KR930010590B1 - 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식 - Google Patents

공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식 Download PDF

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KR930010590B1 KR1019870700154A KR870700154A KR930010590B1 KR 930010590 B1 KR930010590 B1 KR 930010590B1 KR 1019870700154 A KR1019870700154 A KR 1019870700154A KR 870700154 A KR870700154 A KR 870700154A KR 930010590 B1 KR930010590 B1 KR 930010590B1
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 의한 그래픽 표시된 공구 형상의 일예를 나타낸 설명도.
제2도는 본 발명의 일실시예의 블록도.
제3도는 최적 공구를 결정하기 위한 공구 결정화일의 일예를 나타낸 설명도.
제4a도 내지 제4d도는 공구 형상의 그래픽 표시를 위한 좌표점의 설정예를 나타낸 설명도이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은, 예를 들면 콤퓨터 제어의 NC 선반등으로, 대화형의 가공 프로그램에 의하여 워어크를 소정형상으로 가공할 때, 사용되는 공구의 형상을 자동적으로 그래픽 표시하는 공구 형상의 자동 그래픽 표시방식에 관한 것이다.
[배경기술]
워어크를 바이트, 드릴, 밀링 머시인(milling machine)등의 공작기계로 기계 가공할 때, 복잡하고 정교한 구조를 한 가공물을 작성하기 위해서는, 예를 들면 키이보드나 디스플레이를 이용하여 위치 좌표를 결정하여, 수치제어(NC)용의 가공 데이터(프로그램 지령 테이프)를 작성한다. 그리하여, NC 장치가 지령 테이프의 가공 데이터에 의하여 공작 기계를 수치 제어하여, 워어크에 소망의 가공을 실시하는 것이다.
이와 같이 한 절삭가공에서는 가공의 종류 예를 들면, 천공 가공과 평면 가공에서 사용하는 공구가 달라짐은 물론, 같은 평면가공에서도 여러가지 형상의 공구(바이트)를 준비하여 놓고, 워어크의 가공 형상이나 가공 부위에 의하여 공구를 구분 사용하고 있다. 이때의 공구 선택을 용이하게 하기 위하여, 소재 형상이나 가공 형상을 그래픽디스플레이에 표시하면서, 회화 형식으로 도면에 따라서 NC 데이터를 프로그래밍하는 CNC(콤퓨터 NC)가 개발되어 있다. 이와 같은 NC 장치에서는, 가공 데이터를 지정하여 가공 프로그램을 자동적으로 작성함에 있어서, 미리 공작 기계측에 준비되어 있는 공구의 리스트(tool list)를 작성해 놓고, 워어크의 재질이나 가공 부위에 따른 최적 공구의 자동 선택이 행해지고 있다. 또한 선택된 공구를 구동할 때의 속도나 절입량의 조정치등의 절삭 조건이 변화하므로, 통상은 복수의 절삭 조건 화일(file)이 준비되고, 선택된 공구에 따른 화일에 따라서 공구 궤적을 그래픽 표시하며, 가공 데이타를 결정하도록 하고 있다.
그런데, 가공 도면이 복잡한 경우에는, 빈번히 그 절삭 조건이 변화하므로, 오퍼레이터(operator)는 공구나 절삭 영역을 자유로이 지정할 수 있다고는 하지만, 그 작업에는 숙련을 요한다. 자동공정 결정 기능을 사용하여 전공정을 자동적으로 결정하고자 하면, 공구궤적을 그래픽 표시만으로써는 선택된 공구와 척(chuck) 또는 테일 스톡(tail stock)과의 간섭 체크(check)가 충분히 실행될 수 없기 때문이다. 그러므로, 작성된 가공 데이터에 의하여 가공 테이프등으로 NC 장치를 운전하였을 때 알람이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 공구 데이타를 기억하고 있는 공구 결정 화일을 이용하여 공구 선택시에 소재형상, 가공 형상과 함께 공구 형상을 자동적으로 그래픽 표시함으로써, 가장 적합한 공구를 선택할 수 있고, 용이하게 적정한 NC 가공 테이프를 작성할 수가 있도록 한 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식을 제공함에 있다.
[발명의 개시]
본 발명의 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식에서는, 대화형의 가공 프로그램과 공구 데이터로서 사용되는 공구 결정 화일을 기억하는기억 수단과, 가공 데이터를 입력하는 데이터 입력 수단과, 워어크의 가공부위 및 가공 형상등 지정된 가공 데이터에 따라서 최적 공구를 선택하는 제어수단과, 선택된 공구의 형상을 그래픽 표시하는 화상 표시 수단을 구비하여서 되며, 상기 화상 표시 수단에 의하여 소재 형상, 가공 형상과 함께 공구 형상을 자동적으로 그래픽 표시하도록 하고 있다.
즉, 본 발명에 의하면, NC 지령 데이터를 작성함에 있어서, 필요한 공구 데이터를 등록하고 있는 기억부로부터 선택된 공구의 형상을 그래픽 표시하기 위한 데이터를 호출하고, 또한 필요한 파라미터를 지정함으로써, 공구 형상의 그래픽 표시를 행하게 할 수가 있다.
[발명의 최선 실시형태]
다음에 본 발명의 일실시에에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
마이크로프로세서를 사용하여 가공 프로그램을 처리하고, 바이트등 소정의 공구를 선택하여 구동제어하는 NC 장치는, 제2도에 그 블록 구성을 나타낸 바와 같이, CPU(1)의 버스(2)에는, 매뉴얼 데이터 입력장치(MDI) 등의 데이터 입력장치(3), CRT등의 표시장치(4), 프로그램 메모리(5), 공구 데이터등을 기억하는 데이터 메모리(6) 및 가공기(7)의 구동축을 제어하는 제어부(8) 등이 접속되어 있다.
제3도에는 공구 결정 화일의 일예가 나타나 있다. 이 공구 결정 화일은 오퍼레이터가 이와 같은 종류의 NC 장치에서 대화형의 가공 프로그램에 의하여 워어크를 소정형상으로 가공할 때, 표시장치(4)에 의하여 오퍼레이터에 대하여 표시됨으로써 최적 공구를 결정함을 용이하게 하고 있다.
이 공구 결정 화일내의 데이터에는 공구 타입, 공구날 선단 반경, 절삭각, 공구날 선단각 공구날 보호각, 가상 공구날 선단위치, 호울더(holder) 직경, 공정의 종류, 공수 선택 번호, 공구 보정 번호, 취부각, 취부위치, X 미러 이미지(mirror image) 등이 필요한 데이터를 설정할 수 있도록 되어 있다.
제1도는 X-Z 좌표면에 소재 형상(점선으로 표시), 가공형상(실선으로 표시)과 동시에 그래픽 표시된 공구 형상(10)의 일예를 나타내고 있다.
자동 프로그래밍의 일반적인 순서로서는, 먼저 좌표계의 선택이 행해지고, 다음에 소정 형상과 치수의 입력, 가공 형상과 그 치수의 입력등이 행해진 후에, 공구 선택이 행해진다. 제1도와 같이 그래픽 표시된 공구 형상(10)은, 절삭공구의 예로서, 절삭각(AC=
Figure kpo00001
), 공구날 선단각(AN=
Figure kpo00002
), 취부각(AS=γ)이 도시와 같이 정의된다. 공구날 선단의 위치를 좌표원점에 맞췄을때, 절삭 표면 길이를 나타내는 파라미터 ι을 지정하면, 좌표점 A(X1,Z1), B(X2,Z2)는 다음식으로 계산된다.
X1=-m sin(
Figure kpo00003
-
Figure kpo00004
)
Z1=-m cos(
Figure kpo00005
-
Figure kpo00006
)
X2=-m sin(
Figure kpo00007
-
Figure kpo00008
-
Figure kpo00009
)
Z2=-m cos(
Figure kpo00010
-
Figure kpo00011
-
Figure kpo00012
)
단 m=l｜cos(
Figure kpo00013
/2)｜
따라서, 공구번호나, 보정번호를 입력하여 표시화면에 있어, 파라미터 ι과 함께 절삭각, 공구날 선단각 등의 데이터를 지정함으로써 공구 형상이 자동적으로 그래픽 표시되므로 지정된 공구의 간섭이나 워어크의 절삭안된 부분을 오퍼레이터는 용이하게 발견할 수 있다.
제4a도 내지 제4d도는 각각 버튼 공구(button tool), 흠가공 공구, 코오너 제거공구, 드릴공구의 각형상을 그래픽 표시하기 위한 좌표계의 설정예를 발견할 수 있다.
제4a도의 버튼 공구의 경우에는 그래픽 표시되는 공구 형상은 절삭각(AC=
Figure kpo00014
), 공구날 선단각(AN=
Figure kpo00015
), 취부각(AS=
Figure kpo00016
), 공구날 선단반경(RN=r)이 정의됨으로써 그래픽 표시되며, 공구날 선단의 위치를 좌표 원점에 맞췄을때의 각 좌표점 R(X0,Z0), A(X1,Z1), B(X2,Z0), C(X3,Z3)는 다음 식으로 계산된다.
X0=-r sinr
Figure kpo00017
Z0=-r cos
Figure kpo00018
X1=2 X0
Z1=2 Z0
X2=-r(sin
Figure kpo00019
-cos
Figure kpo00020
)
Z2=-r(cos
Figure kpo00021
+sin
Figure kpo00022
)
X3=-r(sin
Figure kpo00023
+cos
Figure kpo00024
)
Z3=-r(cos
Figure kpo00025
-sin
Figure kpo00026
)
제4b, 제4c도의 홈가공 공구와 코오너 제거 공구의 경우에, 그래픽 표시되는 공구 형상은 절삭각(AC=
Figure kpo00027
), 공구날 선단각(AN=
Figure kpo00028
), 취부각(AS=
Figure kpo00029
), 홈폭(WN=w), 파파미터
Figure kpo00030
이 정의됨으로써 그래픽 표시되며, 공구날 선단의 위치를 좌표원점에 맞췄을 때의 각 좌표점 A(X1,Z1), B(X2,Z0), C(X3,Z3)는 다음 식으로 계산된다.
X1=-l sin(
Figure kpo00031
-
Figure kpo00032
-
Figure kpo00033
)
Z1=-l cos(
Figure kpo00034
-
Figure kpo00035
-
Figure kpo00036
)
X2=X1+X3
Z2=Z1+Z3
X3=-w sin(
Figure kpo00037
-
Figure kpo00038
)
Z3=-w cos(
Figure kpo00039
-
Figure kpo00040
)
제4d도의 드릴 공구의 경우에, 그래픽 표시되는 공구 형상은 드릴 반경(DD=
Figure kpo00041
), 공구날 선단각(AN=
Figure kpo00042
), 취부각(AS=
Figure kpo00043
), 파라미터 l이 정의됨으로써 그래픽 표시되며, 공구날 선단의 위치를 좌표원점에 맞췄을 때의 각 좌표점 A(X1,Z1), B(X2,Z2)는 다음 식으로 계산된다.
X1=-m sin(
Figure kpo00044
+
Figure kpo00045
/2)
Z1=-m cos(
Figure kpo00046
+
Figure kpo00047
/2)
X2=-m sin(
Figure kpo00048
-
Figure kpo00049
/2)
Z2=-m cos(
Figure kpo00050
-
Figure kpo00051
/2)
단 m=l/｜cos(
Figure kpo00052
/2)｜
이와 같이, 대화형의 가공 프로그램을 실행할 때에, 상기 공구 결정 화일로부터 최적 공구를 선택하여, 표시 장치(4)에 의하여 제1도와 같이 워어크와 함께 공구 형상도 같이 표시하는 프로그램을 내장해둠으로써 용이하게 공구 선택이 행해진다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 자동 그래픽 표시 방식에 의하면, 공구 데이터를 기억하고 있는 공구 결정 화일을 이용하여 공구 선택시에 소재 형상, 가공 형상과 함께 공구 형상을 자동적으로 그래픽 표시할 수 있으므로, 최적의 공구를 선책할 수 있고, 용이하게 적정한 NC 가공 테이프를 제작할 수 있다.

Claims (1)

  1. 대화형 가공 프로그램에 의하여 워어크를 소정 형상으로 가공할 때, 사용되는 공구의 형상을 자동적으로 그래픽 표시하는 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식에 있어서, 대화형 가공 프로그램과; 모든 공고류에 대한 취부각과 공구날 선단각, 버튼 공구류(button tools)에 대한 절삭각과 공구날 선단반경, 흠가공 공구와 코오너 제거 공구류에 대한 절삭각, 흠폭과 절삭 표면 길이, 드릴 공구류에 대한 드릴 반경가 절삭 표면길이와같은 각 공구류의 형상에 관한 것을 포함하는 공구 데이터를 포함하는 공구 결정 화일을 저장하는 기억 수단과, 워어크 형상, 워어크의 가공 형상 및 공구 식벽 데이터를 포함하는 가공 데이터를 입력하는 데이터 입력 수단과, 워어크의 가공 형상의 가공부위에 관한 지정된 가공 데이터와 공구 결정 화일의 공구 데이터에 의하여 최적 공구를 선택하는 제어수단과, 상기 기억 수단에 저장된 공구 결정 화일에 표함된 공구의 형상과 취부각에 관한 공구 데이터에 의하여 공구 형상 그래픽 표시 데이터를 연산하는 연산 수단과, 워어크 형상과 워어크의 가공 형상을 공구 결정 화일의 공구 데이터에 의한 최적 공구의 형상과 함께 그래픽 표시하는 그래픽 표시 수단을 구비하는 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식.
KR1019870700154A 1985-06-27 1986-06-24 공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식 KR930010590B1 (ko)

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