공기의 경사각 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC 와이어 방전가공기로 공작물을 경사각 가공하는 방법에 관한 것으로, 경사각을 정밀하고 용이하게 설정할 수 있는 새로운 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수직내기치구를 이용하여 실제의 경사각을 측정하고 이를 통해 입력 데이타를 보정하여 정밀한 각도의 가공을 할 수 있게 한다.

Description

CNC 와이어 방전가공기의 경사각 가공 방법

도 1은 CNC 와이어 방전가공기의 개략적인 구성도

도 2는 와이어의 각도와 와이어가이드의 위치 관계를 나타내는 설명도

도 3은 다이스의 단면도 및 접점의 위치 관계를 나타내는 설명도

도 4 내지 도 6은 본 발명의 구성을 나타내는 설명도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부가이드

2 : 하부가이드

5 : 와이어

7 : 수직내기치구

[발명의목적]

본 발명은 CNC 와이어 방전가공기로 공작물을 경사각 가공하는데 있어 경사각을 정밀하고 용이하게 설정하기 위한 것이다.

[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]

본 발명은 CNC 와이어 방전가공기의 경사각 가공 방법에 관한 것으로, 접촉 좌표를 피드백 받아 이를 토대로 정확한 각도를 주는 가이드 위치를 산출해서, 경사각 설정의 정밀도 및 용이성을 향상시키도록 한 것이다.

CNC(Computer Numerical Control) 와이어 방전가공기(이하 방전가공기라 함)는 대전된 와이어를 공작물에 접촉시켜, 이 때 발생하는 방전 에너지를 이용해서 공작물을 절삭 가공하는 기기이다. 와이어의 이동은 컴퓨터수치제어를 통해 제어한다.

도 1은 방전가공기의 개략적인 구성도이다.

공작물설치대(3)를 부착하고 있는 테이블(4)과, 상부가이드(1), 하부가이드(2)가 있고, 상부다이스(10)와 하부다이스(20)를 통해 와이어(5)가 연결된다.

테이블(4)은 평면상에서 움직일 수 있고, 상부가이드(1)는 상하 축방향 및 평면상의 이동이 모두 가능하며, 하부가이드(2)는 컬럼(6)에 고정되어 움직이지 않는다.

공작물의 경사각 가공을 하기 위해서는 와이어의 각도를 지정된 만큼 정확하게 설정해야 하는데, 이를 위해 방전가공기의 수치제어 프로그램에 넣어 주는 데이타는, 도 2에서 나타낸 바와 같이 공작물설치대(3) 상부면과 상부다이스(10), 하부다이스(20) 사이의 수직이격거리 T₁과 T₂이다. 이 위치에서 가공하고자 하는 각도 θ₁를 입력하면, 수평이격거리 d₁과 d₂가 산출되어 상부가이드 및 테이블이 이동한다.

d₁과 d₂는 각각 다음의 수학식 1에 의해 구해진다.

[수학식 1]

그러나 상기와 같은 방법으로는 정확한 각도의 설정이 곤란하여 보정이 필요하다. 도 3은 상기 사정을 설명한다.

와이어(5)를 고정하는 다이스(10,20)는 와이어와의 접촉면 모서리가 둥글게 형성된다. 따라서 와이어의 각도에 따라 접점의 위치가 달라진다. θ₁이 0일때 접점의 위치가 가장 높고 θ₁이 증가하면 접점의 위치가 낮아진다. 모서리가 각이 지면 접점은 일정하게 유지될 수 있지만 와이어가 꺾이는 문제가 생기므로 이와 같이 모서리를 둥글게 유지한다.

하지만, 이 경우 상부가이드의 높이에 따라 접점 위치가 변경되므로 입력된 데이타에 따라 와이어의 각도가 정확하게 설정되지 않게 된다.

종래에는 상기와 같은 문제점을 보정하기 위해 가공 후 수정하는 방법을 사용한다. 그러나 이렇게 하는 경우 각도에 따라 매번 시험적으로 가공을 해 보아야하므로 시간의 낭비, 소재의 소모 등이 발생하고, 와이어의 굵기, 다이스의 마모 정도에 따라서 다른 결과가 나오기 때문에 정확한 가공에 어려움이 있다.

[발명이이루고자하는기술적과제]

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 와이어의 경사각 설정을 정확하고 용이하게 하는 새로운 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수직내기치구를 이용하여 실제의 와이어 경사각을 산출하고 이에 따라 입력 데이타를 보정하여 정밀한 각도의 가공을 할 수 있게 한다.

[발명의구성및작용]

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면 부호로 표기하여 설명한다.

도 4내지 도 6은 본 발명의 설명도이다.

T₁, T₂ 및 각도 θ₁이 입력되면 와이어(5)는 수평거리 d₁, d₂로 이동하여 실제의 각도 θ₂를 이루게 된다. 상기 각도 θ₂를 측정하기 위해 다음의 방법을 사용한다.

공작물설치대(3) 위에 수직내기치구(7)를 고정시키고 이를 접촉센서로 활용한다. 방전가공기는 전기를 이용하여 가공하기 때문에 가공기 자체가 센서 역할을 할 수 있고, 서보모터를 사용함으로써 정확한 위치를 피드백 받는 것이 가능하다.

각도θ₁을 좌측으로 지정하여 실제 각도 θ₂를 이루게 한 후, 와이어(5)가 수직내기치구(7)와 접촉되도록 수평 이동시킨다.

수직내기치구와 접촉하면 접촉점의 좌표 x₁을 읽고 원래의 위치로 복귀시킨다.

각도 θ₁을 우측으로 지정하여 실제 각도 θ₂를 이루게 하고, 와이어가 수직내기치구와 접촉되도록 수평 이동시킨다.

수직내기치구와 접촉하면 접촉점의 좌표 x₂를 읽고 원래의 위치로 복귀시킨다.

이상과 같이 접촉점의 좌표 x₁, x₂를 결정하면 실제의 각도 θ₂는 도 6에서 나타낸 바와 같이 다음의 수학식 2로 결정된다.

[수학식 2]

상기 식에서 H는 수직내기치구의 높이를 나타내고, x₃는 접촉점의 좌표차를 나타낸다.

상기 수학식 2에서 구한 각도 θ₂에 따라 수정되는 초기 입력 데이타는 다음과 같이 수학식 3에 의해 구할 수 있다.

[수학식 3]

이상과 같이 수정된 T₃, T₄를 새로이 방전가공기의 수치제어 프로그램에 입력함으로써, 와이어를 정확한 각도로 설정할 수 있다.

[발명의효과]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수직내기치구를 접촉센서로 활용하여 수치제어 프로그램에 의해 와이어의 경사각을 정확하게 산출하도록 하여, 소재의 두께나 경사각, 와이어의 굵기, 기타 가공 조건 변수에 관계없이 정확하게 와이어의 경사각을 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. CNC 와이어 방전가공기로 공작물의 경사각 가공시에, 수직이격거리 T₁, T₂ 및 지정각 θ₁을 입력하고, 수학식 1을 써서 컴퓨터수치제어 프로그램으로 수평거리 d₁, d₂를 산출해서 와이어의 경사각을 설정하는 방법에 있어서, 수직내기치구(7)를 센서로 활용하여 접촉거리 x₁, x₂를 측정하고, 동 측정치와 수학식 2를 써서 실제각 θ₂를 결정해서, 수학식 3을 이용해서 보정된 수직이격거리 T₃, T₄를 얻고, 동 보정치를 새로이 입력하여 정밀한 와이어의 경사각을 얻는 것을 특징으로 하는 CNC 와이어 방전가공기의 경사각 가공 방법.