KR20170124107A - Apparatus and method for processing of inserts - Google Patents

Apparatus and method for processing of inserts Download PDF

Info

Publication number
KR20170124107A
KR20170124107A KR1020170056235A KR20170056235A KR20170124107A KR 20170124107 A KR20170124107 A KR 20170124107A KR 1020170056235 A KR1020170056235 A KR 1020170056235A KR 20170056235 A KR20170056235 A KR 20170056235A KR 20170124107 A KR20170124107 A KR 20170124107A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insert
corner
edge
control point
vector
Prior art date
Application number
KR1020170056235A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101910369B1 (en
Inventor
고성림
권병찬
반 휀 응웬
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
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 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Publication of KR20170124107A publication Critical patent/KR20170124107A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101910369B1 publication Critical patent/KR101910369B1/en

Links

Images

Classifications

    • G06F17/5086
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/17Mechanical parametric or variational design
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/10Requirements analysis; Specification techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/30Creation or generation of source code

Abstract

The purpose of the present invention is to provide an insert processing apparatus and method which provide a comprehensive model for CAM software development for designing, manufacturing and visualizing of an insert. The insert processing method of the present invention comprises the steps of: (a) determining design-related parameters of an insert based on a user input; (b) determining a location vector and a normal vector of a first control point for grinding a plurality of edges on the basis of the design-related parameters; (c) calculating NC codes associated with grinding the plurality of edges on the basis of the location and normal vectors of the first control point; (d) on the basis of the design-related parameters, determining a location vector and a normal vector of a second control point for grinding a plurality of corners; (e) on the basis of the location and normal vectors of the second control point, calculating NC codes associated with grinding the plurality of corners; and (f) on the basis of the NC codes associated with grinding the edges and the corners, processing the insert.

Description

인서트 가공 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING OF INSERTS}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING OF INSERTS [0002]

본원은 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발의 기초를 형성하는 인서트 가공 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insert processing apparatus and method that form the basis of CAM software development for the design, manufacture and visualization of indexable inserts.

인덱서블 인서트(indexable insert)는 CNC 연삭기로 가공되고 고속 가공에 널리 사용되는 절삭 공구(cutting tool)이다. 이는 형상(shape), 여유 각(clearance angle), 공차(tolerance), 두께(thickness), 노우즈 반경(nose radius, 또는 공구끝 반지름) 등 9가지의 설계 파라미터를 특징으로 한다. 이러한 설계 파라미터의 정밀도(precision)는 가공된 부품의 공차와 인서트의 절삭 성능에 크게 영향을 미치므로, 정확한 가공 모델이 요구된다.Indexable inserts are cutting tools widely used in high-speed machining with CNC grinding machines. It features nine design parameters: shape, clearance angle, tolerance, thickness, nose radius, or tool radius. The precision of these design parameters greatly affects the tolerances of the machined part and the cutting performance of the insert, so an accurate machining model is required.

인덱서블 인서트는 표준화와 분류가 잘 되어 있으며, 종래에 인덱서블 인서트의 동적 거동이 광범위하게 연구된 바 있다. 일예로, 종래에는 인서트 형상과 노우즈 형상이 절삭 성능에 미치는 영향이 연구된 바 있으며, 이러한 파라미터의 선택은 특정 절삭 성능을 위한 적절한 인서트의 선택을 위한 기초를 형성한다. 또한, 종래에는 공작물(workpiece)의 표면 품질의 향상과 연삭 휠(grinding wheel)과 인서트의 플랭크면 사이의 운동학적 관계가 제안된 바 있다.Indexable inserts are well standardized and well-sorted, and the dynamic behavior of indexable inserts has been extensively studied in the past. For example, in the past, the effects of insert geometry and nose geometry on cutting performance have been studied, and the selection of these parameters forms the basis for the selection of appropriate inserts for a particular cutting performance. In addition, in the past, improvement in surface quality of a workpiece and kinematic relationship between the grinding wheel and the flank surface of the insert have been proposed.

그러나, 인덱서블 인서트 제조시 요구되는 CAM 시스템의 포괄적인 수학적 모델과 구조는 아직까지 잘 확립되어 있지 않다. 대부분의 인서트는 소수의 회사에 의해 MACRO NC 프로그램을 사용하여 가공된다. 이러한 NC 프로그램은 사례별로 생성되고 숙련된 운영자를 필요로 한다.However, the comprehensive mathematical model and structure of the CAM system required in the manufacture of indexable inserts is not yet well established. Most inserts are machined using a MACRO NC program by a small number of companies. These NC programs are created on a case-by-case basis and require skilled operators.

인서트의 설계 과정은 절삭 날(cutting edge) 형상과 절삭 날의 코너에서의 여유 각 분포의 설계로부터 시작된다. 설계된 인서트를 가공하기 위해서는 설계된 여유 각의 획득을 목표로 연삭 휠을 절삭 날을 따라 슬라이딩해야 하며, 이를 통해 인서트의 윤곽 표면(contour surface)이 생성된다. 그러므로, 인서트의 윤곽 표면은 절삭 날 곡선의 설계와 여유 각 분포의 설계에 기초하여 형성된다. 달리 말해, 인서트의 윤곽 표면은 절삭 날 곡선과 여유 각 분포 등으로부터 자유로운 곡면이 아니며, 이는 일반적으로 사용되는 CAD/CAM 시스템으로는 설계 및 가공할 수 없고 설계가 필요한 전용 CAD/CAM 시스템을 필요로 한다.The design process of the insert starts with the design of the cutting edge shape and the distribution of the clearance angle at the corner of the cutting edge. In order to machine a designed insert, the grinding wheel must be slid along the cutting edge in order to obtain the designed clearance angle, thereby creating a contour surface of the insert. Therefore, the contour surface of the insert is formed based on the design of the cutting edge curve and the design of the margin angle distribution. In other words, the contour surface of the insert is not a curve free from the cutting edge curve and the distribution of the clearance angles. This requires a dedicated CAD / CAM system that can not be designed and machined by a commonly used CAD / CAM system do.

인덱서블 인서트의 설계 및 가공을 위한 CAM 시스템은 4가지의 주요 기능으로서 인터페이스의 설계, NC 코드의 생성, 가공된 공작물의 표현 및 NC 코드 또는 시뮬레이터의 검증과 같은 기능이 요구된다.The CAM system for the design and machining of indexable inserts has four main functions: the design of the interface, the creation of the NC code, the representation of the machined workpiece, and the verification of the NC code or simulator.

최근 인서트의 윤곽 표면을 가공하고 결정하기 위한 몇몇 시도가 있었다. 일예로, 최근에 인서트의 코너 표면(corner surface)을 연삭하기 위한 2축 및 3축 보간 알고리즘이 제안된 바 있다. 또한, 플레이트 캠의 윤곽 표면을 가공하기 위한 CAM 시스템 및 그와 관련된 알고리즘이 개발된 바 있다. 그러나, 인덱서블 인서트를 제조하기 위한 CAM 시스템은 보다 완벽한 모델을 필요로 하나, 현재까지 공지된 기술들은 이러한 요구를 충족시키지 못하고 있다.Recently, there have been several attempts to process and determine the contour surface of an insert. For example, two-axis and three-axis interpolation algorithms have recently been proposed for grinding a corner surface of an insert. In addition, a CAM system for machining contour surfaces of plate cams and associated algorithms has been developed. However, CAM systems for making indexable inserts require a more complete model, but the techniques known to date do not meet this need.

따라서, 보다 완벽한 모델을 제공하기 위해서는 NC 코드를 생성하는 주요 기능 외에도 효율적이고 다양한 인서트 설계가 가능한 간단한 설계 인터페이스가 포함되어야 한다. 또한, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있는 시뮬레이터 개발이 요구된다.Therefore, in order to provide a more complete model, it is necessary to include a simple design interface capable of efficient and various insert design besides the main function of generating NC code. There is also a need to develop a simulator that allows the user to observe the generated contour surface, check possible collisions between machine parts, and verify the generated NC code.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1442568호에 개시되어 있다.The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1442568.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공하는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an insert processing apparatus and a method for providing a comprehensive model for CAM software development for designing, manufacturing and visualizing indexable inserts.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 최소한의 사용자 입력으로 표준 인덱서블 인서트의 설계가 가능한 자동 설계 모델을 제공하고 설계된 모델에 기초하여 NC 코드를 생성하는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.The present invention provides an automatic designing model capable of designing a standard indexable insert with minimum user input and providing an insert machining apparatus and method for generating an NC code based on a designed model There is a purpose in doing.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간의 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있는 인서트 가공 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an insert machining apparatus and a machining method capable of observing a generated contour surface, There is a purpose.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.It is to be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 인서트 가공 방법은 (a) 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 단계; (b) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (c) 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; (d) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계; (e) 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; 및 (f) 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 단계를 포함할 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of machining an insert according to the first aspect, comprising the steps of: (a) determining a design-related parameter of an insert based on a user input; (b) determining a position vector and a normal vector of a first control point for a plurality of edge grinding based on the design related parameter; (c) computing an NC code associated with a plurality of edge grinding based on a position vector and a normal vector of the first control point; (d) determining a position vector and a normal vector of a second control point for a plurality of corner grinding based on the design related parameter; (e) computing an NC code associated with a plurality of corner grinding based on a position vector and a normal vector of the second control point; And (f) machining the insert based on the NC code associated with the edge grinding and the NC code associated with the corner grinding.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 인서트 가공 장치는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하고, 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 벡터 결정부; 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 NC 코드 연산부; 및 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 가공부를 포함할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an insert machining apparatus including: a parameter determining unit for determining a design-related parameter of an insert based on a user input; Determining a position vector and a normal vector of a first control point for a plurality of edge grinding based on the design related parameter and determining a position vector and a normal vector of a second control point for a plurality of corner grinding based on the design related parameter A vector decision unit; Calculating an NC code associated with a plurality of edge grinding operations based on a position vector and a normal vector of the first control point and calculating an NC code associated with a plurality of corner grinding operations based on a position vector and a normal vector of the second control point An NC code operation unit; And a machining portion for machining the insert based on the NC code associated with the edge grinding and the NC code associated with the corner grinding.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제3 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 본원의 제1 측면에 따른 인서트 가공 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장되는 것일 수 있다.As a technical means for achieving the above technical object, a computer program according to the third aspect of the present invention may be stored in a recording medium for executing the insert machining method according to the first aspect of the present application.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 인덱서블 인서트의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공할 수 있다.According to the above-described task solution of the present invention, it is possible to provide a comprehensive model for CAM software development for designing, manufacturing and visualizing indexable inserts.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 최소한의 사용자 입력으로 인덱서블 인서트를 설계할 수 있다.According to the above-described task solution of the present invention, an indexable insert can be designed with a minimum of user input.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자가 생성된 윤곽 표면을 관찰하고 기계 부품 간의 가능한 충돌을 검사하며 생성된 NC 코드를 검증할 수 있도록 할 수 있다.According to the above-described task solution of the present invention, the user can observe the generated contour surface, check possible collisions between the machine parts, and verify the generated NC code.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable here are not limited to the effects as described above, and other effects may exist.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 인덱서블 인서트의 기본 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 3은 정사각형 인서트의 코너 유형을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트의 절삭 날 설계 방법을 설명하기 위한 인덱서블 인서트의 일반화된 절삭 날 형상을 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 연삭점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 생성된 윤곽 표면의 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 여유 각 분포의 변화에 따른 코너 형상의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트 연삭을 위해 사용되는 4축 CNC 연삭기의 기계 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 설계 파라미터를 입력하기 위한 인터페이스의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 엣지와 코너의 절삭을 위한 공구 경로 생성 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의한 시뮬레이션 과정의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의해 디스플레이되는 시뮬레이션의 출력 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법에 대한 개략적인 동작 흐름을 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing a schematic configuration of an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the basic components of an indexable insert.
Figure 3 is a diagram showing the corner type of a square insert.
4 is a view showing a generalized cutting edge shape of an indexable insert for explaining a cutting edge design method of an insert in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of determining a grinding point in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of determining an outline surface generated in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the change of the corner shape according to the variation of the allowance angle distribution in the insert machining apparatus according to the embodiment of the present application.
8 is a view showing a mechanical structure of a four-axis CNC grinder used for insert grinding in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing an example of an interface for inputting design parameters of an indexable insert in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic flow diagram for illustrating a tool path generation method for cutting edges and corners of an indexable insert in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present application;
11 is a diagram schematically illustrating a flow of a simulation process by an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing an example of an output screen of a simulation displayed by an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a schematic flow diagram illustrating an insert machining method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when an element is referred to as being "connected" to another element, it is intended to be understood that it is not only "directly connected" but also "electrically connected" or "indirectly connected" "Is included.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본원은 인서트(특히, 인덱서블 인서트)의 설계, 제조 및 시각화를 위한 CAM 소프트웨어 개발을 위한 포괄적인 모델을 제공하는 인서트 가공 장치 및 방법에 관한 기술이다. 이를 위해, 본원은 설계 파라미터로 설계 가능한 인덱서블 인서트의 모델을 제안한다. 또한, 본원은 미분 기하학에 기반하여 인서트의 생성된 윤곽(측면) 표면을 결정하는 방법에 대하여 제안한다. 또한, 본원은 획득한 데이터를 4축 CNC 연삭기의 NC 코드로 변환하는 포스트프로세서에 대하여 제안한다. 또한, 본원은 공구 경로 계획의 흐름을 제안하며, 개발된 CAM 소프트웨어와 관련된 다이어그램을 제안한다.The present invention relates to an insert processing apparatus and method that provides a comprehensive model for CAM software development for the design, manufacture and visualization of inserts (particularly indexable inserts). To this end, we propose a model of indexable inserts that can be designed with design parameters. In addition, the present application proposes a method for determining a generated contour (lateral) surface of an insert based on differential geometry. The present invention also proposes a post processor for converting acquired data into NC codes of a four-axis CNC grinder. In addition, we propose a flow of tool path planning and propose a diagram related to the developed CAM software.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 파라미터 결정부(110), 벡터 결정부(120), NC 코드 연산부(130) 및 가공부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an insert machining apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a parameter determining unit 110, a vector determining unit 120, an NC code calculating unit 130, and a machining unit 140 have.

먼저 간단히 살펴보면, 파라미터 결정부(110)는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 여기서, 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 디자인 유형으로는 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함할 수 있으며, 보다 자세한 설명은 후술하여 설명하기로 한다. 또한, 인서트는 인덱서블 인서트(indexable insert)일 수 있다.In brief, the parameter determination unit 110 can determine the design-related parameters of the insert based on the user input. Here, the design-related parameters can be determined using a predefined design model for each design type of the insert. In addition, the design types include 'r-type' in which each corner of the insert is rounded, 'Lr-type' in which each corner of the insert is chamfered and rounded from the left, and each corner of the insert is chamfered in the right direction And a 'rL-type' rounded, and a more detailed description will be given later. Also, the insert may be an indexable insert.

또한, 사용자 입력은 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)를 통해 입력될 수 있다. 사용자 입력으로는 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지(chamfered edge)까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경에 관한 정보가 포함할 수 있다. 본원에서는 종래에 인서트 설계에 필요한 모든 파라미터를 모두 입력받을 필요없이, 최소한의 파라미터 입력만으로 인서트 설계가 가능하다. 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.Also, the user input may be input through a graphical user interface (GUI). The user input may include information about the number of edges, the radius of the inscribed circle, the distance from the center to the chamfered edge, the margin at the chamfered edge, and the rounding radius at the corner. In the present invention, it is possible to design inserts by inputting minimum parameters without inputting all the parameters required for the conventional insert design. A detailed description will be given later.

벡터 결정부(120)는 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 벡터 결정부(120)는 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다. The vector determination unit 120 can determine the position vector and the normal vector of the first control point for a plurality of edge grinding based on the determined design related parameter. In addition, the vector determination unit 120 can determine the position vector and the normal vector of the second control point for a plurality of corner grinding based on the determined design-related parameters.

여기서, 제1 제어점은 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정될 수 있다. 또한, 제2 제어점은 각 코너에 대하여 복수개 설정될 수 있다.Here, the first control point may be set to an intersection of each edge and an altitude vector defined from the center of the insert to each edge in the respective edges. Further, a plurality of second control points may be set for each corner.

또한, 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 후술할 수학식 3을 만족하도록 설정될 수 있고, 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 후술할 수학식 4를 만족하도록 설정될 수 있다. 또한, i번째 코너에는 m+1개의 제2제어점이 포함될 수 있으며, i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 후술할 수학식 20을 만족하도록 설정될 수 있다. 이때, 본원에서 제안하는 인덱서블 인서트 설계 및 제조시 요구되는 보다 완벽한 모델을 제공하기 위한 다양한 조건들, 즉 제1 제어점과 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터의 설정 조건, 제2 제어점이 인접하는 위치 벡터 사이의 극각 설정 조건 등에 대해서는 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.In addition, the position vector and the normal vector for the first control point may be set to satisfy Equation (3) described below, and the position vector and the normal vector for the second control point may be set to satisfy Equation (4) described later. In addition, m + 1 second control points may be included in the i-th corner, and polar angles between adjacent position vectors of m + 1 second control points in the i-th corner may be set to satisfy Equation (20) . At this time, various conditions for providing a more complete model required in designing and manufacturing the indexable insert proposed in the present application, namely, setting conditions of the position vector and the normal vector for the first control point and the second control point, And the polar angle setting conditions between the position vectors to be set are described later in more detail.

NC 코드 연산부(130)는 벡터 결정부(120)에서 결정된 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다. 또한, NC 코드 연산부(130)는 벡터 결정부(120)에서 결정된 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.The NC code calculating unit 130 can calculate an NC code associated with a plurality of edge grinding based on the position vector and the normal vector of the first control point determined by the vector determining unit 120. [ The NC code calculating unit 130 can calculate an NC code associated with a plurality of corner grinding operations based on the position vector of the second control point determined by the vector determining unit 120 and the normal vector.

가공부(140)는 NC 코드 연산부(130)를 통해 연산된 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공할 수 있다.The machining unit 140 can process the insert based on the NC code associated with the edge grinding calculated through the NC code calculating unit 130 and the NC code associated with the corner grinding.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 디스플레이 제어부(150)를 포함할 수 있다. 디스플레이 제어부(150)는 NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 인서트 관련 가공 시뮬레이션 정보를 디스플레이할 수 있다. 즉, 디스플레이 제어부(150)는 설계된 인서트를 시각화할 수 있다. 이를 통해, 본원은 사용자로 하여금 설계된 인서트에 대하여 생성된 윤곽 표면을 관찰할 수 있게 하고, 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사할 수 있게 하며, 생성된 NC 코드를 검증할 수 있게 할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.In addition, the insert processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a display control unit 150. [ The display control unit 150 can display the insert-related process simulation information through rendering based on the NC code. That is, the display control unit 150 can visualize the designed insert. This allows the user to observe the contour surface created for the designed insert, to check possible collisions between the machine parts, and to verify the generated NC code. A more detailed description follows.

[ 1. 기하학적 모델(Geometric Model) ][1. Geometric Model]

도 2는 인덱서블 인서트의 기본 구성 요소를 나타낸 도면이다.Figure 2 shows the basic components of an indexable insert.

도 2를 참조하면, 기본적으로 두께가 t인 인덱서블 인서트는 연삭 휠(grinding wheel)이 절삭 날(cutting edge)을 따라 슬라이딩됨으로써 형성되는 윤곽 표면(contour surface)과 절삭 날이 정의되는 상면(Top face)으로 구성된다. 인덱서블 인서트의 설계시에는 절삭 날이 먼저 정의되고, 그 다음에 상기 절삭 날을 따라 각 점(point, 포인트)에서 여유 각 α이 지정된다. 이하에서는 인덱서블 인서트에 대한 디자인 모델에 대하여 설명한다. 또한, 최소한의 사용자 입력으로 표준 인덱서블 인서트를 설계할 수 있는 본원에서 제안하는 자동 설계 모델에 대하여 설명한다.Referring to FIG. 2, an indexable insert having a thickness t is basically composed of a contour surface formed by sliding a grinding wheel along a cutting edge and an upper surface defining a cutting edge face. In designing the indexable insert, the cutting edge is first defined, and then the clearance angle alpha is designated at each point along the cutting edge. Hereinafter, a design model for an indexable insert will be described. In addition, the automatic design model proposed by the present invention for designing a standard indexable insert with a minimum of user input will be described.

[ 1.1. 인덱서블 인서트의 디자인 모델 ][1.1. Design model of indexable insert]

도 3은 정사각형 인서트의 코너 유형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 3(a)는 정사각형 유형, 도 3(b)는 'r-유형', 도 3(c)는 'Lr-유형', 도 3(d)는 'rL-유형'을 나타낸다.Figure 3 is a diagram showing the corner type of a square insert. Particularly, FIG. 3A shows a square type, FIG. 3B shows an r-type, FIG. 3C shows an Lr-type and FIG. 3D shows an rL-type.

도 3을 참조하면, 인덱서블 인서트는 절삭 날의 모양에 따라 분류된다. 기본적으로 정다각형(regular polygon), 다이아몬드형(diamond), 평행 사변형(parallelogram), 삼각형(triangular), 오각형(pentagon), 팔각형(octagon) 등과 같은 다양한 모양을 포함한다. 이하에서는 인덱서블 인서트가 정다각형 모양을 가지는 것을 기준으로 설명하나, 본원의 인서트 가공 방법은 상기 다양항 모양의 인서트 가공을 위해 적용될 수 있다.Referring to Figure 3, the indexable inserts are classified according to the shape of the cutting edge. It basically includes various shapes such as regular polygon, diamond, parallelogram, triangular, pentagon, octagon and the like. In the following description, the indexable insert has a regular polygonal shape. However, the insert machining method of the present invention can be applied to the insert forming process of the various shapes.

예를 들어, 도 3(a)와 같은 정사각형 모양으로부터 인서트의 3가지 유형을 확장할 수 있다. 즉, 'r-유형'은 각 코너의 기본 모양을 라운딩함으로써 도 3(b)와 같이 만들어질 수 있다. 'Lr-유형'은 왼쪽을 모따기한 다음 각 코너를 라운딩함으로써 도 3(c)와 같이 만들어질 수 있다. 'rL-유형'은 오른쪽을 모따기한 다음 각 코너를 라운딩함으로써 도 3(d)와 같이 만들어질 수 있다. For example, three types of inserts can be extended from a square shape as in Fig. 3 (a). That is, 'r-type' can be made as shown in FIG. 3 (b) by rounding the basic shape of each corner. 'Lr-type' can be made as shown in FIG. 3 (c) by chamfering the left side and then rounding each corner. 'rL-type' can be made as shown in FIG. 3 (d) by chamfering the right side and then rounding each corner.

한편, 시중에서 구할 수 있는 상업용 인덱서블 인서트의 관측에 의하면, 절삭 날이 선분과 호 세그먼트(즉, 원호)의 조합으로서 표현됨을 알 수 있다. 이에 따라, 본원에서는 하기 도 4와 같이 인서트의 절삭 날을 설계하는 방법에 대하여 제안한다.On the other hand, observations of commercial indexable inserts available on the market show that the cutting edge is represented as a combination of line segments and arc segments (i.e., arcs). Accordingly, the present invention proposes a method of designing a cutting edge of an insert as shown in Fig.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에서 인서트의 절삭 날 설계 방법을 설명하기 위한 인덱서블 인서트의 일반화된 절삭 날 형상을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating a generalized cutting edge shape of an indexable insert for explaining a method of designing a cutting edge of an insert in the insert machining apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 절삭 날을 포함하는 상면에서 공작물 좌표계 (OXYZ)w 의 원점으로 포인트 Ow를 선택할 수 있다.Referring to Fig. 4, the point O w can be selected as the origin of the workpiece coordinate system OXYZ w on the upper surface including the cutting edge.

절삭 날이 n개의 선분 세그먼트를 가진다고 가정하면, 이는 n 개의 엣지와 n개의 호 세그먼트의 폐집합으로 간주될 수 있다. 여기서 i 번째 엣지는 하기 수학식 1로 정의될 수 있다.Assuming that the cutting edge has n segment segments, this can be regarded as a set of n edges and a set of n arc segments. Here, the i-th edge can be defined by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, d i 는 인서트의 중심 Ow에서 i 번째 엣지까지의 거리,

Figure pat00002
는 벡터 d i 와 기준선(즉, 축 Zw) 사이의 각(달리 말해, 절삭 날에서의 점을 결정하기 위한 극각),
Figure pat00003
는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타낸다.Where d i is the distance from the center O w to the i-th edge of the insert,
Figure pat00002
(In other words, a polar angle to determine a point at the cutting edge) between the vector d i and the baseline (i.e., the axis Z w )
Figure pat00003
Represents an allowance angle at the i-th edge.

절삭 날의 i 번째 호(즉, 코너)는 2개의 연속하는 엣지의 라운딩 작업에 의해 형성될 수 있으며, i 번째와 (i+1) 번째가 반경 r i 를 갖기 때문에, 이는 공작물의 좌표계에서 하기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.The i-th arc (i.e., corner) of the cutting edge can be formed by the rounding operation of two successive edges, and since the ith and (i + 1) th radii have radius r i , Can be defined as Equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 여유 각

Figure pat00005
Figure pat00006
에서
Figure pat00007
까지 부드럽게 변할 수 있다. 또한, 여유 각의 분포인
Figure pat00008
는 윤곽 표면을 형성하는데 중요한 역할을 할 수 있다.Here,
Figure pat00005
The
Figure pat00006
in
Figure pat00007
Can be smoothly changed. In addition,
Figure pat00008
Can play an important role in forming contour surfaces.

상기의 수학식 1 및 수학식 2에 기반하면, 일반화된 인서트 형상의 경우에는 인서트를 설계하기 위해 모든 파라미터

Figure pat00009
에 대한 입력이 요구된다. 그러나, 본원은 하기 표 1과 같이 기 정의된 정보에 기초하여, 최소한의 설계 파라미터가 있을 때 파라미터
Figure pat00010
가 자동으로 할당되는 인서트의 자동 설계 모델을 제공할 수 있다.Based on the above equations (1) and (2), in the case of a generalized insert shape, all parameters
Figure pat00009
Lt; / RTI > However, based on the predefined information as shown in Table 1 below, the present inventors have found that when there is a minimum design parameter,
Figure pat00010
Lt; RTI ID = 0.0 > automatically < / RTI >

예를 들어, 본원에서는 k-정다각형(즉, k 엣지를 갖는 다각형)의 인서트를 설계할 때, k-정다각형의 중심과 일치하는 인서트의 중심(원점) Ow를 선택함으로써 하기 표 1를 통해 코너 형상의 3가지 유형을 위한 자동 설계 모델을 정의할 수 있다.For example, when designing an insert of a k-regular polygon (that is, a polygon having a k edge), we select the center (origin) O w of the insert coincident with the center of the k- You can define an automated design model for three types of geometry.

[표 1][Table 1]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 표 1에서, k는 정다각형 인서트의 엣지의 수를 나타내며, k는 3 이상일 수 있다. 또한, i는 i번째 엣지를 나타내며, i는 1, 2, …, k 일 수 있다. 또한, R ic 는 내접원 반지름을 나타내고, d L 은 모따기 된 엣지에서 Ow 까지의 거리를 나타낸다. 또한,

Figure pat00012
는 모따기 된 엣지에서의 여유 각을 나타낸다.In Table 1, k represents the number of edges of a regular polygonal insert, and k may be 3 or more. I represents an i-th edge, i represents 1, 2, ... , k. Also, R ic represents the radius of the inscribed circle, and d L represents the distance from the chamfered edge to O w . Also,
Figure pat00012
Represents the clearance angle at the chamfered edge.

달리 말해, 자동 설계 모델의 제공(또는 정의)를 위한 최소한의 수의 입력으로는(즉, 사용자로부터 입력받을 수 있는 인서트 관련 설계 파라미터로는), 내접원 반지름 R ic , 원점(또는 중심) Ow 에서 모따기 된 엣지까지의 거리 d L , 메인 엣지에서와 모따기 된 엣지에서의 여유 각

Figure pat00013
, 코너 r 에서의 라운딩 반경이 포함될 수 있다. 이와 동일한 방법을 통해, 다른 인덱서블 인서트 유형의 자동 설계가 설정될 수 있다.That is, to the input of the minimum number is for the provision of automated design model (or definition) otherwise (with associated inserts that may be received from the other words, the user design parameter), the inscribed circle radius R ic, the origin (or center) O w The distance from the edge to the chamfered edge d L , the margin angle at the main edge and chamfered edge
Figure pat00013
, And a rounding radius at corner r. By the same method, an automatic design of another indexable insert type can be set.

다시 말해, 파라미터 결정부(110)는 사용자로부터 최소한의 설계 파라미터 정보로서 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경 관련 정보를 입력받을 수 있다. 파라미터 결정부(110)는 이러한 사용자 입력을 기반으로 하고, 표 1에 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 자동 설계 모델을 기초로 하여 인서트 가공을 위한 설계 파라미터를 결정할 수 있다.In other words, the parameter determination unit 110 determines the number of edges, the inscribed circle radius, the distance from the center to the chamfered edge, the allowance angle in the chamfered edge, and the rounding radius related information in the corner as minimum design parameter information from the user Input can be received. Based on these user inputs, the parameter determination unit 110 can determine the design parameters for the insert machining based on the automatic design model predefined for each design type of the inserts in Table 1.

[ 1.2. 절삭 날에 따른 연삭 점(grinding points)의 기하학 ][1.2. The geometry of the grinding points along the cutting edge]

인서트의 윤곽 표면을 가공하기 위해 공구 경로 계획에서의 해결책 중 하나는 접선 연삭 방법을 사용하여 연속적으로 각 선과 호 세그먼트를 가공하는 것이다. 이를 위해서는 윤곽 표면의 위치 벡터와 법선 벡터가 절삭 날을 따라 제어점에서 결정되어야 한다. 이는 도 5를 통해 보다 쉽게 이해될 수 있다.One of the solutions in the toolpath planning to machining the contour surface of the insert is to continuously process each line and arc segment using a tangential grinding method. To do this, the position vector of the contour surface and the normal vector should be determined at the control point along the cutting edge. This can be more easily understood with reference to FIG.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 연삭점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 5는 휠의 평평한 끝면(Flat end face, 또는 평평한 단면)을 사용하여 윤곽 표면을 연삭(grinding, 그라인딩)하는 개략도(a)와 가공되는 윤곽 표면의 표기법(b)을 나타낸 도면이다.5 is a view for explaining a method of determining a grinding point in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention. 5 is a schematic view (a) for grinding and grinding an outline surface using a flat end face of a wheel and a notation (b) for a contour surface to be machined .

도 5를 참조하면, 연삭 공정 동안에는 연삭 휠(grinding wheel, 연삭숫돌)의 끝면(또는 단면)과 도 5(b)에 도시된 바와 같이 가공되는(가공될) 윤곽 표면 사이에 공통 접촉선(contact line) PK가 존재한다. 접선 연삭 원리는 연삭 휠과 공작물 사이의 결합(engagement, 또는 맞물림) 을 결정하는데 사용될 수 있다. 이 원리는 절삭 날(cutting edge) 내에 접촉점(접점) P가 있으며, 연삭 휠의 평면과 윤곽 표면의 법선 벡터가 인라인이다.5, during the grinding process, a common contact line (contact) is formed between the end face (or cross-section) of the grinding wheel and the contour surface to be machined (to be machined) line PK. The tangential grinding principle can be used to determine the engagement (or engagement) between the grinding wheel and the workpiece. This principle has a contact point (contact) P in the cutting edge, and the normal vector of the plane and contour surface of the grinding wheel is in-line.

본원에서는 i 번째 엣지를 연삭함에 있어서, 중심(원점) Ow 에서 각각의 선분까지에 대한 고도 루트인 Mi가 제어점으로 선택될 수 있다. 제어점 Mi의 위치 벡터와 법선 벡터는 하기 수학식 3과 같이 정의될 수 있다. 여기서, 제어점으로 선택된 Mi는 앞서 설명한 제1 제어점을 의미할 수 있다. 따라서 달리 표현하여 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 3을 만족할 수 있다. Herein, in grinding the i-th edge, M i , which is the altitude route from the center (origin) O w to each line segment, can be selected as the control point. The position vector and the normal vector of the control point M i can be defined by the following equation (3). Here, M i selected as a control point may mean the first control point described above. Accordingly, the position vector and the normal vector for the first control point can be expressed by the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서,

Figure pat00015
는 제어점 Mi의 위치(달리 말해, i 번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터)를 나타내고,
Figure pat00016
는 제어점 Mi의 법선 벡터(달리 말해, i 번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터)를 나타낸다.here,
Figure pat00015
The control point M i represents the position of (in other words, the position vector for the first control point of the i-th edge),
Figure pat00016
Represents the normal vector of the control point M i (in other words, the normal vector to the first control point of the i-th edge).

한편, i 번째 호 세그먼트를 연삭할 때 현재 제어점 P는 극각

Figure pat00017
와 관련하여 정의될 수 있다. 그러므로, 점 P에서 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터는 하기 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. 여기서, 점 P는 앞서 설명한 제2 제어점을 의미할 수 있다. 따라서 달리 표현하여 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 4를 만족할 수 있다.On the other hand, when grinding the i < th > arc segment,
Figure pat00017
. ≪ / RTI > Therefore, the position of the contour surface at point P and the normal vector can be defined by the following equation (4). Here, the point P may mean the second control point described above. Accordingly, the position vector and the normal vector of the outline surface with respect to the second control point may satisfy the following equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00018
Figure pat00018

여기서, r P 는 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 위치(달리 말해, i 번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터), n P 는 제2 제어점에 대한 윤곽 표면의 법선 벡터(달리 말해, i 번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터), r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리를 나타낸다. 또한, 수학식 4에서

Figure pat00019
일 수 있다.Here, r P is the position of the contour surface with respect to the second control point (in other words, the position vector with respect to the second control point of the i-th corner), n P is the normal vector of the contour surface with respect to the second control point R i is the nose radius at the i-th corner, and d i is the distance from the center of the insert to the i-th edge. In Equation 4,
Figure pat00019
Lt; / RTI >

이에 따르면, 본원에서 벡터 결정부(120)는 수학식 3에 기초하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있으며, 수학식 4에 기초하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.According to this, the vector determining unit 120 can determine the position vector and the normal vector of the first control point for a plurality of edge grinding based on Equation (3) and calculate the position vector and the normal vector for a plurality of corner grinding The position vector and the normal vector of the second control point can be determined.

한편, 접선 연삭 방식을 사용하는 연삭 휠과 설계된 인서트의 결합은 하기 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.On the other hand, the combination of the grinding wheel using the tangential grinding method and the designed insert can be expressed by the following equation (5).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00020
Figure pat00020

수학식 3 및 수학식 4에서 절삭 날에 따른 연삭점(grinding points)에서 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터는 향후 후술할 윤곽 표면의 계산과 NC 코드 생성을 위한 기초가 될 수 있다.The positions and normal vectors of the contour surface at the grinding points along the cutting edge in equations (3) and (4) can serve as a basis for the calculation of the contour surface to be described later and NC code generation.

[ 2. 생성된 코너 표면의 결정 ][2. Determination of the generated corner surface]

인서트의 생성된 윤곽 표면을 결정하는 것은 필수적이라 할 수 있다. 이는 실제 가공 작업을 수행하지 않더라도 사용자가 인서트의 생성된 형상을 관찰할 수 있어 제조 비용이 감소될 수 있다. 종래에 이 작업은 상용 소프트웨어를 사용하여 스톡(stock)으로부터 공구 스윕 볼륨(tool swept volume)의 조합논리회로(Boolean difference)를 적용함으로써 완료될 수 있었으나, 이는 상당한 비용과 시간이 소요되는 과정이라 할 수 있다. 따라서, 본원에서는 절삭 날을 따라 연삭점에서 결정된 윤곽 표면의 위치와 법선 벡터로부터 생성된 윤곽 표면을 직접 결정하는 방법을 제안한다. 이는 도 6을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.It can be said that it is essential to determine the generated contour surface of the insert. This allows the user to observe the created shape of the insert, even though the actual machining operation is not performed, thereby reducing the manufacturing cost. Traditionally, this task could be completed by applying Boolean difference of the tool swept volume from the stock using commercial software, which is a very expensive and time-consuming process . Therefore, in this paper, we propose a method to directly determine the contour surface generated from the normal vector and the position of the contour surface determined at the grinding point along the cutting edge. This can be more easily understood with reference to FIG.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 생성된 윤곽 표면의 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 보다 자세히, 도 6은 윤곽 표면의 계산을 위한 표기법을 나타내며, 도 6(a)에서는 인서트를 가공하기 위해 연삭 휠을 절삭 날을 따라 접선으로 슬라이딩하고, 도 6(b)에서는 휠과 표면 사이의 공통 접촉선을 가공하고, 도 6(c)에서는 연삭점을 통과하는 2개의 이웃(인접)한 평면이 서로 접근할 때 접촉선이 형성될 수 있다.6 is a view for explaining a method of determining an outline surface generated in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention. 6 (a), the grinding wheel is tangentially tilted along the cutting edge in order to machine the insert, while in Fig. 6 (b) In Fig. 6 (c), a contact line can be formed when two adjacent (adjacent) planes passing through the grinding point approach each other.

도 6을 참조하면, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 코너 표면은 절삭 날을 따라 접선으로 연삭 휠을 슬라이딩함으로써 형성될 수 있다. 이때, 연삭 휠의 끝면(또는 단면)이 평면이기 때문에, 형성된 코너 표면은 미분 기하학에서 잘 알려진 단일 패밀리의 평면(즉, 휠 단면)으로서 생성된 전개 가능한 표면일 수 있다.Referring to FIG. 6, a corner surface as shown in FIG. 6 (a) can be formed by sliding the grinding wheel tangentially along the cutting edge. At this time, since the end face (or cross section) of the grinding wheel is flat, the formed corner face may be a deployable surface created as a plane (i. E., A wheel cross section) of a single family well known in differential geometry.

i 번째 엣지와 (i+1) 번째 엣지 사이의 코너가 연삭되고 있고, 여유 각이 코너를 따라

Figure pat00021
에서
Figure pat00022
까지 부드럽게 변화되고 있다고 가정하자. 이때, 위치 벡터 r p 와 법선 벡터 n p 를 갖는 현재 연삭점 P는, 하기 수학식6과 같이 정의된 평면
Figure pat00023
에 의해 연삭될 수 있다.the corner between the i-th edge and the (i + 1) -th edge is being ground, and the margin angle is along the corner
Figure pat00021
in
Figure pat00022
Let's assume that it is changing smoothly. At this time, the current grinding point P having the position vector r p and the normal vector n p is expressed by the following equation
Figure pat00023
As shown in Fig.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00024
Figure pat00024

생성된 코너 표면은 이동되는 평면

Figure pat00025
(
Figure pat00026
)의 엔벨로프(envelop)로 형성될 수 있다.The generated corner surface has a flat surface
Figure pat00025
(
Figure pat00026
As shown in FIG.

또한, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 접촉선 PK는 도 6(c)에 도시된 것처럼,

Figure pat00027
가 0에 가까워짐에 따라 두 평면
Figure pat00028
Figure pat00029
의 교차 지점이라 할 수 있다. 다시 말해, 접촉선(
Figure pat00030
)은 하기 수학식 7과 같이 표현되는 1차 미분 평면
Figure pat00031
와 평면
Figure pat00032
의 교차에 의하여 결정될 수 있다.Further, as shown in Fig. 6 (b), as shown in Fig. 6 (c)
Figure pat00027
Becomes close to zero,
Figure pat00028
Wow
Figure pat00029
. In other words,
Figure pat00030
) ≪ / RTI > is a first derivative plane < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00031
And flat
Figure pat00032
As shown in FIG.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure pat00033
Figure pat00033

여기서, 평면

Figure pat00034
또한 점 P를 통과하고, 그 법선이 하기 수학식 8과 같이 정의되는 벡터
Figure pat00035
임을 유의해야 할 필요가 있다.Here,
Figure pat00034
And passes through the point P and its normal line is defined as a vector
Figure pat00035
It is necessary to note that

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure pat00036
Figure pat00036

접촉선 PK의 방향 벡터(n PK )는 하기 수학식 9와 같이 결정될 수 있다.Direction of the contact line PK vector (n PK) is to be determined as shown in equation (9).

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure pat00037
Figure pat00037

이때, 접촉선의 끝점 K의 위치 벡터는 하기 수학식 10과 같이 결정될 수 있다.At this time, the position vector of the end point K of the contact line can be determined as shown in Equation (10).

[수학식 10]&Quot; (10) "

Figure pat00038
Figure pat00038

그러나, 끝점 K의 위치를 결정하기 위해서는 접촉선 PK의 패밀리에 의해 생성된 엔벨로프 커브로 정의된 회귀 K1의 엣지를 계산해야할 필요가 있다. 달리 말해, K1은 평면

Figure pat00039
,
Figure pat00040
,
Figure pat00041
의 교차 지점일 수 있으며, 그렇지 않으면
Figure pat00042
Figure pat00043
일 수 있다. 여기서, 평면
Figure pat00044
는 하기 수학식 11과 같이 결정될 수 있다.However, in order to determine the position of the end point K, it is necessary to calculate the edge of the regression K 1 defined by the envelope curve generated by the family of contact lines PK. In other words, K 1 is a plane
Figure pat00039
,
Figure pat00040
,
Figure pat00041
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00042
The
Figure pat00043
Lt; / RTI > Here,
Figure pat00044
Can be determined as shown in Equation (11).

[수학식 11]&Quot; (11) "

Figure pat00045
Figure pat00045

여기서,

Figure pat00046
는 하기 수학식 12를 만족할 수 있다.here,
Figure pat00046
(12) "

[수학식 12]&Quot; (12) "

Figure pat00047
Figure pat00047

이에 따르면, 평면

Figure pat00048
가 항상
Figure pat00049
와 같이 정의된 고정점(fixed point)을 통과한다는 것을 알 수 있다.According to this,
Figure pat00048
Always
Figure pat00049
And a fixed point defined as shown in FIG.

그러므로, 평면

Figure pat00050
에 대한 수학식 11은 하기 수학식 13과 같이 달리 표현될 수 있다.Therefore,
Figure pat00050
Can be expressed differently as shown in Equation (13). &Quot; (13) "

[수학식 13]&Quot; (13) "

Figure pat00051
Figure pat00051

그러므로, 점 K1의 위치는 하기 수학식 14에 의하여 계산될 수 있다.Therefore, the position of the point K 1 can be calculated by the following equation (14).

[수학식 14]&Quot; (14) "

Figure pat00052
Figure pat00052

만약, 이 회귀점이 존재하고 공작물 공간의 내부에 높이면 점 K는 점 K1과 일치할 수 있고, 그렇지 않으면 이는 바닥면에 놓일 수 있다. 그러면, 점 K의 위치 벡터의 y-성분(y-component)은 하기 수학식 15를 통해 획득할 수 있다.If this regression point exists and is elevated inside the workpiece space, the point K can coincide with the point K 1 , otherwise it can be placed on the floor surface. Then, the y-component (y-component) of the position vector of the point K can be obtained by the following equation (15).

[수학식 15]&Quot; (15) "

Figure pat00053
Figure pat00053

여기서,

Figure pat00054
는 상기 수학식 14를 통해 계산될 수 있다.here,
Figure pat00054
Can be calculated through Equation (14).

수학식 15를 통해 획득된 y-성분을 수학식 10에 대입하면, 점 K의 위치를 결정한 것에 기반하여 계수 I scale 를 찾을 수 있다.By substituting the y-component obtained through equation (15) into equation (10), the coefficient I scale can be found based on determining the position of point K.

실제로, 코너 표면의 결정은 접촉선의 결정 과정이라 할 수 있다.In fact, the crystal of the corner surface can be said to be the process of determining the contact line.

수학식 6 내지 수학식 15로부터, 코너의 형상이 절삭 날의 코너를 따라 여유 각

Figure pat00055
의 분포 함수에 의존함을 알 수 있다. 여유 각
Figure pat00056
의 분포 함수를 통해 코너 형상의 변화를 관찰하기 위해, 다음의 예를 사용하여 그 원리를 설명하기로 한다. 이는 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.From equations (6) to (15), it can be seen that the shape of the corner is smaller than the allowance angle
Figure pat00055
And the distribution function of the distribution. Allowance angle
Figure pat00056
In order to observe the change in the shape of the corners through the distribution function of the surface, the following example will be used to explain the principle. This can be more easily understood with reference to FIG.

도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 여유 각 분포의 변화에 따른 코너 형상의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 보다 자세히, 도 7(a)는 선형으로 변하는 여유 각의 예를 나타내고, 도 7(b)는 2차 함수에 따라 변하는 여유 각의 예를 나타낸다.7 is a view for explaining the change of the corner shape according to the variation of the allowance angle distribution in the insert machining apparatus according to the embodiment of the present application. More specifically, Fig. 7 (a) shows an example of the allowance angle changing linearly, and Fig. 7 (b) shows an example of the allowance angle varying according to the quadratic function.

도 7을 참조하면, 일예로 두 개의 인서트는 하기 표 2와 같은 기하학적 파라미터로 설계될 수 있다. 표 2는 두 인서트의 공통 설계 파라미터를 나타내며, 두 인서트 사이의 유일한 차이점은 코너에서의 여유 각의 분포라 할 수 있다.Referring to FIG. 7, for example, two inserts may be designed with the geometric parameters as shown in Table 2 below. Table 2 shows the common design parameters of the two inserts. The only difference between the two inserts is the distribution of the allowance angle at the corners.

[표 2][Table 2]

Figure pat00057
Figure pat00057

특히, 제1 인서트에서 여유 각은 도 7(a)에 도시된 바와 같이 코너에서 절삭 날을 따라 선형적으로 변할 수 있다. 제2 인서트에서 여유 각은 도 7(b)에 도시된 바와 같이 2차 분포(

Figure pat00058
에서
Figure pat00059
)를 가질 수 있다.In particular, the clearance angle in the first insert can change linearly along the cutting edge at the corner as shown in Fig. 7 (a). As shown in Fig. 7 (b), the allowance angle in the second insert is a quadratic distribution
Figure pat00058
in
Figure pat00059
).

결과를 추정하기 위해, 각 코너에서 반경 각(radial angle)은 각각 11개의 점과 10개의 세그먼트로 동일하게 나누어질 수 있다.To estimate the result, the radial angle at each corner can be equally divided into 11 points and 10 segments, respectively.

접촉선은 수학식 6 내지 수학식 15를 이용하여 샘플링 점 각각에서 계산되고, 윤곽 표면은 도 7에 도시된 바와 같이 연속적으로 모든 접촉선을 타일링함으로써 형성될 수 있다. 결과적으로, 이를 통해 윤곽 표면 또는 형상에 대한 분포 함수의 영향을 관찰할 수 있다.The contact line is calculated at each of the sampling points using Equations 6 to 15, and the contour surface can be formed by successively tiling all the contact lines as shown in Fig. As a result, the effect of the distribution function on the outline surface or shape can be observed.

[ 3. 4축 CNC 연삭기용 NC 코드 생성을 위한 포스트프로세서(Post-Processor) ][Post-Processor for NC code generation for 4-axis CNC grinding machine]

이하에서는 유도된 데이터와 기계 구조를 4축 CNC 연삭기에서의 사용을 위한 실제 NC 코드로 변환하는 본원에서 제안하는 포스트프로세서에 대해 설명하기로 한다. 이는 도 8을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.Hereinafter, the post processor proposed in the present invention for converting derived data and machine structure into actual NC codes for use in a four-axis CNC grinder will be described. This can be more easily understood with reference to Fig.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인서트 연삭을 위해 사용되는 4축 CNC 연삭기의 기계 구조를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a mechanical structure of a four-axis CNC grinder used for insert grinding in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 일예로, 고정된 좌표계 (OXYZ)m이 도 8과 같이 기계에 부착되어 있다고 가정하자.Referring to Fig. 8, suppose, for example, that a fixed coordinate system OXYZ m is attached to the machine as shown in Fig.

인서트는 축 Xm 과 축 Ym 을 따라 각각 2개의 선형 운동 X와 Y를 허용하고, 축 Ym 과 축 Zm 을 따라 각각 2개의 회전 운동 B와 C를 허용할 수 있다. 아무런 움직임이 없는 경우, 휠 중심(센터)은 기계의 좌표계의 주요점(primary point)

Figure pat00060
에 위치할 수 있다.The insert permits two linear motions X and Y respectively along axis X m and axis Y m and two rotational motions B and C respectively along axis Y m and axis Z m . If there is no movement, the wheel center (center) is the primary point of the machine's coordinate system,
Figure pat00060
Lt; / RTI >

공작물(workpiece)은 B의 회전 축이 공작물의 중심 Ow를 통과하고, C의 회전 축이 공작물의 중심 Ow에 대하여 거리 LC에 위치하도록 클램핑 시스템(clamping system)에 유지될 수 있다. 연삭 휠(Grinding wheel)의 방향은 항상 축 Xm 의 음의 방향으로 고정될 수 있다. 또한, 수학식 5를 통한 연삭 휠과 공작물의 결합으로부터, 현재 연삭점에서 휠 방향(wheel orientation)과 윤곽 표면의 법선은 항상 인라인일 수 있다.The work (workpiece) has the axis of rotation of the B can be passed through the center O of the work w, and held by the clamping system (clamping system) is the axis of rotation of the C to away LC with respect to the center O of the workpiece w. The direction of the grinding wheel can always be fixed in the negative direction of the axis X m . Further, from the combination of the grinding wheel and the workpiece via equation (5), the wheel orientation at the current grinding point and the normal of the contour surface may always be inline.

따라서, 절삭 날에서 점 P를 연삭하는 동안, 공작물은 법선 벡터 np가 축 Xm 의 음의 방향과 일치하는지 확인하기 위해, 각도 B와 C가 각각 축 Ym 과 축 Zm 의 둘레로 회전할 수 있다. 이 두 각도의 값은 하기 수학식 16과 같이 결정될 수 있다.Thus, during the grinding of the point P in the cutting edge, the workpiece is rotated about the axis Y m and the axis Z m , respectively, so that the angles B and C are respectively rotated about the axis Y m and the axis Z m to check whether the normal vector n p coincides with the negative direction of the axis X m can do. The values of these two angles can be determined as shown in Equation (16).

[수학식 16]&Quot; (16) "

Figure pat00061
Figure pat00061

이 두 개의 선회 운동의 결과로, 공작물 좌표계에 정의된 연삭점 P는 기계 좌표계에서 새로운 위치를 차지할 수 있다. 이에 따라, 연삭 휠에서의 연삭점의 위치는 하기 수학식 17에 의해 결정될 수 있다.As a result of these two pivoting movements, the grinding point P defined in the workpiece coordinate system can occupy a new position in the machine coordinate system. Accordingly, the position of the grinding point on the grinding wheel can be determined by the following equation (17).

[수학식 17]&Quot; (17) "

Figure pat00062
Figure pat00062

여기서, M B M C 는 각각 Ym 과 Zm에 관한 회전 행렬을 나타내며, 이는 하기 수학식 18과 같이 표현될 수 있다.Here, M B and M C represent rotation matrices related to Y m and Z m , respectively, which can be expressed by the following equation (18).

[수학식 18]&Quot; (18) "

Figure pat00063
Figure pat00063

연삭 휠의 중심 G로부터 원하는 거리 R P

Figure pat00064
에 위치한 연삭 점 Pm을 지정하기 위해 휠은 XY 평면에서, 초기 위치에서 현재 연삭 위치로 이동할 수 있다. 따라서, 절대 모드에서 설계된 4축 CNC의 NC 방정식은 하기 수학식 19와 같이 결정될 수 있다.The desired distance from the center of the grinding wheel G R P
Figure pat00064
The wheel can move from the initial position to the current grinding position, in the XY plane, to designate the grinding point P m located in the wheel. Therefore, the NC equation of the four-axis CNC designed in the absolute mode can be determined by the following equation (19).

[수학식 19]&Quot; (19) "

Figure pat00065
Figure pat00065

이때, 수학식 19에서 플러스 마이너스(±) 부호는 연삭점을 가공하기 위한 휠의 끝면(또는 단면)의 좌측면 또는 우측면의 사용에 해당할 수 있다.In this case, the plus / minus sign in equation (19) may correspond to the use of the left side or the right side of the end face (or end face) of the wheel for machining the grinding point.

[ 4. 소프트웨어 구현 ][4. Software Implementation]

이하에서는 앞서 개발된 모델에 기반한 인서트를 연삭할 수 있는 CAM 소프트웨어의 개발 예에 대하여 설명하기로 한다. 이는 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.Hereinafter, an example of development of CAM software capable of grinding an insert based on the previously developed model will be described. This can be more easily understood with reference to Figs. 9 and 10. Fig.

도 9는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 설계 파라미터를 입력하기 위한 인터페이스의 예를 나타낸 도면이다. 즉, 도 9는 일예로 인서트 관련 설계 파라미터를 사용자로부터 입력받을 수 있는 인터페이스 예를 나타낸 도면이다. 또한, 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에서 인덱서블 인서트의 엣지와 코너의 절삭을 위한 공구 경로 생성 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.9 is a view showing an example of an interface for inputting design parameters of an indexable insert in an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention. 9 is a diagram illustrating an example of an interface through which an insert-related design parameter can be input from a user. 10 is a schematic flow chart for explaining a tool path generation method for cutting edges and corners of an indexable insert in an insert machining apparatus according to one embodiment of the present application.

도 9를 참조하면, 일예로 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 적용되는 사용자 입력을 위한 인터페이스로는 도 9에 도시된 바와 같이 MATLAB에서 개발된 그래픽 유저 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)가 적용될 수 있다.Referring to FIG. 9, as an interface for user input applied to the insert machining apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a graphical user interface (GUI) developed in MATLAB, GUI) can be applied.

본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)의 파라미터 결정부(110)는 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 달리 말해, 인서트 가공 장치(100)는 인터페이스를 통해 사용자로부터 최소한의 인서트 설계 관련 파라미터를 입력받을 수 있다. 구체적으로, 파라미터 결정부(110)는 사용자로부터 인서트 설계와 관련된 최소한의 파라미터 값(즉, 앞서 1.1 항목에서 설명한 설계 파라미터)를 입력받을 수 있으며, 그에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 이때 결정되는 설계 관련 파라미터의 예는 후술하여 설명하기로 한다. 또한, 파라미터 결정부(110)는 기계 설정(예를 들어, 기계 데이텀(datum), 휠 형상, 의도된 연삭 반경(grinding point radius), C-회전 축의 오프셋) 정보도 결정할 수 있다.The parameter determination unit 110 of the insert processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can determine the design related parameters of the insert based on the user input. In other words, the insert machining apparatus 100 can receive minimum insert design related parameters from the user via the interface. Specifically, the parameter determination unit 110 can receive the minimum parameter values (i.e., the design parameters described in the item 1.1 above) related to the insert design from the user, and can determine the design-related parameters of the insert based on the input. Examples of the design related parameters determined at this time will be described later. The parameter determination unit 110 can also determine machine setting (e.g., machine datum, wheel shape, intended grinding point radius, offset of the C-axis of rotation) information.

또한, 인서트 가공 장치(100)는 사용자 입력이 이루어진 이후 절삭 날을 따라 미리 설정된 수의 점을 제어점으로 선택(또는 설정, 선정)할 수 있다. NC 파일과 시뮬레이터는 출력으로 생성될 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 의한 연삭 공정은 2가지의 공정으로 구분될 수 있으며, 2가지의 공정에는 엣지 연삭 공정과 코너 연삭 공정이 포함될 수 있다. 2가지 공정에 대한 공구 경로 생성 방식은 도 10과 같을 수 있다.Further, the insert machining apparatus 100 can select (or set or select) a predetermined number of points along the cutting edge as control points after user input is made. NC files and simulators can be generated as outputs. In addition, the grinding process by the insert machining apparatus 100 according to one embodiment of the present invention can be divided into two processes, and the two processes may include an edge grinding process and a corner grinding process. The tool path generation method for the two processes may be as shown in FIG.

도 10을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)dptj 파라미터 결정부(110)는 앞서 설명한 사용자에 의해 입력된 최소한의 설계 파라미터에 기초하여 인서트 설계 관련 파라미터를 결정(Define Design parameters)할 수 있다(S1001). 이때, 결정되는 설계 관련 파라미터로는 가장자리 수(number of edge) n, 엣지 위치(edge position)

Figure pat00066
, 노우즈 반경(nose radius) ri, 여유 각(clearance angle)
Figure pat00067
, 인서트 두께 t 관한 정보가 포함될 수 있다.10, the dtj parameter determination unit 110 of the insert processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention determines the insert design related parameters based on the minimum design parameters input by the user described above (Define Design parameters) (S1001). At this time, the determined design related parameters include the number of edges n, the edge position,
Figure pat00066
The nose radius r i , the clearance angle,
Figure pat00067
, And insert thickness t.

또한, 파라미터 결정부(110)에서는 사용자 입력에 기초하여 기계 설정 정보를 결정할 수 있다(S1002). 여기서 기계 설정 정보에는 기계 데이텀으로서 주요점(primary point)

Figure pat00068
정보가 포함되고, 휠 형상으로서 휠 파라미터(Wheel parameters) R_max와 R_min 정보가 포함되고, 연삭 반경(grinding point radius) RP 정보가 포함되고, 회전 축 Lc의 오프셋(offset of rotation center Lc) 정보가 포함될 수 있다.In addition, the parameter determination unit 110 can determine the machine setting information based on the user input (S1002). Here, the machine setting information includes a primary point as a mechanical datum,
Figure pat00068
Wheel parameters R_max and R_min information are included as wheel shapes, grinding point radius R P information is included, and information of an offset of rotation center Lc is included .

설계 관련 파라미터의 결정과 기계 설정이 결정된 이후에, 인서트 가공 장치(100)의 벡터 결정부(120)는 제1 제어점과 제2 제어점에 대한 위치 벡터와 법선 벡터를 결정할 수 있다. 또한, NC 코드 연산부(130)는 제1 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 제2 제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다. After the determination of the design-related parameters and the machine setting are determined, the vector determination unit 120 of the insert processing apparatus 100 can determine the position vector and the normal vector for the first control point and the second control point. Further, the NC code calculating unit 130 calculates an NC code associated with a plurality of edge grinding based on the position vector and the normal vector of the first control point, and calculates an NC code based on the position vector and the normal vector of the second control point, And the NC code associated with the NC code.

구체적으로, 단계S1002 이후에, 인서트 가공 장치(100)는 엣지 연삭(S1003)을 위해 제1 제어점을 설정할 수 있다. 여기서, i는 엣지 수를 나타내며, 제1 제어점은 앞서 설명한 바와 같이, 중심(원점) Ow 에서 해당 엣지까지로 정의된 고도 사이의 교차점 Mi로 설정될 수 있다. 여기서, 엣지 i는

Figure pat00069
를 만족할 수 있다.Specifically, after step S1002, the insert machining apparatus 100 can set a first control point for edge grinding (S1003). Here, i represents the number of edges, and the first control point can be set to the intersection M i between altitudes defined from the center (origin) O w to the corresponding edge, as described above. Here, the edge i is
Figure pat00069
Can be satisfied.

인서트 가공 장치(100)는 i 가 1인 경우(S1004), 해당 제어점에서의 연삭점(Grinding point) rMi의 위치와 법선 벡터(Normal Vector) nMi를 결정할 수 있으며(S1005), 이는 상기 수학식 3에 의하여 획득될 수 있다. 그리고, 제어점에서의 위치와 법선 벡터가 결정된 그 직후에 NC 코드가 산출(Calculate NC code)될 수 있다(S1006). 단계S1006에서는 NC 코드로서 X, Y, B, C 관련 정보가 산출될 수 있으며, 이는 상기 수학식 16 내지 수학식 19를 통해 산출될 수 있다. 단계 S1006에서 산출된 NC 코드는 NC 파일로 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. The insert machining apparatus 100 can determine the position of the grinding point r Mi at the control point and the normal vector n Mi at step S1005 if i is 1 at step S1004, Can be obtained by Equation (3). Then, the NC code can be calculated (Calculate NC code) immediately after the position at the control point and the normal vector are determined (S1006). In step S1006, X, Y, B, and C related information may be calculated as an NC code, which can be calculated through the above-described equations (16) to (19). The NC code calculated in step S1006 can be stored in an NC file in a storage unit (not shown).

다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 i 가 n 보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1007). 이때, i가 n 보다 작은 경우(S1007-Y)에는 i를 1만큼 증가시킨 후(S1008) 다시 단계S1005를 수행할 수 있다. 단계S1005 내지 단계S1008은 i 가 n이 될때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 만약, i가 n보다 작지 않은 경우(S1007-N), 달리 말해 i가 n인 경우 코너 연삭(Corner grinding)을 위한 설정을 준비할 수 있다(S1009).Next, the insert machining apparatus 100 can confirm whether i is smaller than n (S1007). At this time, if i is smaller than n (S1007-Y), i may be incremented by 1 (S1008) and then step S1005 may be performed again. Steps S1005 to S1008 can be repeatedly performed until i becomes n. If i is not smaller than n (S1007-N), in other words, when i is n, a setting for corner grinding can be prepared (S1009).

코너 연삭을 수행함에 있어서, 먼저 단계S1010에서는 인서트의 절삭 성능과 가공된 부품의 공차에 큰 영향을 미치는 정밀도(precision) m을 정의할 수 있다.In performing the corner grinding, first, in step S1010, a precision m that greatly affects the cutting performance of the insert and the tolerance of the machined part can be defined.

i 번째 코너 (r i > 0)를 연삭할 때, 코너에서 m+1 점이 제어점(즉,

Figure pat00070
)으로 설정(또는 선택)될 수 있다. 이때의 제어점은 앞서 설명한 제2 제어점을 의미할 수 있다. 표면의 거칠기는 주로 제2 제어점의 수와 분포에 의존된다. 즉 제2 제어점의 수와 분포에 따라 표면의 거칠기가 결정된다. 이러한 제2 제어점에 대한 m-점이 해당 코너에 균등하게 분배되어 있을 때, 점 P ij 의 위치를 결정하기 위해 사용되는 반경 각(radial angle)은 하기 수학식 20과 같이 결정될 수 있다.When grinding the i-th corner ( r i > 0), the m + 1 point at the corner is the control point (ie,
Figure pat00070
(Or selected). The control point at this time may mean the second control point described above. The surface roughness mainly depends on the number and distribution of the second control points. The surface roughness is determined according to the number and distribution of the second control points. When the m-point for this second control point is evenly distributed to the corner, the radial angle used to determine the position of the point P ij can be determined as: < EMI ID = 20.0 >

[수학식 20]&Quot; (20) "

Figure pat00071
Figure pat00071

여기서, i

Figure pat00072
이고, j
Figure pat00073
이다.Here, i is
Figure pat00072
And j is
Figure pat00073
to be.

수학식 20에 의하여 반경 각이 결정됨에 따라 코너에서의 제어점 P ij 점에 대한 연삭이 수행될 수 있다.As the radius of gyration is determined by the expression (20), the grinding on the control point P ij at the corner can be performed.

구체적으로, 인서트 가공 장치(100)는 i가 1이고(S1011), j가 1인 경우(S1012), 해당 제어점에서의 연삭점(Grinding point) rPij의 위치와 법선 벡터(Normal Vector) nPij를 결정할 수 있으며(S1013), 이는 상기 수학식 4에 의하여 획득될 수 있다. 이후 단계S1014에서는 NC 코드가 산출(Calculate NC code)될 수 있다. 이때, 단계S1014에서는 NC 코드로서 X, Y, B, C 관련 정보가 산출될 수 있으며, 이는 상기 수학식 16 내지 수학식 19를 통해 산출될 수 있다. 단계 S1014에서 산출된 NC 코드는 NC 파일로 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. Specifically, the insert processing apparatus 100 is an i is 1 (S1011), if j is 1 (S1012), the grinding point at the corresponding control point (Grinding point) locations and normal to the r Pij vector (Normal Vector) n Pij (S1013), which can be obtained by Equation (4). Thereafter, in step S1014, the NC code may be calculated (NC code). At this time, in step S1014, the X, Y, B, and C related information can be calculated as the NC code, which can be calculated through the above-described equations (16) to (19). The NC code calculated in step S1014 may be stored in a storage unit (not shown) as an NC file.

다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 j 가 m 보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1015). 이때, j가 m 보다 작은 경우(S1015-Y)에는 j를 1만큼 증가시킨 후(S1016) 다시 단계S1013를 수행할 수 있다. 단계S1013 내지 단계S1016은 j 가 m이 될때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 만약, j가 m보다 작지 않은 경우(S1015-N), 달리 말해 j가 m인 경우 인서트 가공 장치(100)는 i가 n보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1017). 이때, i가 n 보다 작은 경우(S1017-Y)에는 i를 1만큼 증가시킨 후(S1018) 다시 단계S1012를 수행할 수 있다. 만약, i가 n보다 작지 않은 경우(S1017-N), 달리 말해 i가 n인 경우 인서트 가공 장치(100)는 인서트의 엣지 연삭과 코너 연삭을 위한 공구 경로의 생성 절차를 종료할 수 있다. 가공부(140)는 도 10의 흐름을 통해 연산된 NC 코드에 기초하여, 인서트의 연삭 공정과 엣지 공정을 수행할 수 있으며, 이에 따라 가공된 인서트를 생성할 수 있다.Next, the insert machining apparatus 100 can confirm whether j is smaller than m (S1015). At this time, if j is smaller than m (S1015-Y), j is incremented by 1 (S1016), and then step S1013 is performed again. Steps S1013 to S1016 may be repeatedly performed until j becomes m. If j is not smaller than m (S1015-N), in other words, if j is m, the insert machining apparatus 100 can check whether i is smaller than n (S1017). At this time, if i is smaller than n (S1017-Y), i may be incremented by 1 (S1018) and then step S1012 may be performed again. If i is not smaller than n (S1017-N), in other words, when i is n, the insert machining apparatus 100 may terminate the generation procedure of the tool path for edge grinding and corner grinding of the insert. The machining unit 140 can perform the grinding process and the edge process of the insert based on the NC code calculated through the flow of Fig. 10, thereby generating the machined insert.

한편, 본원에서 의하여 제안된 시뮬레이터(simulator)는 제안된 모델에 기반하여 개발될 수 있으며, 일예로 프로그래밍 언어 C++와 OpenGL 라이브러리가 이용될 수 있다. 또한, 시뮬레이터는 2가지의 주요 구성으로서, 상용 CAD 소프트웨어를 이용하여 설계된 기계 부품(machine parts)과 NC 파일 및 생성된 공작물 경계(즉, 앞서 2 항목에 의해 획득된 점 Pi의 세트인 상면, 점 Ki의 세트인 바닥면 및 접촉선 PiKi의 세트인 윤곽 표면 포함) 관련 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 11을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.Meanwhile, the simulator proposed by the present invention can be developed based on the proposed model, and for example, the programming language C ++ and the OpenGL library can be used. In addition, the simulator has two main components: machine parts designed using commercial CAD software, an NC file, and a generated workpiece boundary (i.e., a top surface, which is a set of points P i obtained by two items, A bottom surface that is a set of points K i and an outline surface that is a set of contact lines P i K i ). This can be more easily understood with reference to FIG.

도 11은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치에 의한 시뮬레이션 과정의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다. 달리 말해, 도 11은 본원에 의하여 개발된 시뮬레이터의 동작 흐름을 나타낸 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating a flow of a simulation process by an insert machining apparatus according to an embodiment of the present invention. In other words, Fig. 11 is a diagram showing the operational flow of the simulator developed by the present application.

도 11을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)는 인서트 설계 및 제조와 관련된 시뮬레이션을 위해 다음과 같이 동작할 수 있다. 여기서, 시뮬레이션 수행시에는 기계 부품(STL 파일)의 삼각 메쉬 파일과 계산된 공작물 경계 및 NC 파일이 고려될 수 있다.Referring to FIG. 11, the insert machining apparatus 100 according to one embodiment of the present invention may operate as follows for simulation related to insert design and manufacture. Here, when performing the simulation, the triangular mesh file of the machine parts (STL file) and the calculated workpiece boundary and NC file can be considered.

인서트 가공 장치(100)는 단계S1101에서 기계 셋팅 정보를 읽을 수 있다(Read Machine setting). 이후, 단계S1102에서는 처음에 기준 위치(이는 CNC 연삭기의 홈 위치를 의미함)에서 기계 부품(machine parts)과 공작물(workpiece)을 렌더링할 수 있다(Render at initial position). 다음으로, 인서트 가공 장치(100)는 NC 코일 파일을 한줄씩 읽고(Read a line of NC code file, S1103), NC 코드를 보간할 수 있다(Interpolate the NC code, S1104). 이후, 인서트 가공 장치(100)는 보간된 현재 위치에서 기계 부품과 공작물을 렌더링할 수 있다(Render at current position, S1105). 다음으로, 단계S1106에서는 마지막 NC 코드인지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 단계S1106에서는 마지막 NC 코드가 아닌 경우(S1106-N) 단계S1103을 수행하고, 마지막 NC 코드인 경우(S1106-Y)에는 시뮬레이션을 종료할 수 있다(Finish the siulayion process, S1107).The insert machining apparatus 100 may read the machine setting information in step S1101 (Read Machine setting). Then, in step S1102, the machine parts and the workpiece may be initially rendered at the reference position (which means the home position of the CNC grinder). Next, the insert machining apparatus 100 reads the NC coil file line by line (Interpolate the NC code, S1104), and reads the NC code file (S1103). Thereafter, the insert machining apparatus 100 may render machine parts and workpieces at the interpolated current position (Render at current position, S1105). Next, in step S1106, it can be confirmed whether or not it is the last NC code. At this time, step S1106 is performed when the NC code is not the last NC code (S1106-N), and Finish the siulayion process (S1107) when the NC code is the last NC code (S1106-Y).

도 12는 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)에 의해 디스플레이되는 시뮬레이션의 출력 화면의 예를 나타낸 도면이다.12 is a diagram showing an example of an output screen of a simulation displayed by the insert machining apparatus 100 according to the embodiment of the present application.

도 12를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 장치(100)의 디스플레이 제어부(150)는, NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 가공된 인서트에 대한 시뮬레이션 관련 정보를 도 12와 같이 디스플레이할 수 있다.Referring to FIG. 12, the display control unit 150 of the insert processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can display simulation-related information about an insert processed through rendering based on an NC code as shown in FIG. 12 have.

일예로, 디스플레이 제어부(150)는 화면상에 기계 몸체(machine body), 연삭 휠(Grinding wheel), 가공된 공작물(Machined workpiece, 즉 가공된 인서트), 클램핑 시스템(clamping sysem) 정보를 시각화할 수 있다. 디스플레이 제어부(150)를 통해, 본원은 사용자로 하여금 설계된 인서트에 대하여 생성된 윤곽 표면을 관찰할 수 있게 하고, 기계 부품 간에 가능한 충돌을 검사할 수 있게 하며, 생성된 NC 코드를 검증할 수 있게 할 수 있다For example, the display control unit 150 can visualize a machine body, a grinding wheel, a machined workpiece, or a clamping sysem on the screen. have. Through the display control 150, the present invention allows the user to observe the contour surface created for the designed insert, to check possible conflicts between the machine parts, and to verify the generated NC code Can

이러한 본원은 인덱서블 인서트를 제조하는 CAM 시스템의 개발을 위한 쉽고 효율적인 방법을 제공한다. 이를 위해, 본원은 인덱서블 인서트의 설계 모델을 제안한다. 또한 본원은 공작물과 연삭 휠 사이의 접촉선을 결정하는 방법을 제안하며, 인덱서블 인서트의 공작물 표현을 위한 모델을 제안한다. 또한, 본원은 4축 CNC 연삭기의 NC 코드 생성을 위한 포스트프로세서를 제안한다. This application provides an easy and efficient method for the development of a CAM system for manufacturing indexable inserts. To do this, we propose a design model of indexable inserts. We also propose a method for determining the contact line between the workpiece and the grinding wheel, and propose a model for workpiece representation of indexable inserts. Also, the present invention proposes a post processor for NC code generation of a 4-axis CNC grinder.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation flow of the present invention will be briefly described based on the details described above.

도 13은 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법에 대한 개략적인 동작 흐름을 나타낸 도면이다.13 is a schematic flow diagram illustrating an insert machining method according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 인서트 가공 방법은 앞서 설명된 인서트 가공 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 인서트 가공 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 인서트 가공 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The insert machining method shown in Fig. 13 can be performed by the insert machining apparatus 100 described above. Therefore, the contents described with respect to the insert machining apparatus 100 can be similarly applied to the description of the insert machining method.

도 13을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법은, 단계S1310에서 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정할 수 있다.Referring to Fig. 13, an insert machining method according to an embodiment of the present invention may determine a design related parameter of an insert based on a user input in step S1310.

여기서, 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함할 수 있다.Here, the design-related parameters can be determined using a predefined design model for each design type of the insert. In addition, the design type includes 'r-type' which rounds each corner of the insert, 'Lr-type' which rounds each corner of the insert in the left direction and rounds each corner of the insert in the right direction, Quot; rL-type ".

또한, 단계S1310에서 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함할 수 있다.Also, in step S1310, the user input may include the number of edges, the radius of the inscribed circle, the distance from the center to the chamfered edge, the margin angle at the chamfered edge, and the rounding radius at the corner.

다음으로, 단계S1320에서는 단계S1310에서 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.Next, in step S1320, the position vector and the normal vector of the first control point for a plurality of edge grinding can be determined based on the design-related parameters determined in step S1310.

이때, 제1 제어점은 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정될 수 있다. 또한, 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 상기 수학식 3을 만족할 수 있다.At this time, the first control point can be set to an intersection of each edge and an altitude vector defined from the center of the insert to each edge in the respective edges. In addition, the position vector and the normal vector for the first control point may satisfy Equation (3).

다음으로, 단계S1330에서는 단계S1320에서 결정된 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.Next, in step S1330, an NC code associated with a plurality of edge grinding can be calculated based on the position vector and the normal vector of the first control point determined in step S1320.

다음으로, 단계S1340에서는 단계S1310에서 결정된 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정할 수 있다.Next, in step S1340, the position vector and the normal vector of the second control point for a plurality of corner grinding can be determined based on the design-related parameters determined in step S1310.

이때, 제2 제어점은 각 코너에 대하여 복수개 설정될 수 있다. 또한, 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 상기 수학식 4를 만족할 수 있다.At this time, a plurality of second control points may be set for each corner. In addition, the position vector and the normal vector for the second control point may satisfy Equation (4).

한편, i 번째 코너는 i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함할 수 있며, i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 상기 수학식 20을 만족하도록 설정될 수 있다.The i-th corner may include m + 1 second control points, and the polar angle between adjacent position vectors of m + 1 second control points in the i-th corner may satisfy Equation (20) Can be set.

다음으로, 단계S1350에서는 단계S1340에서 결정된 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산할 수 있다.Next, in step S1350, an NC code associated with a plurality of corner grinding can be calculated based on the position vector and the normal vector of the second control point determined in step S1340.

다음으로, 단계S1360에서는 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공할 수 있다.Next, in step S1360, the insert can be machined on the basis of the NC code associated with the edge grinding and the NC code associated with the corner grinding.

또한, 도 13에 도시되지는 않았으나, 본원의 일 실시예에 따른 인서트 가공 방법은 앞서 연산된 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기반한 렌더링을 통해 가공된 인서트에 대한 시뮬레이션 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 잇다.13, the insert machining method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the NC code associated with the previously calculated edge grinding and the simulation for the insert processed through the rendering based on the NC code associated with the corner grinding And displaying the information.

상술한 설명에서, 단계 S1310 및 S1360은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S1310 and S1360 may be further divided into further steps or combined into fewer steps, according to embodiments of the present disclosure. Also, some of the steps may be omitted as necessary, and the order between the steps may be changed.

본원의 일 실시 예에 따른 인서트 가공 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, 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 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method of processing inserts according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that may be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 인서트 가공 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.The above-described method of processing an insert may also be implemented in the form of a computer program or an application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100: 인서트 가공 장치
110: 파라미터 결정부
120: 벡터 결정부
130: NC 코드 연산부
140: 가공부
150: 디스플레이 제어부
100: Insert machining device
110:
120: vector determination unit
130: NC code operating section
140:
150:

Claims (13)

인서트 가공 방법에 있어서,
(a) 사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 단계;
(b) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계;
(c) 상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계;
(d) 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 단계;
(e) 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 단계; 및
(f) 상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 단계,
를 포함하는 인서트 가공 방법.
In the insert machining method,
(a) determining a design related parameter of an insert based on a user input;
(b) determining a position vector and a normal vector of a first control point for a plurality of edge grinding based on the design related parameter;
(c) computing an NC code associated with a plurality of edge grinding based on a position vector and a normal vector of the first control point;
(d) determining a position vector and a normal vector of a second control point for a plurality of corner grinding based on the design related parameter;
(e) computing an NC code associated with a plurality of corner grinding based on a position vector and a normal vector of the second control point; And
(f) machining the insert based on the NC code associated with the edge grinding and the NC code associated with the corner grinding,
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 설계 관련 파라미터는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 결정되고,
상기 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함하는 것인, 인서트 가공 방법.
The method according to claim 1,
In the step (a), the design-related parameter is determined using a predefined design model for the design type of the insert,
The design type includes an 'r-type' in which each corner of the insert is rounded, an 'Lr-type' in which each corner of the insert is chamfered and rounded from the left side, and each corner of the insert is chamfered and rounded < RTI ID = 0.0 > rL-type. < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함하는 것인, 인서트 가공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein in the step (a), the user input includes a number of edges, an inscribed circle radius, a distance from the center to the chamfered edge, an allowance angle at the chamfered edge, and a rounding radius at the corner.
제1항에 있어서,
상기 제1 제어점은, 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정되고,
상기 제2 제어점은, 각 코너에 대하여 복수개 설정되는 것인, 인서트 가공 방법.
The method according to claim 1,
The first control point is set to an intersection of each edge and an altitude vector defined from the center of the insert to each edge of the insert,
Wherein a plurality of the second control points are set for each of the corners.
제4항에 있어서,
상기 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 1을 만족하고,
[수학식 1]
Figure pat00074

Figure pat00075
은 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터,
Figure pat00076
는 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
Figure pat00077
는 기준선과 상기 d i 사이의 극각,
Figure pat00078
는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타내고,
상기 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 2를 만족하고,
[수학식 2]
Figure pat00079

r P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터, n P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터, r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
Figure pat00080
는 기준선과 상기 d i 사이의 극각인 것인, 인서트 가공 방법.
5. The method of claim 4,
The position vector and the normal vector for the first control point satisfy the following equation (1)
[Equation 1]
Figure pat00074

Figure pat00075
Is the position vector for the first control point of the i < th > edge,
Figure pat00076
Is the normal vector to the first control point of the i-th edge, d i is the distance from the center of the insert to the i-th edge,
Figure pat00077
Is the polar angle between the reference line and d i,
Figure pat00078
Represents an allowance angle at the i < th > edge,
The position vector and the normal vector for the second control point satisfy the following equation (2)
&Quot; (2) "
Figure pat00079

r P is the position vector for the second control point of the i th corner, n P is the normal vector for the second control point of the i th corner, r i is the nose radius at the i th corner, d i is the i th The distance to the edge,
Figure pat00080
Is a polar angle between the baseline and the < RTI ID = 0.0 > d i. & Lt; / RTI >
제5항에 있어서,
i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함하고,
i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 하기 수학식 3을 만족하도록 설정되고,
[수학식 3]
Figure pat00081

여기서,
Figure pat00082
,
Figure pat00083
인 것인, 인서트 가공 방법.
6. The method of claim 5,
the i-th corner includes m + 1 second control points,
the polar angle between the adjacent position vectors of the m + 1 second control points of the i-th corner is set to satisfy the following equation (3)
&Quot; (3) "
Figure pat00081

here,
Figure pat00082
,
Figure pat00083
/ RTI > of the insert.
인서트 가공 장치에 있어서,
사용자 입력에 기초하여 인서트의 설계 관련 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부;
상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 엣지 연삭을 위한 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하고, 상기 설계 관련 파라미터에 기반하여 복수의 코너 연삭을 위한 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터를 결정하는 벡터 결정부;
상기 제1제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 엣지 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하고, 상기 제2제어점의 위치 벡터 및 법선 벡터에 기초하여 복수의 코너 연삭과 연계된 NC 코드를 연산하는 NC 코드 연산부; 및
상기 엣지 연삭과 연계된 NC 코드 및 상기 코너 연삭과 연계된 NC 코드에 기초하여 인서트를 가공하는 가공부,
를 포함하는 인서트 가공 장치.
In the insert processing apparatus,
A parameter determination unit for determining a design-related parameter of the insert based on the user input;
Determining a position vector and a normal vector of a first control point for a plurality of edge grinding based on the design related parameter and determining a position vector and a normal vector of a second control point for a plurality of corner grinding based on the design related parameter A vector decision unit;
Calculating an NC code associated with a plurality of edge grinding operations based on a position vector and a normal vector of the first control point and calculating an NC code associated with a plurality of corner grinding operations based on a position vector and a normal vector of the second control point An NC code operation unit; And
A machining portion for machining an insert based on an NC code associated with the edge grinding and an NC code associated with the corner grinding,
.
제7항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는, 인서트의 디자인 유형 별로 기 정의된 설계 모델을 이용하여 상기 설계 관련 파라미터를 결정하고,
상기 디자인 유형은 인서트의 각 코너를 라운딩(rounding)한 'r-유형', 인서트의 각 코너를 왼쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'Lr-유형' 및 인서트의 각 코너를 오른쪽 방향에서 모따기하고 라운딩한 'rL-유형'을 포함하는 것인, 인서트 가공 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the parameter determination unit determines the design related parameter using a predefined design model for each design type of the insert,
The design type includes an 'r-type' in which each corner of the insert is rounded, an 'Lr-type' in which each corner of the insert is chamfered and rounded from the left side, and each corner of the insert is chamfered and rounded < RTI ID = 0.0 > rL-type. < / RTI >
제7항에 있어서,
상기 사용자 입력은 엣지의 수, 내접원 반지름, 중심에서 모따기 된 엣지까지의 거리, 모따기 된 엣지에서의 여유 각 및 코너에서의 라운딩 반경을 포함하는 것인, 인서트 가공 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the user input comprises a number of edges, an inscribed circle radius, a distance from the center to the chamfered edge, an allowance angle at the chamfered edge, and a rounding radius at the corner.
제7항에 있어서,
상기 제1 제어점은, 각 엣지 중에서 인서트의 중심으로부터 각 엣지까지 정의된 고도 벡터와 각 엣지의 교차점으로 설정되고,
상기 제2 제어점은, 각 코너에 대하여 복수개 설정되는 것인, 인서트 가공 장치.
8. The method of claim 7,
The first control point is set to an intersection of each edge and an altitude vector defined from the center of the insert to each edge of the insert,
And the second control points are set a plurality of times for the respective corners.
제10항에 있어서,
상기 제1 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 4를 만족하고,
[수학식 4]
Figure pat00084

Figure pat00085
은 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 위치 벡터,
Figure pat00086
는 i번째 엣지의 제1 제어점에 대한 법선 벡터, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
Figure pat00087
는 기준선과 상기 d i 사이의 극각,
Figure pat00088
는 i 번째 엣지에서의 여유 각을 나타내고,
상기 제2 제어점에 대한 위치 벡터 및 법선 벡터는 하기 수학식 5를 만족하고,
[수학식 5]
Figure pat00089

r P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 위치 벡터, n P 는 i번째 코너의 제2 제어점에 대한 법선 벡터, r i 는 i번째 코너에서의 노우즈 반경, d i 는 인서트의 중심에서 i 번째 엣지까지의 거리,
Figure pat00090
는 기준선과 상기 d i 사이의 극각인 것인, 인서트 가공 장치.
11. The method of claim 10,
The position vector and the normal vector for the first control point satisfy the following equation (4)
&Quot; (4) "
Figure pat00084

Figure pat00085
Is the position vector for the first control point of the i < th > edge,
Figure pat00086
Is the normal vector to the first control point of the i-th edge, d i is the distance from the center of the insert to the i-th edge,
Figure pat00087
Is the polar angle between the reference line and d i,
Figure pat00088
Represents an allowance angle at the i < th > edge,
The position vector and the normal vector for the second control point satisfy the following equation (5)
&Quot; (5) "
Figure pat00089

r P is the position vector for the second control point of the i th corner, n P is the normal vector for the second control point of the i th corner, r i is the nose radius at the i th corner, d i is the i th The distance to the edge,
Figure pat00090
Is a polar angle between the baseline and the d i .
제11항에 있어서,
i번째 코너는 m+1개의 제2제어점을 포함하고,
i 번째 코너의 m+1개의 제2제어점의 인접하는 위치 벡터 사이의 극각은 하기 수학식 6을 만족하도록 설정되고,
[수학식 6]
Figure pat00091

여기서,
Figure pat00092
,
Figure pat00093
인 것인, 인서트 가공 장치.
12. The method of claim 11,
the i-th corner includes m + 1 second control points,
the polar angle between the adjacent position vectors of the m + 1 second control points of the i-th corner is set to satisfy the following equation (6)
&Quot; (6) "
Figure pat00091

here,
Figure pat00092
,
Figure pat00093
/ RTI > of the insert.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium on which a program for executing the method of any one of claims 1 to 6 is recorded.
KR1020170056235A 2016-04-29 2017-05-02 Apparatus and method for processing of inserts KR101910369B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053406 2016-04-29
KR20160053406 2016-04-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170124107A true KR20170124107A (en) 2017-11-09
KR101910369B1 KR101910369B1 (en) 2018-10-23

Family

ID=60385834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170056235A KR101910369B1 (en) 2016-04-29 2017-05-02 Apparatus and method for processing of inserts

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101910369B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099121A (en) * 1998-09-17 2000-04-07 Nissan Motor Co Ltd Nc data generating method for trim surface machining of metal mold
KR20030028558A (en) * 2000-07-31 2003-04-08 가부시키가이샤 도요다 쥬오 겐큐쇼 Integrated CAM system, NC data integral creating method, machining designing system, machining data creating device, and program
JP2005144620A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Toshiba Mach Co Ltd Shape processing method by numerical control processing machine, numerical control device, machine tool, nc program making device and nc program making program
JP2011005625A (en) * 2009-06-29 2011-01-13 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi Method and apparatus for grinding cutting tool
KR20150075742A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 두산인프라코어 주식회사 Apparatus for providing numerical control program for machine tool and method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099121A (en) * 1998-09-17 2000-04-07 Nissan Motor Co Ltd Nc data generating method for trim surface machining of metal mold
KR20030028558A (en) * 2000-07-31 2003-04-08 가부시키가이샤 도요다 쥬오 겐큐쇼 Integrated CAM system, NC data integral creating method, machining designing system, machining data creating device, and program
JP2005144620A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Toshiba Mach Co Ltd Shape processing method by numerical control processing machine, numerical control device, machine tool, nc program making device and nc program making program
JP2011005625A (en) * 2009-06-29 2011-01-13 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi Method and apparatus for grinding cutting tool
KR20150075742A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 두산인프라코어 주식회사 Apparatus for providing numerical control program for machine tool and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101910369B1 (en) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Toolpath generation along directions of maximum kinematic performance; a first cut at machine-optimal paths
Park et al. Tool-path generation from measured data
JP6242497B2 (en) Method and system for determining the path of a tool for machining a pocket shape
JP7327943B2 (en) Designing parts that can be manufactured by milling
US9581992B2 (en) Method and apparatus for a cutting process automatic generation tool of CAM
CN113228115A (en) Transformation of grid geometry into watertight boundary representation
Fuh et al. An automated design and assembly of interference-free modular fixture setup
EP3340085B1 (en) B-rep of the result of a two-axis 3d printing process
US20130262066A1 (en) System and Method for Analyzing Engagement Surfaces Between Tools and Workpieces During Machining Simulation
Li et al. Arc–surface intersection method to calculate cutter–workpiece engagements for generic cutter in five-axis milling
WO2013147288A1 (en) Method and system for simulating machining of workpiece by tool
JP2017134829A (en) Plan of computer numerical control (cnc) machining operation using digital computer
Lin et al. Smooth contour-parallel tool path generation for high-speed machining through a dual offset procedure
Lasemi et al. A freeform surface manufacturing approach by integration of inspection and tool path generation
Bartoň et al. Geometry and tool motion planning for curvature adapted CNC machining
Makhanov et al. Advanced numerical methods to optimize cutting operations of five axis milling machines
Ye et al. Geometric parameter optimization in multi-axis machining
KR101910369B1 (en) Apparatus and method for processing of inserts
JP2002207504A (en) Method and apparatus for producing three-dimensional shape data
Kudabalage et al. Postprocessor for five-axis machining of STL surfaces based on Nagata interpolation and optimization of rotation angles
JP2017162448A (en) Designing outer surface of composite part
Sarma An assessment of geometric methods in trajectory synthesis for shape-creating manufacturing operations
Chen et al. Design for manufacturing: Geometric manufacturability evaluation for five-axis milling
Peng et al. The algorithms for trimmed surfaces construction and tool path generation in reverse engineering
Chan et al. Assessing Component Machinability Using Voxelized Solid Models

Legal Events

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