KR19990062095A - Drill processing apparatus and control method of 2-axis control lathe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공구를 가로 및 세로방향으로 제어할 수 있는 2축제어 선반에서 스핀들 모터를 이용하여 공작물을 소정각도로 회전위치결정하는 동시에 이와 연계하여 드릴이 설치된 공구대를 2축제어하여 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있도록 한 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공작물(30)을 척킹하는 스핀들 척(31)과, 이 스핀들 척(31)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(32), 스핀들 모터(33) 및 타이밍 벨트(34), 공구(35)가 설치되는 공구대(36)가 가로이송축(X10) 및 세로이송축(Z10)으로 위치제어되도록 구성되어 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트(32)를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단(60)과, 상기 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 상기 공구대(36)에 설치되는 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터(33)를 제어하는 수치제어부(50)로 구성된 것이다.According to the present invention, a two-axis control lathe capable of controlling the tool horizontally and vertically rotates the workpiece at a predetermined angle by using a spindle motor, and simultaneously controls the tool post on which the drill is installed in two-axis control to connect the cross section of the workpiece. The present invention relates to a drill processing apparatus for a two-axis control lathe and a method for controlling the same, the spindle chuck (31) for chucking the workpiece (30) and the spindle for rotating the spindle chuck (31) at high speed. A two-axis system in which the shaft 32, the spindle motor 33, the timing belt 34, and the tool post 36 on which the tool 35 is installed are positioned to be controlled by the horizontal feed axis X10 and the vertical feed axis Z10. In the drill processing apparatus of the air lathe, the spindle is positioned on the end surface of the spindle fixing means 60 and the workpiece 30 chucked to the spindle chuck 31 to fix or rotate the spindle shaft 32. Machining point (P1) It is composed of the numeric control section 50 for controlling the spindle motor 33 so as to be located on the drill center point (P2) with the same horizontal line of the drill (D1) which are mounted to the tool rest (36).
Description
본 발명은 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공구를 가로 및 세로방향으로 제어할 수 있는 2축제어 선반에서 스핀들 모터를 이용하여 공작물을 소정각도로 회전위치결정하는 동시에 이와 연계하여 드릴이 설치된 공구대를 2축제어하여 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있도록 한 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drill processing apparatus for a two-axis control lathe and a control method thereof, and more particularly, to rotate a workpiece at a predetermined angle using a spindle motor in a two-axis control lathe capable of controlling the tool horizontally and vertically. The present invention relates to a drill processing apparatus and a control method of a two-axis control lathe for positioning a hole in the cross-section of the workpiece by positioning two axes of the tool bar in which the drill is installed.
일반적인 수치제어 선반은 첨부도면 도1에 도시된 바와 같이 공작물(10)을 척킹하는 스핀들 척(11)과, 이 스핀들 척(11)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(12), 스핀들 모터(13) 및 타이밍 벨트(14)와, 공구(15)가 설치되는 공구대(16)가 가로이송축(X1) 및 세로이송축(Z1)으로 위치제어되도록 구성되어 있다.A general numerical control lathe includes a spindle chuck 11 for chucking the workpiece 10 as shown in FIG. 1, a spindle shaft 12 for rotating the spindle chuck 11 at high speed, and a spindle motor 13. And the timing belt 14 and the tool post 16 on which the tool 15 is installed are controlled by the horizontal feed axis X1 and the vertical feed axis Z1.
이러한 2축제어 선반을 이용하여 공작물(10)의 단면에 구멍을 가공하는 경우에는 공작물(10)의 센터에만 구멍가공이 가능하였다.In the case where a hole is formed in the cross section of the work piece 10 using this two-axis control lathe, only the center of the work piece 10 can be drilled.
따라서 공작물(10)의 센터부분 뿐만이 아니라 단면의 다른 위치에 구멍을 가공하기 위해서는 공구(15)를 가로 및 세로방향뿐만이 아닌 상하방향으로도 제어가능한 3축 제어선반을 이용하여야 되는데 이를 위해서는 설비투자비에 부담을 안게 되는 문제점이 있다.Therefore, in order to machine holes not only in the center of the workpiece 10 but also in other positions of the cross section, it is necessary to use a three-axis control lathe that can control the tool 15 not only horizontally and vertically but also vertically. There is a problem that bears the burden.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 2축제어 선반에서 공작물의 단면 중심뿐만이 아니라 단면상의 다른 위치에도 수치제어에 의해 구멍을 가공할 수 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is not only the center of the cross-section of the workpiece in the two-axis control lathe drill machining of the two-axis control lathe that can process the hole by numerical control at other positions on the cross-section An apparatus and a control method thereof are provided.
이를 위하여 본 발명은 2축제어 선반에서, 상기 스핀들 샤프트를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단과, 상기 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 상기 공구대에 설치되는 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터를 제어하는 수치제어부를 사용하는 2축제어 선반의 드릴가공장치를 제공하려는 것이다.To this end, the present invention is a two-axis control lathe, the spindle fixing means for fixing or rotating the spindle shaft and a drill machining point located on the cross section of the workpiece chucked to the spindle chuck drill is installed on the tool post It is to provide a factory value of a drill of a two-axis control lathe using a numerical control unit for controlling the spindle motor to be located on the same horizontal line as the drill center point of the.
도 1 은 종래 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도,1 is a plan view schematically showing the configuration of a drill processing apparatus of a conventional two-axis control lathe,
도 2 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도,Figure 2 is a plan view schematically showing the configuration of a drill processing apparatus of a two-axis control lathe according to the present invention,
도 3a 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물의 단면에 구멍을 가공하기 전의 상태를 보이는 작동상태도,Figure 3a is an operating state showing the state before processing a hole in the cross section of the workpiece by the drill processing device of the two-axis control lathe according to the present invention,
도 3b 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물상의 드릴가공 포인트와 드릴의 드릴중심 포인트가 동일 수평선상에서 일치된 상태를 보이는 작동상태도,Figure 3b is an operating state showing a state in which the drill machining point on the workpiece and the drill center point of the drill coincide on the same horizontal line by the drill processing apparatus of the two-axis control lathe according to the present invention,
도 3c 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물상의 드릴가공 포인트와 드릴중심 포인트가 일치된 상태를 보이는 작동상태도,Figure 3c is an operating state showing a state in which the drill machining point on the workpiece and the drill center point on the workpiece by the drill processing apparatus of the two-axis control lathe according to the present invention,
도 4 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 제어순서를 보이는 플로우차트이다.Figure 4 is a flowchart showing the control procedure of the drill processing apparatus of a two-axis control lathe according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호설명Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
30 : 공작물 Z10 : 세로 이송축30 workpiece Z10 longitudinal feed axis
31 : 스핀들 척 40 : 디스크31: spindle chuck 40: disc
32 : 스핀들 샤프트 42 : 유압 브레이크32: spindle shaft 42: hydraulic brake
33 : 스핀들 모터 P1 : 드릴가공 포인트33: Spindle Motor P1: Drilling Point
34 : 타이밍 벨트 D1 : 드릴34: timing belt D1: drill
35 : 공구 P2 : 드릴중심 포인트35 tool P2 drill center point
36 : 공구대 50 : 수치제어부36: tool bar 50: numerical control unit
X10 : 가로이송축 60 : 스핀들 고정수단X10: horizontal feed shaft 60: spindle fixing means
즉 본 발명은 공작물을 척킹하는 스핀들 척과, 이 스핀들 척을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트, 스핀들 모터 및 타이밍 벨트, 공구가 설치되는 공구대가 가로이송축 및 세로이송축으로 위치제어되도록 구성되어 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단과, 상기 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 상기 공구대에 설치되는 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터를 제어하는 수치제어부를 포함하여 구성한 2축제어 선반의 드릴가공장치를 제공하려는 것이다.That is, the present invention provides a spindle chuck for chucking a workpiece, a spindle shaft for rotating the spindle chuck at high speed, a spindle motor and a timing belt, and a tool post on which a tool is installed is controlled by a horizontal feed axis and a vertical feed axis. In the drill processing apparatus of the drill, the spindle centering means for fixing or rotating the spindle shaft, and the drill center point of the drill installed on the tool post, the drill processing point located on the end surface of the workpiece chucked to the spindle chuck To provide a factory value of the drill of the two-axis control lathe including a numerical control unit for controlling the spindle motor to be located on the same horizontal line.
본 발명은 또한 디스크로부터 유압브레이크가 떨어지도록 하는 단계;The present invention also provides a step of letting the hydraulic brake off the disk;
수치제어부에 의해 스핀들 모터가 제어되어 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 회전위치결정제어한 후 정지시키는 단계;Controlling the spindle motor by the numerical control unit to stop the drill machining point located on the cross-section of the workpiece chucked to the spindle chuck, by rotating the positioning control so as to be positioned on the same horizontal line as the drill center point of the drill;
유압브레이크가 디스크에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트를 고정하는 단계;Fixing the spindle shaft by controlling the hydraulic brake to be in close contact with the disc;
수치제어부에 의해 공구대의 세로이송축을 제어하여 드릴의 드릴중심 포인트를 상기 드릴가공 포인트와 일치시키는 단계;Controlling the longitudinal axis of the tool post by the numerical control unit to match the drill center point of the drill with the drill machining point;
수치제어부에 의해 공구대의 가로이송축을 제어하여 드릴가공 포인트에 일치되어 있는 드릴을 공작물을 향해 이송시켜 구멍을 가공하는 단계;Controlling the transverse axis of the tool post by the numerical control unit to transfer the drill coincident with the drill machining point toward the workpiece to process the hole;
드릴 가공후 상기 수치제어부에 의해 공구대의 가로이송축을 제어하여 드릴을 공작물로 멀어지는 방향으로 제어하여 이송시키는 단계; 및Controlling the transverse axis of the tool post by the numerical control unit after the drill and controlling the drill in a direction away from the workpiece; And
디스크로부터 유압브레이크가 떨어지도록 하는 단계를 수행하는 2축제어 선반의 드릴가공장치제어방법을 제공하려는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for controlling a drilling machine of a two-axis control lathe, which performs a step of causing hydraulic brakes to fall from a disk.
이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도2는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도이고, 도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물의 단면에 구멍이 가공되는 과정을 보이는 각각의 작동상태도로서, 이에 도시된 바와 같이 공작물(30)을 척킹하는 스핀들 척(31)과, 이 스핀들 척(31)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(32), 스핀들 모터(33) 및 타이밍 벨트(34), 공구(35)가 설치되는 공구대(36)가 가로이송축(X10) 및 세로이송축(Z10)으로 위치제어되도록 구성되어 있는 통상이 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트(32)를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단(60)과, 상기 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 상기 공구대(36)에 설치되는 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터(33)를 제어하는 수치제어부(50)로 구성하였다.Figure 2 is a plan view schematically showing the configuration of a drill processing apparatus of a two-axis control lathe according to the present invention, Figures 3a to 3c is a hole in the cross section of the workpiece by the drill processing apparatus of the two-axis control lathe according to the present invention Each operation state diagram showing the process to be processed, as shown in the spindle chuck 31 for chucking the workpiece 30, the spindle shaft 32 for rotating the spindle chuck 31 at high speed, the spindle motor ( 33) and a drill processing apparatus of a conventional two-axis control lathe in which the tool belt 36 on which the timing belt 34 and the tool 35 are installed is positioned to be controlled by the horizontal feed shaft X10 and the vertical feed shaft Z10. In the present invention, the spindle fixing means (60) for fixing or rotating the spindle shaft (32) and the drilling point (P1) located on the cross section of the workpiece (30) chucked to the spindle chuck 31 Drill (D1) is installed on the tool stand 36 So as to be located on the drill center point (P2) with the same horizontal line it was composed of a numerical controller 50 for controlling the spindle motor 33.
상기 스핀들고정수단(60)은 상기 스핀들 샤프트(32)에 설치되는 디스크(40)와, 이 디스크(40)로 이탈되거나 밀착되면서 스핀들 샤프트(32)가 움직이지 못하도록 하는 유압브레이크(42)로 구성하였으나 꼭 이러한 유압식 브레이크에 한정하지 않고 솔레노이드나 위치결정 테이퍼핀을 이용한 방식으로 구성할 수도 있다.The spindle fixing means 60 is composed of a disk 40 installed on the spindle shaft 32 and a hydraulic brake 42 to prevent the spindle shaft 32 from moving while being separated or adhered to the disk 40. However, it is not necessarily limited to such a hydraulic brake, but may be configured by using a solenoid or a positioning taper pin.
도4는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 제어순서를 보이는 플로우차트로서, 이에 도시된 바와 같이 디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S1)와, 수치제어부(50)에 의해 스핀들 모터(33)가 제어되어 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 회전위치결정제어한 후 정지시키는 단계(S2)와, 유압브레이크(42)가 디스크(40)에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트(32)를 고정하는 단계(S3)와, 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 세로이송축(Z10)을 제어하여 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)를 상기 드릴가공 포인트(P1)와 일치시키는 단계(S4)와, 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴가공 포인트(P1)에 일치되어 있는 드릴(D1)을 공작물(30)을 향해 이송시켜 구멍을 가공하는 단계(S5)와, 드릴 가공후 상기 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴(D1)을 공작물(30)로 멀어지는 방향으로 제어하여 이송시키는 단계(S6)와, 디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S7)로 구성하였다.4 is a flowchart showing the control procedure of the drill processing apparatus of the two-axis control lathe according to the present invention, as shown in the step (S1) so that the hydraulic brake 42 falls from the disk 40, numerical value The spindle motor 33 is controlled by the controller 50, and the drill machining point P1 positioned on the cross section of the workpiece 30 chucked to the spindle chuck 31 is drilled with the drill center point P2 of the drill D1. After the rotation positioning control to be located on the same horizontal line to stop (S2), the hydraulic brake 42 is controlled to be in close contact with the disk 40 to secure the spindle shaft 32 (S3) and the numerical value Controlling the vertical feed shaft Z10 of the tool post 36 by the controller 50 to match the drill center point P2 of the drill D1 with the drill machining point P1 (S4), and the numerical control unit. Control the transverse axis X10 of the tool post 36 by means of 50 to coincide with the drill point P1. The step (S5) of processing the hole by transferring the drill (D1) to the workpiece 30, and after the drill processing the horizontal feed axis (X10) of the tool bar 36 by the numerical control section 50 Control (D6) in the direction away from the workpiece 30 is controlled (S6), and the step (S7) to drop the hydraulic brake 42 from the disk 40.
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면 도2 및 도3에 도시된 도면과, 도4에 도시된 플로우 챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the present invention will be described with reference to the drawings illustrated in FIGS. 2 and 3 and the flowchart shown in FIG. 4.
첨부도면 도3a에 도시된 바와 같이 드릴()의 드릴중심 포인트(P2)와 일치되지 않는 드릴가공 포인트(P1)에 구멍을 가공하는 경우 수치제어부(50)로부터 출력되는 브레이크 오프신호에 의해 유압브레이크(42)가 디스크(40)로부터 떨어지게 되면, (단계 S1)As shown in FIG. 3A, when a hole is drilled in the drill processing point P1 that does not coincide with the drill center point P2 of the drill, the hydraulic brake is output by the brake off signal output from the numerical control unit 50. When 42 is removed from the disk 40, (step S1)
수치제어부(50)가 스핀들 모터(33)를 미리프로그램된 머신코드에 따라 소정각도로 회전시키게 된다. 이때 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)가 첨부도면 도3b에 도시된 바와 같이 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에서 일치된다. (단계 S2)The numerical controller 50 rotates the spindle motor 33 at a predetermined angle according to a pre-programmed machine code. At this time, the drill processing point P1 located on the cross section of the workpiece 30 chucked to the spindle chuck 31 coincides with the drill center point P2 of the drill D1 on the same horizontal line as shown in FIG. 3B. do. (Step S2)
이때 수치제어부(50)는 출력포트를 통해 유압브레이크(42)가 디스크(40)에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트(32)를 고정하게 되며, (단계 S3)At this time, the numerical control unit 50 controls the hydraulic brake 42 to be in close contact with the disk 40 through the output port to fix the spindle shaft 32, (step S3)
이후에 수치제어부(50)는 공구대(36)의 세로이송축(Z10)을 제어하여 이송하게 되고, 이러한 동작에 의해 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)가 상기 드릴가공 포인트(P1)와 일치된다. (단계 S4)Thereafter, the numerical control unit 50 controls and feeds the longitudinal feed shaft Z10 of the tool post 36, and by this operation, the drill center point P2 of the drill D1 is connected to the drill machining point P1. Matches. (Step S4)
다음에 수치제어부(50)는 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴가공 포인트(P1)에 일치되어 있는 드릴(D1)을 공작물(30)을 향해 이송시켜 구멍가공을 하게 된다. (단계 S5)Next, the numerical control unit 50 controls the horizontal feed shaft X10 of the tool post 36 to transfer the drill D1 coincident with the drill machining point P1 toward the work piece 30 to perform the hole processing. . (Step S5)
이때 스핀들 샤프트(32)는 스핀들고정수단(60)에 의해 움직이지 않도록 고정되어 있으므로, 정밀한 구멍을 가공할 수 있게 되는 것이다.At this time, the spindle shaft 32 is fixed so as not to move by the spindle fixing means 60, it is possible to process a precise hole.
구멍가공후 상기 수치제어부(50)는 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 이송시키게 되고, 이러한 동작에 의해 드릴(D1)이 공작물(30)로 멀어지게 된다. (단계 S6)After drilling, the numerical control unit 50 transfers the horizontal feed shaft X10 of the tool post 36, and the drill D1 moves away from the workpiece 30 by this operation. (Step S6)
이후에 수치제어부(50)는 브레이크 오프신호를 출력하게 되고, 곧 바로 유압브레이크(42)는 디스크(40)로부터 떨어지게 되어 다른 가공을 할 수 있는 상태로 된다. (단계 S7)Thereafter, the numerical control unit 50 outputs the brake off signal, and immediately after the hydraulic brake 42 is separated from the disk 40, the state can be processed differently. (Step S7)
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 2축제어 선반의 스핀들을 이용하여 공작물의 단면상에 등분할 또는 비등분할 되는 여러개의 구멍을 수치제어에 의해 가공할 수 있도록 구성되어 있고, 이를 위해 스핀들고정수단과 간단한 제어프로그램으로 실현 가능하도록 되어 있으므로, 기존과 같이 3축제어 선반을 사용하지 않고 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있으므로, 설비투자비가 절감되는 효과가 있다.As described above, the present invention is configured to process a plurality of holes equally or evenly divided on the cross section of a workpiece by numerical control using a spindle of a two-axis control lathe. Since it can be realized by a control program, a hole can be machined in the end face of a workpiece without using a three-axis control lathe as in the past, thereby reducing the capital investment cost.
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