KR880002548B1 - 공구경 보정방식 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공구경 보정방식

제 1 도는 종래의 공구경 보정 방식의 설명도.

제 2 도는 공구경이 일정한 공구 외관도.

제 3 도는 공구경이 일정한 공구에 의한 가공 설명도.

제 4 도는 테이퍼진 공구 외관도.

제 5 도는 테이퍼진 공구에 의하여 가공하는 경우의 설명도.

제 6 도는 본 발명의 설명도.

제 7 도는 본 발명의 실시예 블록도.

본 발명은 공구경 보정 방식에 관한 것으로 특히 테이퍼진 공구에 의하여 가공하는 경우에 적용하는데 적합한 공구경 보정 방식에 관한 것이다.

통상 NC는 공구경 보정 기능을 갖고 있다. 이 공구경 보정은 프로그램 통로로 부터 좌측 또는 우측에 공구만큼 어긋난 궤적을 공구중심 통로로 함으로써 공구경에 의한 절삭 오차를 보정하는 것이다.

예를 들면, 제 1(a)도에 나타내는 바와같이 프로그램 통로가 2개의 직선 L₁, L₂로서 되며, 그 각도 α가 90°이상 180°이하라고 하면 공구경 보정은 다음의 순서로 행해진다. 즉 현블록 b₁의 이동지령과 함께 다음의 블록 b₂의 이동지령을 먼저 읽어 놓고 현블록 b₁의 직선을 L₁을 공구경 r₁만큼 오프세트한 직선 L₁'와 다음 블록 b₂의 직선 L₂을 공구경 r₁만큼 오프세트한 직선 L₂'를 구하고 각 직선 L₁'와 L₂'의 교차점 S₁의 좌표를 연산한다. 그리고 앞 블록의 종점 S₀로 부터 S₁으로 펄스 분배에 의하여 공구를 이동시키면 공구중심은 정확히 지령된 프로그램 통로로 부터 반경 r 만큼 오프세트한 통로를 따라서 공작물에 지령대로의 가공을 행한다. 그리고 제 2(b)도는 α가 90°이하인 경우에 있어서의 공구경 보정을 설명하는 설명도이다.

이와같은 NC에 공구경 보정 기능을 갖게 해두면, NC 테이프의 작성에 있어서는 공구경을 하등 고려할 필요가 없으며 프로그래밍이 극히 간단하게 되며, 또한 공구경이 마모 또는 다른 공구를 사용함으로써 일어나는 변화에 대해서도 NC 패널상에 공구경 설정 다이얼을 형성하여 그 다이얼에 공구경을 설정함으로써 또는 MDI(수동 데이터 입력)에 의하여 공구경을 입력함으로써 정확한 가공을 행할 수가 있다.

그러나 상기 종래의 공구경 보정 방식은, 제 2(a)도∼제 2(c)도에 나타내는 바와 같이, 축방향의 반경 r이 일정한 공구에 의하여 가공할 경우에만 적용할 수 있는 것이다. 그러므로 제 3 도에 나타내는 바와 같이 직선 LN 및 곡선 CV에 따라서 반경 r의 공구 TL을 화살표 방향으로 이동시키면 CS₁, CS₂을 절삭할때 공작물 WK의 부품면 PS₁과 PS₂가 평행이 아니더라도 당시 공구 중심을 직선 LN 및 곡선 CN로 부터 반경치 r만큼 오프세트시키는 것만으로도 소망의 가공이 행해진다. 즉 반경 r이 일정한 공구 TL을 사용할 경우에는 그 공구의 절삭 깊이에 관계없이 또는 상측부품면 PS₁과 하측부품면 PS₂가 평행하지 않아도 오프세트치를 항상 일정하게 할 수 있다.

그런데 최근 3차원 형상의 가공 특히 금형가공의 NC화가 진행되고 있다.

이와같은 금형 가공에 있어서는 제 4(a)도, 제 4(b)도에 나타내는 바와같이 테이퍼 TP를 갖는 테이퍼진 공구 TTL가 사용되는 경우가 많아지고 있다. 이와같은 테이퍼진 공구를 사용하면 공구 선단에서 가공하는 경우에는 문제가 없으나 테이퍼 부에서 윤곽을 가공하는 경우에는 그 공구의 축방향 위치에 따라서 반경이 달라지므로 종래의 공구경 보정을 그대로 적용하면 정확한 가공이 되지 않는 불합리한 결과가 생긴다.

따라서 본 발명은 테이퍼진 공구를 사용하여 정확히 지령대로 가공할 수 있는 공구경 보정 방식을 제공함을 목적으로 하는 것으로서 테이퍼진 공구에 의하여 공작물의 가공을 행하는 경우 그 테이퍼의 경사를 특정하는 데이터와 공구의 소정 높이에 있어서의 반경치를 레지스터에 설정 입력하고 이들 데이터 즉 경사를 특정하는 데이터와 반경치와 그리고 윤곽형상 데이터를 사용하여 통로연산 유니트로서 오프세트치를 연산하여 구하고 이 오프세트치에 따라서 공구를 오프세트하는 것이다.

다음에 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제 5 도는 테이퍼진 공구에 의하여 가공하는 경우 종래의 공구경 보정을 그대로 적용할수 없는 이유를 설명하는 설명도이다. 그리고 제 3 도와 동일 부분에는 동일 부호를 붙였으며, 또 테이퍼진 공구로서 제 4(a)도에 나타내는 공구를 사용하는 것으로 한다. 여기에 있어 공작물 WK의 하측부품면 PS₂에 공구 TTL선단을 당접시키면서 직선 LN에 따라서 가공을 행하는 것으로 한다. 공작물 WK의 상측부품면 PS₁과 하측부품면 PS₂가 평행이 아니므로, 가공의 진행에 따라서 하측부품면으로 부터 상측부품면까지의 높이(절삭깊이) Z가 변화한다. 그러므로, 오프세트량이 당초의 공구경에 상시 같다고 하면 가공의 진행에 따라서 절삭 부족하게 되어 정확한 가공을 행할 수가 없다. 즉 가공의 진행에 따라서 공구경을 변화시켜서 공구경 보정을 하지 않으면 안된다.

그래서 본 발명에 있어서, 제 4(a)도에 나타내는 공구선단으로 부터 h의 거리에 있어서의 공구경 r과 테이퍼 편각 a°를 설정하거나 입력해 놓고 별도로 입력되거나 계산된 높이 Z(제 5 도)의 크기에 따라서 다음식으로 부터 공구경 r'를 구하고, r'=r+(Z-h) tanα(1) 그 공구경에 의하여 공구경 보정을 행하고 있다.

이 방법에 의하면 공구 TTL의 테이퍼부 TP는 제 6 도에 나타내는 바와 같이 상시 직선 LN에 당접하면서 가공이 진행한다. 그리고 제 6(a)도는 상측부품면 PS₁(제 5 도)을 포함하는 면에 의하여 공구 TTL을 절단한 경우의 절단 평면도이고, 제 6(b)도는 측면도이다.

제 7 도는 본 발명의 실시예를 나타내는 블록도이며, 참고부호 101, 102 및 103은 MDI로 부터 입력된 또는 패널상의 다이얼에 설정되어 있는 각 a°, 공구 선단으로 부터 측정한 높이 h, 그 h에 있어서의 반경 r을 각각 기억하는 기억하는 레지스터이며, 104는 반경치 연산 유니트이며(1)식에 나타내는 연산을 행하여 높이(절삭깊이) Z의 크기에 따라서 축차 변화하는 변경치 r'을 출력한다. 참고부호 105는 통로 연산 유니트이며, 직선 LN의 종점 Pe(제 6 도)의 XY 좌표(Xe, Ye)에 있어서의 오프세트 위치 좌표 Pe'(Xe', Ye')을 연산하여 출력함과 동시에 시점 오프세트 위치 Ps'(Xs', Ys')와 의 차분을 연산한다. 즉 통로 연산 유니트(105)에는 진행방향의 좌측에 오프세트 하든지 (G41), 우측에 오프세트 하든지(G42) 또는 오프세트를 취소하든지(G40)를 나타내는 G 코우드가 입력됨과 동시에 직선 LN의 종점 Pe의 XY 좌표(Xe, Ye)가 입력된다. 이에 의하여 통로 연산 유니트(105)는 G 코우드에 따라서 종점에 있어서의 오프세트 위치 좌표 Pe'(Xe', Ye')를 연산하며, 이어서 도시하지 않은 레지스터에 기억되어 있는 시점 오프세트 위치 Ps'(Xs', Ys')로써 시점 오프세트 위치로 부터 종점 오프세트 위치까지의 인크리멘탈(incremental)치 △x, △y를 연산한다. 참고부호 106은 주지의 펄스 분배기이다.

여기에 있어서, NC테이프로 부터 먼 CS₁(제 5 도)을 절삭하도록 직선 LN의 종점 Pe의 좌표(Xe, Ye) 및 종점에 있어서의 높이 Ze가 입력되는 것으로 한다. 그리고 공구 TTL은 제 6 도 점선위치에 있는 것으로 하며, 또 시점 오프세트 좌표(Xs', Ys')는 통로 연산 유니트(105)내의 도시하지 않은 레지스터에 격납되어 있는 것으로 한다. 또한 높이 Ze는 종점 Pe에 있어서의 하측부품면 PS₂로 부터 상측부품면 PS₁까지의 높이라고 한다.

그런데 Xe, Ye, Z가 입력되면 반경치 연산 유니트(104)는 미리 레지스터(101, 102 및 103)들에 기억되어 있는 테이퍼 각편 a, 거리 h, 반경치 r과 높이 Ze을 사용하여(1)식의 연산을 행하여 종점 Pe에 있어서의 공구 반경 r을 구하고 이를 통로 연산 유니트(105)에 출력한다. 통로 연산 유니트(105)는 공구 반경 re가 입력되면 그 반경 re와 종점 좌표치(Xe, Ye)를 사용하여 종래의 공구경 보정과 같은 방법으로 종점 오프세트 위치 좌표 Pe'(Xe', Ye')을 연산하여 출력한다. 이후 도시하지 않은 레지스터에 기억되어있는 시점 오프세트 위치 Ps'(Xs', Ys')와 전기 연산된 종점 오프세트 위치 Pe'(Xe', Ye')를 사용하여 X, Y 축 방향의 인크리멘탈치 △x, △y을 다음 식으로 부터

△x=Xe'-Xs' (2)

△y=Ye'-Ys' (3)

구하고 펄스 분배기(106)에 입력하면 공구 중심은 제 6(a)도에 타나내는 1점 쇄선에 따라서 이동하게 된다.

그리고 이상의 설명에서는 테이퍼 각 a°, 반경 r(높이 h에 있어)을 MDI 또는 다이얼로 부터 입력한 경우인데, 꼭 이들 a, r, h에 한정되지 않으며, 요는 임의의 높이의 반경을 특정할 수 있는 데이터이면 무방하다.

이상 본 발명의 공구경 보정 방식에 의하면 테이퍼진 공구를 사용한 경우라도 간단한 방법으로 정확하게 지령대로의 가공이 이루어지며, 프로그래밍 등이 용이하게 된다. 또 직선 LN에 따라서 가공하는 경우에 대하여 설명하였지만 곡선에 따라서 가공하는 경우에는 그 곡선을 다수의 미소직선으로 절선 근사하게 함으로써 직선 가공의 경우의 수법을 그대로 적용할 수가 있다. 또한 본 발명은 NC테이프 자동 작성 장치로서 NC 테이프를 작성하는 경우에도 적용할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 지령공구 통로로 부터 공구를 공구경에 따른 거리 만큼 오프세트하여 가공을 행하는 공구경 보정 방식에 있어서, 테이퍼진 공구에 의하여 가공을 행할 경우 그 테이퍼의 경사 a을 특정하는 데이터와 공구의 소정 높이 h에 있어서의 반경치 r을 설정 또는 입력하고 이들 경사를 특정하는 데이터와 반경치와 윤곽형상 데이터를 사용하여 오프 세트치를 구하고 그 오프세트치를 사용하여 공구를 오프세트하여 가공을 행함을 특징으로 하는 공구경 보정 방정식.
2. 제 1 항에 있어서, 공구선단으로 부터 Z의 위치에 있어서의 공구경을 r'로 할때 r'=r+(Z-h) tanα 에 의하여 공구경 r'를 연산하고 그 공구경 r'를 오프세트치로 함을 특징으로 하는 공구경 보정방식.
3. 제 1 항에 있어서, 전기 오프세트치에 의하여 공구 통로를 보정함을 특징으로 하는 공구경 보정방식.

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