KR920007244Y1 - 공작기계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공작기계

제1도는 청구범위 대응도.

제2도는 본원 고안의 실시예에 의한 공작기계를 나타낸 블록도.

제3도는 제2도 도시의 절삭조건메모리의 기억내용을 나타낸 절삭조건일람표.

제4도 (a) (b)는 이 실시예에 의해 가공되는 공작물의 최종가공형상을 나타낸 평면도 및 단면도.

제5도는 제2도 도시의 가공프로그램메모리에 입력하는 가공프로그램을 나타낸 차아트.

제6도는 본 실시예에 의한 공작기계의 구조를 나타낸 단면도.

제7도는 이 공작기계의 외관을 나타낸 사시도.

제8도는 제7도 도시의 공작기계에 있어서의 콤퓨터의 정면도.

제9도 제15도는 가공프로그램에 편집상태를 나타낸 콤퓨터 화면의 정면도.

제16도는 가공프로그램을 행하기 위한 플로우차아트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공작물의 재질마다 가공의 종류에 대한 절삭조건을 기억하는 제1의 기억수단(절삭조건메모리)

2 : 가공의 종류 및 재질이 지령된 가공프로그램을 기억하는 제2의 기억수단(가공프로그램메모리)

3 : 가공제어수단(CPU) 4 : RAM

5 : ROM 6 : 이송모우터

7 : 주축모우터 8 : 키이보오드

본원 고안은, 다수의 공구를 보유하여 복수종류의 가공을 연속해서 공작물에 실시할 수 있는 공작기계에 관한 것이다.

종래, 수치제어(效値制御)공작기계에 있어서, 수치제어장치에 가공프로그램을 입력하기 위해서는, 설계도면에 표시된 최종 가공 형상에서 전(前)가공공정 및 최종 가공공정을 판독하고, 또한 각 가공공정에 필요한 가공의 종류를 결정한 다음, 각 가공의 종류마다 절삭조건을 입력하지 않으면 안되므로, 절삭조건데이터의 입력수가 많고 복잡하며 더구나 반복을 수반하기 때문에, 이 절삭조건의 입력이 번잡할 뿐만 아니라 잘못 입력할 염려가 있었다.

이 때문에 일본국 특개소 58-46408호 공보에는 공작물 (Work)의 가공형상에 대응한 가공프로그램을 설정함으로써, 각 가공형상의 수치에 대응해서 미리 기억된 절삭조건을 판독하는 동시에, 이 절삭조건에 따라 공작물의 가공방법도 제안되어 있지만. 공작물의 가공형상은 종류가 매우 많으므로, 사실상 이 가공형상의 수치에 대응한 절삭조건을 미리 기억할 수는 없는 것이다.

본원 고안은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 절삭조건의 기억이 용이한 동시에, 가공프로그램의 각 공정마다 절삭조건을 입력할 필요가 없는 공작기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 고안에 의하면, 제1도에 나타낸 것처럼, 공작물의 재질마다 가공의 종류에 대한 절삭조건을 기억하는 제1의 기억수단(1)과, 가공의 종류 및 재질이 지령된 가공프로그램을 기억하는 제2의 기억수단(2)과, 그 제2의 기억수단(2)에 기억된 가공프로그램에 따라, 그 가공의 종류 및 재질에 따른 절삭조건을 제1의 기억수단(1)에서 판독하여 가공을 하기위한 가공제어수단(3)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작기계가 제공된다.

상기 구성에 의하면, 본원 고안은 제1의 기억수단(1)에 공작물의 재질에 대응한 절삭조건을 미리 기억시키는 것이므로, 공작물의 재질이 한정되며 통상 수종류에 한정되어 있기때문에 절삭조건의 기억이 매우 용이해진다. 또 본원 고안은, 제2의 기억수단(2)에 공작물의 재질이 지령된 가공프로그램을 기억시키고 있으므로, 이 가공프로그램의 입력시에 각 가공의 종류마다 절삭조건을 입력하지 않아도 되기때문에 이 가공프로그램의 입력이 용이하다.

그리고, 가공제어수단(3)은 공작물 재질에 의해 관련되어진 잘삭조건과 가공프로그램을 판독하여 자동적으로 소요의 가공을 한다.

제2도는 본 실시예에 의한 공작기계의 구성을 나타낸 블록도이며, 부호(4)는 랜덤억세스메모리(RAM)이고, 절삭조건메모리(1) 및 가공프로그램메모리(2)를 갖는다. 절삭조건메모리(1)는 공작물의 재질마다 가공의 종류에 대한 절삭조건을 기억하는 제1의 기억수단에 해당하는 메모리이며, 가공프로그램메모리(2)는 가공의 종류및 재질이 지령된 프로그램을 기억하는 제2의 기억수단에 해당하는 메모리이다. 부호(3)은 가공제어수단을 이루는 중앙처리장치(CPU)이다. 이 CPU(3)에는 리이드온리메모리(ROM) (5)가 접속되어 있으며, 이 ROM(5)에는 절삭조건메모리(1)및 가공프로그램메모리(2)의 기억내용을 판독하는 것을 CPU(3)에 지시하거나, 또 이 들의 기억내용을 연산함으로써 이송모우터(6)및 주축모우터(7)를 제어하여 가공을 시키기 위한 프로그램이 기억되어 있다. 또, CPU(3)에는 키이보오드(8)가 접속되어 있으며, 이 키이보오트(8)에 의해 가공프로그램메모리(2)에 가공프로그램을 기억시키거나 절삭조건메모리(1)의 내용을 변경 수정시킬 수 있게끔 되어있다.

제3도는 절삭조건메모리(1)에 있어서의 기억내용을 나타낸 절삭조건일람표이며, 이 일람표는 작업재질이 기계기구용 탄소강 S45C일때의 절삭조건을 각 가공의 종류에 대해 나타내기 위한 것이다. 제3도에 있어서, 좌단(제1단)에는 각기 가공의 종류가 센터공드릴, 드릴, 탭(블라인드홀, 관통공), 모떼기공구, 모떼기 부착드릴,카운터 싱컹 부착드릴, 카운터싱킹공구, 드릴탭, 엔드밀, 리이머, 및 드릴리이머 둥으로 표시되어 있다. 또, 제2단에는 그 제1단의 가공에 필요한 공구가 센터공드릴 1, 드릴 1, 스파이럴탭 2, 포인트탭 2, 모떼기공구 1,··· ···등으로 각각 구체적으로 표시되어 있다. 그리고, 제3단에는 각각의 공구에 대해 절삭조건의 첫째인 주속(周速) m/분이 10.0, 12.0, 8.0, 8.0 ,8.0 구멍 12.0, 모떼기 8.0, ··· ···등으로 표시되어있다. 또, 제4단에는 상기 공구의 각각에 대해 절삭조건의 둘째인 이송속도 mm/분이 0.05, 0.1, *, *, 0.08, 0.15, 0.1, ··· ···등으로 표시되어 있다. 별표 *는 탭가공에 대해 회전(주속)에 동기(同期)한 이송을 하는 것을 나타내고 있다.

상기 절삭조건메모리(1)는 제3도에 표시된 공작물의 재질은 탄소강 S45C로 하는 절삭조건일람표 외에도 알루미늄(A1), 스테인레스강(SUS 304), 및 주철(FC)등의 각종 작업재질에 대한 절삭조건일람표를 기억내용으로서 가지고 있다. 또 이들 절삭조건일람표의 기억내용테이터는, 제2도 도시의 키이보오드(8)에 의해 변경수정이 가능하다.

제4도는 본 실시에에 의해 가공되는 공작물(9)의 최종가공형상을 나타낸 도면이며, 공작물(9)에 대해 지경 2.9mm의 3개의 드릴구멍(9a)∼(9c)와, 나사구멍(M6), 피치(1)인 1개의 탭구멍(9d)을 가공하는 것이다.

제5도는, 제4도 도시의 도면에 표시된 각 가공을 하기 위해, 가공프로그램메모리(2)에 입력되는 가공프로그램을 나타낸다.

제5도에 있어서는, 가공의 종류가 공정번호 01에서 공정번호 05에 "가공방법"으로서 표시되어 있고, 또 공작물의 재질은 탄소강 S45C라고 입력되어 있다. 이 제5도 도시의 가공프로그램은, 공정번호 01에서 공정번호 04까지의 드릴가공에 대해서는 각기 가공방법, 구멍의 직경, 및 XY 위치가 수치 또는 문자에 의해 입력되어있으며, 공정번호 05에 의한 탭가공에 대해서는 가공방법, 나사구멍, 피치 및 XY위치가 입력되어 있다. 그리고, 공정번호 05의 탭가공은 공정번호 04의 드릴가공에 의한 직경 5mm의 구멍을 하공으로서 탭가공하는 것이다.

제6도는 본 실시예에 의한 공구자동교환장치를 구비한 공작기계의 구조를 나타내고 있으며, 부호(10)는 이송모우터(6)에 의해 회전되는 이송나사이고, (11)은 이송나사(10)에 의해 왕복구동되는 주축헤드이다. 주축헤드(11)상에는 주축모우터(7)가 부착되어있고, (12)는 이 주축모우터(7)에 의해 회전구동되는주축,(13)은 주축(12)에 부착된 드릴 등의 가공구(加工具)이다. (14)는 공구매고진이며, 프레임(15)에 대해 주축(12)의 축선방향으로 지지된 공구지지대(16)위에 회전분할 가능하게 지지되어 있다.

제7도는 본 실시예에 의한 공작기계의 외관을 나타낸 사시도이며, 부호(6)은 이송모우터, (7)은 주축모우터, (14)는 공구매거진이고, 이 공구매거진(14)에는 커버가 덮혀있다. (15)는 프레임이며, 이 프레임(15)에는 키이보오드(8)를 구비한 컴퓨터(17)가 지지아암(18)에 의해 고정되어 있다. 이 콤퓨터(17)에는 음극선관(CRT) 화면(19)이 설치되어 있고, 내부에는 상기 CPU(3), RAM(4), ROM(5)등이 수납되어 있다.

제8도는 콤퓨터(17)의 정면도이다. 콤퓨터(17)는 화면(19)의 표시를 제어하는 기능을 가지고 있다. 그리고, 이 콤퓨터(17)의 키이보오드(8)에는 프로그램편집키이(81), 텐키이(82), 및 보정키이(83)등이 설치되어 있으며, CRT 화면(19)에 표시되는 질문에 응해 온라인으로 가공프로그램을 편집할 수 있게끔 되어있다.

다음에, 본 실시예에 의한 공작기계의 작동을 설명한다.

제2도 도시의 RAM(4)에 있어서의 절삭조건메모리(1)에 절삭조건을 기억시키기 위해서는, 제3도에 의해 표시된 것처럼 공작물재질마다의 각 가공의 종류에 대한 절삭조건은 비교적 고정된 내용을 갖고 있기때문에, 오프라인 또는 온라인으로 미리 기계제조자 또는 기계사용자에 의해, 공작기계의 사용을 개시하는 시기까지에 기억이 완로되어 있다.

다음에, 제5도 도시의 가공프로그램을 제2도 도시의 RAM(4)에 있어서의 가공프로그램메모리(2)에 기억시키는 모양을 제9도 내지 제15도에 나타낸 CRT화면(19)의 정면도에 의거하여 설명한다.

제8도 도시의 키이보오드(8)에 있어서의, 프로그램편집 모우드 키(81)가 눌리면 프로그램화면이 선택되고, 제9도에 나타낸 것처럼, 화면(19)상부의 프로그램표시구억에 7개의 메뉴가 표시된다. 화면(19)중앙의 약간 밑의 입력요부표시 구역에 있어서는 커어솔(19a)에 의해 메뉴번호를 입력할 것이 요구된다. 가공프로그램을 입력하기 위해서는 메뉴번호(1)의 가공 데이터모우드를 입력하여야 하므로, 제8도 도시의 텐키이(82)의 번호(1)키이를 누르고, 또 설정키이(83)를 눌러 입력을 한다.

가공데이터모우드를 입력하면, 제10도 도시의 표시가 화면(19)에 나타나, 커어솔(19a)에서 프로그램 No. 를 입력할 것이 요구된다.

또 휘점(19b)이 점멸한다. 그래서, 프로그램 No. 를(1000)으로 했을때는 텐키이(82)에 의해 (1000)이라고 입력하고, 또 설정키이(83)를 누른다. 프로그램 No. 가 프로그램표시구역으로 옮아, 화면(19)은 제11도 도시로 바뀌고, 가공원점의 X치가 요구되므로, 제5도 도시의 가공프로그램에 따라 가공원점의 X치(=100)를 입력하며, 또한 「설정」을 입력한다. 계속해서, 가공원점의 Y치가 요구되므로, 똑같이 해서 Y치(=100) 및 「설정」을 입력하면 화면(19)은 제12도 도시로 바뀐다. 여기서는, 공작물수의 입력이 욕구되기때문에, 상기 가공프로그램에 의한 공작물수(1) 및 「설정」을 입력한다. 화면(19)은 제13도 도시로 바뀌로, 화면(19)하부의 교시(敎示)데이터표시구역에 공작물의 제질 및 신호가 표시되고, 또 입력요구표시구역에서는 공작물의 재질을 입력할것이 요구되기 때문에, 공작물의 재질 S45C의 번호(1)및 「설정」을 입력한다. 화면(19)은 제14도 도시로 바뀌고, 교시데이터표시구역에 가공방법 및 메뉴번호가 표시되는 동시에 커어솔(19a)에서 공정 01(제1공정)에 있어서의 가공의 종류를 입력할 것이 요구된다. 제1공정에서는 제5도 도시의 공정번호 01의 드릴가공을 할 경우이므로, 메뉴번호(2) 및 「설정」을 입력한다. 계속해서, 화면(19)은 제15도 도시로 바뀌고, 구멍의 직경을 입력할 것이 커어솔(19a)에 의해 요구되기때문에 턴키이(82)에 의해 구멍의 직경2.9(mm)을 입력하고 또한 설정키이 (83) 를 누른다.

계속해서, 도시를 생략하였지만 XY위치를 입력할 것이 요구되기 때문에, 제5도 도시의 가공프로그램에서 공정번호 01에 있어서의 X치(=20mm) 및 「설정」을 입력하고, 또 Y치(=30mm)와 「설정」을 입력한다. 이와 같이해서, 공정번호 01의 가공 프로그램을 제2도 도시의 가공프로그램메모리(2)에 입력할 수 있다.

똑같이 해서, 제5도 도시의 가공프로그램에 있어서의 공정번호 02에서 공정번호 05를 가공프로그램메모리(2)에 입력함으로써, 소요의 가공을 시작할 수 있게 된다.

가공프로그램을 실행하는 플로우차아트를 제16도에 나타낸다.

제16도 도시의 플로우차아트가 스타아트하면, 명령(101)에 있어서는 가공원점(X=100, Y=100)및 재질(S45C)이 판독하여 넣어진다. 명령(102)에 있어서는 공정번호 N=O이 등록되며, 명령(103)에 있어서는 공정번호 N=N+1(=1)으로 등록된다.

명령(104)에 있어서는 공정번호 N(=1)의 가공데이터가 가공프로그램메모리(2)에서 CPU(3)에 판독하여 넣어진다. 분기 명령(105)에 있어서는, 전번과 같은 가공방법 및 구멍의 직경인지의 여부가 연산되며, 긍정 YES이라는 결과가 얻어지면 명령(108)으로 뛰어, 절삭조건에 따라 소정위치에 가공을 한다. 또, 상기 분기명령(105)에 있어서 부정 NO이라는 결과가 얻어지면 명령(106)으로 나아가, 주축(12)에 새로운 공구를 선택하여 장착한다.

명령(107)에 있어서는 재질(S45C), 및 가공공구(드릴)에 관한 절삭조건을, 제2도 도시의 절삭조건메모리(1)에 기억된 제3도 도시의 절삭조건일람표에서 주속 12.0m/분, 및 이송속도 0.1mm/회전이라는 것을 판독하여, CPU(3)에 읽어넣는다.

다음에 명령(108)에서는 상기 절삭 조건에 따라 소정위치(X=20, Y=30)에 가공을 한다. 분기명령에 있어서는 가공프로그램이 엔드인지의 여부가 연산되며, 부정 NO 이라는 결과가 얻어지면 명령(103)으로 되돌아가, 공정번호 N=N+1(=2)라고 등록된다.

명령(104)에 있어서는 공정번호 N(=2)의 가공데이터를 제5도 도시의 가공프로그램에서 읽어넣는다. 분기명령(105)에서는 전희와 같은 가공방법 및 구멍의 직경인지 아닌지가 연산되며, 제5도 도시의 가공프로그램의 공정번호 N=2는 이 연산결과과 긍정 YES 로 되는 것이기때문에, 명령(108)으로 뛰어 절삭(주속 12.0m/분, 이송속도 0.1mm/분)에 따라, 소정위치(X=40, Y=30)에 가공을 한다. 이 실시예에 의한 경우에서는, 공정번호 N=3까지는 전희와 같은 가공방법 및 구멍의 직경에 의한 가공이 반복되기 때문에 분기명령(109)에서 명령(103)으로 되돌아가며, 명령(104), 분기명령(105), 및 명령(108) 이 다시 한번 반복실행되고, 긍정번호 N=4에 있어서는 구멍의 직경이 5.0(mm)로 되므로 분기명령(105)의 연산에 의해 구멍의 다른 일로 해서 부정 NO 이라는 결과가 얻어진다. 이때문에, 명령(106)으로 나아가 주축(12)에 새로운 공구(공구직경 5mm의 드릴)를 선택하여 장착한다. 그리고, 명령(107)으로 나아가, 재질 및 가공공구에 관한 절삭조건(주속, 이송속도)을 읽어넣는다. 명령 (108)에서는 절삭조건에 따라 소정위치(X=85, Y=30)에 가공을 하며, 분기명령(109)에서는 프로그램엔드이냐라는 연산에 의해 부정 NO이라는 결과가 얻어지기때문에, 명령(103)으로 되돌아가 명령(103)및 명령(104)을 실행한다. 제5도 도시의 가공프로그램에 의한 것처럼 공정번호(N=) 05의 제5공정은 탭가공이기때문에, 분기명령(105)에 있어서는 부정 NO이라는 결과가 얻어지며, 명령(106)에서는 주축(12)에 새로운 공구(포인트탭2)를 선택하여 장착한다.

또 명령(107)에서는 재질, 가공공구에 관한 절삭조건(주속, 이송속도)를 판독하여 넣어, 명령(108)에 의해 절삭조건에 따라 소정위치(X=85, Y=30)에 가공을 하며, 이상에 의해 가공프로그램은 엔드로 된다. 따라서,분기명령(109)에 있어서 긍정 YES 이라는 연산결과가 얻어져 프로그램이 종료 END로 된다.

상기 실시예에 의하면 프로그래머는 도면에 표시된 가공의 최종공정과 관련치수를 CRT 화면의 질문에 응해 가공프로그램메모리(2)에 순차 입력하면 되므로, 기계사용자에 의한 프로그래밍이 간단해진다고 하는 이점이있다. 그리고, 그 가공을 위한 절삭조건 등은 별도로 그 기계의 데이터로서 절삭조건메모리(1)에 입력할 수있다. 또 그 데이터를 각 프로그램용으로 변경하고, 프로그램의 일부로서 보관할 수 있다는 등의 이점이 있다. 그리고 본원 고안은 NC언어에 의해 프로그래밍을 하는 공작기계 또는 기타의 공작기계에 있어서도 양호하게 실시할 수 있다.

이상 기술한 것처럼, 본원 고안에 의한 공작기계는 상기와 같은 구성을 가지므로. 공작물의 재질마다 각가공의 종류에 대한 절삭조건을 기억하는 기억수단을 갖는 것이기때문에, 절삭조건을 미리 기억시켜 두는 것이 용이하며, 또 가공프로그램은 상기 절삭조건과 분리해서 별도의 기억수단에 기억시켜 둘 수 있기 때문에, 가공프로그램의 공정마다 절삭조건을 입력할 필요가 없으므로 프로그램을 하기 숴워졌다고 하는 등의 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 공작물 재질마다 각 가공의 종류에 대한 절삭조건을 기억하는 제1의 기억수단과, 가공의 종류 및 재질이 지령된 가공프로그램을 기억하는 제2의 기억수단과, 그 제2의 기억수단에 기억된 가공프로그램에 따라, 그 가공의 종류 및 재질에 따라 절삭조건을 제1의 기억수단에서 판독하여 가공을 하기 위한 가공제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작기계.