KR20240034603A - 와이어컷 방전가공기를 이용하여 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 nc 프로그램 생성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어컷 방전가공기를 이용하여 변형밀핀 형상을 금형에 가공하기 위한 NC프로그램 생성 방법에 관한 것으로, 변형밀핀 형상 요소 선분들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 사용자 선택 객체를 입력 받아 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계와, 추출된 변형밀핀 형상 정보로부터 가공 정보를 산출하는 단계와, 산출된 가공 정보와 사용자 선택 사항을 반영하여 와이어전극의 가공 경로를 정의하는 단계와, 정의된 가공 경로를 반영하는 NC 프로그램 생성 단계를 포함한다. 이러한 본 발명은 가공 도형 편집 단계가 요구되지 않으므로 사용자의 혼동에 따른 오류가 감소되어 작업의 편의성, 효율성이 증대된다.

Description

와이어컷 방전가공기를 이용하여 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법 {A method of producing a NC program for machining a lifter form using wire-cut electrical discharge machine}

본 발명은 공작 기계용 NC프로그램을 생성하는 방법에 관한 것으로, 특히 와이어컷 방전가공기(Wire-cut electrical discharge machine)를 이용하여 변형밀핀 형상을 금형에 가공하기 위한 NC프로그램 생성 방법에 관한 것이다.

변형밀핀은 언더컷(Under-cut)을 포함하는 사출물을 금형에서 분리하는 용도로 사용된다. 금형에는 변형밀핀의 동작을 가이드 하는 홀이 형성된다. 이러한 금형의 형상이 도4a 내지 4c에 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하여 금형 내에서 변형밀핀을 가이드 하는 홀의 형상에 대하여 우선 설명한다. 편의상 이 홀의 형상을 “변형밀핀 형상”이라고 한다.

도4c에 도시된 바와 같이, 변형밀핀 형상은 기울어진 방향 바깥쪽에 위치하는 외측면 S1, 외측면 S1과 마주하고 있는 내측면 S2, 전후 방향으로 마주하고 있는 후측면 S3과 전측면 S4를 포함한다. 그리고 각 측면 S1, S2, S3, S4의 하단에는 선분 L51, L52, L62, L61이 각각 구성된다. 내측면 S2는 소정의 경사각으로 기울어진 형상을 갖는다. 외측면 S1은 하부의 절곡부 L53를 기준으로 하여 그 아래 부분은 내측면 S2와 동일한 경사를 가지며, 윗부분은 상하방향으로 수직하게 형성된다. 이들 네 측면 S1, S2, S3, S4으로 형성되는 공간이 변형밀핀 형상을 구성한다. 본 발명에 있어서 변형밀핀 형상은 절곡부 L53을 기준으로 하여 아래 부분을 “경사부”, 윗부분을 “수직부”로 구분한다. 절곡부 L53 아래 부분의 외측면 S1과 전측면 S4이 교차하여 형성되는 선분이 L71로 도시되어 있으며, 절곡부 L53 아래 부분의 외측면 S1과 후측면 S3이 교차하여 형성되는 선분이 L72로 도시되어 있다. 또한, 경사부의 주요 꼭지점들이 도면상에 P1, P2, P3, P4, P5, P6로 도시되어 있다. 본 발명에 있어서 경사부를 구성하고 있는 주요 선분 L51, L52, L53, L61, L62, L71, L72를 “변형밀핀 형상 요소 선분”이라고 한다.

도1a 및 도1b는 변형밀핀 형상을 포함하는 금형의 설계도 및 와이어컷 방전가공기를 이용하여 변형밀핀 형상을 가공하는 작업을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 와이어 전극 T1이 상하 방향으로 기울어지게 배치되고, 와이어 전극 T1의 상단부와 하단부는 상부 노즐 N5 및 하부 노즐 N1에 각각 결합된다. 하부 노즐 N1은 X-Y평면상에서 수평 이송되도록 구성되며, 상부 노즐 N5는 U-V평면상에서 수평 이송되도록 구성된다. 와이어컷 방전가공기는 와이어 전극 T1과 공작물인 금형 사이의 상대적인 움직임을 유발하여 가공작업을 수행한다. 상부 노즐 N5과 하부 노즐 N1은 Z축 방향으로 이송되지 않기 때문에 가공 형상이 제한된다. 즉, 상하 방향을 따라 구부러진 형상, 곡면 형상 등을 가공하기 어렵다. 이러한 제약으로 인해 변형밀핀 형상을 가공할 때 가공영역을 두 부분으로 나누어 가공하게 된다.

도2a 내지 도2c는 변형밀핀 형상의 가공영역을 구분하여 도시한 것으로, 도2a는 경사부 가공을 위한 영역을 표시한 것이고, 도2b는 수직부 가공을 위한 영역을 표시한 것이며, 도2c는 경사부 가공을 위한 영역과 수직부 가공을 위한 영역을 중첩하여 표시한 것이다. 이하에서는 도2a에 표시된 영역을 “경사부 가공영역 W1”이라고 하고, 도2b에 표시된 영역을 “수직부 가공영역 W2”라고 한다. 변형밀핀 형상 가공은 경사부 가공영역 W1과 수직부 가공영역 W2가 개별적으로 이루어진다.

다음은 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 대하여 설명한다.

NC프로그램(Numerical Control Program)은 수치제어에 의해 동작하는 공작기계의 작동을 제어하는 일련의 코드(code) 집합을 말하며, 통상 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 시스템에 의해 생성된다. 본 발명은 와이어컷 방전가공기를 이용하여 금형에 변형밀핀 형상을 가공하기 위하여 CAM시스템에 의해 NC프로그램을 생성하는 방법에 관한 것이다.

도7은 종래 기술에 따른 변형밀핀 형상 가공용 NC프로그램 생성 방법을 단계적으로 도시한 것이다.

NC프로그램 생성 방법은 프로그램면 및 보조면 설정 단계(S11)를 포함한다. 프로그램면(Program Plane, X-Y 평면)과 보조면(Sub Plane, U-V 평면)은 와이어전극의 이송 경로 추출을 위한 기준면이 된다. 와이어전극 상하부 양측의 이송 경로를 정의하기 위해서 두 개의 기준면이 요구된다. 예를 들어, 도3b에 도시된 바와 같이 프로그램면은 공작물의 하단면 Z1으로 설정되고, 보조면은 공작물 최상단으로부터 연장되는 면 Z5로 설정될 수 있다. 사용자 선택에 따라 프로그램면은 도3b에 도시된 면 Z1 보다 높거나 낮게 설정될 수 있다. 또한, 보조면도 도3b에 도시된 면 Z5보다 높거나 낮게 설정될 수 있다.

다음으로 가공 도형 편집 단계(S12)가 수행된다. 변형밀핀 형상을 프로그램면과 보조면에 투영하여 가공 경로를 정의할 도형을 추출하는 단계이다. 경사부 가공영역 W1이 프로그램면 및 보조면 상에 투영된 평면 형상이 가공 도형으로 추출된다. 도3a는 보조면 상의 가공 도형을 도시한 것이고, 도3c는 프로그램면 상의 가공 도형을 도시한 것이다. 도3b를 참조하면, 변형밀핀 형상의 외측면 S1에 대응되는 선분 L1이 연장되어 지점 P11, P51이 추출된다. 그리고 내측면 S2에 대응되는 선분 L2가 연장되어 지점 P12, P52가 추출된다. 도3a 및 도3g에 도시된 바와 같이, 지점 P51이 보조면 상에서 이루는 선분 L30이 추출되고, 지점 P52가 보조면 상에서 이루는 선분 L32가 추출된다. 그리고 변형밀핀 형상의 후측면 S3이 보조면과 이루는 선분 L3이 추출되고, 변형밀핀 형상의 전측면 S4가 보조면과 이루는 선분 L4가 추출된다. 추출된 선분 L30, L3, L32, L4가 이루는 사각형이 보조면 상의 가공 도형이 된다. 사각형의 각 꼭지점이 지점 P31, P32, P33, P34로 도면에 표시되어 있다. 도3c 및 도3h에 도시된 바와 같이, 지점 P11이 프로그램면 상에서 이루는 선분 L20이 추출되고, 지점 P12가 프로그램면 상에서 이루는 선분 L22가 추출된다. 변형밀핀 형상의 후측면 S3이 프로그램과 이루는 선분 L21이 추출되고, 변형밀핀 형상의 전측면 S4가 프로그램면과 이루는 선분 L23이 추출된다. 추출된 선분 L20, L21, L22, L23이 이루는 사각형이 프로그램면 상의 가공 도형이 된다. 사각형의 각 꼭지점이 지점 P21, P22, P23, P24로 도면에 표시되어 있다.

마찬가지로 수직부 가공영역 W2이 프로그램면 및 보조면 상에 투영된 평면 형상이 가공 도형도 추출된다. 도3d는 보조면 상의 가공 도형을 도시한 것이고, 도3e는 수직부 가공영역을 도시한 정면도이며, 도3f는 프로그램면 상의 가공 도형을 도시한 것이다. 도3e를 참조하면, 변형밀핀 형상의 외측면 S1 중 절곡부 상부에 대응되는 선분 L10이 프로그램면과 만나는 지점 P13과, 보조면과 만나는 지점 P53이 추출된다. 그리고 내측면 S2에 대응되는 선분 L2가 프로그램면과 만나는 지점 P12와, 보조면과 만나는 지점 P52가 추출된다. 도3d 및 도3i에 도시된 바와 같이, 지점 P53이 보조면 상에서 이루는 선분 L30a가 추출되고, 지점 P52가 보조면 상에서 이루는 선분 L32a가 추출된다. 그리고 변형밀핀 형상의 후측면 S3이 보조면과 이루는 선분 L3가 추출되고, 변형밀핀 형상의 전측면 S4가 보조면과 이루는 선분 L4가 추출된다. 추출된 선분 L32a, L3, L30a, L4가 이루는 사각형이 보조면 상의 가공 도형이 된다. 사각형의 각 꼭지점이 지점 P31a, P32a, P33a, P34a로 도면에 표시되어 있다. 도3f 및 도3j에 도시된 바와 같이, 지점 P13이 프로그램면 상에서 이루는 선분 L20a가 추출되고, 지점 P12가 프로그램면 상에서 이루는 선분 L22a가 추출된다. 변형밀핀 형상의 후측면S3이 프로그램과 이루는 선분 L3이 추출되고, 변형밀핀 형상의 전측면 S4가 프로그램면과 이루는 선분 L4가 추출된다. 추출된 선분 L22a, L3, L20a, L4가 이루는 사각형이 프로그램면 상의 가공 도형이 된다. 사각형의 각 꼭지점이 지점 P21a, P22a, P23a, P24a로 도면상에 표시되어 있다.

이상에서 기술한 바와 같이, 가공 도형 편집 단계(S12)에서는 경사부 가공영역 W1에 대한 프로그램면 및 보조면 각각에서의 가공 도형이 추출되고, 수직부 가공영역 W2에 대한 프로그램면 및 보조면 각각에서의 가공 도형도 추출된다.

다음으로 가공 경로 정의 단계(S13)가 수행된다. 사용자로부터 입력 받는 정보에 따라 공구의 이송 경로가 결정되는 단계이다. 사용자로부터 입력 받는 정보는 프로그램면과 보조면 각각의 면에서 가공시작점의 위치, 가공 시작 개체, 가공 방향에 대한 정보를 포함한다. 경사부 가공영역에 대한 프로그램면에서의 가공 경로를 정의하기 위하여 도3h에서와 같이, 가공 시작점의 지점 P50, 가공 시작 개체 L20, 가공 방향 D1이 입력되면, 지점 P50, P20, P21, P22, P23, P24, P20, P50 순서에 따른 가공 경로가 정의된다. 정의된 이동 경로 각 지점의 X-Y좌표가 산출되어 프로그램면에서의 와이어전극 이송 경로로 결정된다. 경사부 가공영역에 대한 보조면에서의 가공 경로를 정의하기 위하여 도3g에서와 같이 가공 시작점의 지점 P50, 가공 시작 개체 L30, 가공 방향 D2가 입력되면, 지점 P50, P30, P31, P32, P33, P34, P30, P50 순서에 따른 가공 경로가 정의된다. 정의된 이동 경로 각 지점의 U-V좌표가 산출되어 보조면에서의 와이어전극 이송 경로로 결정된다. 마찬가지로 수직부 가공영역을 가공하기 위한 가공 경로 정의도 수행된다. 프로그램면에서의 가공 경로를 정의하기 위하여 도3j에서와 같이 가공 시작점의 지점 P50, 가공 시작 개체 L22a, 가공 방향 D3가 입력되면, 지점 P50, P20a, P22a, P23a, P24a, P21a, P20a, P50 순서에 따른 가공 경로가 정의된다. 정의된 가공 경로 각 지점의 X-Y좌표가 산출되어 프로그램면에서의 와이어전극 이송 경로로 결정된다. 수직부 가공영역에 대한 보조면에서의 가공 경로를 정의하기 위하여 도3i에서와 같이 가공시작점의 위치 P50, 가공 시작 개체 L32a, 가공 방향 D4가 입력되면, 지점 P50, P30a, P32a, P33a, P34a, P31a, P30a, P50 순서에 따른 가공 경로가 정의된다. 정의된 가공 경로의 각 지점의 U-V좌표가 산출되어 보조면에서의 와이어 전극 이송 경로로 결정된다.

다음으로 NC 프로그램 생성단계(S14)가 수행된다. CAM시스템은 가공 경로 정의 단계에서 결정된 프로그램면(X-Y평면) 및 보조면(U-V평면)에서의 좌표를 조합하여 NC프로그램 파일을 생성한다. NC프로그램 생성 단계는 경사부 가공영역에 대한 NC 프로그램 생성 단계와 수직부 가공영역에 대한 NC프로그램 생성 단계가 구분되어 수행될 수 있다.

전술한 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법은 아래와 같이 사용자의 불편과 그로 인해 가공 공정상 오류를 유발하는 문제가 있다.

가공 중에 Z축 방향 이송이 없는 와이어컷 방전가공기의 특성상 가공 도형은 동일한 평면에 있어야 한다. 이에 따라 변형밀핀 형상을 프로그램면 및 보조면에 투영하여 가공 도형을 편집하는 단계를 필요로 하여 그에 따른 사용상의 불편이 따른다. 특히, 변형밀핀 형상의 기울기 방향(도3a, “R”참조)이 직교좌표에 나란하지 않고, 소정의 각도로 기울어진 경우 가공 도형 편집에 많은 시간이 소요되며, 특히 작업 초보자에게는 가공 도형 편집이 많은 어려움으로 작용한다.

또한, 사용자는 가공 경로 정의를 위한 입력 시 다양한 오류를 범하는 문제가 있다. 예를 들어, 경사부 가공영역을 위한 프로그램면에서의 가공 경로 정의를 위한 입력시 L20을 선택하지 않고, L22를 선택하는 오류가 유발될 수 있다. 또한, 경사부 가공영역을 위한 보조면에서의 가공 경로 정의를 위한 입력시 L30을 선택하지 않고, L32를 선택하는 오류가 유발될 수 있다. 또한, 프로그램면에서와 가공면에서의 가공 방향을 서로 다른 방향으로 지정하여 가공시 와이어 꼬임현상이 유발될 수도 있다. 이러한 오류들은 프로그램면과 보조면에서의 가공 경로 정의가 각각 이루어져야 하는 상황에서 사용자의 인지 오류로부터 발생하는 것으로 특히 비숙련자들에게는 상당한 혼동을 유발할 수 있다.

대한민국 특허등록 제2409653호

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 변형밀핀 형상 가공시 가공도형의 좌표추출 과정을 단순화하여 사용자의 인지 오류로 인한 작업 불량을 감소시킬 수 있는 NC 프로그램 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가공경로 좌표가 자동으로 추출되도록 함으로써, 사용상의 편의성이 향상된 NC 프로그램 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 와이어컷 방전 가공기를 이용하여 금형에 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법에 있어서, 변형밀핀 형상 요소 선분들인 외측면 하단 선분 L51, 내측면 하단 선분 L52, 외측면 절곡부 선분 L53, 전측면 하단 선분 L61, 후측면 하단 선분 L62, 외측면 절곡부 하부와 전측면이 교차하여 형성되는 선분 L71 및 외측면 절곡부 하부와 후측면이 교차하여 형성되는 선분 L72 중 어느 하나 또는 둘 이상의 사용자 선택 객체를 입력 받아 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계와, 추출된 변형밀핀 형상 정보로부터 변형밀핀 형상의 기준점 P0, 프로그램면 Z, 경사각 Q, 경사부 폭 K, 두께 T, 기울기 방향 R, 기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y를 포함하는 가공 정보를 산출하는 단계와, 산출된 가공 정보와 가공방식, 공구보정방향, 가공진입방향, 지그 높이에 관한 사용자 선택 사항을 반영하여 와이어전극의 가공 경로를 정의하는 단계와, 정의된 가공 경로를 반영하는 NC 프로그램 생성 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 NC 프로그램 생성 방법은 상기 가공 정보 산출 단계에서 산출된 가공 정보와, 가공 우선 순위 정보를 포함하는 가공정보문자를 변형밀핀 형상의 기준점 P0를 문자 삽입점으로 도면에 표시하여 제공하는 가공정보문자 검증 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공정보문자는 가공 우선 순위 정보, 경사각 Q, 프로그램면 Z, 경사부 폭 K, 두께 T, 기울기 방향 R, 기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y 순으로 구성되는 문자열로 표시될 수 있다.

또한, 상기 사용자 선택 객체를 입력 받아 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계는 L51, L52, L53, L61, L62, L71, L72 중 어느 하나의 객체를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어전극의 가공 경로를 정의하는 단계는 경사부 가공영역 W1에 대한 가공 경로를 정의하는 단계와 수직부 가공영역 W2에 대한 가공 경로를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 종래 기술에 따른 NC 프로그램 생성 방법에 수반되던 가공 도형 편집 단계가 요구되지 않으므로, 사용자의 혼동에 따른 오류가 감소된다.

또한, 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법을 이용하면 비숙련자도 변형밀핀 형상에 대한 NC 프로그램 생성을 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 사용 편의성 향상으로 NC 프로그램 생성에 소요되는 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

도1a는 변형밀핀 형상을 포함하는 금형의 설계도 평면도.
도1b는 변형밀핀 형상을 포함하는 금형의 정면 단면도.
도2a는 변형밀핀 형상의 경사부 가공영역을 표시한 도면.
도2b는 변형밀핀 형상의 수직부 가공영역을 표시한 도면.
도2c는 변형밀핀 형상의 경사부 가공영역과 수직부 가공영역을 중첩하여 표시한 도면.
도3a는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 경사부 가공영역 가공을 위한 보조면을 도시한 평면도.
도3b는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 경사부 가공영역을 표시한 정면도.
도3c는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 경사부 가공영역 가공을 위한 프로그램면을 도시한 평면도.
도3d는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 수직부 가공영역 가공을 위한 보조면을 도시한 평면도.
도3e는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 수직부 가공영역을 표시한 정면도.
도3f는 종래 기술에 따른 NC프로그램 생성 방법에 있어서 수직부 가공영역 가공을 위한 프로그램면을 도시한 평면도.
도3g는 도3a의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도3h은 도3c의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도3i는 도3d의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도3j는 도3f의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도4a는 변형밀핀 형상을 포함하는 금형의 형상을 입체적으로 도시한 사시도.
도4b 및 도4c는 도4a에 도시된 금형의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도5a는 가공문자정보가 표시된 일 예를 도시한 도면.
도6a는 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법에 있어서 프로그램면을 도시한 평면도.
도6b는 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법에 있어서 경사부 가공영역 및 수직부 가공영역을 도시한 정면도.
도6c 및 도6d는 도6a의 주요부를 확대하여 도시한 도면.
도7은 종래 기술에 따른 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법을 도시한 순서도.
도8은 본 발명에 따른 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법을 도시한 순서도.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예 뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이하에서 사용될 수 있는 “포함한다”, “구성된다”, “가진다” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다.

아래에서는 본 발명에 따른 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법을 도시한 순서도가 도8에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 변형밀핀 형상 정보 추출 단계(S21)를 포함한다. 변형밀핀 형상 정보 추출에 필요한 사용자 선택 객체를 입력 받고, 입력된 선택 객체로부터 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계이다.

사용자 선택 객체는 변형밀핀 형상 요소 선분 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다. 예를 들어, 사용자 선택 객체는 외측면 S1 하단 선분 L51, 내측면 S2 하단 선분 L52 및 외측면 S1 절곡부 선분 L53일 수 있다(도4c 참조). 사용자 객체 선택은 CAM시스템 화면상에 표시되는 변형밀핀 형상으로부터 선분 L51, L52, L53에 대한 선택 동작으로 수행될 수 있다. CAM시스템은 선택된 선분이 구분되도록 사용자 화면에서 하이라이트 할 수 있다. CAM시스템은 사용자 입력 객체로부터 변형밀핀 형상의 주요 지점 P1, P2, P3, P4, P5, P6의 좌표를 추출한다.

다음으로 가공 정보 산출 단계(S22)가 수행된다. 전단계에서 추출된 변형밀핀 형상 정보로부터 가공 정보가 산출된다. 가공 정보는 변형밀핀 형상의 기준점 P0, 프로그램면 Z, 경사각 Q, 경사부 폭 K, 두께 T, 기울기 방향 R, 기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y를 포함한다.

변형밀핀 형상 정보로부터 변형밀핀 형상의 기준점 P0가 산출된다. 기준점 P0는 P5, P6의 중간점으로 정의된다.

P6의 Z축 좌표가 프로그램면 Z로 설정된다. 즉, 지점 P6 위치의 X-Y평면이 프로그램면이 된다. 프로그램면의 설정은 P6 대신 P5 또는 L53을 통해서 설정될 수도 있다.

변형밀핀 형상 경사부의 경사각 Q가 산출된다. 경사각 Q는 P2, P6를 연결한 선이 Z축에 대하여 이루는 각을 통해 산출될 수 있다. 경사각 Q는 예각이며, 절대값을 말한다. 경사각 Q를 산출하는 다른 방법으로써 P1, P5를 연결한 선이 Z축에 대하여 이루는 각을 통해서 산출될 수도 있다.

경사부의 폭 K가 산출된다. 폭 K는 P2, P4사이의 거리로 정의된다. 다른 방법으로써 폭 K는 P1과 P3사이의 거리로 산출될 수도 있다.

변형밀핀 형상의 두께 T가 산출된다. 두께 T는 P1, P2 사이의 거리로 정의된다. 다른 방법으로써 두께 T는 P3, P4사이의 거리로 산출되거나, P5, P6 사이의 거리로 산출될 수도 있다.

변형밀핀 형상의 기울기 방향 R을 산출한다. 기울기 방향 R은 X-Y평면 상에서 변형밀핀 형상의 형성 방향으로 정의된다(도5a 참조). 기울기 방향 R은 P2, P4사이의 선분이 X축에 대하여 이루는 각도로 산출될 수 있다. 또는 다른 방법으로써 P1, P3 사이의 선분이 X축에 대하여 이루는 각도로 산출될 수도 있다.

기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y를 산출한다. 편차 Sx,y는 P0, P50 사이의 X-Y평면상 거리로 정의된다.

다음으로 가공정보문자 검증 단계(S23)가 수행된다. 가공정보문자가 CAM시스템화면상에 표시되어 사용자로 하여금 가공정보를 확인할 수 있도록 하는 단계이다. “가공정보문자”는 가공 정보 산출 단계(S22)에서 산출된 가공 정보 이외에 가공 우선 순위 정보를 더 포함할 수 있다. 가공 우선 순위 정보는 가공정보문자의 앞단에 표시되며, “1>”“2>”“3>”… 과 같이 우선 순위가 숫자로 표시될 수 있다. 가공정보문자는 기준점 P0를 문자 삽입점으로 하여 도면에 표시됨으로써, 가공 시작점에 관한 정보를 포함할 수 있다. 도5a는 가공정보문자가 표시된 도면의 일 예를 도시한 것으로, 가공정보문자가 아래와 같은 문자열 형식으로 표시되어 있다.

[가공정보문자 E1] 1>Q8°Z140K25.2457T30R180Sx-12.6228y0

[가공정보문자 E2] 2>Q8°Z140K25.2457T30R0Sx12.6228y0

사용자 선택에 따라 가공정보문자 검증 단계(S23)는 생략될 수 있다.

다음으로 가공 경로 정의 단계(S24)가 수행된다. 변형밀핀 형상 가공을 위한 와이어 전극의 이송 경로가 정의된다. 필요에 따라 가공 경로 정의를 위한 사용자 선택 사항 입력이 수행될 수 있다. 사용자 선택 사항은 가공방식, 공구보정방향, 가공진입방향, 지그 높이에 관한 사항을 포함한다.

가공방식은 와이어컷 방전가공기의 제어 방식에 관한 선택으로써 테이퍼 방식, 4축 제어 방식 중 선택될 수 있다. 사용자 선택이 없을 경우 테이퍼 방식이 기본값으로 지정될 수 있다.

공구보정방향은 가공 도형에서 공구의 진행 방향 관한 선택으로써 좌보정 G41, 우보정 G42이 선택될 수 있다. 사용자 선택이 없을 경우 좌보정 G41이 기본값으로 지정될 수 있다.

가공진입방향은 가공시작점 P50으로부터 공구 이송이 시작되는 방향에 관한 선택으로써, 예를 들어 변형밀핀 형상의 양측면 방향 L1(외측면), L2(내측면) 중 어느 한 방향으로 선택될 수 있다. 사용자 선택이 없을 경우 L1 방향이 기본값으로 지정될 수 있다.

지그 높이는 지그를 사용하는 경우 그 높이를 입력하는 것으로, 지그가 사용되지 않는 경우 0이 기본값으로 지정된다.

경사부 가공영역 W1에 대한 가공 경로는 다음과 같이 정의된다.

프로그램면은 Z로 설정된다. 가공진입방향 L1, 공구보정 방향 좌보정 G41이 선택된 경우(도6a 및 도6c 참조), 가공경로는 P50, P60, P6, P6a, P5a, P5, P60, P50 순으로 정의된다. 공구보정 방향이 우보정 G42로 선택된 경우는 위 경로의 역순으로 가공 경로가 정의된다. 와이어전극의 경사는 구간별로 P60에서 P6 구간은 Q각의 테이퍼 가공, P6에서 P6a 구간은 수직 가공, P6a에서 P5a 구간은 역부호 Q각의 테이퍼 가공, P5a에서 P5 구간은 수직 가공, P5에서 P60 구간은 Q각의 테이퍼 가공으로 정의된다.

가공진입방향이 L2, 공구보정 방향이 좌보정 G41로 선택된 경우(도6d 참조), 가공 경로는 P50, P60, P5a, P5, P6, P6a, P60, P50 순으로 정의된다. 공구보정 방향이 우보정 G42로 선택된 경우는 위 경로의 역순으로 가공 경로가 정의된다. 와이어전극의 경사는 구간별로 P60에서 P5a 구간은 역부호 Q각의 테이퍼 가공, P5a에서 P5 구간은 수직 가공, P5에서 P6 구간은 Q각의 테이퍼 가공, P6에서 P6a 구간은 수직 가공, P6a에서 P60은 역부호 Q각의 테이퍼 가공으로 정의된다.

수직부 가공영역 W2에 대한 가공 경로는 다음과 같이 정의된다. 프로그램면은 Z로 설정된다. 가공진입방향이 L2, 공구보정 방향이 좌보정 G41으로 선택된 경우(도6d 참조), 가공 경로는 P50, P60, P5a, P5, P6, P6a, P60, P50 순으로 정의된다. 공구보정 방향이 우보정 G42로 선택된 경우는 위 경로의 역순으로 가공 경로가 정의된다. 와이어전극의 경사는 구간별로 P60에서 P5a 구간은 역부호 Q각의 테이퍼 가공, P5a에서 P5, P6, P6a까지 구간은 수직 가공, P6a에서 P60은 역부호 Q각의 테이퍼 가공으로 정의된다.

다음으로 NC 프로그램 생성 단계(S25)가 수행된다. CAM시스템은 가공 경로 정의단계(S24)에서 정의된 가공 경로에 따른 NC 프로그램을 생성한다.

전술한 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 가공 경로가 하나의 프로그램면 상에서 정의되므로 종래 가공 경로 정의 단계에서 수반되던 사용자 오류가 감소된다. 즉, 종래 기술에 따른 NC 프로그램 생성 방법에 수반되던 가공 도형 편집 단계가 요구되지 않으므로 사용자의 혼동에 따른 오류가 감소된다.

이에 따라 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법을 이용하면 비숙련자도 변형밀핀 형상에 대한 NC 프로그램 생성을 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 사용 편의성 향상으로 NC 프로그램 생성에 소요되는 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예로써, 변형밀핀 형상 정보 추출 단계의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.

전술한 실시예에서 변형밀핀 형상 정보 추출을 위한 사용자 선택 객체 입력은 세 개의 선분 L51, L52, L53의 선택을 통해 이루어졌으나 이와 다르게 수행되는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서 변형밀핀 형상 정보 추출을 위한 사용자 객체 선택은 변형밀핀형상 요소 선분 L51, L52, L53, L61, L62, L71, L72 중 어느 하나 또는 둘 이상의 선택을 통해 수행될 수도 있다.

예를 들어 사용자 선택 객체 입력은 후측면 S3의 하단 선분 L62에 대한 선택일 수 있다. CAM시스템은 L62의 양단에 연결된 선분들 중에서 높이(Z축 좌표)가 다른 선분을 선택하고, L62와 예각을 이루는 객체를 선분 L72로 정의한다. L72의 양단 지점 중에서 낮은 쪽이 P2, 높은 쪽이 P6로 추출된다. P2와 같은 높이에 있으면서, L72와 직교하는 선분이 L51로 추출된다. L51의 다른 끝점이 P1으로 추출된다. P6와 같은 높이에 있는 선분이 L53으로 추출된다. L53의 다른 끝점이 P5로 추출된다. P5와 P6의 중간점이 가공 기준점 P0로 추출된다. 이러한 방식으로 변형밀핀 형상을 구성하는 정보들이 추출될 수 있다. 이러한 과정은 전측면 S4의 하단 선분 L61이 사용자 선택 객체로 입력된 경우에도 마찬가지 방식으로 수행될 수 있다.

또 다른 일 예로써, 사용자 선택 객체 입력은 선분 L51, L52에 대한 선택일 수 있다. 이 경우 L51의 양끝 지점이 P1, P2로 추출된다. 선분 L52중 P2와 가까운 지점이 P4로 추출되고, 먼 지점이 P3로 추출된다. P2와 교차하는 선분 중에서 두 끝점의 높이(Z좌표)가 다른 선분을 L72로 추출한다. L72의 두 끝점 중에서 P2와 다른 끝점을 P6로 추출한다. P6로부터 P2에서 P1까지와 동일한 방향 및 거리에 있는 지점을 P5로 추출한다.

또 다른 일 예로써, 사용자 선택 객체 입력은 선분 L51에 대한 선택일 수 있다. 이 경우 L51의 양끝 지점이 P1, P2로 추출된다. P2와 끝점이 일치하는 선분을 선택하고, 선택된 선분 중 L51과 높이(Z좌표)가 같으면서 L51에 직교하는 선분을 L62로 추출한다. L62의 양끝점 중에서 P2와 다른 점이 P4로 추출된다. P2와 끝점이 일치하는 선분 중 높이(Z좌표)가 다른 선분을 L72로 추출한다. L72의 두 끝점 중에서 P2와 좌표가 다른 점이 P6로 추출된다. P6로부터 P2에서 P1까지와 동일한 방향 및 거리에 있는 지점이 P5로 추출된다. 마찬가지 방법을 이용하여 사용자 선택 객체가 L52, L53, L71, L72 중 어느 하나인 경우에도 변형밀핀 형상 정보를 추출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 NC 프로그램 생성 방법은 종래 기술에 따른 NC 프로그램 생성 방법에서 요구되던 가공 도형 편집의 필요 없이, 사용자의 변형밀핀 요소 선분 선택을 통한 변형밀핀 형상 정보 추출이 가능하여 사용자 편의가 증대되고, 비숙련자도 CAM시스템에서 변형 밀핀 형상 가공을 위한 NC 프로그램 생성을 쉽게 할 수 있다.

W1 : 경사부 가공영역 W2 : 수직부 가공영역
P50 : 가공 시작점 T1 : 와이어전극
S1 : 외측면 S2 : 내측면
S3 : 후측면 S4 : 전측면

Claims (5)

1. 와이어컷 방전 가공기를 이용하여 금형에 변형밀핀 형상을 가공하기 위한 NC 프로그램 생성 방법에 있어서,
   변형밀핀 형상 요소 선분들인 외측면 하단 선분 L51, 내측면 하단 선분 L52, 외측면 절곡부 선분 L53, 전측면 하단 선분 L61, 후측면 하단 선분 L62, 외측면 절곡부 하부와 전측면이 교차하여 형성되는 선분 L71 및 외측면 절곡부 하부와 후측면이 교차하여 형성되는 선분 L72 중 어느 하나 또는 둘 이상의 사용자 선택 객체를 입력 받아 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계와,
   추출된 변형밀핀 형상 정보로부터 변형밀핀 형상의 기준점 P0, 프로그램면 Z, 경사각 Q, 경사부 폭 K, 두께 T, 기울기 방향 R, 기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y를 포함하는 가공 정보를 산출하는 단계와,
   산출된 가공 정보와 가공방식, 공구보정방향, 가공진입방향, 지그 높이에 관한 사용자 선택 사항을 반영하여 와이어전극의 가공 경로를 정의하는 단계와,
   정의된 가공 경로를 반영하는 NC 프로그램 생성 단계를 포함하는 NC 프로그램 생성 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 NC 프로그램 생성 방법은 상기 가공 정보 산출 단계에서 산출된 가공 정보와, 가공 우선 순위 정보를 포함하는 가공정보문자를 변형밀핀 형상의 기준점 P0를 문자 삽입점으로 도면에 표시하여 제공하는 가공정보문자 검증 단계를 더 포함하는 NC 프로그램 생성 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가공정보문자는 가공 우선 순위 정보, 경사각 Q, 프로그램면 Z, 경사부 폭 K, 두께 T, 기울기 방향 R, 기준점 P0와 가공시작점 P50의 편차 Sx,y 순으로 구성되는 문자열로 표시되는 NC 프로그램 생성 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 사용자 선택 객체를 입력 받아 변형밀핀 형상 정보를 추출하는 단계는 L51, L52, L53, L61, L62, L71, L72 중 어느 하나의 객체를 선택하는 단계를 포함하는 NC 프로그램 생성 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 와이어전극의 가공 경로를 정의하는 단계는 경사부 가공영역 W1에 대한 가공 경로를 정의하는 단계와 수직부 가공영역 W2에 대한 가공 경로를 정의하는 단계를 포함하는 NC 프로그램 생성 방법.

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