KR20140029351A - 피가공물 가공 방법 - Google Patents

피가공물 가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140029351A
KR20140029351A KR1020137005826A KR20137005826A KR20140029351A KR 20140029351 A KR20140029351 A KR 20140029351A KR 1020137005826 A KR1020137005826 A KR 1020137005826A KR 20137005826 A KR20137005826 A KR 20137005826A KR 20140029351 A KR20140029351 A KR 20140029351A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
cutting
workpiece
pass
cut
Prior art date
Application number
KR1020137005826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101749376B1 (ko
Inventor
션 홀트
Original Assignee
샌드빅 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샌드빅 리미티드 filed Critical 샌드빅 리미티드
Publication of KR20140029351A publication Critical patent/KR20140029351A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101749376B1 publication Critical patent/KR101749376B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/08—Control or regulation of cutting velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43124—Adapt speed as function of material, thickness, depth, volume, width, uniform surface quality
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45136—Turning, lathe
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49104—Chip thickness
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49233—Machining depth relative to surface, constant depth
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49392—Multipasses, segmentation of cut, paraxial cutting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/10—Process of turning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

회전하는 피가공물에 대하여 절삭 공구의 이동을 제어하기 위하여 전자 제어 시스템은 프로그램되어 있다. 스톡의 맞물림 후, 공구는 제어되어 공구의 절삭 표면이 스톡 내의 절삭부의 설정된 깊이에 도달할 때까지 공구는 만곡진 경로를 따른다. 그 후 공구는 제어되어 절삭부의 설정된 깊이에서 스톡과 맞물려진 공구의 절삭 표면과 함께 직선/선형 경로를 따른다. 공구가 공지된 곡률 경로를 따라 절삭부 내로 롤링하는 동안 제어 시스템은 이송 속도를 변화시켜 절삭부 내로 공구가 롤링하는 동안 제거된 재료의 두께를 제어하여 예를 들어, 재료가 감겨지기 시작함에 따라 파단을 유도한다. 공구가 절삭부 내로 롤링하는 동안 이송 속도는 프로그램되어 절삭 공구의 절삭 표면과 절삭 공구가 안으로 이동 중인 스톡 사이의 맞물림부의 아치에 관하여 변화한다.

Description

피가공물 가공 방법{Method for machining a workpiece}
본 발명은 피가공물 가공 방법에 관한 것으로서, 특히 회전하는 피가공물로부터 스톡(stock)을 제거하는 방법에 관한 것이다.
회전하는 피가공물을 가공하는 방법 (일반적으로 "터닝(turning)"으로 언급되는 절차)이 알려져 있다. 그러나, 수십년 간의 발전에도 불구하고, 논의될 많은 문제가 아직 존재한다. 예를 들어, 일반적인 터닝 방법이 갖고 있는 공통적인 문제점은 피가공물에서 절삭된 재료가 날카로운 스와프(swarf) 코일을 형성하는 경향이 있다는 것이다. 이러한 코일은 피가공물의 인접한 표면을 긁거나, 연마하거나, 저하시킬 가능성을 갖고 있다. 이는 자동화된 가공에 대하여 특별한 문제이며, 여기서 코일은 장시간 동안 눈에 띄지 않고 넘어갈 수 있다. 더욱이, 코일이 제거되도록 하기 위하여, 예를 들어 수동적인 조정을 통하여 절삭 공정은 중단될 필요가 있을 수 있다.
절삭 공구 마모 또한 문제이다. 마모된 절삭 공구는 정확하지 않은 마무리를 발생시킨다. 따라서, 절삭 공구는 사용 기간 후에 교체될 필요가 있다. 그러나, 공구를 교체하는 공정은 시간이 소요되며, 가공 장치의 전체 생산 효율을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 위의 문제점 중 하나 이상 또는 일반적인 터닝 방법과 관련된 하나 이상의 다른 문제점을 완화 또는 극복하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 피가공물 가공 방법을 제공하며, 본 발명에 따른 방법은 피가공물을 회전시키는 단계 및 피가공물로부터 스톡(stock)을 제거하기 위하여 피가공물에 대한 절삭 공구의 위치를 제어하는 단계를 포함하되, 본 방법은 제 1 패스를 이루기 위하여 그리고 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구가 피가공물에 대하여 제 1 방향으로 이동하는 절삭 사이클을 포함하며, 제 1 패스 이후에 공구는 피가공물로부터 철수하고, 절삭 공구는 그 후 제 1 방향과는 다른 (예를 들어, 제 1 방향과 반대 또는 실질적으로 반대 방향인) 제 2 방향으로 이동하여 제 2 패스를 생성하고 피가공물로부터 스톡을 제거하며, 피가공물의 설정된 부분으로부터 설정된 형상의 부분을 절삭하기 위하여 절삭 사이클은 반복된다.
이러한 방식으로의 공구의 각 패스의 방향 교대는 제거된 스톡이 코일을 형성하는 가능성을 감소시킨다. 따라서, 일반적인 터닝 방법과 비교할 때, 스와프 접촉의 결과로서의 회전하는 피가공물의 표면 마모의 위험은 크게 줄어든다. 절삭 공구의 수명 또한 개선된다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 자동화되며, 여기서 제어 시스템(예를 들어, 전자 제어 시스템)은 프로그램되어 절삭 사이클 동안에 피가공물에 대한 절삭 공구의 이동을 제어한다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 피가공물을 위한 러핑 공정(roughing operation; 즉, 마무리 공정에 반대되는 공정)을 포함하며, 여기서 다수의 절삭 사이클은 피가공물 상의 원하는 위치(예를 들어, 피가공물 상의 가공되지 않은 표면(virgin surface))로부터 스톡의 현저한 부분을 제거하기 위하여 사용된다.
예시적인 실시예에서, 절삭 공구는 교대로 사용되는 제 1 및 제 2 절삭 표면을 가지며, 따라서 제 1 절삭 표면은 제 1 및 제 3 패스를 위하여 사용되고, 제 2 절삭 표면은 제 2 및 제 4 패스를 위하여 사용된다. 이는 공구의 수명을 크게 개선한다.
예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 절삭 표면은 공지된 곡률, 예를 들어 일정한 반경을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 절삭 표면은 동일한 곡률(예를 들어, 동일한 일정한 반경)을 갖는다. 예를 들어, 본 방법은 (예를 들어, 일정한 반경의) 만곡진 절삭 표면을 갖는 절삭 공구의 사용을 포함하며, 여기서 절삭 표면의 제 1 부분/아치는 제 1 패스를 위하여 사용되고 절삭 표면의 (예를 들어, 제 1 부분과 반대인) 제 2 부분/아치는 제 2 패스를 위하여 사용된다.
예시적인 실시예에서, 절삭 공구는 적어도 부분적으로 구형, 예를 들어 실질적으로 반구형 또는 그 이상이 구형인 절삭 헤드를 포함하며, 여기서 절삭 표면은 일정한 직경을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 패스 각각은 공구의 절삭 표면을 스톡과의 맞물림 상태로 가져 가기 위한 공구의 이동 (때때로 "절삭부 내로의 이동"으로 언급되는 공정), 공구의 절삭 표면으로 하여금 스톡의 부분으로부터 원하는 두께의 재료를 절삭하도록 하는 이동 (때때로, "절삭부 내에서의 이동"으로 언급되는 공정) 및 스톡으로부터 공구의 절삭 표면을 철수하기 위한 이동 (때때로, "절삭부 밖으로의 이동"으로 언급되는 공정)을 포함한다.
예시적인 실시예에서, "절삭부(cut) 내로의 롤링(rolling)"으로 언급되는 공정에서, 만곡진 경로, 예를 들어 일정한 반경을 뒤따르는 곡률선을 뒤따르도록 절삭부 내로의 이동은 제어된다. 이는 절삭 헤드 및 피가공물에 대한 충격을 감소시키며, 그로 인하여 공구의 수명이 증가되고, 에지 프리터(edge fritter)의 위험이 감소한다.
예시적인 실시예에서, 직선/선형 경로를 뒤따르도록 절삭부 내에서의 이동은 제어되며, 여기에서 공구의 절삭 표면은 절삭부의 설정된 깊이에서 스톡과 맞물린다.
예시적인 실시예에서, 공구가 절삭부 내로 롤링되는 동안 (즉, 공구가 절삭부의 필요한 깊이 또는 동일 패스의 선형 절삭 공정을 위한 시작점에 도달할 때까지) 피가공물로부터 제거된 재료의 두께를 제어하기 위하여 제어 시스템은 프로그램되어 있다. 이는 코일 발생의 가능성을 줄이며 또한 공구 상의 온도 부하를 감소시키고, 그로 인하여 공구의 수명을 개선한다.
예시적인 실시예에서, (예를 들어, 재료의 두께가 너무 얇다면) 제거된 재료가 현저한 길이의 코일을 발생시키는 가능성을 줄이기 위하여 그리고 (예를 들어, 재료의 두께가 너무 두껍다면) 공구 불량의 가능성을 줄이기 위하여 원하는 두께 범위 내에 남아있도록 (흔히 "칩 두께"로 언급되는) 두께가 제어된다. 예시적인 실시예에서, 코일 형성을 시작함에 따라 제거된 재료의 부러짐을 유도하도록 칩 두께는 제어된다.
예시적인 실시예에서, 절삭 공정 동안 이송 속도를 제어하기 위하여 제어 시스템은 프로그램되어 있다. 용어 "이송 속도"는 흔히 "mm/회전"으로 표현되는, 공구가 이송되는, 즉 피가공물에 대하여 전진할 때의 속도를 의미하는 것으로 본 기술 분야의 지식을 가진 자에 의하여 이해될 것이다
예시적인 실시예에서, 공구가 공지된 곡률 경로를 따라 절삭부 내로 롤링됨에 따라 칩 두께를 제거하기 위하여 이송 속도가 변화하도록 프로그램되는 동안 공구가 절삭부 내로 롤링됨에 따라 절삭 공구는 공지된 곡률 경로를 따라 이동하도록 프로그램되어 있다.
예시적인 실시예에서, 공구가 절삭부 내로 롤링할 때의 이송 속도는 공구의 절삭 표면과 피가공물 간의 맞물림부의 아치에 관하여 변화되도록 맞추어져 있다. 예시적인 실시예에서, 만일, 맞물림부의 제 2 아치가 맞물림부의 제 1 아치보다 크다면, 맞물림부의 제 1 아치를 위한 이송 속도는 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 크다. 만일, 맞물림부의 제 3 아치가 맞물림부의 제 2 아치보다 크다면 제 맞물림부의 제 3 아치를 위한 이송 속도는 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 작을 것이다 (그러나, 맞물림부의 제 3 아치가 맞물림부의 제 2 아치보다 작다면 클 것이다).
예시적인 실시예에서, 일정한 이송 속도는 선형 절삭 공정을 위하여 사용된다. 일반적으로, 일정한 이송 속도는 (공구의 종류 및 종류의 형태에 대하여) 선형 절삭 공정 동안에 최적일 것이다. 대부분의 경우, 최적의 이송 속도는 공구가 절삭부 내로 롤링될 때의 이송 속도보다 클 것이다.
그러나, 예시적인 실시예에서, 공구가 절삭부 내로 롤링될 때의 이송 속도는 고속이 될 것이다 (예를 들어, 절삭부 내로의 이동을 위한 일반적인 이송 속도보다 2 내지 3배 높은 범위 내).
예시적인 실시예에서, 피가공물의 설정된 영역으로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 사이클은 프로그램되어 있다. 여기서 절삭 사이클의 제 1 패스를 위하여 절삭 공구는 피가공물 상(예를 들어, 설정된 영역의 한 측부 상)의 제 1 위치에서 절삭부 내로 이동하며, 사이클의 뒤이은 패스를 위하여 공구는 피가공물 상의 제 2 위치에서 절삭부 내로 이동한다. 여기서, 제 2 위치는 제 1 위치(예를 들어, 설정된 영역의 반대 측부 상)로부터 떨어져 있다.
가장 바람직하게는, 제 1 위치와 제 2 위치의 중간 위치에서 공구는 제 1 패스 상의 절삭부 밖으로 이동한다. 2개의 "절삭부 내로"의 위치 사이의 공구의 철수는 각 패스를 위하여 공구가 이동하는 방향으로의 설정된 영역의 경계에 대한 우려 없이 빠른 이송 속도, 예를 들어 정상 이송 속도의 100%의 속도로 절삭부 밖으로의 이동을 가능하게 한다. 이러한 이유로, 바람직한 실시예를 위하여, 제 1 패스는 설정된 영역 바로 맞은 편을 절삭하지 않는다. 대신, 설정된 영역의 다른 측부에 도달하기 전에 공구는 철수한다. 바람직한 실시예에서, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리의 25% 내지 75%의 범위 내의 위치, 예를 들어 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 중간 점에서 공구는 제 1 패스 상의 절삭부 밖으로 이동한다. 이는 절삭 공구의 각 부분 상에서의 균일한 마모를 보장하며 전체 공정 시간을 단축한다.
예시적인 실시예에서, 절삭부 밖으로의 이동은 제어되어 반경 또는 곡률선을 뒤따른다 ("절삭부 밖으로의 롤링"으로 언급되는 공정). 이는 또한 절삭 헤드에 대한 충격을 감소시키고 철수점에서의 피가공물의 가공 경화를 줄인다.
그러나, 다른 실시에에서, 공구는 절삭부 밖으로 갑자기 이동, 예를 들어 피가공물에서 벗어나 선형 방향으로 즉시 철수한다. 이는 피가공물의 노출된 표면 내에 형성된 날카로운 단차(step)를 야기할 수 있다. 따라서 (예를 들어, 제 1 패스 동안 절삭부 내에서 선형 운동의 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로) 제 1 패스의 종단에서 공구가 갑자기 철수하는 실시예에서, 공구가 제 1 패스의 종단에서 남겨진 재료를 가르거나 제거할 때 코일 방생의 위험을 방지 또는 최소화하기 위하여 제 2 패스 상에서의 공구의 이동은 제어된다.
예시적인 실시예에서, 공구가 제 1 패스의 종단에 남겨진 재료를 통과함에 따라 제 2 패스 상에서의 이송 속도는 예를 들어, 절삭 공구의 절삭 표면과 피가공물 간의 맞물림부의 아치와 관련하여 변화하도록 프로그램되어 있다.
예시적인 실시예에서, 제 2 패스 상에서의 이송 속도는 제 1 패스의 종단에 남겨진 재료와 절삭 공구 사이의 맞물림부의 아치 감소와 관련하여 증가한다.
가공 장치용 제어 시스템이 제공되며, 여기서 제어 시스템은 절삭 공구의 이동을 제어하기 위하여 프로그램되어 있어 회전하는 피가공물로부터의 스톡을 본 발명의 태양의 방법에 따라 제거한다.
회전하는 피가공물로부터 본 발명의 태양의 방법에 따라 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구의 이동을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 태양에 따른 방법을 이용하여 생산된 가스 터빈 요소 및 본 발명의 태양의 방법의 단계에 따라 가스 터빈 요소를 생산하는 방법이 제공된다.
도 1 내지 도 5는 제 1 패스 또는 절삭부가 피가공물에 영향을 미치도록 하기 위하여 피가공물에 대하여 제 1 방향으로의 절삭 공구의 이동의 예를 도시한 개략적인 도면.
도 6 내지 도 10은 도 1 내지 도 5와 유사한 도면으로서, 역 패스 또는 절삭부가 피가공물에 영향을 미치도록 하기 위하여 (도 1 내지 도 5에 도시된 방향과 반대인) 제 2 방향으로의 절삭 공구의 이동을 도시한 도면.
도 11은 피가공물의 설정된 부분으로부터 스톡을 연속적으로 제거하기 위하여 도 1 내지 도 10의 절삭 사이클이 어떻게 사용되는지를 도시한 개략적인 도면.
도 12 내지 도 19는 절삭 공구가 절삭부 내로 롤링되는 동안 절삭 공구와 피가공물 간의 맞물림부의 아치의 변화를 도시한 개략적인 도면.
도 20은 절삭부의 설정된 깊이에서 선형 경로를 따른 절삭 공구의 이동을 도시한 개략적인 도면.
도 21은 제 1 패스의 종단에서 피가공물로부터의 절삭 공구의 철수를 도시한 개략적인 도면.
도 22 내지 도 26은 절삭 공구가 절삭부의 소정 깊이에서 제 2 패스를 구성하는 동안 절삭 공구와 피가공물 간의 맞물림부의 아치의 변화를 도시한 개략적인 도면.
본 발명의 다른 태양 및 특징이 청구범위 및 첨부된 도면을 참고하여 단지 예시적인 방법으로 작성된 바람직한 실시예의 설명으로부터 손쉽게 명백해질 것이다.
도 1 내지 도 11은 특히, 터닝 공정으로 피가공물을 가공하는 개선된 방법을 설명하는 목적을 위하여 제공된다.
일반적으로, 피가공물(10)로부터의 스톡을 절삭, 예를 들어 피가공물(10) 내에 요부, 그루브 또는 다른 형상을 형성하기 위하여 피가공물(10)은 회전하며, 절삭 공구(12)는 회전하는 피가공물과의 접촉 상태로 이동한다.
아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 방법은 절삭 공구(12)의 절삭 헤드(20)가 피가공물(10)로부터 스톡의 제 1 부분을 절삭하도록 하기 위하여 공구(12)가 피가공물(10)에 대하여 제 1 방향으로 이동(절삭 공구의 제 1 "패스(pass)로 언급됨)하는 절삭 사이클을 포함한다. 피가공물로부터의 스톡의 제 2 부분을 절삭하기 위하여 그 후 공구(12)는 피가공물(10)에 대하여 제 2 방향으로 이동(절삭 공구의 제 2 "패스"로 언급)한다. 이 사이클은 원하는 만큼 반복되어 예를 들어, 절삭 공구(12)의 연속적인 패스에 의하여 스톡은 피가공물(10)로부터 계속적으로 제거된다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 도 11에서 나타난 바와 같이 피가공물(10)상의 원하는 위치(예를 들어, 피가공물(10) 상의 가공되지 않은 표면(virgin surface))로부터 스톡(14)의 현저한 부분을 제거하기 위한 러핑 공정(roughing operation; 즉, 마무리 공정에 반대되는 공정)을 위하여 사용된다.
이 방법은 자동화되며, 여기서 피가공물(10) 상의 설정된 위치에서의 설정된 특징 또는 형상을 제조하기 위하여 전자 제어 시스템은 절삭 사이클 동안 피가공물(10)에 대한 절삭 공구(12)의 이동을 제어하도록 프로그램되어 있다.
도 1 내지 도 5는 피가공물(10)에 대한 공구(12)의 제 1 패스의 예를 도시한 도면이다.
도 1에서, 공구(12)는 움직이지 않은 상태이며 스톡과 맞물리기 위하여(도 2 참조) 이동할 준비가 되어 있다. 본 실시예에서, 제 1 이동은 일반적으로 피가공물의 회전 축에 대하여 축 방향(도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상향)이다. 공구(12)와 피가공물(10) 사이의 초기 맞물림 동안, "절삭부 내로의 롤링(rolling into cut)"으로 불리는 공정에서, 절삭 헤드(20)가 스톡을 절삭하는 동안에 공구(12)는 만곡 경로를 따르도록 제어된다. 공구(12)는 그 후 측방향으로 이동하며 따라서 ("절삭부 밖으로의 이동"으로 불리는) 스톡으로부터의 공구(12)의 철수 이전(도 5 참조)에 절삭 헤드(20)는 스톡의 부분을 따라 절삭을 수행한다 (도 4 참조; "절삭부 내의 이동"으로 언급).
도 6 내지 도 10은 피가공물(10)에 대한 공구(12)의 제 2 패스 또는 "역(reverse)"패스를 예시적으로 도시한 도면이다. 초기에, 제 1 패스의 종단에서 피가공물(10)로부터의 철수 후에 공구(12)는 정지 상태에 있으며(도 6 참조), 그 후 제 1 패스와 동일한 방식으로 그러나, 제 1 패스와는 반대 방향으로 절삭부 내로 이동한다 (도 7 참조). 따라서, 공구(12)는 절삭부 내로 롤링되며(도 8), 이후 측방향으로 이동(도 9)하여 피가공물로부터의 공구의 철수 이전에 스톡의 부분을 따라 다른 절삭부를 형성한다(도 10).
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 2 패스는 제 1 패스의 방향과 실질적으로 반대인 방향으로 이루어진다. 공구(12)의 각 패스의 방향 교대는 (가끔 "주변을 둘러쌈"으로 언급되는) 코일 발생의 가능성을 현저하게 줄인다. 따라서, 일반적인 터닝 기술과 비교할 때, 스와프 접촉(swarf contact)의 결과로서의 회전하는 피가공물(10)의 표면 마모의 위험이 크게 감소한다.
도 3과 도 4의 비교 또는 도 8과 도 9의 비교에서 알 수 있는 바와 같이, 절삭부에서의 공구(12)의 이동은 선형이다(예를 들어, 절삭 헤드(20)는 직선 경로를 따른다). 예시적인 실시예에서, 절삭부 내에서 공구(12)는 높은 이송 속도(feed rate), 예를 들어 최적 이송 속도의 100%의 속도로 이동한다.
공구의 각 패스는 스톡으로부터 설정된 깊이의 절삭부를 제거한다. 도시된 실시예에서, 절삭부의 동일한 깊이는 각 패스에 의하여 달성된다. 다른 실시예에서, 제 1 패스 (등등)와는 다른 깊이(예를 들어, 더 큰 깊이)로 절삭되도록 제 2 패스는 제어될 수 있다. 그러나, 각 실시예에서, 다중 절삭 사이클을 이용하여 이 특징이 생산되도록 하는 것이 바람직하며, 이 사이클에서 각 패스는 스톡으로부터 재료의 얇은 부분을 제거하며 따라서 이 특징은 (예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이) 연속적으로 형성된다. 이는 공구 부하를 감소시킨다.
도시된 실시예에서, 절삭 헤드(20)는 제 1 및 제 2 절삭 표면(16 및 18)을 가지며, 이 절삭 표면은 교대로 사용, 즉 제 1 절삭 표면(16)은 제 1 및 제 3 패스를 위하여 사용되고 제 2 절삭 표면(18)은 제 2 및 제 4 패스를 위하여 사용된다. 이는 공구의 수명을 크게 개선한다.
도시된 실시예에서, 절삭 공구(12)의 절삭 헤드(20)는 라운드 져있으며 동일한 일정한 반경의 제 1 및 제 2 절삭 표면(16 및 18)을 제공한다. 특히, 절삭 공구(12)는 일정한 반경의 만곡진 절삭 표면(16, 18)을 가지며, 여기서 절삭 표면(16, 18)의 제 1 부분/아치는 제 1 패스를 위하여 사용되며 제 2 부분/아치(예를 들어, 제 1 부분과 반대)는 제 2 패스를 위하여 사용된다. 본 실시예에서, 공구(12)는 일반적으로 반구형 절삭 헤드(20)를 갖는다.
도 1 내지 도 5와 도 6 내지 도 10의 비교로부터 알 수 있듯이, 절삭 사이클의 제 1 패스를 위하여 공구(12)는 피가공물(10) 상의 제 1 위치(예를 들어, 설정된 영역(14)의 한 측부 상)에서 절삭부로 이동하며, 절삭 사이클의 뒤이은 패스를 위하여 공구(12)는 제 1 위치에서 이격된 피가공물(10)의 제 2 위치(예를 들어, 설정된 영역(14)의 반대 측부 상)에서 절삭부로 이동한다.
유리하게는, 공구(12)는 제 1 위치와 제 2 위치의 중간 위치, 예를 들어 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 중간 지점에서와 같이 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리의 25% 내지 75%의 영역 내의 위치에서 제 1 패스 상의 절삭부 밖으로 이동한다. 2개의 "절삭부 내로의" 위치 사이에서의 공구(12)의 철수는 공구가 각 패스 내에서 이동하는 방향으로의 설정된 영역(14)의 경계에 대한 우려 없이 빠른 이송 속도, 예를 들어 정상적인 이송 속도의 100%의 속도로 절삭부 밖으로 이동하는 것을 가능하게 한다. 따라서 바람직한 실시예를 위해서는, 제 1 패스는 설정된 영역(14)을 가로지르는 우측부를 절삭하지 않는다. 대신, 설정된 영역(14)의 다른 측부에 도달하기 전에 공구(12)는 제 1 패스 상에서 철수된다.
공구(12)는 절삭부 내로의 공구(12)의 이동 동안보다 큰 이송 속도, 예를 들어 최적 이송 속도의 100%의 속도로 절삭부 밖으로 이동할 수 있다. 이는 전체 처리 시간을 감소시킨다.
유리하게는, 제어 시스템은 프로그램될 수 있으며, 따라서 공구가 절삭부 내로 롤링하는 동안 제 1 패스를 위하여, 공구는 피가공물과 물림 상태로 되며 설정된 곡률 경로를 따르도록(예를 들어, 공지된 반경을 따르도록) 제어된다. 따라서, 절삭 표면(16)이 설정된 영역(14) 내에서 절삭부의 원하는 깊이에 도달할 때까지(즉, 선형 절삭 공정을 위한 준비가 될 때까지) 제어된 경로를 따르도록 공구의 절삭 표면(16)은 프로그램되어 있다. 그 후 절삭 공구(12)는 ("절삭부 내에서") 직선/선형 경로를 따르도록 제어되며, 여기서 공구의 절삭 표면(16)은 스톡과 물려지며 절삭부의 설정된 깊이에서 이동한다.
유리하게는, 코일 발생 가능성을 줄이기 위하여 그리고 공구 상의 온도 부하를 줄이기 위하여 (그로 인하여 공구의 수명이 더욱 개선됨), 공구(12)가 절삭부 내로 롤링되는 동안(즉, 공구가 절삭부의 필요한 두께에 또는 동일한 패스의 선형 절삭 공정을 위한 시작점에 도달할 때까지) 피가공물(10)로부터 제거된 재료의 두께를 제어하기 위하여 제어 시스템은 프로그램될 수 있다.
예시적인 실시예에서, (예를 들어, 두께가 너무 얇다면) 코일 발생 가능성을 줄이기 위하여 그리고 (두께가 지나치게 두껍다면) 공구의 불량 가능성을 줄이기 위하여 피가공물(10)로부터 절삭되고 있는 재료의 두께(때때로 "칩(chip) 두께"로 불림)는 제어되어 원하는 두께 범위 내에 남아 있게 된다. 특정 재료를 위하여, "너무 얇은"과 "지나치게 두꺼운" 사이의 한계 (envelop)는 0.05 mm 정도 작을 수 있다. 이러한 제어는 수동으로 이루어질 수 없다는 것이 이해될 것이다. 특정 재료를 위하여, 코일을 형성하기 시작함에 따라 제거된 재료 내의 부러짐을 유발할 칩 두께를 선택하는 것이 가능하다.
예시적인 실시예에서, 칩 두께를 제어하기 위하여 제어 시스템은 절삭 사이클 동안에 이송 속도를 제어하기 위하여 프로그램되어 있다. 예시적인 실시예에서, 공구가 공지된 곡률 경로를 따라 절삭부 내로 롤링됨에 따라 칩 두께를 제어하기 위하여 이송 속도가 프로그램되어 변화하는 동안에 공구(12)가 절삭부 안으로 롤링됨에 따라 공지된 곡률 경로(예를 들어, 공지된 반경)를 뒤따르도록 절삭 공구(12)는 프로그램되어 있다.
특히, 공구(12)가 절삭부 내로 롤링됨에 따라 이송 속도는 절삭 공구(12)의 절삭 표면(16, 18)과 피가공물(10) 간의 맞물림부의 아치에 대하여 변화하도록 프로그램될 수 있다.
예시적인 방법이 도 12 내지 도 26을 참고하여 보다 상세히 설명될 것이다.
절삭 헤드(20)를 스톡과 맞물림 상태로 하기 위하여, 절삭 사이클 내에서의 각 패스는 (도 12에서만 도면 부호 "22"로 지시된) 제어 시스템이 피가공물(10)의 방향으로의 절삭 공구(12)의 이동을 제어하는 것으로 시작한다. 그 후, 절삭 헤드(20)가 스톡을 절삭하도록 하기 위하여 공구(12)는 피가공물에 대하여 이동한다. 특히, 스톡의 초기 맞물림 후, 공구(12)의 이동은 제어되어 절삭부 내로 롤링되며, 여기서 스톡을 절삭하기 위하여 절삭 헤드(20)는 설정된 곡률의 경로를 따른다. 절삭 헤드가 절삭부의 설정된 깊이에서 설정된 위치에 도달할 때까지 절삭 헤드(20)는 만곡진 경로를 따른다. 그 후, 절삭 헤드(20)는 제어되어 피가공물(10)로부터의 절삭 헤드(20)의 철수 전에 절삭부의 설정된 깊이에서 스톡과 맞물린 공구(12)의 절삭 표면과 함께 선형 방향으로 이동한다.
도 12 내지 도 26에서, 곡률의 실선(24)은 본 발명에 따라 제어 시스템(22)이 프로그램되어 절삭 사이클 내에서의 절삭 공구(12)를 이용하여 피가공물(10) 내에서 생산된 표면을 나타낸다. 반면에 곡률의 점선(26)은 피가공물 상의 노출된 표면을 나타내며, 여기서 본 발명에 따른 이전 절삭 사이클의 결과로서 예를 들어 절삭 공구(12) 뒤에 있는 만곡진 표면을 절삭하도록 절삭 공구(12)는 프로그램된다.
설명의 용이함을 위하여 절삭 공구(12)의 절삭 헤드(20)의 일 부분만이 도 12 내지 도 26에 도시된다. 특히, 도 12 내지 도 26의 각 도면은 예를 들어, 절삭 헤드(20)와 피가공물(10) 사이의 맞물림부(28)의 아치에 의하여 한정된 바와 같은 절삭 헤드(20)의 부분의 일부를 도시한다. 도 12 내지 도 26으로부터 보여지는 바와 같이, 맞물림부(28)의 아치의 길이는 피가공물(10)에 대한 공구의 절삭 이동 동안의 공구(12)의 위치에 좌우된다.
도 12는 피가공물(10)과의 초기 맞물림 포인트에서의 또는 직후에서의, 즉 계획된 표면(24)을 생성하기 위하여 공구(12)가 절삭부 내로 롤링을 시작함에 따라 공구(12)의 위치를 나타낸다. 절삭 헤드(20)는 일정한 반경을 갖는 만곡진 절삭 표면을 가지며, 절삭 표면과 피가공물 간의 맞물림부(28)의 아치는 피가공물(10)과의 접촉부의 접점으로부터 노출된 표면(26)과의 맞물림의 끝점까지 연장된다.
도 13으로부터 공구(12)가 절삭부 내로 추가로 롤링되고 맞물림부(28)의 아치 (즉, 원하는 표면(24)과의 공구의 접촉부의 접점과 공구가 노출된 표면(26)과 만나는 점 사이의 원주상 거리)가 증가됨을 알 수 있다. 도 14에서, 공구(12)는 절삭부 내로 더욱 롤링되며 맞물림부(28)의 아치의 길이는 더욱 증가한다. 이는 도 15 내지 도 18에 걸쳐 계속된다. 그러나, 공구(12)가 실질적으로 미리 한정된 곡률의 경로를 따라 이동(절삭부 내로의 롤링)한 후, 공구가 설정된 위치에 도달하여 (예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이) 절삭부의 설정된 깊이에서 선형 운동을 시작함에 따라 맞물림부의 아치는 결국 (예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이) 감소하기 시작한다.
피가공물(10)과의 공구(12)의 맞물림 이전(즉, 맞물림부(28)의 아치의 길이가 0일 때)의 이송 속도는 예를 들어 특정 응용을 위한 0.6 mm/회전의 범위 이내로 크다. 그러나, 제어 시스템(22)은 공구가 이동하여 계획된 표면(24)을 생산함에 따라 공구(12)와 피가공물(10) 간의 맞물림부(28)의 아치와 관련하여 이송 속도를 변형하도록 프로그램되어 있다.
일반적으로, 맞물림부의 아치가 증가함에 따라 이송 속도는 감소한다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 맞물림부의 제 2 아치가 맞물림부의 제 1 아치보다 크다면, 맞물림부의 제 1 아치를 위한 이송 속도는 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 크다. 도 12 내지 도 18에서, 설정된 곡률의 경로의 이 특정 부분 동안에 맞물림부(34)의 아치의 길이가 증가하는 것이 알려져 있기 때문에 이송 속도는 공구의 이동 동안에 감소되도록 프로그램되어 있다. 그러나, 도 19 및 도 20에서, 경로(30)의 이 부분을 따르는 공구의 이러한 이동이 맞물림부의 아치의 길이의 감소를 가져올 것이라는 것이 알려져 있기 때문에 이송 속도는 증가되도록 프로그램되어 있다.
이 방법으로 이송 속도를 제어함으로써 공구(12)가 절삭부 내로 롤링함에 따라 피가공물(10)로부터 제거된 재료의 두께를 조절하는 것이 가능하며, 그에 따라 코일 발생의 가능성이 줄어들고 또한 공구 상에서의 온도 부하가 감소된다 (그로 인하여 공구의 수명이 더욱 향상된다). 특정 재료를 위하여 (지속적인 코일을 야기하는) "너무 얇은"과 (공구 불량을 야기하는) "지나치게 두꺼운 사이의 한계 (envelop)는 0.05mm만큼 작을 수 있다. 이러한 복잡한 제어는 수동으로 이루어질 수 없다는 것이 이해될 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 공구(12)의 선형 절삭 이동 동안(즉, 절삭 헤드(20)는 노출된 표면(26) 내의 절삭부의 원하는 깊이에서 직선 형태로 피가공물(10)의 부분을 따라 이동)의 이송 속도는 장비 및 사용된 재료의 종류를 위하여 최적의 수준으로 설정될 수 있다. 이는 일반적으로 공구(12)가 절삭부 내로 롤링될 때의 이송 속도보다 더 클 것이다.
그 후 공구(12)는 제 1 패스의 종단에서 피가공물로부터 물러난다. 예시적인 실시예에서, 공구는 갑자기 절삭부 밖으로 이동, 예를 들어 피가공물로부터 즉시 멀리 선형 방향으로 철수한다 (절삭부 밖으로의 롤링과는 반대). 도 21은 제 1 패스 동안 절삭부 내에서의 선형 이동의 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 공구가 물러나는 실시예를 도시한다. 이는 노출된 표면(26)과 계획된 표면(24) 사이의 과도 영역(30: transition region)을 남겨둔다. 이러한 실시예에서, 공구가 제 1 패스의 종단에서 남겨진 재료(30)로 접근함에 따라 코일 발생의 위험을 줄이기 위하여 이후 제 2 패스 상에서의 절삭부 밖으로의 이동은 제어된다. 특히, 칩 두께를 제어하기 위하여 그리고 제 2 패스의 종단에서 코일 발생의 가능성을 줄이기 위하여 공구가 제 1 패스의 종단에서 남겨진 재료를 통과함에 따라 (예를 들어, 공구가 절삭부 내로 롤링되는 것으로 설명된 것과 동일한 방식으로) 이송 속도가 변화하도록 제 2 패스 상에서의 이동 속도는 프로그램된다. 이는 공구와 재료(30) 간의 맞물림부의 아치가 감소함에 따라 제 2 패스 상에서의 이송 속도가 프로그램되어 증가할 수 있음을 의미한다. 도 22는 절삭 공구가 영역(30)으로 접근함에 따라 선형 방향(도시된 바와 같이 오른쪽)으로의 절삭 공구(12)의 이동을 도시한다. 도 22 내지 도 25를 비교함으로써 모든 영역이 제거(도 26 참조)될 때까지 (예를 들어, 제 2 패스 동안 절삭부 내에서의 선형 이동 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로) 공구가 물러날 수 있는 시점 이후에 절삭 공구(12)의 선형 이동으로 절삭 헤드(20)와 영역(30) 간의 맞물림부의 아치가 감소되는 것을 알 수 있다.
맞물림부의 아치 내의 변화에 대한 이송 속도의 제어는 제어된 칩 두께를 야기하여 코일 발생의 가능성을 감소시킨다. 이러한 복잡한 제어는 수동으로 이루어질 수 없다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 실행은 스와프 코일의 발생을 현저하게 감소시킨다는 것으로 알려져 있으며, 그로 인하여 터닝 작동 공정에 수동 개입의 필요성을 줄이고 전체 효율을 개선함은 물론 공구의 수명을 개선한다.
본 명세서에서 설명된 방법은 예를 들어 가스 터빈 디스크, 케이싱, 링 등과 같은 가스 터빈용 부품 생산에서의 열 저항 초합금 및 티타늄과 같은 재료의 가공에 특히 적합하다.

Claims (25)

  1. 피가공물을 회전시키는 단계 및 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 피가공물에 대한 절삭 공구의 위치를 제어하는 단계를 포함하되, 피가공물의 상의 설정된 위치 내로 설정된 부분을 절삭하기 위하여 전자 제어 시스템은 피가공물에 대한 절삭 공구의 이동을 제어하며, 전자 제어 시스템은 제 1 패스를 이루기 위하여 그리고 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구가 피가공물에 대하여 제 1 방향으로 이동하는 자동화된 절삭 사이클을 가동하고, 제 1 패스 이후에 공구는 피가공물로부터 철수하고, 절삭 공구는 그 후 제 1 방향과는 다른 (예를 들어, 제 1 방향과 반대 또는 실질적으로 반대 방향인) 제 2 방향으로 이동하여 제 2 패스를 생성하고 피가공물로부터 스톡을 제거하며, 절삭 공구의 일련의 교대 패스를 이용하여 피작업물 상의 설정된 위치 내로 설정된 부분을 계속하여 절삭하기 위하여 제어 시스템은 자동화된 절삭 사이클을 반복하는 피가공물 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 절삭 공구의 제 1 및 제 2 패스 각각은 공구의 절삭 표면을 스톡과의 맞물림 상태로 가져가기 위하여 피가공물의 방향으로의 공구의 이동, 피가공물로부터 스톡의 일 부분을 절삭하기 위하여 스톡의 노출된 표면으로부터 설정된 깊이에서 공구의 절삭 표면과 함께 피가공물의 한 부분을 따르는 공구의 이동, 그리고 스톡으로부터 공구의 절삭 표면을 철수시키기 위하여 피가공물로부터의 공구의 이동을 포함하며, 스톡의 맞물림 이후에 절삭부 내로 롤링하기 위하여 공구의 이동이 제어되며, 공구의 절삭 표면이 스톡 내의 절삭부의 설정된 깊이에 도달할 때까지 공구는 만곡된 경로를 따르며, 그 후 공구는 절삭부의 설정된 깊이에서 스톡과 맞물리는 공구의 절삭 표면과 함께 직선/선형 경로를 따르도록 제어되는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 제어 시스템은 공구가 절삭부 내로 롤링되어 원하는 두께 범위 내에서 남아 있는 동안 피가공물로부터 제거된 재료의 두께를 제어하기 위하여 프로그램되어 있는 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 재료가 코일을 형성하기 시작함에 따라 제거된 재료의 부러짐을 유발하도록 칩 두께가 제어되는 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 시스템은 프로그램되어 공구가 절삭부 내로 롤링되는 동안 공지된 곡률 경로를 따르는 공구의 이동을 제어하고 공구가 공지된 곡률 경로를 따라서 절삭부 내로 롤링되는 동안 칩 두께를 제어하기 위하여 이송 속도를 변화시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 공구가 절삭부 내로 롤링되는 동안 이송 속도는 프로그램되어 공구가 안으로 이동하고 있는 스톡과 절삭 공구의 절삭 표면 사이의 맞물림부의 아치에 관하여 변화하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 이송 속도는 맞물림부의 아치의 증가에 관하여 감소하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7항에 있어서, 맞물림부의 제 2 아치가 맞물림부의 제 1 아치보다 큰 경우, 맞물림부의 제 1 아치를 위한 이송 속도는 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 큰 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 맞물림부의 제 3 아치가 맞물림부의 제 2 아치보다 크면, 맞물림부의 제 3 아치를 위한 이송 속도가 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 작고, 맞물림부의 제 3 아치가 맞물림부의 제 2 아치보다 작으면, 맞물림부의 제 3 아치를 위한 이송 속도가 맞물림부의 제 2 아치를 위한 이송 속도보다 큰 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 공구가 제 1 패스 상에서 절삭부 내로 롤링된 후의 공급 속도는 절삭부 밖으로의 이동까지 적어도 일정한 방법.
  11. 전술한 항 중 어느 항에 있어서, 절삭 공구는 제 1 패스의 종단에서 절삭부 밖으로 갑자기 이동하는 방법
  12. 제 11 항에 있어서, 공구는 제 1 패스의 종단에서 갑자기 철수하며, 공구는 제 2 패스를 위하여 절삭부 내로 롤링되고 그 후 제 1 패스 내에서의 선형 이동 방향과 반대인 선형 방향으로 이동하도록 제어되며, 제 1 패스의 종단에서 남아있는 스톡을 통과하는 동안 이송 속도가 변화하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 이송 속도는 절삭 공구의 절삭 표면과 제 1 패스의 종단에서 남겨진 재료 간의 맞물림부의 아치와 관련하여 변화하도록 프로그램되어 있는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 공구가 제 2 패스 상의 절삭부 밖으로 이동하는 동안 이송 속도는 공구와 제 1 패스로부터 남겨진 재료 간의 맞물림부의 아치가 감소하는 동안 증가하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 절삭 공구는 제 1 패스의 종단에 남아있는 재료의 제거 후에 절삭부 밖으로 갑자기 이동하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 공구는 절삭 사이클에서 교대로 사용되는 제 1 및 제 2 절삭 표면을 가져 제 1 절삭 표면은 피가공물에 관련하여 공구의 제 1 패스를 위하여 사용되며, 제 2 절삭 표면은 피가공물에 관련하여 공구의 제 2 패스를 위하여 사용되는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 제 1 및 제 2 절삭 표면은 일정한 직경을 갖는 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 공구는 적어도 부분적으로 구형인 절삭 헤드를 포함하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 공구는 공지된 곡률 (예를 들어, 일정한 반경)을 갖는 절삭 표면을 가지며, 절삭 표면의 제 1 부분/아치는 절삭 사이클의 제 1 패스를 위하여 사용되고, 절삭 표면의 제 2 부분/아치 (예를 들어, 제 1 부분의 반대 부분)는 절삭 사이클의 제 2 패스를 위하여 사용되는 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 사이클은 피가공물의 설정된 영역으로부터 스톡을 제거하기 위하여 프로그램되어 있으며, 절삭 사이클의 제 1 패스를 위하여 절삭 공구는 피가공물 상의 (예를 들어, 설정된 영역의 한 측부 상의) 제 1 위치에서 절삭부 내로 이동하고, 절삭 사이클의 뒤이은 패스를 위하여, 절삭 공구는 피가공물 상의 제 2 위치에서 절삭부 내로 이동하되, 제 2 위치는 제 1 위치에서 이격되어 (예를 들어, 설정된 영역의 반대 부분 상에) 있는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 제 1 및 제 2 위치의 중간 위치에서 공구는 제 1 패스 상의 절삭부 밖으로 이동하는 방법.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 피가공물을 위한 러핑 공정을 포함하되, 다수의 절삭 사이클은 피가공물 상의 설정된 위치로부터 스톡의 현저한 부분을 제거하기 위하여 사용된 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 회전하는 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구의 이동을 제어하도록 프로그램된, 가공 장치용 제어 시스템.
  24. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 회전하는 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구의 이동을 제어하는 컴퓨터 프로그램.
  25. 피가공물을 회전시키는 단계 및 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 피가공물에 대하여 절삭 공구의 위치를 제어하는 단계를 포함하되, 방법은 피가공물을 맞물리도록 하기 위하여 그리고 피가공물로부터 스톡을 제거하기 위하여 절삭 공구가 피가공물에 관련하여 이동하고 그 후 피가공물로부터 철수하는, 미리 프로그램된 절삭 사이클을 포함하며, 공구는 설정된 만곡진 경로를 따라 절삭부 내로 롤링하도록 제어되고, 공구가 만곡된 경로를 따라 절삭부 내로 롤링되는 동안 이송 속도는 절삭 공구의 절삭 표면과 절삭 공구가 안으로 이동 중인 스톡 사이의 맞물림부의 아치에 관하여 변화하는 피가공물 가공 방법.
KR1020137005826A 2010-08-23 2011-08-19 피가공물 가공 방법 KR101749376B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1014039.0A GB201014039D0 (en) 2010-08-23 2010-08-23 Method for machining a workpiece
GB1014039.0 2010-08-23
PCT/GB2011/051567 WO2012025741A2 (en) 2010-08-23 2011-08-19 Method for machining a workpiece

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140029351A true KR20140029351A (ko) 2014-03-10
KR101749376B1 KR101749376B1 (ko) 2017-06-20

Family

ID=42984485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137005826A KR101749376B1 (ko) 2010-08-23 2011-08-19 피가공물 가공 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9817390B2 (ko)
EP (1) EP2609474B1 (ko)
JP (1) JP5904561B2 (ko)
KR (1) KR101749376B1 (ko)
CN (1) CN103238125B (ko)
CA (1) CA2808938C (ko)
GB (1) GB201014039D0 (ko)
MX (1) MX341994B (ko)
WO (1) WO2012025741A2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103586736B (zh) * 2013-10-23 2016-02-03 中达电通股份有限公司 一种切割系统的控制方法
EP3702854A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-02 AB Sandvik Coromant Method for generating control command data for controlling a cnc-lathe
EP3702853A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-02 AB Sandvik Coromant Method for generating control command data for controlling a cnc-lathe
US20200331078A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Makino Inc. Method for Machining Titanium Alloys Using Polycrystalline Diamond
WO2021118603A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 Siemens Industry Software Inc. Determining a cut pattern of a lathe method, control device, and lathe
CN113369822A (zh) * 2021-06-29 2021-09-10 贵州黎阳国际制造有限公司 一种l型薄壁环件切削加工成型方法
US20230040385A1 (en) * 2021-08-04 2023-02-09 Celeritive Technologies, Inc. Methods for preventing notch formation in, and/or extending the useful life of, cutting tools for turning, and associated systems

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61182705A (ja) * 1984-10-08 1986-08-15 Tochigi Pref Gov 数値制御旋盤加工における切り屑処理法
CH658820A5 (fr) 1985-05-02 1986-12-15 Vn Sa Electronics Dispositif de commande numerique pour tour automatique.
DE3880828D1 (de) 1988-06-14 1993-06-09 Hegenscheidt Gmbh Wilhelm Verfahren zur erzeugung von bruchspaenen bei der drehbearbeitung von werkstuecken.
US5113728A (en) 1990-10-11 1992-05-19 Medeksza Ludwik A Method and apparatus for forming intermittent chips when machining a rotating workpiece
JPH0588736A (ja) * 1991-09-25 1993-04-09 Okuma Mach Works Ltd ミゾ加工経路生成方法
JPH05277801A (ja) 1992-03-31 1993-10-26 Fuji Oozx Inc バルブアジャスタのプランジャの製造方法
US5291812A (en) 1992-05-22 1994-03-08 General Motors Corporation Turning apparatus with improved chip handling
JPH06328303A (ja) 1993-03-23 1994-11-29 Canon Inc 円筒部材およびその製法
JPH06285701A (ja) 1993-04-05 1994-10-11 Fanuc Ltd Ｎｃ旋削加工装置
JP3198208B2 (ja) 1993-11-12 2001-08-13 三菱電機株式会社 円筒状ワークの切削治工具並びに円筒状ワークと切削治工具との位置決め治工具、切屑処理方法および円筒状ワークの切削工具
JP3371733B2 (ja) * 1997-02-06 2003-01-27 住友電気工業株式会社 スローアウェイチップ
SE514014C2 (sv) * 1998-05-06 2000-12-11 Sandvik Ab Vändskär för roterande fräsverktyg
GB9912893D0 (en) 1999-06-04 1999-08-04 Unova Uk Ltd Surface forming of metal components
JP2002200540A (ja) * 2000-12-28 2002-07-16 Mazda Motor Corp 工作機械の制御方法及びその制御装置及びその制御媒体
JP2003071601A (ja) 2001-08-30 2003-03-12 Okuma Corp 旋削加工方法
US6701211B2 (en) 2001-09-10 2004-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Computer-aided control method for a machine tool
JP2003256010A (ja) 2002-03-06 2003-09-10 Mazda Motor Corp 工作機械の制御方法及びその制御装置、並びに、その制御をコンピュータに実行させるプログラム及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7287939B2 (en) * 2003-01-29 2007-10-30 Josef Koch Method for controlling relative displacements of a tool against a workpiece
JP2004338036A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Yamazaki Mazak Corp 複合加工旋盤
DE102004008872A1 (de) 2004-02-18 2005-09-08 Ex-Cell-O Gmbh Verfahren zur Profilherstellung, insbesondere von Profilbahnen für Gelenkteile
JP2005279862A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Towa Corp 切削加工方法及び切削加工装置
US7451013B2 (en) * 2004-04-29 2008-11-11 Surfware, Inc. Engagement milling
US8047105B2 (en) 2006-02-08 2011-11-01 Koganei Corporation Machining tool and machining method
JP2007307680A (ja) 2006-05-22 2007-11-29 Olympus Corp 切削加工方法、光学素子及び金型

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012025741A2 (en) 2012-03-01
CN103238125B (zh) 2018-03-09
US9817390B2 (en) 2017-11-14
CA2808938A1 (en) 2012-03-01
EP2609474A2 (en) 2013-07-03
MX2013002110A (es) 2013-07-05
WO2012025741A3 (en) 2012-05-18
US20130218319A1 (en) 2013-08-22
CN103238125A (zh) 2013-08-07
JP5904561B2 (ja) 2016-04-13
CA2808938C (en) 2018-02-27
GB201014039D0 (en) 2010-10-06
MX341994B (es) 2016-09-09
EP2609474B1 (en) 2020-06-17
KR101749376B1 (ko) 2017-06-20
JP2013536097A (ja) 2013-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140029351A (ko) 피가공물 가공 방법
CN110121393B (zh) 对内部齿形部分硬表面加工的方法和适合该方法的机床
US8560113B2 (en) Method of milling an interior region
CN107042329A (zh) 针对冷硬产品的铣削加工方法
JP2009208162A (ja) 切りくず処理機能付き工作機械
CN102463393B (zh) 大螺距三角锥螺纹加工方法
WO2017199911A1 (ja) 回転切削工具を用いたディンプル加工方法
EP3145672A1 (en) Method of grinding a workpiece and method for determining processing parameters
JP5279300B2 (ja) 切りくず誘導機能付き切削工具
RU2429949C1 (ru) Способ обработки моноколес
US9889513B2 (en) Method for dressing a honing tool and method for honing a toothed wheel
JP2010234478A (ja) 切削加工方法
JP2004148472A (ja) 放電加工方法
CN104010754B (zh) 用于加工金属工件的纵向边缘的方法和装置
RU2578875C1 (ru) Способ механической обработки с дроблением стружки
CN110621429A (zh) 加工齿部的方法和为其设计的切齿机，以及相关计算机程序产品
JP5538754B2 (ja) センタレス研削用調整車の製造方法、調整車、円錐ころの製作方法
JP6371339B2 (ja) 加工方法、加工装置および動力伝達部品の製造方法
Krcheva et al. Dependance on the required power of the electric motor on the CNC Spinner EL-510 lathe according to the depth of cut for turning and facing with CNMG 120408-PM 4325 tool insert
JP5446288B2 (ja) 金属製円筒状部材の余肉部除去方法
RU2643022C1 (ru) Способ механической обработки заготовки из титанового сплава
JP6471504B2 (ja) クラウンギヤの製造装置
JP2005279839A (ja) 深溝の切削加工方法
RU2555694C2 (ru) Способ резания
Chakrabarti et al. Recent research works on burr minimization in milling

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right