KR870000140B1

KR870000140B1 - 수치제어 가공방식

Info

Publication number: KR870000140B1
Application number: KR1019830000084A
Authority: KR
Inventors: 유다까 시미즈
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 카다야마히도 하지로
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1987-02-12
Also published as: KR840003366A; JPS58120451A

Abstract

내용 없음.

Description

수치제어 가공방식

제1도는 NC 가공기계의 개략구성을 설명하기 위한 개략구성도.

제2도는 실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

제3도는 부하 전류 데이터를 평균화하는 방법을 설명하기 위한 그래프도.

제4도는 제2도의 실시예방식에 있어서, 경보신호를 발생하는 예를 설명하기 위한 설명도.

제5도는 제2실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

제6도는 제3실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

제7도는 제4실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

제8도는 제5실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

제9도 (a)는 공구를 표시한 사시도.

제9도 (b)는 제8도의 제5실시예에서 주축부 하전류를 검출하는 방법을 설명하기 위한 설명도.

제10도는 본 발명의 제6실시예 방식을 설명하기 위한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 단자 20 : NC(수치제어장치)

30 : 가공기계 31 : 공구

32 : 공구홀더 33 : 주축

34 : 주축모우터 40 : 피가공물

S : Z축이송속도 N : 주축회전수

F : Z축 매분이송속도 S' : 오버라이드된 Z축이송속도

N' : 오버라이된 주축회전수 S" : 자동보정된 Z축이송속도

T : 공구

본 발명은 수치제어장치(이하 NC라고 칭함)에 의하여 가공기계를 제어하고, 피가공물을 가공하는 수치제어 가공방식(이하 NC 가공방식이라고 칭함)에 관한 것이며, 특히 피가공물의 가공중의 부하를 검출하여 가공상태를 감시하는 NC 가공방식에 관한 것이다.

NC에 의하여 제어되는 수치제어가공기계(이하 NC가공기계라고 칭한다)는 피가공물에 대한 공구의 위치를 그것에 대응하는 수치정보를 지령되어, NC에 의하여 연산등이 이루어지며, 연산치등으로 제어되어 피가공물을 가공하는 것이고, NC 가공기계에 의하면 복잡한 형상의 것을 용이하고 고정도로 가공할 수 있으며, 더우기 생산성을 향상할 수 있는 것이다.

일반적으로 NC 가공기계는 제1도와 같이 구성되어 외부에서 단자(10)로 입력된 수치정보지령을 연산하는(20)과, NC(20)의 연산처에 의하여 제어되는 가공기계(30)으로 구성되었다.

NC(20)은 외부에서 지령이 입력되는 입력부(21)과, 이 입력부(21)로부터의 지령을 연산하는 연산부(22)와 연산부(22)의 연산결과, 입력부(21)로부터의 지령등을 기억하는 기억부(23)와, 연산부(22)의 연산을 제어하는 제어부(24)와, 연산부(22)의 연산결과등의 연산치를 NC(20)의 외부로 출력하는 출력부(25)로 구성되어 있다.

한편, 가공기계(30)은 공구 (31)이 공구홀더(32)에 설치되며, 공구홀더(32)가 주축(33)의 착(chuck)에 설치되고, 주축(33)은 NC(20)의 출력부(25)에서 발신되는 신호에 의하여 구동되는 주축모우터(34)에 의하여 회전되게 되어있다.

또한 피가공물(40)은 지그(Jig)등을 사용하여 가공기계(30)의 테이블(35)에 고정된다.

제1도중 (36)은 테이블(35)를 X축방향으로 이동시키기 위한 볼 나사이고, 이 볼 나사(36)는 기어박스(37)을 통하여 X축 이송모우터(38)에 의하여 구동된다.

더우기 X축 이송모우터(38)은 NC(20)의 출력부(25)의 신호에 의하여 구동되고 있다.

또한 X축 구동모우터(38)과 볼 나사(36)에 의하여 테이블(35)를 X축방향으로 이동시키는 구성과 동일하게, 테이블(35)를 Y축, Z축방향으로 이동시키기 위한 기구(도시없음)가 설치되어, 이들 기구는 NC(20)의 신호에 의하여 구동된다.

그러나, 이와같은 NC가공기계에 의한 NC가공방삭에 있어서, 중부하 가공을 실시하게 되면 가공시간은 단축되지만 공구에 대한 부하가 허용치 이상이되면 공구가 파손되는 문제점이 있고, 또한 이러한 문제점에 대처하기 위하여 부하를 경(輕)하게 하여 가공을 실시하게되면 가공속도가 늦어지는 문제점이 있었다.

그리하여 종래의 NC 가공방식에 있어서는 가공효율을 높이고, 공구의 파손을 방지하기 위하여 미리 공구의 허용부하에 적합하는 가공조건을 계산하여 NC(20)의 기억부(23)에 기억시켜서, 그 가공조건에 의한 가공을 실시하여 왔다.

그러나, 이와같은 종래방식에 있어서는, 가공중의 공구의 부하의 변화를 검출할 수 없기 때문에 공구의 부하가 급격하게 허용부하를 초과한 경우에 공구가 파손되는 결점이 있었다.

또한 공구의 부하가 급격하게 변화된 경우의 공구의 파손을 방지하기 위하여 공구의 부하를 허용부하보다도 상당히 낮게 견적하여 가공조건을 설정하면 가공효율이 떨어지는 결점이 있었다.

본 발명은 NC 가공기계에서의 가공기계에 의한 가공중에 주축모우터 또는 이송모우터의 부하전류를 검출하고, 이 검출신호를 NC의 입력부에 입력시켜 부하출력을 구하여서, 부하출력과 허용부하 출력과를 비교하여, 이 비교신호에 의하여 이송모우터의 이송속도의 제어 또는 경보신호를 출력하도록하여서 공구의 파손을 방지함과 동시에, 가공효율의 향상을 도모할 수 있게 한 것이다. 본 발명에 의한 수치제어가공방식의 일실시예를 제2도에 따라서 설명한다.

더우기 제2도는 실시예 방식을 설명하기 위한 설명도이고, 가공기계는 미링대신을 사용한 것이다.

제2도에 있어서, 제1도에 도시한 Z축에 대한 이송모우터(38)에 대하여 지령된 Z축 이송속도 S(mm/회전, 즉 주축의 1회전당 및 mm 이송되는가)(101)은 오버라이드(override)되어서 S'가 된다(102).

또한 주축모우터(34)에 대하여 지령된 주축회전수N(회전/분)(103)도 오버라이드 되어서 N'가 된다(104).

여기서 오버라이드라함은 조작자가 실제의 가공상태를 감시하여 Z축 이송속도S, 주축회전수N를 적의 보정하는 것은 지칭한다. 또한 Z축 이송모우터는 테이블(35)를 주축(33)의 대향방향에 이송되는 것이고, 이 실시예에서는 이송모우터(38)이 Z축 이송모우터의 경우를 표시한 것이다.

상기 오버라이드된 Z축이 이송속도 S' 및 주축회전수 N'에 기인하여 Z축매분 이송속도 F=S'×N'(mm/분)를 NC가 계산하고(105) Z축 매분이손속도 F는 Z축 이송속도 시보콘트로울(106)에 공급된다.

Z축 이송속도 서보콘트로울(106)은 Z축 매분이송속도 F에 기준하여 Z축 이송모우터용 서보앰프(107)를 통하여 Z축 이송모우터(38)를 구동한다.

이것에 의하여 축이송모우터는 소망의 회전을 하여 Z축을 소정된 속도로 이송할 수 있는 것이다.

또한 상기 오보라이드된 주축회전수 N'는 주축회전수계산(108)에 사용되어서 주축회전수 콘트로울(109)에 공급된다.

주축회전수 콘트로울(109)은 주축회전수 N'에 기준하여 주축모우터용앰프(110)을 통하여 주축모우터(34)를 구동한다. 이것에 의하여 주축모우터는 소망하는 회전으로 주축을 소정의 회전수로 회전시킬 수 있게 된다.

상기한 바와같이 Z축 이송모우터(38Z)에 의하여 테이블(35)를 Z축방향으로 이송하고 주축모우터(34)에 의하여 주축(33)을 회전시키며, 주축에 설치된 공구(31)에 의하여 피가공물(40)에 소망하는 형상의 요부 또는 구명을 형성할 수 있는 것이다.

본 실시예에서 특징으로 하는 것은 주축모우터의 가공중 부하전류를 검출하고, 이 부하전류를 NC에 입력하여 주축모우터의 부하출력을 구하고 허용부하출력과 비교하여서 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어하고 있는 것이다.

즉 제2도에 있어서, 주축모우터용앰프(110)에서 가공중의 부하전류(샨트전류)가 검출되어 이것이 AD 변되며(111). 이 부하전류데이터는 수치제어장치에 판독되어(112) 평균화된다(113).

본 실시예에 있어서는 더우기 부하전류데이터가 평균화되는 것을 특징으로 하고, 이 평균화방법이 제3도에 표시되어 있다.

즉 제3도에 있어서는, 횡축에 시각, 종축에 전류가 표시되고, 부하전류를 시간적으로 동기시켜 예를들면 100msec마다 10개식 주기적으로 순차 샘프링하고, 이 10개의 부하전류를 평균화하므로서 부하전류데이터의 평균화가 이루어진다.

더우기 평균화의 경우, 10개의 부하전류중 최대치와 최소치를 제외하고 나머지의 8개의 부하전류를 사용하여 부하전류데이터의 평균화를 하게되면 부하전류를 보다 정확하게 파악할 수 있다.

그리고, 제2도에 있어서, 부하전류 데이터의 평균화 후에 평균화된 부하전류를 기준으로하여 부하출력이 계산된다(114). 또한 주축모우터의 최대출력(115) 및 주축회전수 N(108)을 기준으로하여 허용부하출력이 계산되고(116). 상기 부하출력(114)는 공구의 허용부하(소정치)와 등가인 허용부하출력(117)과 비교되어(118). 부하출력이 허용부하출력 즉 공구의 허용부하 이상의 경우에는 Z축 이송속도 S'를 공구의 허용부하 이하가 되도록 NC에서 S"로 자동보정한다(119).

이것에 의하여 Z축매분 이송속도 F로 자동보정되므로 주축모우터(34)의 부하출력은 공구의 허용부하보다도 낮게되어 공구의 파손을 방지할 수 있게되는 것이다.

또한 부하출력이 공구의 허용부하보다 낮을 경우에는 Z축 이송속도 S'를 보정함이 없이 주축모우터의 부하전류데이터의 판독이 계속되는 것이다.

상기한 바와같이 본 발명의 제1실시예에 의하면, 주축모우터의 부하출력에 기준하여 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어할 수 있는 것이다.

더우기, 본 실시예에서는 부하출력과 허용부하출력을 비교(118)하고, 부하출력이 허용부하출력 이상인 때에 Z축 이송속도 S'를 자동보정하여 S"로 하고 있으나, 제4도에 표시한 바와같이 경보신호를 출력(120)하도록 하여도 된다.

더우기 제4도에 있어서 제2도와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

또한 경보신호는 예를들어 NC 가공기계를 정지시키는데 사용하면 된다.

또한 제2도에 표시된 제1실시예에서는 Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하는 실예를 들었으나, 테이블(35)를 X축방향으로 이송하는 X축 이송모우터(38Z), Y축방향으로 이송하는 Y측 이송모우터(38Y)에 적용하고, 이송속도를 제어하도록 구성하여도 된다.

제5도는 본 발명의 제2실시예를 표시한 것으로서 제2도에 표시된 제1실시예와 동일부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 더우기 본 실시예에서도 가공기계로서는 미링머신을 사용하였으며 이송모우터로서는 Z측 이송모우터만을 예시한 것이다.

제2도의 제1실시예에서는 주측모우터(34)의 가공중의 부하전류를 검출하여 부하출력을 구하고, Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하고 있으나, 제5도의 제2실시예에 있어서는 주축모우터(34)의 가공중 부하전류를 검출하여 부하출력을 구하고(제1실시예와 동일하여 설명생략), 다시 Z측 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하여 NC에 입력하고, 부하토오크를 구하여, 전기주축모우터(34)의 부하출력및 Z측 이송모우터(38Z)의 부하토오크를 기준으로하여 Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하도록 한 것이다.

즉 제5도에 있어서 Z측 이송모우터용 서보앰프(107)에서는 가공중의 부하전류(샨트전류)가 검출되고 이것이 AD 변환되어(121). 이 부하전류 데이터는 수치제어장치에 판독되어(122), 평균화된다(123).

더우기, 부하전류데이터의 평균화방법은 제1실시예와 동일한 방법으로 이루어진다.

그리고 부하전류 데이터의 평균화 후에 평균화된 부하전류에 기준하여 부하토오크가 계산된다(124).

이 부하토오크는 미리 설정된 공구의 허용부하토오크(소정치)와 비교되어(125), 부하토오크가 허용부하토오크 이상의 경우는 Z축 이송속도 S'를 허용부하토오크 이하가되도록 NC에서 S"로 자동보정(119)한다.

이것에 의하여 Z축매분 이송속도 F도 자동보정되므로, Z축 이송모우터(38Z)의 부하토오크가 허용부하토오크보다도 낮게되어 공구의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

또한 부하토오크가 허용토오크보다 낮을 경우에는 Z축 이송속도 S'를 보정하지 않고 Z축 이송모우터의 부하전류 데이터의 판독이 계속된다.

상기한 바와같이 본 발명의 제2실시예에 의하면 주축모우터의 부하출력 Z축 이송모우터의 부하토오크를 기준으로하여 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어할 수 있는 것이다.

더우기 제1,제2실시예에 있어서는 본 발명을 미링머신의 주축과 Z축에 적용하였으나, 본 발명을 미링머신의 다른 가공측, 예를들면 X측, Y측등의 가공측에도 적용시킬 수 있으며, 더우기 본 발명을 다른 가공기계 예를들면 프레이즈반, 선반에도 적용할 수 있는 것이다.

더우기, 테이블(35)가 X측 이송모우터(38X) Y측 이송모우터(38Y) Z측 이송모우터(38Z)에 의하여 이동되게될 경우, 제5도에 표시한 제2실시예의 방식을 적용할 때는 제6도와 같이하면 된다.

제6도에 있어서 제5도와 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

제6도에 표시된 제2실시예에서는 X측 이송모우터(38X)Y측 이송모우터(38Y) 및 Z측 이송모우터(38Z)에 공급되는 부하전류를 각 서보앰프(107a)-(107c)에서 검출하고, 각축에 대하여 A/D 변환하고(121), 데이터를 NC에서 판독하여(122), 데이터를 평균화하고(123), 부하토오크를 계산하여(124), 각 측에 대한 허용부하토오크와 비교하고(125), 각 측의 어느 한계의 측에 대하여서도 부하토오크가 허용부하토오크이상으로 되었을때, 이송속도의 자동보정(119)을 할 수 있게한 것이다.

또한 이 제6도에 표시된 제3실시예에서는 이송속도를 자동보정한 신호 F를 3측에 분할하기 위한 보간(補間)을 하고(126), 이보간신호에 의하여 각측에 대한 이송속도를 산출하고(127), 각서보콘트로울(106a)-(106c)에 신호를 송신하고 있다.

제7도는 본 발명의 제4실시예를 표시한 것으로서, 제5도에 표시된 제2실시예와 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

더우기 이 실시예는 이송모우터로서 Z측 이송모우터만을 예시하였고, 가공기계로서는 드릴머신을 사용한 것을 표시하였다.

제5도의 제2실시예에 있어서는 주측모우터(34)의 가공중 부하전류를 구하고, 다시 Z측 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하여 NC에 입력하고, 부하토오크를 구하여 상기 주측모우터(34)의 부하출력 및 Z측 이송모우터(38Z)의 부하토오크에 기준하여 Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하고 있으나, 제7도의 제4실시예에서는, Z측 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하여 NC에 입력하고 부하토오크를 구하여 Z측 이송모우터(38Z)의 부하토오크를 기준으로하여 Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하도록 한 것이다.

즉 제2도에 표시된 제1실시예와 동일하게하여 Z측 이송모우터(38Z)에 의하여 테이블(35)를 Z축 방향으로 이송하고, 주축모우터(34)에 의하여 주측(33)을 회전시켜, 주측에 설치된 드릴(31)에 의하여 피가공물(40)에 소망형상의 요부 또는 구멍을 형성할 수 있는 것이다.

이 제4실시예에 있어서 특징적인 것은, Z측 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하고, 이 부하 전류에서 Z축 이송모우터의 부하토오크를 구하여 Z측 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하는 것이다.

즉 제7도에 있어서, Z측 이송모우터용 서보앰프(107)에서는 가공중의 부하전류(샨트전류)가 검출되어, 이것이 AD로 변환되어(121), 이 부하 전류데이터는 예를들면 수치제어장치등에 판독되어(122), 평균화된다(123).

더우기 부하전류 데이터의 평균화는 제2도 및 제3도에 표시한 제1실시예와 동일한 방법으로 이루어진다.

그리고, 제7도에 있어서, 부하전류데이터의 평균화 후에 평균화된 부하전류에 기준하여 부하토오크가 계산된다(124).

이 부하토오크는 미리 설정된 허용부하토오크(소정치)와 비교되어(125), 부하토오크가 허용부하토오크 이상의 경우는, Z축 이송속도 S'를 허용부하토오크 이하가 되도록 NC에서 S"로 자동보정(119)한다.

이것에 의하여 Z측 매분 이송속도 F도 자동보정되므로 Z축 이송모우터(38Z)의 부하토오크가 허용부하토오크보다도 낮게되어 공구의 파손을 방지할 수가 있다.

또한 부하토오크가 허용부하 토오크보다 낮은 경우는, Z측 이송속도 S'를 보정함이 없이, 재차 부하전류데이터의 판독이 계속되게 된다.

더우기, 제7도에 표시된 제4실시예에는 가공 기계로서 드릴머신을 사용하고, 그 Z측에 적용한 것을 표시하였으나, 다른 가공축 예를들면 X측, Y측등의 가공측에도 적용할 수가 있으며, 더우기 본 발명을 다른 가공기계, 예를들면 프레이즈반, 선반에도 적용할 수 있는 것이다.

또한 가공기계로서, 미링머신은 주측모우터에 큰 부하가 걸리게 되므로 제2도에 표시한 제1실시예방식을 적용하는 것이 바람직하며 드릴머신은 Z측 모우터에 큰 부하가 걸리게 되므로 제7도에 표시된 제4실시예방식의 것을 적용하는 것이 바람직하다.

제8도는 본 발명의 제5실시예를 표시한 것이고 제2도에 표시한 제1실시예와 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

더우기 본 실시예도 가공기계로서 미링머신을 이용한 것으로서, 이송모우터로서는 Z측 이송모우터만을 예시하였다.

제5실시예는 주축모우터(34)의 가공중 부하전류를 주축의 1회전중의 공구의 날수등에 기인하는 파형기록을 고려하기 때문에 주축회전에 동기하여 검출하고, 이 부하전류에서 주축모우터의 부하출력을 구하여, 부하출력과 허용부하출력과 비교하여 이송모우터의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

즉, 주축의 부하를 검출할 경우에, 공구의 날수등에 기인하는 부하전류의 기복을 주축 1회전중의 일정각도부와, 기기에서 180°떨어진 위치의 전류를 평균하므로서, 1회전중의 부하전류의 먹동을 상쇄하고, 분산이 작은 부하전류를 검출하도록 한 것이다.

이와같이하여 가공중 부하전류를 검출하므로서, 공구의 부하를 검지할 수 있게 한 것이다.

즉, 제2도에 표시한 제1실시예와 동일하게 하여 Z축 이송모우터(38Z)에 의하여 테이블(35)을 Z축방향으로 이송하고, 주축모우터(34)에 의하여 주축(33)를 회전시켜, 주축에 설치된 공구(31)에 의하여 피가공물(40)에 소망형상의 요부 또는 구멍을 형성할 수 있는 것이다.

제5실시예에 있어서 특징적인 것은, 주축모우터(34)의 가공중 부하전류를 주축의 회전과 동기시켜서 검출하고, 이 부하전류에서 주축모우터의 부하출력을 구하고 Z축 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하고 있는 것이다.

즉 제8도에 있어서, 주축모우터용 앰프(110)에서 가공중 부하전류(샨트전류)가 검출되어 이것이 주축엔코우더(encoder)(130)에서 1회전 신호와 이것을 기준으로 만들어지는 1/2회전 신호에 동기하여 AD 변환되고(111), 이 부하전류데이터는 수치제어장치에 판독되어(112), 평균화된다(113).

더우기, 부하전류데이터의 평균화는 제2도 및 제3도에 표시한 제1실시예와 동일한 방법으로 실시된다.

다음에서 제5실시예에 있어 주축의 부하전류를 검출하는 방법에 대하여 제9도를 이용하여 설명한다.

주축(33)의 부하전류를 검출할 경우, 공구(31)의 날수 또는 접촉면의 경사도등에 의하여 주축 1회전중에 맥동이 생긴다.

이 값은 경험적으로 실부하의 10-20% 근방이라는 것을 알고 있으며, 이것을 무시하고서는 부하에 대한 적응제어는 성립되지 않는다.

따라서, 이 맥동을 제거하여 진짜 부하전류를 검출하는 방식을 설명한다.

제9도 (a)의 T는 공구를 표시하고, 예로써 엔드밀(end mill)을 표시한 것이다.

C₁,C₂,C₃는 공구의 각절삭날을 표시하는 것이고,

제9도 (b)에 있어 IC₁,IC₂는 각절삭날 C₁,C₂의 하부에 기인하는 맥동을 표시한다.

또한 PO는 주축엔코우더(130)의 1회전 1펄스 신호의 위치, P₁은 PO에 180°의 위치를 표시한 것이다.

제9도 (b)에 의하여 명확한 바와같이 180°상호 이격된 위치에서 2종의 부하전류의 평균을 취하면 맥동을 제기할 수 있음을 알 수 있다.

따라서 전 절삭날에 의한 부하전류 맥동은,

180°위상이 상이하는 위치에서 부하전류 맥동은

평균을 잡아서

이 된다.

더우기 I₁은 각절삭날에 의한 부하전류의 PO의 위치에서 합성전류의 맥동을 표시한 것이다.

I₂는 각절삭날에 의한 부하전류의 P₁의 위치에서 합성전류의 맥동을 표시한 것임.

따라서 상호 180°상이한 위치의 값을 평균하면 맥동부분을 제거할 수 있다.

그리고 제8도에 있어서, 부하전류 데이터의 평균화(113) 후, 평균화된 부하전류에 기준하여 부하출력이 계산된다(114).

또한 주축모우터(34)에 설정하는 최대출력(115) 및 주축회전수 N'(108)에 기준하여 허용부하출력이 계산(116)되며, 전기부하출력은 공구의 허용부하(소정치)와 등가인 허용부하출력(117)과 비교되어(118), 부하출력이 허용부하출력, 즉 공구의 허용부하 이상인 경우에는 Z축 이송속도 S'를 공구의 허용부하이하가 되도록 NC에서 S"로 자동보정(119)한다.

이것에 의하여 Z축 매분 이송속도 F도 자동보정되므로, 주축모우터의 부하출력은 공구의 허용부하보다도 낮게되어 공구의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 부하출력이 공구의 허용부하보다 낮은 경우에는 Z축 이송속도 S'를 보정하지 않고, 주축모우터의 부하전류데이터의 판독이 계속되는 것이다.

상기한 바와같이, 본 발명의 제5실시예에 의하면, 주축모우터의 부하출력을 기준으로하여 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어할 수 있는 것이다.

더우기, 제5실시예에서는 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어하는 것을 예시하였으나, Y축 이송모우터 또는 X축 이송모우터를 제어하도록 구성하여도 된다.

제10도는 본 발명의 제6실시예를 표시한 것이고, 제5도에 표시한 제2실시예 및 제8도에 표시한 제5실시예와 동일 또는 상당부분에 대하여서는 동일부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 더우기 본 실시예도 가공기계로서 미링머신을 이용한 것으로서, 이송모우터로서는 Z축 이송모우터만을 예시한 것이다.

제5도의 제2실시예에 있어서는, 주축모우터(34)의 가공중 부하전류를 검출하여 부하출력을 구하고, 다시 Z축 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하여 NC에 입력하고, 부하토오크를 구하고, 전기 주축모우터(34)의 부하출력 및 Z축 이송모우터(38Z)의 부하토오크를 기준으로하여 Z축 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하도록 된것에 대하여, 제10도에 표시된 이 제6실시예에 있어서는, 제5도의 제2실시예에 제8도의 제5실시예의 기술을 적용한 것으로서, 주축모우터(34)의 가공중 부하전류를 주축의 회전에 동기시켜서 부하출력을 검출하고, 다시 Z축 이송모우터(38Z)의 가공중 부하전류를 검출하여 NC에 입력하고 부하토오크를 구하여, 전기주축모우터(34)이 부하출력 및 Z축 이송모우터(382)의 부하토오크를 기준으로 Z축 이송모우터(38Z)의 이송속도를 제어하도록 한 것이다.

즉 제10도에 있어서 Z축 이송모우터용 서보앰프(107)에서는 가공중 부하전류(샨트전류)가 검출되며 이것이 AD변환되고(121), 이 부하전류데이터는 수치제어장치에 판독되어(122), 평글화된다(123).

더우기 부하전류데이터의 평균화 방법은, 제2도의 제1실시예와 동일한 방법으로 실시된다.

그리고, 부하전류 데이터의 평균화후, 평균화된 부하전류에 기준되어 부하토오크가 계산된다(124).

이 부하토오크는 미리 설정된 공구의 허용부하토오크(소정치)와 비개되어(125), 부하토오크가 허용부하토오크 이상의 경우에는 Z축 이송속도 S'를 허용부하토오크 이하가 되도록 NC에 S"로 자동보정(119)한다.

이것에 의하여 Z축 매분 이송속도 F도 자동보정되므로 Z축 이송모우터(38Z)의 부하토오크가 허용부하 토오크보다도 낮게되어, 공구의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 부하토오크가 허용부하토오크보다 낮은 경우는, X축 이송속도 S'를 보정함이 없이 Z축 이송모우터의 부하전류데이터의 판독을 계속하게 되는 것이다.

상기한 바와같이, 본 발명에 의한 제2실시예에 의하면 주축모우터의 부하출력 및 Z축 이송모우터의 부하토오크에 기준하여 Z축 이송모우터의 이송속도를 제어할 수 있는 것이다.

더우기, 이 제6실시예에 있어서는, 본 발명을 미링머신의 주축과 Z축에 적용하였으나, 본 발명을 미링머신의 다른 가공축, 예를들면 X축, Y등의 가공축에도 적용할 수가 있으며, 더우기 본 발명은 다른 가공기계, 예를들면 프레이즈반, 선반등에도 적용시킬 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와같이 본 발명에 의한 NC 가공방삭에 의하면 주축모우터 또는 이송모우터의 가공중 부하전류를 검출하고 이 검출신호를 NC의 입력부에 입력시켜 부하출력을 구하고, 부하출력과 허용부하출력과를 비교하여, 이 비교신호에 의하여 이송모우터의 이송속도를 제어하게 되므로, 공구의 파손을 방지할 수 있고, 더우기 모우터의 부하출력을 공구의 허용부하의 근방에서 설정할 수 있으므로 가공효울을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims

가공기계의 공구가 설치된 주축을 주축모우터로 회전시키고, 피가공물이 고정된 상기 가공기계의 테이블을 이송모우터로 이동시키며, 상기 주축모우터의 회전수 및 상기테이블의 이송속도를 수치제어장치로 제어하고, 상기 공구에 의하여 상기 피가공물을 가공하는 수치제어 가공방식에 있어서, 상기 주축모우터의 가공중 부하전류를 검출하여 상기 수치제어장치에 입력하고, 상기 수치제어장치에 의하여 상기검출된 부하전류에서 상기 주축모우터의 부하출력을 계산하고, 상기 부하출력과 미리 계산된 상기 주축모우터의 허용부하 출력을 비교하고, 부하출력이 허용부하출력 이상일 때에 상기 이송모우터의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제1항에 있어서, 검출된 부하전류의 수치제어장치로의 입력은, 소정시간마다 주기적으로 순차 샘프링하여 실시하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제2항에 있어서, 부하전류에 의한 부하출력의 계산은 소정회수의 부하전류데이터를 평균화하여 실시하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제3항에 있어서, 부하출력이 허용부하출력 이상인 때에 경보신호를 발신하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제4항에 있어서, 허용부하출력은, 설정된 주축모우터의 최대출력과 주축회전수 지령에 의하여 계산되는 것을 특징으로 한 수치제어 가공방식.
제1항에 있어서, 테이블 이송모우터는, 주축에 대하여 X축, Y축, Z축으로 된 3개의 가공축에 각각 설치되는 것을 특징으로하는 수치제어 가공방식.
제1항에 있어서, 수치제어장치에 의한 주축모우터의 회전수제어는, 주축회전수 지령에 의하여 계산되어 제어되는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제1항에 있어서, 수치제어장치에 의한 테이블 이송속도 제어는, 이송속도 지령과 주축회전수 지령에 의하여 매분 이송속도를 계산하여 제어하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제8항에 있어서, 이송속도 지령은, 부하출력이 허용부하 출력보다 클때에 보정되는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제1항에 있어서, 가공중인 주축모우터의 부하전류를 주축의 회전과 동기시켜서 검출하는 것을 특징으로하는 수치제어 가공방식.
제14항에 있어서, 주축모우터의 부하전류는 샨트저항에 의하여 검출하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제14항에 있어서, 주축의 회전과의 동기는, 주축엔코오더의 신호를 기준으로하여 작성되는 신호에 동기시키는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
가공기계의 공구가 설치된 주축을 주축모우터로 회전시키고, 피가공물의 고정된 상기 가공기계의 테이블을 이송모우터에 의하여 이동시키며, 상기 주축모우터의 회전수 및 상기 테이블의 이송속도를 수치제어 장치로 제어하고, 상기 공구에 의하여 상기 피가공물을 가공하도록된 수치제어 가공방식에 있어서, 상기 이송모우터의 가공중 부하전류를 검출하여 상기 수치제어장치에 입력하고, 상기 수치제어장치에 의하여 상기 검출된 부하전류로부터 상기 이송모우터의 부하토오크를 계산하고, 상기 부하토오크와 미리 계산된 상기 이송모우터의 허용부하토오크를 비교하여 부하토오크가 허용부하토오크 이상일 때에 상기 이송모우터의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제17항에 있어서, 검출된 부하전류의 수치제어장치로의 입력은, 소정시간마다 주기적으로 순차 샘프링하여 입력하는 것을 특징으로하는 수치제어 가공방식.
제18항에 있어서, 부하전류에 의한 부하토오크의 계산은, 소정회수의 부하전류데이터를 평균화하여 실시하는 것을 특징으로한 수치제어 가공방식.
제17항에 있어서, 테이블의 이송모우터는, 주축에 대하여 X축, Y축, Z축으로된 3개의 가공축에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
제20항에 있어서, 3개의 가공축에 대하여 이송모우터에서 검출되어 계산된 부하토오크는 각각 허용부하토오크와 비교되는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.