KR20130116768A

KR20130116768A - 나사절삭 가공장치 및 가공방법

Info

Publication number: KR20130116768A
Application number: KR1020120039439A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 현대위아 주식회사
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-24
Also published as: KR101336520B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 나사절삭 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 나사 절삭시 가공중 속도 변경을 용이하게 하여 가공불량을 방지할 수 있고, 나아가 절삭 공정의 효율을 향상시킬 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대; 상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부; 상기 주축대에 연결되어 상기 가공물을 회전시키는 회전구동부; 상기 가공물의 회전에 연동하여 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및 상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 나사절삭 가공장치를 개시한다.

Description

나사절삭 가공장치 및 가공방법{APPARATUS FOR PROCESSING SEREW AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명의 일 실시예는 나사절삭 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로, 특히 위치 및 속도 제어를 통하여 가변되는 속도를 이용한 나사절삭 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.

소정의 가공물에 나사산을 형성하기 위한 나사절삭방법은, 가공물의 외표면을 다수 회 왕복이동하는 절삭공구에 의하여 이루어진다. 그래서, 나사절삭 가공장치에서는 후퇴시킨 절삭공구를 연속적으로 회전하는 가공물의 절삭개시점에 정확하게 삽입시키기 위하여 정밀성을 필요로 한다.

도 1은 종래의 나사절삭 가공장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

나사산의 절삭가공이 개시되면, 제어부는 우선, 지령되어진 펄스수를 확인하고, 절삭공구가 가공물의 절삭 개시점까지 이동하기 위한 이동속도를 구한다. 이러한 가공물이 연속적으로 회전하는 동안, 엔코더를 통해 주축의 실제 회전속도를 검출하고, 절삭공구를 이송시킨다. 그런 다음 주축의 1회전 신호 검출후에 나사절삭을 시작하게 된다. 이때, 나사절삭이 시작되면 절삭 시작 종료시점까지 회전속도 및 이송속도 오버라이드가 무효가 된다.

따라서, 종래의 나사절삭 가공장치는 나사 절삭 시작후 회전속도 및 이송속도 오버라이드가 무효화되므로, 절삭 중 가공물의 떨림, 공구 파손 등으로 인한 속도 조정이 불가하여 나사절삭 효율이 저하된다는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 나사절삭 가공장치는 1회전 신호 검출후 절삭을 시작하므로 절삭 시작점이 불분명하고, 이에 의하여 절삭 중간에 리셋(Reset) 등으로 인한 사이클 중단후 재가공시 불량가공된 제품이 발생될 우려가 크다는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 실시예는 나사 절삭시 가공중 속도 변경을 용이하게 하여 가공불량을 방지할 수 있고, 나아가 절삭 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 나사절삭 가공장치 및 가공방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 나사 절삭 재가공시 불량가공된 제품의 발생을 방지할 수 있는 나사절삭 가공장치 및 가공방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 나사절삭 가공장치는 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대; 상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부; 상기 주축대에 연결되어 상기 가공물을 회전시키는 회전구동부; 상기 가공물의 회전에 연동하여 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및 상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 나사절삭 가공장치는 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대를 포함하여 상기 가공물을 회전시키는 회전구동부; 상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부; 상기 가공물의 회전에 연동하여 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및 상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 나사절삭 가공장치는 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대; 상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부; 상기 주축대에 연결되어 상기 가공물을 회전시키고, 상기 가공물의 회전에 따라 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및 상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 소정의 이송속도로 절삭이송시 상기 엔코더로부터 발생된 상기 주축대의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 이용하여 상기 소정의 이송속도와 상기 제1 이송속도와 비교한 후, 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 발생되었는지 여부를 판단하고, 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 발생된 경우 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하여 상기 환산된 거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 나사절삭 가공방법은 나사절삭 가공장치의 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 이용한 나사절삭 가공방법이고, a)가공물의 절삭가공을 위한 주축대의 위치제어모드 명령을 발생시키는 단계; b)상기 위치제어모드에 따라 상기 가공물의 회전에 따른 주축대의 위치 좌표를 프리셋하기 위하여 엔코더의 카운팅 동작을 초기화하는 단계; c)상기 엔코더의 카운팅 동작의 초기화를 위하여 상기 주축대의 감속 회전 및 1회전 신호를 검출하는 단계; d)상기 엔코더에 의하여 상기 주축대의 1회전 신호를 감지하고, 상기 엔코더 카운팅 동작을 초기화하며, 상기 주축대의 위치 좌표를 설정하는 단계; e)상기 엔코더의 카운팅 동작을 모니터링하여, 상기 주축대의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 포함하는 부호화 신호를 발생하는 단계; f)상기 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하는 단계; g)상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 단계; h)상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 변경된 경우 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하는 단계; 및 i)상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가공거리는,

[수학식 1]

α=360°/μ

(여기서, μ는 엔코더의 분해능(pulse)를 의미한다.)

[수학식 2]

주축 이송 각도 총량(A) = 360°* (D÷Q)

엔코더 카운팅 펄스(B) = A/ α

(여기서, D는 가공하고자 하는 가공물의 가공구간의 길이이고, Q는 가공물의 피치이다.)

에 의하여 산출된 주축대의 펄스당 이송속도와 이송 각도 총량을 통하여 환산되는 것을 특징으로 한다.

상기 g)단계는 상기 제1 이송속도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 h)단계는 상기 제2 이송속도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치 및 가공방법은 나사절삭 가공중 가공 상태에 따라 이송속도 변경이 가능하여 절삭가공 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 나사절삭 가공의 반복 또는 재가공시 불량가공된 제품의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 대형 나사 가공시 가공 부하에 따라 절삭 이송속도를 조절하면서 가공할 수 있으므로, 가공시 가공 부하를 조절가능하고 이에 따라 가공불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 고가 소재의 나사가공시 가공 불량에 따른 손실을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 나사절삭 가공장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 이용한 나사절삭 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 이용한 나사절삭 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치(1)는 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대(40)와, 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구 구동부(50)와, 주축대(40)에 연결되어 가공물을 회전시키는 회전구동부(30)와, 가공물의 회전에 연동하여 주축대(40)의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더(10)와, 엔코더(10)로부터의 부호화신호를 이용하여 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 주축대(40)를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부(20)를 포함한다.

또한, 상기 제어부(20)는 제1 이송속도의 오버라이드(override)가 변경되었는지 여부를 판단하여 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하도록 제어한다. 보다 구체적으로는 상기 제어부(20)는 소정의 이송속도로 절삭이송시 엔코더(10)로부터 발생된 주축대(40)의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 이용하여, 소정의 이송속도와 제1 이송속도와 비교한 후, 제1 이송속도의 오버라이드가 발생되었는지 여부를 판단하고, 제1 이송속도의 오버라이드가 발생된 경우 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하여 상기 환산된 거리까지 절삭이송 가공하도록 제어한다.

여기서, 상기 가공거리는 후술하는 수학식 1과 수학식 2에 의하여 주축대(40)의 펄스당 이동속도(α)와 이송 각도 총량에 관한 정보로부터 환산된다.

따라서, 상기 제어부(20)는 환산된 가공거리 정보에 의하여 가공물(즉, 나사)의 가공구간(D)에 절삭 가능한 피치(Q)수만큼 주축을 회전이송시키게 된다.

한편, 상기 제어부(20)에는 가공물의 회전위치에 대한 절삭공구의 제1 이동속도 및 제2 이동속도에 관한 정보가 저장되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치(100)는, 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대(미도시)를 포함하여 가공물을 회전시키는 회전구동(140)부와, 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부(150)와, 가공물의 회전에 연동하여 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더(110)와, 엔코더(10)로부터의 부호화신호를 이용하여 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부(120)를 포함한다. 도 4에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치(100)는 도 2 및 도 3의 나사절삭 가공장치(1)에 비하여 주축대가 회전구동부(140)에 내장(built-in)되어 설치되어 가공장치를 보다 작은 크기로 구성함으로써, 도 2 및 도 3의 나사절삭 가공장치(1)로 달성될 수 있는 효과에 더하여 설치공간효율을 향상시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치(200)는, 가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대(240)와, 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부(250)와, 주축대(240)에 연결되어 가공물을 회전시키고, 가공물의 회전에 따라 주축대(240)의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더와, 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 주축대(40)를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부(220)를 포함한다. 도 5에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공장치(200)는 도 2 및 도 3의 나사절삭 가공장치(1)에 비하여 엔코더가 주축대(240)에 내장(built-in)되어 설치되어 가공장치를 보다 작은 크기로 구성함으로써, 도 2 및 도 3의 나사절삭 가공장치(1)로 달성될 수 있는 효과에 더하여 설치공간효율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 나사절삭 가공장치는 나사절삭 가공중 가공 상태에 따라 이송속도 변경이 가능하여 절삭가공 공정의 효율을 향상시킬 수 있고, 나아가 나사절삭 가공의 반복 또는 재가공시 불량가공된 제품의 발생을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공방법을 나타내는 순서도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나사절삭 가공방법은 a)가공물의 절삭가공을 위한 주축대(40)의 위치제어모드 명령을 발생시키는 단계(S1)와, b)상기 위치제어모드에 따라 상기 가공물의 회전에 따른 주축대(40)의 위치 좌표를 프리셋하기 위하여 엔코더(10)의 카운팅 동작을 초기화하는 단계(S2)와, c)상기 엔코더(10)의 카운팅 동작의 초기화를 위하여 상기 주축대(40)의 감속 회전 및 1회전 신호를 검출하는 단계(S3)와, d)상기 엔코더(10)에 의하여 상기 주축대(40)의 1회전 신호를 감지하고, 상기 엔코더(10) 카운팅 동작을 초기화하며, 상기 주축대(40)의 위치 좌표를 설정하는 단계(S4)와, e)상기 엔코더(10)의 카운팅 동작을 모니터링하여, 상기 주축대(40)의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 포함하는 부호화 신호를 발생하는 단계(S5)와, f)상기 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하는 단계(S6)와, g)상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대(40)를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 단계(S7)와, h)상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 변경된 경우 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하는 단계(S8, S9)와, i)상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 단계(S10)를 포함한다.

즉, 본 나사절삭 가공방법은 우선, 가공절삭을 위해 위치제어모드 명령 입력(S1)하고, 위치제어를 위한 좌표 프리셋을 위해 엔코더(10) 카운팅 동작을 초기화(S2)하게 된다. 이때, 주축대(40)는 50 내지 100rpm의 고정속도로 회전된다. 그런 다음, 엔코더(10)의 카운팅 동작의 초기화를 위한 감속 회전 및 1회전 신호를 체크(S3)하고, 엔코더(10)를 통한 주축대(40)의 1회전 신호 감지 및 엔코더(10) 카운팅 동작의 초기화(S4)를 실행한다.

그런 다음, 주축대(40)의 좌표를 확립(0°~360°)하고, 엔코더(10) 분해능에 따른 주축 각도별 엔코더(10)의 펄스 카운팅 동작을 감시(S5)한다. 이때, 엔코더(10)에 의하여 감시된 펄스당 이동속도(α)는 아래 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.

[수학식 1]

α=360°/μ

여기서, μ는 엔코더(10)의 분해능(pulse)를 의미한다.

그런 다음, 펄스당 이동속도 정보를 기초로 하여, 주축대(40)의 가공거리를 아래 수학식 2에 의하여 환산(S6)한 후 이를 지령(S7)한다.

[수학식 2]

주축 이송 각도 총량(A) = 360°* (D÷Q)

엔코더(10) 카운팅 펄스(B) = A/ α

여기서, D는 가공하고자 하는 가공물의 가공구간의 길이이고, Q는 가공물의 피치이다.

그런 다음, 상기 주축대(40)의 가공거리에 관한 펄스신호를 바탕으로 하여, 가공물의 가공구간의 길이(D)에 절삭 가능한 피치(Q)수만큼 주축대(40)를 회전이송하게 되고, 이러한 이송속도 지령에 따른 절삭이송 가공하게 된다. 그런 다음, 이송오버라이드 신호 감시(S8)하며, 오버라이드 발생시 이송량 변경(S9)하고, 이송량에 따른 각각의 엔코더(10) 카운터 펄스량 확인후 절삭 완료(S10)하게 된다.

상기와 같은 동작을 수행할 수 있도록 하는 매크로 프로그램의 일 예는 아래 [표 1]과 같다.

<매크로 프로그램>

1) 호출방법 #1
: G66 P9005 X_ Z_ H_ D_ F_
: G67

- G66/G67 : 매크로 모달 호출, 종료
- P9005 : 9005번 매크로 프로그램 모달 호출
- X_ Z_ : 최초 절입위치
- D : 나사 총 길이
- H : 주축 이송(회전)량 [(나사 총 길이/피치) x 360]
- F : 절삭이송 속도

2) 매크로 #1
- #24 :X지령
- #26 : Z지령
- #11 : H지령
- #7 : D지령
- #9 : F지령

O 9005
# 600 = #24
# 601 = #26
# 603 = #11
# 604 = #7
# 605 = #9
G01 G98 W#604 H#603 F#605
G00 U30. ; (X축 방향 도피량)
G00 Z#601 C0 ; (가공 시작점 복귀)
M99

3) 호출방법 #2

: G66 P9005 W_.D_.Q_. F_.
: G67

- G66/G67 : 매크로 모달 호출, 종료
- P9005 : 9005번 매크로 프로그램 모달 호출
- W : 나사 총 길이
- Q : 나사 피치
- F : 절삭이송 속도

4) 매크로 #2
- #17 :Q지령
- #9 : F지령
- #23 : W지령

O 9005
#152=#23/#17 ; (나사 길이/ 피치)
#150=#5002 ; (Z축 현재 위치 저장)
#151=#5003 ; (주축 현재 위치 저장)
#154=0 ; (횟수리셋)
WHILE[#152GT#154]DO1
G98 G01 Z[#150-#17] H[#151+#153]F#9 ; (1회전당 1피치 이송)
#154=#154+1
#150=#5002
#151=#5003
END1

한편, 상술한 나사절삭 가공방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예를 들면, 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 나사절삭 가공장치 및 가공방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1, 100, 200: 나사절삭 가공장치 10, 110: 엔코더
20, 120, 220: 제어부 30, 230: 회전구동부
40, 140, 240: 주축대 50, 150, 250: 절삭공구 구동부

Claims

가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대;
상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부;
상기 주축대에 연결되어 상기 가공물을 회전시키는 회전구동부;
상기 가공물의 회전에 연동하여 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및
상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공장치.
가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대를 포함하여 상기 가공물을 회전시키는 회전구동부;
상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부;
상기 가공물의 회전에 연동하여 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및
상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공장치.
가공물을 회전가능하게 지지하는 주축대;
상기 가공물의 외표면에 절삭공구를 이송시켜 나사산을 절삭가공하는 절삭공구구동부;
상기 주축대에 연결되어 상기 가공물을 회전시키고, 상기 가공물의 회전에 따라 상기 주축대의 회전 및 각도 별 펄스 카운터 신호를 포함하는 부호화신호를 발생하는 엔코더; 및
상기 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 구비하여, 상기 엔코더로부터의 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하고, 상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경한 후, 상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 소정의 이송속도로 절삭이송시 상기 엔코더로부터 발생된 상기 주축대의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 이용하여 상기 소정의 이송속도와 상기 제1 이송속도와 비교한 후, 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 발생되었는지 여부를 판단하고, 상기 제1 이송속도의 오버라이드가 발생된 경우 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하여 상기 환산된 거리까지 절삭이송 가공하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 개시된 나사절삭 가공장치의 주축대의 위치 및 속도를 제어하는 매크로 프로그램을 이용한 나사절삭 가공방법이고,
a)가공물의 절삭가공을 위한 주축대의 위치제어모드 명령을 발생시키는 단계;
b)상기 위치제어모드에 따라 상기 가공물의 회전에 따른 주축대의 위치 좌표를 프리셋하기 위하여 엔코더의 카운팅 동작을 초기화하는 단계;
c)상기 엔코더의 카운팅 동작의 초기화를 위하여 상기 주축대의 감속 회전 및 1회전 신호를 검출하는 단계;
d)상기 엔코더에 의하여 상기 주축대의 1회전 신호를 감지하고, 상기 엔코더 카운팅 동작을 초기화하며, 상기 주축대의 위치 좌표를 설정하는 단계;
e)상기 엔코더의 카운팅 동작을 모니터링하여, 상기 주축대의 회전 및 각도별 펄스 카운트 신호를 포함하는 부호화 신호를 발생하는 단계;
f)상기 부호화신호를 이용하여 상기 가공물 절삭을 위한 가공거리를 환산하는 단계;
g)상기 환산된 가공거리에 따라 상기 주축대를 제1 이송속도로 절삭이송 가공하는 단계;
h)상기 제1 이송속도의 오버라이드가 변경되었는지 여부를 판단하여 변경된 경우 상기 제1 이송속도를 제2 이송속도로 변경하는 단계; 및
i)상기 제2 이송속도로 상기 환산된 가공거리까지 절삭이송 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공방법.
제5항에 있어서,
상기 가공거리는,
[수학식 1]
α=360°/μ
(여기서, μ는 엔코더의 분해능(pulse)를 의미한다.)
[수학식 2]
주축 이송 각도 총량(A) = 360°* (D÷Q)
엔코더 카운팅 펄스(B) = A/ α
(여기서, D는 가공하고자 하는 가공물의 가공구간의 길이이고, Q는 가공물의 피치이다.)
에 의하여 산출된 주축대의 펄스당 이송속도와 이송 각도 총량을 통하여 환산되는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공방법.
제5항에 있어서,
상기 g)단계는 상기 제1 이송속도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공방법.
제5항에 있어서,
상기 h)단계는 상기 제2 이송속도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나사절삭 가공방법.
제5항에 기재된 나사절삭 가공방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.