KR20160029420A - 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공 경로의 형상에 관계없이 남은 거리를 정확하게 측정하여 기기를 제어할 수 있도록 하여 스크랩이 임의로 단락되거나 2차 가공으로 인한 생산성의 저하를 방지하여 무인화 작업이 가능한 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법에 관한 것이다.
본 발명은 와이어 삽입공으로부터 형상부의 1차 경로 시작 지점까지 진입 경로를 형성하는 진입 경로 형성 단계와; 와이어에 의해 가공되는 가공 폭을 입력하는 가공 갭 설정 단계와; 옵셋을 입력받아 형상부의 1차 경로에서 옵셋 경로를 계산하는 옵셋 경로 계산 단계; 및 입력된 잔량 값에서 산출된 갭을 적용하여 진입 경로로부터 이격된 종료 지점을 형성하는 종료 지점 형성 단계를 포함하는 것으로, 추가 방전 가공 없이 손으로 제거하거나 작은 충격만으로도 쉽게 스크랩을 제거할 수 있어 스크랩의 임의 단락에 따른 충돌로 기계가 파손되는 방지할 수 있으며, 제거할 스크랩의 재질에 관계없이 안정되고 정확하게 스크랩을 제거할 수 있어 방전가공기의 무인화 작업을 실현할 수 있는 효과가 있다.

Description

와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법{Processing condition control system of electricdischarge machine}

본 발명은 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공 경로의 형상에 관계없이 남은 거리를 정확하게 측정하여 기기를 제어할 수 있도록 하여 스크랩이 임의로 단락되거나 2차 가공으로 인한 생산성의 저하를 방지할 수 있게 하여 무인화 작업 가능한 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 초경합금 등과 같이 비교적 단단한 소재에서부터 금형 등과 같이 복잡하고 정밀한 가공을 요하는 분야까지 와이어컷팅 방전 가공을 많이 사용하고 있다.

상기한 와이어컷팅 방전 가공은 0.05∼0.3mm의 와이어에 마이너스 전류를 가하고 가공물에 플러스 전류를 가하거나 교차시키면서 상기한 와이어와 가공물의 사이에서 발생하는 방전에 의해 소정의 형상으로 가공한다. 방전 가공으로 소정의 형상을 가공하면 스크랩이 발생하게 되는데, 이렇게 발생한 스크랩을 공작물로부터 완전하게 단락되도록 가공하면 낙하되는 스크랩이 방전가공기의 주요 구성부품들과 충돌되면서 기기의 오류 및 고장을 유발시키게 된다.

이와 같은 문제로 공작물로부터 스크랩을 완전하게 단락시키지 않고 가공 경로 상에 일정부분을 남겨두고 방전이 완료된 후에 스크랩을 제거한다. 이 과정에서 가공 경로 상에 남는 가공 잔량의 거리가 매우 중요한데, 가공 잔량의 거리는 작은 힘으로도 쉽게 단락시킬 수 있는 정도이어야 별도의 추가 방전가공 없이 스크랩을 쉽게 제거할 수 있다.

하지만, 종래에는 남은 거리로 잔량 거리를 입력하여 가공함에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 가공되는 가공 경로의 모양이 곡선이나 사선일 경우 실제 잔량 거리가 달라질 수 있다. 즉, 와이어는 와이어 삽입공(20)에서 시작하여 형상부의 1차 경로(1)의 시작 지점(S)까지 형성된 진입 경로(2)를 따라 가공이 이루어지고 이어서 입력된 옵셋 값에 의해 산출된 옵셋 경로(3)를 따라 가공하여 시작 지점(S)으로 돌아오되, 입력된 잔량 거리 값만큼 시작 지점(S)으로부터 이격되어 가공이 종료된다. 이때, 원하는 잔량 거리는 (A) 이나 도시된 바와 같이 곡선으로 이루어진 경우 곡선 거리(⌒a)를 계산하므로 편차만큼 가공이 더 진행되어 단락되고 만다.

또한, 와이어 방전은 공작물이 가공되면서 갭이 발생할 수밖에 없는데, 이러한 갭은 잔량 거리에 포함되지 않아 입력된 잔량 거리보다 더 가공이 진행되어 스크랩의 단락률이 높아질 수밖에 없다. 따라서 이러한 문제를 염려하여 여유를 주게 되는데, 이 여유로 인해 방전이 완료된 후에도 스크랩이 제거되지 않아 추가로 2차 방전작업이 진행되어야 한다.

결국, CNC 제어프로그램을 이용하여 가공함에도 하나의 스크랩 발생시 기계를 중단시키고 작업자가 스크랩을 제거한 후 다시 기계를 구동시켜 가공하므로 작업자가 가공을 지켜봐야 하고 가공시간이 오래 걸리며 연속적인 작업이 불가능하여 사실상 무인화 작업이 불가능하였다.

KR B1 10-0541116(2005.12.28)

본 발명은 가공 경로의 형상에 관계없이 남은 거리를 정확하게 측정하여 기기를 제어할 수 있도록 함으로써, 스크랩이 임의로 단락되거나 2차 가공으로 인한 생산성의 저하를 방지할 수 있는 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법은,

와이어 삽입공으로부터 형상부의 1차 경로 시작 지점까지 진입 경로를 형성하는 진입 경로 형성 단계;

와이어에 의해 가공되는 가공 폭을 입력하는 가공 갭 설정 단계;

옵셋을 입력받아 형상부의 1차 경로에서 옵셋 경로를 계산하는 옵셋 경로 계산 단계; 및

입력된 잔량 값에서 설정된 갭을 더하여 진입 경로로부터 이격된 종료 지점을 형성하는 종료 지점 형성 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 종료 지점에서 스크랩 내측 방향으로 안전 경로를 형성하고, 이 안전 경로 상에서 와이어가 제거됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 안전 경로는 종료 지점에서 진행한 방향으로부터 직각으로 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 원하는 잔량 거리에서 정확히 가공을 종료할 수 있다.

둘째, 한 번의 가공으로 마무리되므로 추가 방전 가공이 필요 없다.

셋째, 손으로 제거하거나 작은 충격만으로도 쉽게 스크랩을 제거할 수 있다.

넷째, 스크랩이 임의 단락되지 않아 충돌로 인한 기계의 오류 및 파손을 방지한다.

다섯째, 작업자가 대기할 필요 없어 방전가공기의 무인화 작업을 실현할 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 여러 개를 연속 가공 후 한꺼번에 스크랩을 제거하므로 생산량이 매우 향상된다.

도 1은 종래 방식에 의한 스크랩 가공 오차를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 계산 방법 블럭도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 계산 방법 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 스크랩 가공 상태를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 지그의 일 실시 예를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 지그의 다른 실시 예를 도시한 정면도.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 계산 방법 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 계산 방법 블럭도이며, 도 4는 본 발명에 따른 스크랩 가공 상태를 도시한 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지그의 일 실시 예를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 지그의 다른 실시 예를 도시한 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법은 시작 지점(S)으로부터 설정된 모양으로 가공하여 시작 지점(S)으로 되돌아와 스크랩(10)을 제거할 수 있도록 한 와이어컷팅 방전가공 방법에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 와이어 삽입공(20)으로부터 형상부의 1차 경로(1) 시작 지점(S)까지 진입 경로(2)를 형성하는 진입 경로 형성 단계(100); 와이어에 의해 가공되는 가공 폭을 입력하는 가공 갭 설정 단계(200); 옵셋을 입력받아 형상부의 1차 경로(1)에서 옵셋 경로(3)를 계산하는 옵셋 경로 계산 단계(300); 및 입력된 잔량 값에서 설정된 갭을 더하여 진입 경로(2)로부터 이격된 종료 지점(E)을 형성하는 종료 지점 형성 단계(400); 로 이루어진다.

상기 진입 경로 설정 단계(100)는 와이어 삽입공(20)부터 형상부의 1차 경로(1)의 시작 지점(S)까지 진입 경로(2)를 형성하는 것으로, 와이어 방전가공을 위해 NC 데이터를 입력받아 형상부의 1차 경로(1)가 설정되면 공작물에 와이어가 삽입되는 와이어 삽입공(20)의 위치가 결정되는데, 와이어 삽입공(20)은 제거될 스크랩(10)에 내에 위치하되 가공 시작 지점(S)과 근접하게 위치한다. 이러한 진입 경로(2)는 시작 지점(S)으로부터 가공이 진행되는 방향과 직각을 이룬다.

상기 가공 갭 설정 단계(200)는 와이어에 의해 공작물이 가공되는 폭을 설정하는 것으로, 와이어와 공작물 간에 방전이 시작되어 가공이 진행되면 가공하는 공작물이 녹으면서 갭이 발생하는데, 이 갭의 폭을 입력하여 갭이 적용될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 옵셋 경로 계산 단계(300)는 형상부의 1차 경로(1)로부터 일정하게 이격되어 경로를 형성하는 것으로, 가공함에 따라 발생하는 갭에 의한 오차를 방지하기 위해 옵셋 경로(3)가 설정되어야 한다. 따라서 입력된 옵셋 값만큼 형상부의 1차 경로(1)로부터 이격되어 옵셋 경로(3)가 계산됨으로써 형상부의 1차 경로(1)를 따라 정확한 가공이 가능하다.

상기 종료 지점 형성 단계(400)는 입력된 잔량 값에서 설정된 갭을 더하여 진입 경로(2)로부터 이격된 종료 지점(E)이 결정된다. 이때, 옵셋 경로(3) 상에는 설정된 갭이 적용되며, 시작 지점(S)으로 되돌아오기 직전에 입력된 잔량 값만큼 이격된 종료 지점(E)에서 가공이 종료된다.

이와 같이 갭이 적용되어 종료 지점(E)이 결정됨에 따라 가공 경로의 형상에 관계없이 남은 거리를 정확하게 측정하여 기기를 제어할 수 있어 스크랩(10)이 임의로 단락되거나 2차 가공으로 인한 생산성의 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 종료 지점(E)이 설정되면 종료 지점(E)으로부터 스크랩(10) 내측 방향으로 안전 경로(4)를 형성하는 안전 경로 형성 단계(500)를 추가할 수 있다. 여기서 안전 경로(4)는 종료 지점(E)에서 진행한 방향으로부터 직각 방향으로 형성하여 다음 가공이 용이토록 한다. 이와 같이 설정된 안전 경로(4) 상에서 와이어가 제거되는데, 와이어가 제거되는 과정에서 와이어의 끝단이 흔들려 와이어와 공작물 간에 간섭으로 인한 방전이 이루어져 공작물의 부분적인 파손이 발생하더라도 안전 경로가 스크랩 부분에 형성되었으므로 제품에는 손상을 주지 않는다.

1 : 형상부의 1차 경로 2 : 진입 경로 3 : 옵셋 경로
4 : 안전 경로 10 : 스크랩 20 : 와이어 삽입공
S : 시작 지점 E : 종료 지점
100 : 진입 경로 형성 단계 200 : 가공 갭 설정 단계
300 : 옵셋 경로 계산 단계 400 : 종료 지점 형성 단계
500 : 안전 경로 형성 단계

Claims (3)

1. 와이어 삽입공(20)으로부터 형상부의 1차 경로(1) 시작 지점(S)까지 진입 경로(2)를 형성하는 진입 경로 형성 단계(100);
   와이어에 의해 가공되는 가공 폭을 입력하는 가공 갭 설정 단계(200);
   옵셋을 입력받아 형상부의 1차 경로(1)에서 옵셋 경로(3)를 계산하는 옵셋 경로 계산 단계(300); 및
   입력된 잔량 값에서 설정된 갭을 더하여 진입 경로(2)로부터 이격된 종료 지점(E)을 형성하는 종료 지점 형성 단계(400); 를 포함함을 특징으로 하는 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 종료 지점(E)에서 스크랩(10) 내측 방향으로 안전 경로(4)를 형성하고, 이 안전 경로(4) 상에서 와이어가 제거됨을 특징으로 하는 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 안전 경로(4)는 종료 지점(E)에서 진행한 방향으로부터 직각으로 형성됨을 특징으로 하는 와이어컷팅 방전가공기의 스크랩 제거를 위한 가공 잔량 거리 계산 방법.

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