KR20170108265A - 금형 제조 방법 - Google Patents

금형 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170108265A
KR20170108265A KR1020160031875A KR20160031875A KR20170108265A KR 20170108265 A KR20170108265 A KR 20170108265A KR 1020160031875 A KR1020160031875 A KR 1020160031875A KR 20160031875 A KR20160031875 A KR 20160031875A KR 20170108265 A KR20170108265 A KR 20170108265A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
machining
time
finishing
plan
unmanned
Prior art date
Application number
KR1020160031875A
Other languages
English (en)
Inventor
김수진
도남철
김기일
Original Assignee
경상대학교산학협력단
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 경상대학교산학협력단 filed Critical 경상대학교산학협력단
Priority to KR1020160031875A priority Critical patent/KR20170108265A/ko
Publication of KR20170108265A publication Critical patent/KR20170108265A/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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00—Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • B23P13/02—Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass in which only the machining operations are important
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • 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
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31444—Compare actual manufacturing sequence with simulated sequence, correct actual
    • 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
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34295—System, logic analyser, simulation
    • 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
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35097—Generation of cutter path, offset curve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

설계된 형상을 수치제어 장치를 이용하여 제 1 및 제 2 가공시간 동안 가공하는 금형 제조 방법에 있어서, 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 계획을 설정한 후, 제 1 가공시간에 황삭 가공을 계획하는 공정 설계 단계: 및 공정 설계 단계에서 수립된 공정 계획 정보를 이용하여 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.

Description

금형 제조 방법{METHOD OF MOULD MANUFACTURING}
본 발명은 금형 제조 방법에 관한 것으로, 특히 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 공정을 기준으로 전체 일정을 역설계하는 공정을 갖는 금형 제조 방법에 관한 것이다.
NC(numerical control)는 수치와 부호로 구성된 수치정보를 통해 기계를 자동 제어하는 방법이다. 설계나 도면을 기계가 받아들일 수 있는 고유의 언어로 정보화하고 이를 천공 테이프(tape) 등을 이용하여 수치제어 장치에 입력시키면 입력된 정보대로 기계를 자동 제어하는 것을 말한다. 이와 같은 수치제어는 선반, 밀링, 드릴링, 보링, 그라인딩 및 머시닝 센터 등 각종 공작기계에 다양하게 응용되고 있다.
초기의 NC 장치는 랜덤 로직(random logic)으로 구성되어 있었으나, 최근에는 컴퓨터의 발달로 NC 공작기계에 컴퓨터를 내장한 공작기계가 널리 이용되고 있다. 컴퓨터를 써서 가공에 필요한 데이터를 주어 수치 제어 공작기기에 의해서 가공하는 것으로 자동 절단이나 절삭 등에 널리 쓰이고 있다. 컴퓨터 지원 수치제어 가공기술은 CAD, CAPP, CAM, CNC 등으로 구성되며, 현장에서 가장 보편적으로 이용되고 방식은 CAD/CAM 소프트웨어에 의해 가공품의 도면 및 설계된 형상을 파트프로그램의 형태로 생성하고 수치제어기가 탑재된 공작기계에 입력하여 가공을 하게 된다. 파트 프로그램은 CNC 공작기계의 동작을 지정하는 입력으로서, 현재의 파트 프로그래밍 방식은 작업자가 완성품의 형상을 하드 카피 도면 혹은 CAD 시스템을 대상으로 소재 형상, 제거볼륨, 제거순서, 사용공구, 가공조건 등을 결정하여 공정계획의 형태로 작성하고 이것을 바탕으로 공구 및 CNC 공작기계의 동작을 CAM 시스템을 이용하여 소정의 포맷에 맞춰 생성하게 된다. CNC 제어기는 파트프로그램을 모터 등을 구동하여 기계의 동작을 실현하는 제어장치로서, 이를 통하여 원하는 도면의 형상을 실제의 가공품 형상으로 얻게 된다.
금형은 동일 규격의 제품을 대량 생산하기 위한 틀로 자동차 및 가전제품의 90% 를 금형으로 생산하고 있다. 금형은 하나를 설계해서 한 제품만 가공하는 특수한 단품 생산 공정이다. 따라서, 대량 생산용 공정계획 기술은 단품 생산인 금형 제조 공정을 포함할 수 없어 별도의 금형 제조 공정계획의 필요성이 대두된다.
공정계획이란 대상 형상을 가공하기 위해 공작기계가 실행할 일련의 동작을 공정단위로 정의하는 것이며, 종래의 공정계획 방식은 한가지 방식을 지정하는 직선형 공정계획 방식을 사용하였다.
이러한 종래의 금형 제조 방법은 도 1과 같이, 각각의 피가공물(예를 들면, 금형) A, B, C에 대해서 순차적인 공정계획을 수립하였다. 예컨대 피가공물 A의 황삭, 중삭, 정삭 가공을 단계 순서대로 수행하고 피가공물 A가 완성된 후에 이어서 피가공물 A와 다른 피가공물 C에 대해 황삭, 중삭, 정삭 가공을 순서대로 수행하도록 공정계획이 설계된다. 따라서 장비 M을 통해 작업자가 가공에 참여하는 08:00부터 18:00까지의 근무시간에 피가공물 A에 대한 황삭, 중삭, 정삭 가공을 수행하고, 다른 피가공물 C에 대한 황삭 가공까지 수행할 수 있다. 그리고, 나머지 피가공물 C에 대한 중삭, 정삭 가공은 작업자가 야근을 하면서 진행해야 한다. 한편, 장비 N에서는 근무시간 중에 피가공물 B에 대한 황삭, 중삭, 정삭 가공을 수행하며, 근무시간 외의 시간에는 장비 N이 정지된다.
이러한 종래의 금형 제조 방법에 따르면 인력이 필요하지 않은 공정도 근무시간 중에 계획되어 생산력이 저하되는 문제가 있고, 근무시간 외의 시간에는 추가 인력을 투입하여 공정을 수행해야 하므로 인건비가 상승하는 문제가 있다. 이러한 종래 공정계획에는 한계가 있어 납기를 맞추기 어렵고, 납기를 맞추기 위해 작업 속도를 높이기 위해 각 공정 시간을 임의대로 줄이면 가공 품질이 낮아지고, 공구의 수명이 단축되는 문제가 있다.
또한, 금형 제조 기업은 평균 15명을 고용하는 소기업 중심으로 이루어져 있는 경우가 많다. 그런데 이러한 금형 기업들 대부분은 영세하여 금형 제조 공정 관리 시스템을 구축하고 운영할 여력이 없다. 따라서, 공정의 구축과 관리에 인력을 최소화할 수 있는 스마트한 공정 관리가 필요한 실정이다.
상기 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 공정을 기준으로 일정을 역설계 하는 공정 설계 단계와 공정 설계 단계에서 수립된 공정 계획 정보를 이용하여 금형을 가공하는 단계를 포함하는 금형 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 설계된 형상을 수치제어 장치를 이용하여 제 1 및 제 2 가공시간 동안 가공하는 금형 제조 방법에 있어서, 상기 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 계획을 설정한 후, 상기 제 1 가공시간에 황삭 가공을 계획하는 공정 설계 단계: 및 상기 공정 설계 단계에서 수립된 공정 계획 정보를 이용하여 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법을 제공한다.
상기 공정 설계 단계에서 상기 공정은 절삭 공정별로 계획될 수 있고,
상기 공정 설계 단계에서 상기 제 2 가공시간에 수행하는 무인 정삭 가공 속도는 상기 제 1 가공시간에 수행하는 정삭 가공 속도 보다 느리게 설정할 수 있다.
상기 수치제어 장치를 통한 가공은 순차적으로 수행되는 황삭, 중삭 및 정삭 가공을 포함하며, 상기 공정 설계 단계에서 상기 제 1 가공시간에 추가로 정삭 가공 계획을 설정할 수 있다.
상기 공정 설계 단계 이전에, 공정을 입력하고, 이 입력된 공정에 대한 시뮬레이션을 통해 가공 예측 시간을 산출하며, 산출된 가공 예측 시간을 상기 수치제어 장치의 가공 일정에 적용하는 가공 시간 설정 단계;를 더 포함할 수 있다.
공구 파손이 검출되는 경우 상기 수치제어 장치를 정지하는 공구 파손 검출 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 공구 파손 검출 단계는 실시간으로 가공 상태를 모니터링하고 가공 전과 후의 공구 길이를 각각 측정하여 공구 파손 여부를 검출할 수 있다.
상기 가공 단계 이전에 가공 전 시뮬레이션을 통해 공정에 표준가공조건을 적용하는 시뮬레이션 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 가공시간은 작업자가 가공에 참여하는 시간이고, 상기 제 2 가공시간은 작업자 없이 무인 가공이 진행되는 시간일 수 있다.
상기 공정 설계 단계에서 제 2 가공시간에 설정된 무인 정삭 가공 계획에 앞서 추가로 무인 중삭 가공 계획을 설정할 수 있다.
상기 공정 설계 단계에서 제 1 가공시간에 설정된 황삭 가공 계획에 이어서 추가로 중삭 가공 계획을 설정할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 있어서는, 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 공정을 배치하고, 이를 기준으로 전체 일정을 역설계하는 공정을 가지는 금형 제조 방법을 통해 인력 증원이 필요 없고 금형의 생산성을 높이는 것은 물론, 품질을 유지할 수 있다.
도 1은 종래의 금형 제조 공정계획을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공 시간 설정 단계를 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 설계 단계에 따라 제 2 가공시간의 무인 정삭 가공을 기준으로 전체 일정을 역설계한 공정계획을 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
아울러 이하에서 설명하는, 제 1 가공시간은 24시간 중 일부이며, 제 2 가공시간은 1일 기준으로 24시간 중 제 1 가공시간을 제외한 나머지 시간으로 정의한다. 예를 들어, 제 1 가공시간은 작업자가 있는 근무시간이고, 제 2 가공시간은 작업자가 없는 근무시간 외의 시간일 수 있다. 구체적으로, 제 1 가공시간은 작업자가 출근하는 08:00부터 퇴근하는 18:00까지 일 수 있으며, 제 2 가공시간은 1일 기준으로 24시간 중 상기 시간을 제외한 나머지 시간일 수 있다. 상기 제 2 가공시간은 작업자 없이 무인 가공이 진행되는 시간에 해당한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 제조 방법은 가공 시간 설정 단계(S100), 공정 설계 단계(S200), 시뮬레이션 단계(S300), 금형의 가공 단계(S400)와 공구 파손 검출 단계(S500)를 포함할 수 있다.
각 금형의 절삭 단계별 가공 시간에 대해 가공 시간 설정 단계(S100)를 통해 설정하고, 상기 가공 시간 설정 단계(S100)에서 설정된 가공 시간을 적용하여 공정 설계 단계(S200)에서 제 2 가공시간의 무인 정삭 가공을 기준으로 전체 일정을 역설계한다. 상기 공정 설계 단계(S200)에서 수립된 공정계획에 따라 금형 가공을 시뮬레이션(S300)하고, 시뮬레이션을 기반으로 보정하여 금형을 가공한다(S400). 금형을 가공하는 동안 공구의 파손 여부를 검출(S500)하여 공구 파손 검출 단계(S500)에서 공구의 파손이 검출되면 기계가 정지(S530)되고, 파손된 공구의 교체 단계(S550)를 거쳐서 다시 금형 가공(S400)할 수 있다. 공구 파손이 검출되지 않는 경우 작업이 완료 되지 않으면 다시 가공(S400) 단계로 돌아가서 금형 가공을 계속적으로 수행하고, 작업이 완료되면 종료된다.
구체적으로, 가공 시간 설정 단계(S100)는 공정 입력 단계(S110), 가공 예측시간 출력 단계(S120) 및 NC 가공 일정 적용 단계(S130)를 포함한다. 사용자가 공정을 입력하면 제어부의 금형 가공 시뮬레이션을 통해 가공 예측시간을 산출할 수 있다. 산출된 가공 예측시간은 NC에 적용되며 이를 반영하여 향후 공정계획을 정확히 수립할 수 있다. 가공 시간 설정 단계(S100)에서 적용된 가공 예측시간을 통해 공정 설계 단계(S200)에서 공정계획을 수립할 수 있다.
공정 설계 단계(S200)는 NC 가공 일정을 설계하기 위한 것이다.
금형은 동일 규격의 제품을 대량 생산하기 위한 틀인바, 하나를 설계해서 한 제품만 가공하는 특수한 단품 생산 공정이다. 따라서, 금형의 NC 가공 공정계획은 단순히 대량 생산용 공정계획을 따를 수 없는 바 금형 가공을 위한 공정계획이 수립될 필요성이 있다.
절삭물의 가공 단계에 따라 황삭 가공, 중삭 가공, 정삭 가공으로 나눌 수 있다. 피가공물을 한번에 절삭할 수 없으므로 절삭되는 양에 따라 가공 단계가 나누어진다. 황삭 가공은 가능한 빨리 많은 양을 절삭하기 위한 단계로, 피가공물로부터 가공 곡면과 멀리 떨어진 영역을 일정한 가공 깊이로 제거한다. 각각의 가공 마다 가공 넓이는 다양하게 변하는데 가공 넓이에 상관 없이 일정한 부피가 제거되도록 한다. 중삭 가공은 황삭 가공 후 일정한 두께의 가공 깊이를 갖는 정삭 단계의 가공 전 형상을 생성하는 것을 목적으로, 일정한 두께의 가공 깊이를 갖도록 하는 것이다. 정삭 가공은 중삭 가공 후에 남아 있는 형상을 피가공물이 요구되는 정밀도를 만족하는 최종 금형 곡면을 생성하기 위한 단계이다. 효과적으로 정밀하게 가공하기 위해 가공 양을 작게 하여 표면을 윤곽 가공하거나 볼 엔드 밀의 끝으로 가공한다.
금형 가공을 고려한 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 설계 단계(S200)는 먼저 제 2 가공시간에 무인 가공 일정을 설계하고(S210), 무인 가공 일정 설계 이후에 설계된 제 2 가공시간의 무인 가공을 기준으로 NC 가공 일정을 역설계 하는 단계(S220)를 포함한다. 구체적으로, 제 2 가공시간에는 무인으로 수행할 수 있는 안정한 정삭 가공을 계획하고, 제 2 가공시간의 무인 정삭 가공 일정을 기준으로 제 1 가공시간에는 작업자가 필요한 불안정한 황삭 가공이나, 금형의 변경 수정을 계획한다. 하나의 금형의 절삭 단계가 모두 마친 후에 다른 금형의 절삭을 시작하는 종래의 공정계획과는 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 설계 단계(S200)에 따르면, 각 금형의 절삭 단계별 공정을 설계할 수 있다. 예를 들어 황삭 가공이 필요한 금형은 함께 황삭 가공을 진행하도록 절삭 단계에 따라 공정을 설계하는 것이다.
공정 설계 단계(S200)에서 수립된 공정 계획에 따라 가공 하기 전에 시뮬레이션 단계(S300)를 포함할 수 있다.
시뮬레이션 단계(S300)에서 금형 가공을 시뮬레이션 하여 데이터 오류를 미리 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 파악된 충돌 경로를 미리 수정할 수 있고, 적합한 공구의 길이로 조절할 수 있다. 시뮬레이션 단계(S300)에서 얻은 결과에 따라 표준가공조건을 적용할 수 있다. 표준 가공 조건을 적용함에 따라 이송 속도를 저감하여 생산성을 높일 수 있으며, 과부하 경로를 파악하여 안정성을 높일 수 있고, 일정한 절삭력을 유지하여 공구의 수명을 높일 수 있는 이점이 있다.
공정 설계 단계(S200)에서 수립된 공정 계획을 따르며, 시뮬레이션 단계(S300)에서 표준 가공 조건을 적용하고, 보완하여 금형을 가공한다(S400).
금형에 대한 가공(S400)을 수행하는 동안, 공구 파손 검출 단계(S500)에 의해 공구 파손 여부를 검출할 수 있다. 상기 공구 파손 검출 단계(S500)는 모니터링 단계와 공구 길이 측정 단계를 포함한다.
상기 모니터링은 실시간 모니터링을 통해 제 2 가공시간에 무인 가공 시에 감시할 수 있다. 모니터링은 NC 제조 장치와 Network 연결만으로 가능하며, 모니터링을 통해 실시간으로 가공 상태, 공장 현황을 파악할 수 있고, 가동률 분석이 가능하다.
상기 공구 길이 측정은 가공 전에 공구 길이를 측정하고, 가공 후에도 공구 길이를 측정하여, 가공 전/후의 공구 길이를 비교하여 공구의 마모, 파손 여부를 검출할 수 있다.
모니터링 및 공구 길이 측정에 의해, 공구 파손 여부를 검출 할 수 있다. 공구 파손 검출 단계(S500)에서 공구 파손이 검출된 경우 금형 제조 장치는 정지(S530)될 수 있어 금형 제조 장치 및 연계 장비를 보호할 수 있다. 기계가 정지(S530)된 경우 파손된 공구 교체 단계(S550)를 거쳐서 금형을 가공(S400)할 수 있다. 공구 파손이 검출되지 않고, 작업이 완료되지 않은 경우 다시 금형 가공 단계(S400)로 돌아가서 작업이 완료될 때까지 가공 단계(S400) 및 공구 파손 검출 단계(S500)을 반복한다. 작업이 완료된 경우 종료된다.
공구 파손 검출 단계(S500)를 통해 작업자의 피로를 저감할 수 있고, 무인 가공에 따른 추가적인 생산성이 향상되며, 조밀한 정삭 가공을 통해 금형의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공 시간 설정 단계를 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참고하면, 가공 시간 설정 단계(S100)는 자동 데이터 검색으로 현재 공정에 대해 제어부(150)가 인식하여 최적의 가공 예측시간을 설정하는 것이다. 사용자가 공정을 입력 (S110)하고 제어부(150)는 입력된 데이터를 구축된 데이터 베이스(Data Base, 160)와 연계하여 작업지시서 Worksheet.htm에서 NC 가공 예측시간을 검색하거나, 금형 가공 시뮬레이션 하여 가공 예측시간을 출력(S120)할 수 있다. 출력된 가공 예측시간은 최적화된 데이터로서, 상기 가공 예측시간을 NC 에 적용(S130)할 수 있다. 상기 데이터 베이스(160)에는 수치 제어 장치에 대한 정보, 금형의 형상에 대한 정보, 금형 제조 공정에 관한 정보 등을 포함하고 있다.
가공 시간 설정 단계(S100)를 통해 이후의 단계인 공정 설계 단계(S200)에서 전체 공정을 정확히 설정할 수 있다. 사용자는 CAM에 제조 공정에 관한 물건의 가공 순서나 물건의 형상, 크기 등의 데이터에 관한 NC데이터를 입력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 설계 단계에 따라 제 2 가공시간의 무인 정삭 가공을 기준으로 전체 일정을 역설계한 공정계획을 나타낸 개략도이다.
도 4를 참조하면, 금형 가공 시 생산성을 향상시킬 수 있는 최적화된 가공 공정계획을 나타낸다. 공정 설계 단계(S200)에서 먼저 제 2 가공시간에 무인 가공 일정을 설계하고(S210), 무인 가공 일정을 설계한 이후에, 설계된 제 2 가공시간의 무인 가공을 기준으로 NC 가공 일정을 역설계 한다(S220). 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공이 계획되고, 제 1 가공시간에는 황삭 가공이 계획된다.
구체적으로, 장비 M에서는 제 2 가공시간 동안 피가공물 A에 대한 정삭 가공 및 피가공물 C에 대한 정삭 가공을 수행한다. 정삭 가공은 정밀한 공정으로 가공 양을 작게 하여 표면을 가공하는 것으로 안전한 가공에 해당하여 무인으로 수행하는데 어려움이 없다. 작업자 없이 무인으로 수행할 수 있는 정삭 가공을 제 2 가공시간을 활용하여 가공 속도를 낮추어 충분한 시간 동안 수행하여 가공 품질을 높일 수 있다. 이에 따라, 제 2 가공시간 동안 무인으로 안전한 정삭 가공 공정을 계획할 수 있다. 제 2 가공시간을 정삭 가공을 수행하도록 활용하여 금형의 생산성을 높일 수 있고, 무인으로 가동하여 인건비를 절약할 수 있다.
제 2 가공시간의 무인 정삭 가공 공정을 기준으로 전체 일정을 역설계하여 제 1 가공시간에는 피가공물 A 및 C의 황삭, 중삭 가공 공정을 계획할 수 있다. 작업자가 있는 제 1 가공시간에는 금형 변경 수정 및 불안정한 황삭 가공을 계획할 수 있다. 이에 따라 작업자에 의해 금형 변경 수정 등 대처가 쉽도록 할 수 있다. 이 때도 마찬가지로 가공 단계별로 공정을 계획한다. 황삭 가공 먼저 수행하고, 중삭 가공을 수행하는 방법으로, A의 황삭 가공 이후에 C의 황삭 가공을 수행하고, 다시 A의 중삭 가공을 수행하고 C의 중삭 가공을 수행하도록 계획할 수 있다.
제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 일정을 설계하고, 이를 기준으로 전체 일정을 역설계 하는 공정 설계 단계(S200)에 따라 제 1 가공시간에 추가작업이 가능한 추가 가공 시간을 확보 할 수 있다. 추가 가공 시간을 확보하여 생산성을 향상 시킬 수 있다.
장비 N에서도 장비 M의 공정 계획과 마찬가지 방법으로 공정계획을 설계할 수 있다. 안전한 정삭 가공은 제 2 가공시간에 무인 가공으로 공정계획하고, 이를 기준으로 일정을 역설계할 수 있다. 다만, 정삭 시간이 짧은 소형 금형들은 순서대로 절삭 가공을 수행하여 전체 정삭 시간을 늘리는 것이 더 효율적이다. 이를 반영한 도 4의 장비 N의 공정계획을 살펴보면, 피가공물 B의 안전한 정삭 가공을 무인으로 제 2 가공시간에 계획하고, 황삭 가공 보다 안전한 중삭 가공에 대해서도 무인 가공되는 제 2 가공시간에 계획 할 수 있다. 중삭 가공은 공정 설계에 따라서 제 1 가공시간 또는 제 2 가공시간에 계획될 수 있다. 상기 제 2 가공시간의 무인 가공을 기준으로 작업자가 있는 제 1 가공시간에는 B의 불안전한 황삭 가공을 할 수 있다. 이때, 피가공물인 B의 정삭 및 중삭 가공이 제 2 가공시간의 무인 가공으로 계획됨에 따라 제 1 가공시간에 추가 가공 시간을 확보 할 수 있다. 상기 추가 가공 시간에 정삭 시간이 짧은 소형 금형인 D를 절삭 가공 순서대로 계획할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 포함되는 공정 설계 단계(S200)는 먼저 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 일정을 설계(S210)하고, 상기 제 2 가공시간의 무인 정삭 가공 일정을 기준으로 NC 가공 일정을 역으로 설계한다(S220). 제 2 가공시간의 무인 가공을 기준으로 역설계된 NC 가공 공정 계획에 따라 추가 가공 시간을 확보할 수 있어 금형 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 2 가공시간에 정삭 가공이 무인으로 수행됨에 따라 야근 감소로 인건비를 절감할 수 있고, 제 2 가공시간의 시간을 최대로 활용하여 정삭 속도의 감소로 가공표면의 품질이 향상될 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (11)

  1. 설계된 형상을 수치제어 장치를 이용하여 제 1 및 제 2 가공시간 동안 가공하는 금형 제조 방법에 있어서,
    상기 제 2 가공시간에 무인 정삭 가공 계획을 설정한 후, 상기 제 1 가공시간에 황삭 가공을 계획하는 공정 설계 단계: 및
    상기 공정 설계 단계에서 수립된 공정 계획 정보를 이용하여 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 설계 단계에서 상기 공정은 절삭 공정별로 계획되는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 설계 단계에서 상기 제 2 가공시간에 수행하는 무인 정삭 가공 속도는 상기 제 1 가공시간에 수행하는 정삭 가공 속도 보다 느리게 설정하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수치제어 장치를 통한 가공은 순차적으로 수행되는 황삭, 중삭 및 정삭 가공을 포함하며,
    상기 공정 설계 단계에서 상기 제 1 가공시간에 추가로 정삭 가공 계획을 설정하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 설계 단계 이전에, 공정을 입력하고, 이 입력된 공정에 대한 시뮬레이션을 통해 가공 예측 시간을 산출하며, 산출된 가공 예측 시간을 상기 수치제어 장치의 가공 일정에 적용하는 가공 시간 설정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 5항에 있어서,
    공구 파손이 검출되는 경우 상기 수치제어 장치를 정지하는 공구 파손 검출 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 공구 파손 검출 단계는 실시간으로 가공 상태를 모니터링하고 가공 전과 후의 공구 길이를 각각 측정하여 공구 파손 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 단계 이전에 가공 전 시뮬레이션을 통해 공정에 표준가공조건을 적용하는 시뮬레이션 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가공시간은 작업자 없이 무인 가공이 진행되는 시간인 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 설계 단계에서 제 2 가공시간에 설정된 무인 정삭 가공 계획에 앞서 추가로 무인 중삭 가공 계획을 설정하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 설계 단계에서 제 1 가공시간에 설정된 황삭 가공 계획에 이어서 추가로 중삭 가공 계획을 설정하는 것을 특징으로 하는 금형 제조 방법.
KR1020160031875A 2016-03-17 2016-03-17 금형 제조 방법 KR20170108265A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160031875A KR20170108265A (ko) 2016-03-17 2016-03-17 금형 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160031875A KR20170108265A (ko) 2016-03-17 2016-03-17 금형 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170108265A true KR20170108265A (ko) 2017-09-27

Family

ID=60036456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160031875A KR20170108265A (ko) 2016-03-17 2016-03-17 금형 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170108265A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109270899B (zh) 一种基于数字孪生的船用柴油机关重件制造过程管控方法
CN1291344C (zh) Cam系统和程序以及控制cam系统的方法
EP3213161B1 (en) Method for optimizing the productivity of a machining process of a cnc machine
Dubovska et al. Implementation of CAD/CAM system CATIA V5 in Simulation of CNC Machining Process
US4833617A (en) Solid modeling based adaptive feedrate control for NC machining
CN108526622B (zh) Mes电极智能制造与检测系统、模具智能制造系统及模具制造方法
SE1651338A1 (en) Method and machine system for controlling an industrial operation
CN111687652B (zh) 握持力调整装置以及握持力调整系统
Wang et al. Dynamic feature based adaptive process planning for energy-efficient NC machining
CN110414727B (zh) 一种基于数据挖掘的生产进度预测方法及系统
CN104827111B (zh) 模具型面加工方法及装置
JP5969882B2 (ja) 加工データ一貫生成装置、加工データ一貫生成プログラム及び加工データ一貫生成方法
CN111598364B (zh) 用于机械零部件的数字化工艺编排系统
KR20170108265A (ko) 금형 제조 방법
Alam et al. Decision algorithm for selection of high-speed machining, EDM or a combination for the manufacture of injection moulds
CN105033642A (zh) 自动调整的电子散热器加工设备和加工方法
JP2020144729A (ja) 工具交換時自動補正機能を備えた工作機械
Zahid et al. Cutting tools in finishing operations for CNC rapid manufacturing processes: Experimental studies
Birajdar et al. Development of Rules for Method Selection for the Surfaces of Machining Cylindrical Part to Facilitate Computer Aided Process Planning (CAPP) for Jobbing Type Manufacturing Industries
Mauthner et al. Method for data-driven nc-code optimization based on dexel material removal simulation and tool holder vibration measurements
KR100270666B1 (ko) 부하제어용 고속가공 제어기 및 그 제어방법
Zhun Studying the Design and Verification of 5-axis NC program under the Manufacturing System
Marusich et al. Improved titanium machining: modeling and analysis of 5-axis toolpaths via physics-based methods
CN105921953B (zh) 多曲面型胎的数控加工方法
Al-Shebeeb et al. Evaluating the Influence of Energy Consumption on Process Plan Attributes: Process Plans Indexing Based on Electrical Demand and Energy Consumption

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application