KR940007085B1 - 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법

제1도는 종래의 코너 가공 방법의 설명도.

제2도는 종래의 코너 형상 설정 방법의 설명도.

제3도는 종래의 원호 형상 설정의 흐름도.

제4도는 본 발명 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법을 수행하는 하드웨어의 예시도.

제5도는 본 반명의 코너 형상 설정 방법의 설명도.

제6도는 본 발명의 코너 형상 설정 방법에 의해 가공한 공작물의 형상도.

제7도는 제6도에서의 코너의 부분 확대도.

제8도는 본 발명에 따른 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법의 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프로그램 메모리 2 : 조작반

3 : 롬 4 : 파라미터 메모리

5 : 처리장치 6 : 데이타 메모리

7 : 펄스분배기 8 : X축서보

9 : Y축서보 10, 11 : 모터

본 발명은 와이어 커트 방전 가공기의 코너 형상 설정 방법에 관한 것으로, 특히 다이 가공된 것과 펀치가공된 것이 서로 간섭되지 않고 사용자가 다각형이 삽입될 코너 형상 설정 거리 지정에 따라 내측 코너와 외측 코너를 판별하여 그에 알맞는 여러개의 직선으로 구성된 다각형의 코너 형상을 자동 설정하는데 적당하도록 한 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 와이어 커트 방전 가공기가 금형 가공 분야에 널리 사용되고 있지만, 이는 열반 공작 기계의 수치 제어 기술에 와이어 전극과 공작물과의 사이에 방전 기술이 더 부가되므로 더욱 숙련된 사용기술이 요구된다.

즉, 일반 공작 기계에서는 공구와 공작물 사이의 공구 보정만 하여 위치 제어를 하면 되지만, 와이어 커트 방전 가공기에서는 공구의 보정뿐만이 아니라 방전 갬도 보정하여야 하고 와이어의 휨, 방전 가공 조건, 공작물의 재질등을 모두 고려하여야 한다.

특히 와이어가 진행하다 방향전환을 필요로 하는 코너 부분에서는 오버 커트(Over Cut)나 언더 커트(Under Cut)등이 발생하여 오차가 생기며, 펀치가공과 다이가공을 수행할 때에는 두 부분이 서로 간섭하여 삽입될 수 없으므로 이를 해결하기 위해 원호를 삽입하는데, 이 경우에도 경험이 미숙한 사용자는 문제를 야기할 수 있다.

한편, 제1도 및 제2도는 이와 관련된 종래의 기술에 의한 코너의 가공 방법을 나타내기 위한 형상으로서, 이에 도시한 바와 같이 제1(a)도 및 (b)는 코너부에 원호를 삽입하지 않고 소정의 각도로 내 · 외측코너를 가공할 때의 와이어 경로(W)와 와이어 오프셀 보정값(r)과 이때 내측 코너 부분에 언더 컷으로 발생하는 원호(RC)를 보여주고, 제1(b)도 및 제2(b)도는 마찬가지로 내 · 외측 코너를 원호를 삽입하여 가공할 때의 입력할 데이타 값인 원호의 중심 좌표(O), 원호의 반지름(R), 원호의 시점 좌표(C1), 원호의종점 좌표(C2)로 구성되어 있다.

제3도는 코너부에 원호를 삽입하여 가공하는 경우의 필요한 데이타를 계산하고 입력하여 원호 형상을 설정하는 방법의 흐름도이다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 와이어 커트 방전 가공기에 대하여 그 동작 및 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1도의 (a)에서 와이어 경로 W를 따라서 와이어 전극이 이동할 때 방향 전환하는 P점 부분에서 내측 코너에 반경r인 원호부분인 RC가 발생하여 실제 가공하고자 하는 다이형상의 윤곽과 다르게 되고, 제1도의 (b)에 있어서는 원하는 펀치형상의 윤곽을 얻을 수 있으므로 펀치와 다이 형상을 동시에 가공할 때에는 두 형상의 코너 P점 부근에서 서로 간섭이 생겨 펀치 형상을 다이형상에 삽입할 수 없게 된다.

이를 해결하기 위하여 제2도와 같이 사용자가 미리 코너부분에 원호를 삽입한 형상을 프로그램하여 입력할 수 있다.

그러나 이 경우에는 삽입한 형상의 반경 R과 원호의 중심점 O, 원호의 시점 C1, 원호의 종점 C2를 계산하여 구한 다음 이 데이타를 기초로 하여 C1점 까지는 직선으로 가공하도록 프로그램하여야 하고, 그 다음은 C1에서 시작하여 C2까지 중심점 O에서 반경 R인 원호로 프로그램하고 다시 C2에서 직선으로 가공하도록 프로그램하여야 하므로 여러 데이타들의 계산이 번거롭고 계산상의 실수가 발생하여 원호가 실제 가공경로를 벗어날 수 있게 된다.

그리고 상기와 같은 방법에서는 내측 가공의 경우 제1도(a)와 같이 오프세트 값r만큼 구부러진 원호 RC가 부착되고 외측 코너의 경우에는 제1도(b)와 같이 뾰족하게 형성되어 두 부분이 서로 간섭하여 펀치를 다이에 삽입할 수 없고 제2도처럼 사용자가 원호의 반경 R과 시점의 좌표 C1, 종점의 좌표 C2, 중심의 좌표 O를 계산하여 입력해야 하기 때문에 번거로울 뿐만 아니라 계산의 실수로 원호가 시점이나 종점을 통과하지 않는 문제점이 발생하게 된다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 가공 방법에 따르는 결함을 감안하여, 코너 부분에서 다각형이 삽입될 코너 형상 설정 거리만 입력하여 주면 가공하고자 하는 코너의 형상이 내측 코너인지, 외측 코너인지를 판별하고 최적의 분할구간의 수와 각 분할 간격의 거리를 계산하여 각각의 분할점을 구함으로써 여러개의 직선들로 이루어진 다각형의 코너형상 설정을 자동적으로 할 수 있도록 함과 동시에 다이와 펀치를 가공할 때 두 가공 형상 사이에 간섭이 없게 되어 펀치를 다이 형상에 정확히 삽입할 수 있고 코너의 형상 설정을 용이하게 할 수 있는 방법을 창안한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명을 수행하는 하드웨어의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 조작반(2)으로 사용자가 입력한 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리(1)와, 미리 설정된 데이타 메모리(6)의 데이타와 파라미터 메모리(4)의 파라미터와 조작반(2)에서 입력한 실행신호등을 롬(3)에 있는 내부 실행 소프트웨어에 의해 처리장치(5)에서 처리하여 각 X, Y축의 이동 값을 계산하고 그 값들을 펄스 분배기(7)에서 각 X, Y축의 이동량으로 분배하여 각 축의 서보(8, 9)에 명령하여 X, Y축 모터(10, 11)를 구동시켜 수치제어하는 와이어 커트방전 가공기의 수치제어 장치의 블록도이다.

제5도는 본 발명의 코너 형상 설정 방법을 설명하기 위한 내측 및 외측 코너부분에 대한 상세도이며, 제6도는 본 발명의 코너 형상 설정방법으로 가공한 공작물의 형상이다.

그리고 제7도는 코너 부분에 대한 상세도이며, 제8도는 본 발명의 코너 형상 설정의 흐름도이다. 상기와 같은 본 발명의 전체 구성에 대하여 그 동작 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제4도와 같은 구조를 가지고 방전 가공하면서 수치제어를 하는 와이어 커트 방전 가공기에 있어서, 두 직선이 교차하는 코너 부분을 그대로 각부로 하지 않고 둥글게 형상 설정하여 가공하고자 할 때, 프로그램 작성시라든지 파라미터 설정시 둥근 코너 형상 설정의 유무와 제5도에서의 형상 설정하고자 하는코너 형상 설정 거리 D만 입력해주면 와이어 경로 보정(와이어 오프 셀) 방향으로부터 내/외측 코너를 판별하고 분할 간격을 구한 다음 각 분할 각을 구하여 분할점을 얻을 수 있고, 이 분할점을 와이어 오프 셀의 양만큼 보정한 점들을 직선으로 연결하여 코너 부분을 다각형으로 형상 설정한다.

각 단계는 코너 형상 설정이 선택되면 먼저, 와이어 경로 보정 방향이 왼쪽인지, 오른쪽인지 가공 방향이 시계 방향인지, 반시계 방향인지에 따라 내측 코너인지 외측 코너인지를 판별한 다음 와이어의 가공 테이블에 대한 상대 이동 속도를 V, 각 축의 위치 결정하는 최소 지령 시간을 T라고 할 때 각 T당의 미소 이동변위량 즉, 분할 간격은

상기 식(1)로 얻어지고 이 분할 간격 Li로부터 각 T당 미소 분할 각은

가 된다.

또한 코너부의 시점(P₁) 및 종점좌표(Pn₊₁)를 두 직선의 교점과 코너 형상 설정 거리 d로부터 계산하고 이 좌표와 0점의 좌표로부터 시점 각도와 종점의 각도를 계산한 다음 시점 각도로부터 출발하여 미소 분할각만큼씩 가공 방향에 따라 각도를 증/감시키면서 각 분할점의 X,Y좌표를

로 하여 상기 (3)식과 (4)식에 의해서 종점각도가 될 때까지 얻을 수 있다.

다시 상기의 식에 의해 구한 각 분할점을 내측 코너인지 외측 코너인지에 따라 와이어 오프셀의 양 r만큼 보정하여 실제로 와이어가 통과할 각 분할점을 구한 다음 이 점들 사이를 직선으로 연결하면 된다.

여기서 속도 V를 크게 하거나 코너 형상 설정 거리 d를 작게 하면 분할 간격 및 분할각이 크게 되어 코너 형상을 각진 다각형의 형상이 되고, 반대로 속도 V를 작게 하거나 코너 형상 설정 거리 d를 크게 하면 분할 간격과 분할각이 작아지므로 제6도에서 보는 것처럼 거의 원호 형상에 가깝게 된다.

또한 제6(a)도에서 보는 바와 같이 종래 코너 형상 설정을 하지 않고 가공한 경우에 생기는 언더 커트가 발생하지 않으므로 동시에 다이형상과 펀치 형상을 가공하였을 때 펀치 형상을 다이형상에 정밀하게 간섭이 없이 삽입할 수 있다.

또한 선택에 따라 코너 형상 설정을 하지 않고 두 직선이 소정의 각을 갖도록 하던지, 코너 형상 설정 거리 d만 입력하면 자동적으로 코너 부분에 둥그스름한 형상을 삽입할 수 있으므로 사용자의 수고가 덜어진다.

이상에서와 같이 본 발명은 코너 부분에서 다각형이 삽입될 코너 형상 설정거리만 입력하여 주면 가공하고자 하는 코너 형상이 내측 코너인지, 외측 코너인지를 판별하고 최적의 분할 구간의 수와 각 분할 간격의 거리를 계산하여 각각의 분할점을 구함으로써 여러개의 직선들로 이루어진 다각형의 코너 형상 설정을 자동으로 할 수 있으므로 동시에 다이와 펀치를 가공할 때 두 가공 형상사이에 간섭이 없게 되어 펀치 형상을 다이 형상에 정확히 삽입할 수 있고 코너의 형상 설정을 용이하게 할 수 있다.

Claims (2)

1. 코너 형상 설정거리를 입력하여 내측 코너이면 분할 간격, 미소 변위각 및 분할점을 계산하고 내측으로 와이어 경로를 보정한 다음 각 분할점을 직선으로 연결하며, 외측 코너이면 분할 간격, 미소 변위각 및 분할점을 계산하고 외측으로 와이어 경로를 보정한 뒤에 각 분할점을 직선으로 연결하여 코너의 형상을 설정하는 것을 특징으로 하는 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분할 간격은 상대 이동속도×지정시간으로 하고, 미소 변위각은 상기 분할 간격/코너 형상 설정 거리로 하며 분할점은 그 X, Y의 좌표를 X=원점(X좌표)+코너 형상 설정거리×Cos(시점각도±미소분할각), Y=원점(좌표) +코너 형상 설정거리 ×Sin(시점각도×미소분할각)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법.