KR870001582B1 - 수치 제어 가공 방식 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수치 제어 가공 방식
제1도는 NC 가공 기계(加工機械)의 개략 구성을 도시한 구성도.
제2도는 선반(旋盤)의 개략 설명도.
제3도는 피(被) 가공물의 형상, 최종 가공 형상, 주공구(主工具)의 형상을 도시한 설명도.
제4도는 깎이어 남은 부분을 도시한 설명도.
제5도는 본 발명의 실시예에 의한 보정(補正)가공 경로를 도시한 설명도.
제6도는 보정용 공구의 형상을 도시한 설명도.
제7도는 본 발명의 실시예에 의한 보정 가공 경로를 얻기 위한 프로우 챠아트 도면.
제8도는 최종 가공 형상과 주가공의 형상과의 교점(交點) A, B를 도시한 설명도.
제9도는 제7도에 있어서의「점 A, B 사이에 있어서의 깎이어 남은 부분의 보정 가공을 구하기」위한 프로우 챠아트도면.
제10도, 제11도는 직선 m을 도시한 설명도.
제12도는 제9도에 있어서의「점 C0, C1사이에 있어서의 보정 가공 경로를 구하기」위한 프로우 챠아트 도면.
제13도는 소(素) 보정 가공 경로를 도시한 설명도.
제14도는 보정 가공 경로를 도시한 설명 도면이다.
이 발명은 수치 제어 장치(이하 NC라 한다)에 의해 가공 기계를 제어(制御)하며, 피가공물을 가공하는 수치 제어 가공 방식(이하 NC 가공 방식이라 한다)에 관한 것이며, 특히 주공구에 의한 피가공물의 깎이어 남은 부분(피가공물을 가공할 때 1회의 절삭으로 바라는 형상이 되지 않으며, 2회, 3회로 절삭하여야 할 부분이 있게 된다. 이 부분을 말함)의 절삭(切削)을 용이하게 할 수 있는 NC 가공 방식에 관한 것이다. NC에 의해 제어되는 수치제어 가공 기계(이하 NC 가공 기계라 한다)는 피가공물에 대한 공구의 위치를 그에 대응하는 수치 정보로 지령(指令)되여 NC에 의해 연산등이 이루어져서 연산치(演算値) 등으로 제어되어 피가공물의 가공을 하는 것이며, NC 가공 기계에 의하면, 복잡한 형상의 것을 용이하게 또한, 고정도(高精度)로 가공할 수가 있으며, 더욱이 생산성을 향상시킬 수가 있다. 일반으로, NC 가공 기계는 제1도와 같이 구성되며, 외부로부터 단자(端子)(110)에서 입력된 수치 정보 지령을 연산하는 NC(120)과 NC(120)의 연산치에 의해 제어되는 가공 기계(130)으로 된다.
NC(120)은 외부로부터의 지령이 입력되는 입력부(121)과 이 입력부(121)부터의 지령을 연산하는 연산부(122)와 연산부(122)의 연산 결과, 입력부(121)로부터의 지령 등을 기억하는 기억부(123)과, 연산부(122)의 연산을 제어하는 제어부(124)와 연산부(122)의 연산 결과 등의 연산치를 NC(120)의 외부로 출력하는 출력부(125) 등으로 구성되어 있다. 한편, 가공 기계(130)은 공구(131)이 공구 홀더(holdor)(132)에 장치되고, 공구 홀더(132)가 주축(主軸)(133)의 자크(chuck)에 장치되여 있으며, 주축(133)은 NC(120)의 출력부(125)로부터의 신호에 의해서 구동되여지는 주축모오터(motor)(134)에 의해 회전되여진다. 또한, 피가공물(140)은 지구(治具) 등을 이용해서 가공 기계(130)의 테이블(table)(135)에 고정된다.
제1도중(136)은 테이블(135)를 X축(軸) 방향으로 이동시키기 위한 볼(boll) 나사이며, 이 볼나사(136)은 기아 복스(gear box)(137)을 거쳐서 X축으로 보내는 모오터(138)에 의해 구동된다.
그리고, X축으로 보내는 모오터(138)은 NC(120)의 출력부(125)로부터의 신호에 의해서 구동되고 있다.
또한, X축 구동 모오터(138)과 볼 나사(136)에 의해서 테이블(135)를 X축 방향으로 이동되는 구성과 마찬가지로 테이블(135)를 Y축, Z축 방향으로 이동시키기 위한 기구(도시하지 않음)가 설치되여 이들의 기구는 NC(120)으로부터의 신호에 의해서 구동된다.
제2도는 NC 가공 방식에 의한 NC 가공 기계로서, 예를 들면 선반(旋盤)의 개략이 도시되여 있다.
제2도에 있어서, 회전축(Z축)을 중심으로 회전하는 자크(10)에는 원주형(원주形)의 워크(work)(피가공물)(12)가 위치를 결정하여 고정되고, 워크(12)는 그 한끝이 테일(tail)(14)의 선단부(先端部)(14a)에 의해서 지지되여 있다.
또한 타리트(turret)(인물대)(16)에는 워크(12)의 절삭(切削)을 하는 공구(18)이 고정되어 있다.
그리고, 워크(12)를 절삭할 때에는 타리트(16)을 화살표 Z방향으로 이동해서, 공구(18)에 의해 워크(12)가 절삭되게 되는 것이다.
제3도에는 워크,(12)를 주공구(20)에 의해서 가공하여, 2점 쇠선(2點鎖線)으로 도시되는 최종 가공 형상을 얻는 상태가 도시되어 있다.
그러나, 이 주공구(20)은 유한(有限)의 절삭각 θ가 있어 이 주공구(20)만으로 제3도와 같은 회전축(Z축)에 수직인 면을 포함하는 최종 가공 형상을 공구의 교환없이 할 수는 없으며, 통상이 최초의 공구에 의해서는 제3도에 2점쇠선으로 도시한 바라는 최종 가공 형상 중의 주가공 뿐인 가공만을 할 수가 없었다.
그래서, 제4도의 햇칭(hatching)으로 도시된 것과 같이 깎이어 남은 부분(22, 24)가 존재하여, 종래 이 깎이어 남은 부분(22), (24)를 제거하기 위해서는 깎이어 남은 부분을 프로그래머(programor)가 측정 등에 의해서 별도의 공정을 제거하고 있으며, 작업이 번잡하다는 결점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 과제에 비추어서 이루어진 것으로 그 목적은 깎이어 남은 부분의 절삭을 일연의 절삭 공정으로 할 수가 있는 NC 가공 방식을 제공하는데 있다.
이 발명의 다른 목적은 주공구에 의한 가공의 깎이어 남은 부분은 자동적으로 제거할 수가 있는 NC 가공 방식을 제공하는데 있다.
더욱이 이 발명의 다른 목적은 피가공물은 정도가 좋으며, 효율적으로 가공하여, 작업성이 좋은 NC 가공 방식을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 피가공물을 주공구에 의해 주가공하고, 다음에 주공구의 형상에서 생기는 깎이어 남은 부분을 보정용 공구에 의해, 보정 가공하여 바라는 최종 가공 형상을 얻는 수치 제어 가공 방식에 있어서 피가공물 형상 최종 가공 형상 및 주가공을 하는 주공구의 형상으로부터 상기 깎이어 남은 부분을 연산해서 보정용 공구의 선택 및 보정 가공 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
다음에 도면에 따라서 본 발명의 호적한 실시예를 설명한다.
제5도는 본 발명의 NC 가공 방식의 실시예에 의해 구하여진 보정용 공구의 가공 경로의 1예를 도시한 도면이며, 제6도는 제5도에 도시한 실시예에 의해 선택된 보정용 공구의 형상을 도시한 도면이다.
이 제5도에 도시한 실시예에 의해 보정용 공구(26)의 가공 경로를 구하는 데는 우선 주공구(20)에 의한 주가공 후에 피가공물의 형상, 최종 가공 형상 및 주가공을 하는 주공구(20)의 형상을 NC로 설정 입력하고, 깎이어 남은 부분(22), (24)를 구한다.
다음에 깎이어 남은 부분(22),(24)를 절삭하는 보정 가공을 하기 위해서 적절한 형상을 가진 보정용 공구(26)(제6도 참조)를 선택하여 이로 인한 보정 가공 경로 l1-ln를 설정하고 있다.
따라서, 실시예에 의하면, 주가공후 보정용 공구의 선택 및 보정 가공 경로의 설정이 이루어지기 때문에 깎이어 남은 부분을 자동적으로 제거할 수가 있다.
더구나, 상기 실시예에 있어서는, 주공구(20)에 의한 주가공 후에 피가공물 형상, 최종 가공 형상 및 주가공을 하는 주공구의 형상으로부터 깎이어 남은 부분을 연산하여 보정용 공구의 선택 및 보정 가공 경로를 설정하였으나, 본 발명에 있어서는 주공구(20)에 의한 주가공에 앞서서, 사전에 피가공물의 형상, 최종 가공 형상 및 주가공을 하는 주공구의 형상으로부터, 깎이어 남은 부분을 연산해서, 보정용 공구의 선택 및 보정 가공 경로를 설정하는 것도 가능하다.
더욱이 실시예에 있어서, 보정용 공구의 선택은 공구 자동교환에 의해서, 주공구에서 보정용 공구로의 교환 작업을 포함하는 것도 가능하다.
제7도는 제5도에 도시한 보정용 공구의 보정 가공 경로를 얻기 위한 본 발명의 실시예에 의한 NC 가공 방식을 설명하기 위한 프로우 챠아트(flow chart)이다.
제7도에 도시하는 바와 같이 우선 피가공물의 형상, 최종 가공 형상, 주공구의 형상을 NC로 입력하고(제7(a)도) 이들 데이터(data)에서 깎이어 남은 부분을 구하고, (제7(b)도) 그 깎이어 남은 부분을 절삭하기 위한 보정용 공구를 선택한다. (제7(c)도)
그리고, 보정용 공구의 절단량 d 와클리어던스(clearance) α를 NC로 입력하고(제7(d)도, 제7(e)도), 제8도에 도시하는 바와 같이 최종 가공 형상과 주가공의 형상과의 교점(交點) A, B를 추출(抽出) 연산하다. (제7(f)도) 교점 A, B가 존재하지 않을 때에는 작업이 끝나지만, 교점 A, B가 존재할 때에는 즉, 깎이어 남은 부분이 존재할 때(제7(g)도)에는 점 A, B 사이에 있어서의 깎이어 남은 부분의 보정 가공 경로를 구해서(제7(h)도)
이 작업을 최종 가공 형상의 모든 부분에 대해서 행한다. (제7(i)도)
제9도에는, 제7도에 있어서의「점 A, B 사이에 있어서의 깎이어 남은 부분의 보정 가공 경로를 구하기」위한 프로우챠아트가 도시되여 있다.
우선, 제10도에 도시되는 바와 같이 깎이어 남은 부분 중의 교점에 있어서, X축의 최대 부분에 있어서의 직선을 m=Ax로 한다. (제9(a)도)
다음에 교점 A를 점 C0에 설정한다. (제9(b)도)
이어서, 제11도에 도시되는 바와 같이 직선 m에서 보정용 공구(26)에 의한 절단량 d를 감산(減算)한 m-d를 새로이 m로 하고, 직선 m를 설정한다. (제9(c)도)
이때에 직선 m과 교점 B의 X축 좌표(Z軸座標) Bx보다 큰가를 판단하고(제9(d)도) m가 Bx보다 클때에는 다음의 공정(f)로 가고 m가 Bx보다 작을 때에는 m=Bx로 한후(제9(e)도) 다음의 공정(f)로 간다
그리고, 제11도에 도시되는 바와 같이 교점 A, B 사이에 있어서 직선 m과 주가공의 형상과의 교점 C1(C1x, C1z)를 추출하고(제9(f)도) 또다시 점 A, B 사이에 있어서 직선 m와 최종 가공 형상과의 교점 C2(C2x, C2z)를 추출해서(제9(g)도) 점 C0, C1사이에 있어서의 보정 가공 경로를 구한다. (제9(h)도)
그후, 상기 작업을 m=Bx로 될 때까지 반복한다. (제9(i)도) 이로 인해서, 점 A, B 사이에 있어서의 보정 가공 경로를 구할 수가 있다.
제12도에는 제9도에 있어서의「점 C0, C1사이에 있어서의 보정 가공 경로를 구하기」위한 프로우 챠아트가 도시되고, 제13도에는 보정 가공 경로가 도시되여 있다.
제12도, 제13도에 있어서, 우선 Z=C1z까지 위치를 결정하고(제12(a)도) (직선 K1), X=C1x까지 위치를 결정하고(제12(b)도) (직선 K2).
그후에 Z=C2z까지 직선을 절삭하고(제12(c)도)(직선 K3). 점 C2에서 점 C0까지 최종 가공 형상에 따라서 절삭한다. (제12(d)도)(직선 K4). 그리고, 점 A(C0)에서 X방향으로 α(클리어던스 량)만큼 위치를 결정하고(제12(e)도)(직선 K5), 그후에 점 C1을 새로이 점 C0로 한다(제12(f)도).
이로 인해서, 직선 K1∼K5으로 된 보정 가공 경로를 얻을 수가 있다.
제14도에는 상술한 제7도∼제13도의 NC 가공 방식에 의해 구해진 최종 보정 가공 경로 l1∼la가 도시되여 깎이어 남은 부분(22), (24)를 자동적으로 제거할 수 있는 것이 이해된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 피가공물 형상, 최종 가공 형상 및 주공구의 형상으로부터 깎이어 남은 부분을 구하여 보정용 공구의 선택 및 보정 가공 경로의 설정을 해서 보정용 공구에 의한 보정 가공을 하고 있으므로, 깎이어 남은 부분을 자동적으로 제거할 수가 있다.

Claims (7)

  1. 피가공물을 주공구에 의해 주가공하고, 다음에 주공구의 형상에서 생기는 깎이어 남은 부분을 보정용 공구에 의해 보정 가공해서 바라는 최종 가공 형상을 얻는 수치 제어 가공 방식에 있어서, 보정용 공구의 가공 경로의 연산을 바라는 최종 가공 형상과 주공구에 의한 주가공의 가공형상과의 교점 A, B를 연산하고, 상기 교점 A, B가 존재하는가 어떤가를 판단하고, 상기 교점이 존재할 때에, 상기 교점 A, B 사이에 있어서의 깎이어 남은 부분의 보정용 공구에 의한 보정 가공 경로를 연산하고, 바라는 최종 가공 형상에 대해 교점이 전혀 없는 것을 연산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
  2. 특허청구 범위 제1항에 있어서, 보정용 공구에 의한 보정 가공 경로의 연산은, 교점 A에서 절단량을 차례로 감산하여 가서 교점 B에 달할 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 가공 방식.
  3. 특허청구의 범위 제2항에 있어서, 절단량의 감산은 X축에 있어서의 교점 B와 교점 A의 좌표치의 차에 대해서 행하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
  4. 특허청구의 범위 제3항에 있어서, 보정용 공구에 의한 보정 가공 경로를 보정용 공구를 X축에 대해 절단량까지 절단하고, Z축의 최종 가공 형상의 좌표까지 절삭하여 클리어 런스 량에 상당하는 량을 보정용 공구가 피가공물에서 떨어지는 것을 반복 경로로 한 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
  5. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 보정용 공구의 가공 경로의 연산을 주가공구의 가공 종료 후에 행하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
  6. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 보정용 공구의 가공 경로의 연산을 주가공구에 의한 주가공과 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
  7. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 수치 제어 장치에 의해 선반을 조작하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어 가공 방식.
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