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KR860002004B1 - 수치제어가공 방식 - Google Patents

수치제어가공 방식 Download PDF

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KR860002004B1
KR860002004B1 KR1019830000824A KR830000824A KR860002004B1 KR 860002004 B1 KR860002004 B1 KR 860002004B1 KR 1019830000824 A KR1019830000824 A KR 1019830000824A KR 830000824 A KR830000824 A KR 830000824A KR 860002004 B1 KR860002004 B1 KR 860002004B1
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KR
South Korea
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tool
machining
numerical control
program
command
Prior art date
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Application number
KR1019830000824A
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KR840003452A (ko
Inventor
히도시 다나까
Original Assignee
미쓰비시전기 주식회사
카다야마히도 하지로
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of KR860002004B1 publication Critical patent/KR860002004B1/ko
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Abstract

내용 없음.

Description

수치제어가공 방식
제1도는 NC가공기계의 개략구성을 설명하기 위한 개략구성도.
제2도는 피가공물에 정착공을 형성하는 상태를 표시하는 설명도.
제3도는 제2도에 표시된 정착공을 형성하는 가공순서를 설명하기 위한 설명도.
제4도는 가공프로그램의 기본구성도.
제5도는 가공프로그램의 작성을 설명하기 위한 설명도로서,
제5(a)도는 가공프로그램의 작성프로우차아트.
제5(b)도는 구체적인 가공 프로그램의 예시도.
제6도는 종래의 CRT상의 화면상태도를 나타내는 도면.
제7도는 본발명에 의한 NC가공방식의 개요설명도.
제8도는 본발명의 NC가공방식에 의한 CRT상에 표시된 상태를 나타내는 도면.
제9도는 파라미터(para meter)를 메모리에 기억시키는 상태도.
제10도는 CRT상의 표시에 파라미터의 데이타를 포함시킨 상태를 나타내는 도면.
제11도는 공구길이 자동설정방식을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 수치제어장치(N, C) 30 : 가공기계
31 : 공구 32 : 공구홀더
33 : 주축 34 : 주축모우터
36 : 스크류봉 37 : 기어박스
38 : X축 구동모우터 40 : 피가공물
41 : 정착공 50 : 계측대
51 : 페이스밀 52 : 스포트드릴
53 : 드릴 54 : 앤드릴
55 : 계측대 56 : 신호
본 발명은 수치제어장치(이하 NC라고 한다)에 의하여 가공기계를 제어하여 피가공물을 가공하는 수치제어가공방식(이하 NC가공방식이라고 한다)에 관한 것으로서, 특히 공구의 표시방식을 개량한 NC가공방식에 관한 것이다.
NC에 의하여 제어되는 수치제어가공기계(이하 NC가공기계라고 한다)는 피가공물에 대한 공구위치를 그것에 대응하는 수치정보로 지령되어 NC에 의하여 연산등이 이루어지고, 연산치등으로 제어되어 피가공물을 가공하며, NC가공기계에 의하면 복잡한 형상의 것을 용이하고 정밀도 높게 가공할 수 있으며, 더우기 생상성을 향상시킬 수 있는 것이다.
일반적으로 NC가공기계는 제1도와 같이 구성되어 있는데 외부로부터 단자(10)에 의하여 입력된 수치정보지령을 연산하는 NC(20)와 NC(20)의 연산치에 의하여 제어되는 가공기계 (30)등으로 구성되어 있다. NC(20)는 외부로부터의 지령이 입력되는 입력부(21)와, 이 입력부(21)로부터의 지령을 연산하는 연산부(22)와, 연산부(22)의 연산결과 입력부(21)로부터의 지령등을 기억하는 기억부(23)와, 연산부(22)의 연산을 제어하는 제어부(24)와 연산부(22)의 연산결과 등의 연산치를 NC(20)의 외부로 출력하는 출력부(25)와, 기억부(23)의 기억내용, 입력부(21)에 입력된 정보내용을 표시하는 표시부(26) 등으로 구성되었다.
더우기 NC(20)의 종류에 따라서 기억부(23)에 기억시키는 내용을 입력시키기 위하여 키보오드를 구비시킨 것도 있다.
한편, 가공기계(30)는 공구(31)가 공구홀더(32)에 부착되어 있고, 공구홀더(32)가 주축(33)의 척(Chuck)에 착설되어 있으며, 주축(33)은 NC(20)의 출력부(25)로부터의 신호에 의하여 구동되는 주축모우터(34)에 의하여 회전되고 있다.
또한 피가공물(40)은 공구등을 사용하여 가공기계(30)의 테이블(35)에 고정된다.
제1도중 36은 테이블(35)을 X축방향으로 이동시키기 위한 볼나사인데 이 볼나사(36)는 기어박스(37)를 통하여 X축 이송모우터(38)에 의하여 구동된다. 더우기 X축 이송모우터(38)는 NC(20)의 출력부(25)로부터의 신호에 의하여 구동되고 있다.
또한 X축 구동모우터(38)와 볼나사(36)에 의하여 테이블(35)을 X축방향으로 이동시키는 구성과 동일하게, 테이블(35)을 Y축, Z축 방향으로 이동시키기 위한 기구(도시없음)가 설치되며, 이들 기구는 NC(20)로부터의 신호에 의하여 구동된다. 그래서, 제1도에 표시한 NC가공기계를 사용하며, 제2도에 표시한바와 같이 피가공물(40)에 정착공(41)을 형성할 경우 가공은 페이스밀 대강다듬기(Face mill 荒 ), 페이스밀 세공, 스포트드릴, 드릴, 엔드밀(end mill) 순으로 진행된다.
이 가공을 제3도에 의하여 구체적으로 설명한다. 우선, 제3(a)도에 표시한 바와같이 공구로서 대강다듬기 가공용페이스밀을 사용하여 피가공물(40) 표면을 대강 가공하고, 평탄케 한다,
이 가공을 페이스밀 대강다듬기라고 부른다. 다음에 제3(b)도에서와 같이 공구로서, 더욱 가공 정밀도가 높은 페이스밀(51)을 사용하여 피가공물(40)의 표면을 가공하고 대략 완전하게 평탄케 한다. 이 가공을 폐이스밀 세공이라고 하며 가공후에는 제3(c)도와 같이 된다.
이어서, 정착공 중심에 중심공을 뚫는다. 즉, 제3(d)도에 표시한 바와 같이 공구로서는 스포트드릴(52)을 사용하여 피가공물(40)에 중심공을 형성한다.
이 가공을 스포트드릴이라고 한다.
다음에 제3(e)도에서와 같이 공구로서 드릴(53)을 사용하여 피가공물(40)에 구멍을 형성한다.
이 가공을 드릴이라고 한다.
최종으로 제3(f)도에 도시한 바와 같이 공구로서 엔드릴(54)을 사용하에 피가공물(40)에 정착부를 형성하여 정착공(41)이 형성된다.
더우기 제3(f)도에 표시한 가공을 엔드밀이라고 한다.
제2도, 제3도에 도시된 정착공 등의 가공을 NC 가공기계로 가공하기 위한 가공프로그램의 기본구성을 제4도에 도시한다.
즉, 제4도에 도시한 바와 같이 가공프로그램은 가공패턴지령블럭, 공구지령블럭, 위치정보지령블럭으로 구성된다.
가공페턴지령블럭은 정착공가공, 나사절삭가공, 내부굴삭가공등의 가공패턴을 지령하는 것이고, 제3도의 정착공의 가공예시에서 명백한 바와 같이 복수의 공구지령블럭과 위치정보지령블럭이 보통 필요하게 된다.
공구지령블럭은 가공하는데 사용되는 공구를 지령하는 것이고, 이 공구지령블럭에 후속되는 위치정보지령블럭은 지령된 공구에 의하여 가공되는 위치정보를 지령하는 것이다.
이 가공프로그램은 NC의 외부에서 코딩시트(Coding Sheet)에 프로그램을 기재하고, 이 프로그램을 페이퍼테이프에 펀치(punch)시켜 페이퍼테이프를 NC에 리이드인(Read in) 시키고, 제1도의 단자(10)에서 입력시켜 가공을 실행시키는 수단과, 페이퍼테이프의 내용을 전부 기억부(23)에 기억시켜 그 내용을 차례로 판독하여 가공을 실시케하는 수단이 있다.
또한 가공프로그램의 작성기능을 보유한 NC을 사용하여, 페이퍼테이프대신에 키보오드 등의 NC의 조작 패널(panel)에서 직접 기억부에 가공프로그램을 기억시켜서 차례로 판독하여 가공을 실행시키는 수단도 있다.
다음에, 가공프로그램의 구체적인 작성방법에 대하여 제5도에 의하여 설명한다.
제5(a)도는 가공프로그램을 작성하기 위한 프로우차이트이고, 제5(b)도는 구체적인 가공프로그램을 예시한 것이다.
가공프로그램을 작성하기 위하여서는 우선 가공패턴의 지령 예를 들면 제2도에 표시된 바와 같은 정착공등의 지령을 부여한다.
다음에, NC가공기계의 X축, Y축, Z축으로 된 각축을 원점으로 복귀시키기 위한 지령을 작성한다. 이어서, 최초에 사용하는 공구의 지령을 작성한다. 통상, 공구지령은 "T"로 표시된다.
제2도의 정착공을 가공형성하기 위한 가공프로그램의 경우 제3(a)도에 표시되는 대강다듬기 가공용의 페이스밀이 지령된다.
다음에 공구를 가공을 개시하는 점으로 이동시키는 지령을 작성한다.
이어서, 공구를 설치한 주축을 회전시키는 지령, 주축회전속도의 지령, 절삭궤적과 가공속도의 지령을 순차로 작성하고, 이들의 지령에 의하여 공구가 피가공물을 소정의 형상으로 가공한다.
다음에 주축의 회전정지의 지령을 작성하고, 이 지령에 따라서 상기의 공구에 의한 가공은 종료한다.
그후 다음에 사용할 공구의 지령을 작성한다.
제2도의 정착공을 가공형성하기 위한 가공프로그램의 경우, 제3(b)도에 표시되는 가공정밀도가 높은 폐이스밀이 지령된다.
다음에 제3(a)도 4~8의 지령을 작성하고, 이 공구에 의한 가공형태를 설정한다.
이와같이 하여 공구마다 가공형태를 설정하여 가공프로그램이 작성된다.
그런데, 이와 같이 작성된 가공프로그램에서는 복수개의 공구가 사용되게 되며 보통 NC가공기계가 구비 되고 있는 자동공구교환장치에 이 복수개의 공구가 장착된다.
자동공구교환장치는 공구지령에 의하여 주축에 설치되는 공구를 자동적으로 교환하는 것이고 복수개의 공구를 보관하는 공구매거진(magazine)의 각 포케트에 포케트번호(PKNO)를 부여하고 이 포케트번호와 공구지령의 "T"번호와 일치시킨다.
따라서, 가공프로그램을 바탕으로 하여 가공하기 이전에 작업자는 제5도와 같이 작성된 가공프로그램을 기준으로 하여, 그 프로그램에 사용될 공구를 "T"번호와 포케트번호와를 대응시켜 장착시킬 필요가 있다.
이 공구장착에 있어서, 종래에는 NC의 표시부(26)에 제5(b)도에 표시하는 가공프로그램의 내용을 전부 표시하여 실시하여 왔다.
그래서, 표시기(26)로서 CRT를 사용하여 제2도에 표시한 정착공을 형성하는 가공프로그램을 표시할 경우 제6도와 같이 표시되게 된다.
즉 CRT(26) 화면상에는 T 1053, T 1054, T 1055, T 1045, T 1044, T 1046으로 표시되는 공구지령 및 각 공구에 대한 가공형태의 모든 가공프로그램이 표시되게 된다. 그리고 오퍼레이터는 제6도의 가공프로그램에 의하여 T번호와 공구명과의 대조표를 참조하면서 공구를 준비하여 왔다.
예를 들면 제6도에 있어서, 「T 1053」은 대조표에서 페이스밀 대강다듬기라는 것을 알 수 있게 된다.
따라서, 종래의 NC가공방식에 있어서는 공구가 가공프로그램내에서 단순한 기호, 예를 들면 T번호 등에 의하여 부여되므로, 오퍼레이터는 공구를 준비하기 위하여 이 CRT(26)에 표시된 T번호와 공구명과의 대조표를 참조하여야만 하며, 공구준비가 번잡하게 되어 있었다. 더우기 종래의 NC가공방식에 있어서는 공구이외에 공구준비에 불필요한 다수의 숫자, 기호가 CRT(26)의 화면상에 표시되므로 오퍼레이터가 화면상의 가공프로그램에서 공구를 발견할 수 있는 조작이 번잡하게 되어 공구준비에 많은 시간을 요하게 되는 결점이 있었다.
즉, 제5도에 도시한 가공프로그램에 있어서 3과 8의 공구지령만이 공구준비에 필요한 것으로, 기타의 숫자, 기호는 공구준비에 불필요한 것이었다.
본발명은 상기한 결함을 감안하여 발명된 것으로서 NC가공기계에 사용하는 공구의 준비, 장착을 간단히 할 수 있는 NC가공방식을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 가공프로그램에 프로그램된 모든 공구를 추출시켜 일람표로 표시하는 NC가공방식을 제공하고저 하는 것이다.
더우기 본발명의 목적은 공구와 함께 공구에 관한 파라미터를 일람표로 표시하고, 파라미터의 데이타를 키보오드등에 의하여 입력할 수 있도록 하는데 있는 것이다.
본발명의 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 가공프로그램의 작성기능을 갖는 NC에 의하여 표시기상에 작성된 가공프로그램에 필요한 공구를 일람표로 표시할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라서 설명한다.
제7도는 본발명에 의한 NC가공방식의 개략을 설명하기 위한 설명도이다.
본발명에 의한 NC가공방식에 있어서는 기억부(23)에 기억된 가공프로그램을 프로그램의 선두에서 최후까지 써어치(Search)하여 프로그램 중에서 공구지령(도면중 사선부분)만을 순번으로 선택하고, 기억부(23)의 타부분에 카피(Copy)하는 수단을 설치함과 동시에 선택된 공구를 표시기(26)에 표시시키는 수단을 설치한 것이다.
그리고 이 NC가공방식에서는 공구지령 "T"번호에 대응하는 공구매거진의 포케트 번호(PKNO), 예를 들면 엔드밀, 드릴 등의 공구멍, 공구의 호칭 규격을 최소한 표시하도록 한 것이다.
여기에서 호칭규칙이라 함은 공구의 규격상의 사이즈의 조별을 말한다.
이와같이 하여 공구를 일람표로 CRT(26)에 표시한 일예를 제8도에 표시한다.
제8도에 있어서는 예를 들어 제2도의 정착공을 형성하는 가공프로그램에 필요한 공구가 일람표로 디스프레이로서의 CRT(26)의 화면상에 표시되어 있다. 그리고 CRT(26)의 화면상에는 가공프로그램에 필요한 공구가 표시되어 공구준비에 불필요한 숫자, 기호가 표시되지 않으므로, 오퍼레이터가 CRT(26)의 화면에서 용이하게 공구를 발견할 수가 있다. 상기한 바와 같이 본발명에 의하면 공구준비가 용이하게 된다.
더욱, 공구를 CRT(26)의 화면상에 표시할 경우에 제8도에 표시된 바와같이 공구를 가공순서로 표시하는 것이 가장 적합하다.
또한 제8도에 있어서는 CRT(12)의 화면상의 각 공구에 관한 파라미터를 일람표로 표시하는 표시예를 표시하고 있다.
즉 제8도에 있어서,
각 공구에 관한 파라미터로서 예를 들면 공구의 「호칭규격」, 「공구경」, 공구의 「길이」, 「길이보정」, 공구의 「수명」을 화면상에 표시하고 있다.
여기에서 「길이보정」이라 함은 공구의 마모량을 말한다. 또한 「공구경」이라 함은 공구의 직경을 표시하고 마모 등에 의하여 「호칭규격」과는 값이 다르다. 「길이」라고 함은 공구의 선단에서 공구를 설치하는 주축의 단면까지의 길이이다.
「수명」이라 함은 그 공구의 사용가능한 절삭시간이다. 그런데, 이와 같은 각 공구에 관한 파라미터를 CRT(26)에 표시할 경우, 기억부 (23)에 파라미터를 기억시켜 둘 필요가 있다.
이경우 제9도에 표시하는 바와 같이 각공구마다 동일 사이즈의 규역 a1, a2…를 기억부(23)에 확보하고, 이 구역을 각 파라미터마다 분할하고, 각기의 데이타를 기억시켜 놓고 이것들을 CRT(26)에 표시시키면 된다.
더우기, 이 파라미터의 데이타는 키보오드의 조작에 의하여 교체기재할 수 있는 것이다.
다음에, 각 공구에 관한 「호칭규격」등의 표시방법을 제10도에 의하여 설명한다.
각 공구에 관한 호칭규격(예를 들면, 공구명 스포트의 「호칭규격」12.0)은 가공프로그램의 작성에 의하여 정하여지므로, 각 공구에 관한 호칭규격은 공구표시에 따라서 표시된다.
즉, 호칭규격은 프로그램중에서 가공의 각지령을 입력한 때에 NC가 자동적으로 결정하고 있고, 예를 들면 10
Figure kpo00001
의 드릴공을 지령한 경우, 드릴의 호칭규격은 10
Figure kpo00002
에 결정되는 것이다.
또한 각 공구에 대한 「공구경」, 「길이」, 「길이보정」, 「수명」은 가공프로그램의 작성에 의하여서는 결정되지 않으므로, 각 공구에 관한 「공구경」등은 오퍼레이터에 의한 수치키스위치군(도시없음)의 조작에 의하여 표시된다.
즉, 각 공구에 대한 공구경 등은 최초에는 제8도에 표시되는 바와 같이 전부가 「0」이고, 수치키스위치군의 소망된 조작에 의하여 각 공구에 대한 「공구경」등은 제10도에 표시된 바와 같이 소정의 값이 된다.
예를 들면 엔드밀의 「길이」는 최초, 제8도에 표시된 바와 같이 「0.000」이고, 수치키스위치군을 「1」「4」「7」「,」「5」「4」의 순서로 조작하므로서, 엔드밀의 「길이」는 제10도에 표시된 바와 같이 「147.754」로 된다.
더우기, 공구의 「길이」에 대하여서는 오퍼레이터가 실제로 공구의 길이를 측정하여 수치키스위치군에 의하여 입력되어 표시되지만, 공구길이 자동설정방식을 사용하여 공구의 「길이」를 자동적으로 측정하여 표시 시키는 것도 가능하다.
이 공구길이 자동설정방식에 대하여 제11도를 사용하여 설명한다.
우선, 테이블(35)상에 높이 L3의 계측대(55)를 재치한다.
다음에, 계측대(55)로 향하게 하여 주축(33)에 붙인 공구(31)를 하강시켜 계측대(55)에서 접촉을 검지한 신호(56)가 도래할 때까지의 이동량 L2을 측정하고, 미리 알고 있는 테이블(35)에 대한 주축(33) 단면의 기계위치 L1에서 공구의 LX를 구하여 소정된 기억부 부위에 기억시키는 방법이다.
이 동작은 NC내의 기억부(23)에 콘트롤 프로그램으로서 기억시켜 두면 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 수치제어가공방식에 의하면 작성된 가공프로그램에 필요한 공구를 일람표로 디스프레이상에 표시할 수가 있다.
따라서 오퍼레이터는 디스프레이상의 표시로부터 공구를 용이하게 찾아낼 수 있어 공구의 준비가 용이하게 되는 잇점이 있다.

Claims (9)

  1. 입력부에서의 지령을 연산하는 연산부와, 입력부를부터의 지령 및 상기연산부의 연산결과 등을 기억하는 기억부와, 상기 연산부의 연산을 제어하는 제어부와를 구비한 수치제어장치에 의하여 가공기계를 제어하는 수치제어가공방식에 있어서, 가공의 패턴을 지령하는 가공패턴지령과, 공구를 지령하는 공구지령과, 공구의 위치정보를 지령하는 위치정보지령과를 구비한 가공프로그램을 상기 기억부에 기억시키는 수단, 상기 가공 프로그램 중에서 공구지령을 선택하는 수단, 상기 공구지령의 선택수단에 의하여 선택된 공구를 표시기에 표시시키는 수단등을 구비하여서 된 수치제어가공방식.
  2. 제1항에 있어서, 공구의 표시수단은 가공프로그램의 가공순서로 필요한 공구를 일람표로 표시하는 것을 특징으로 하는 수치제어가공방식.
  3. 제1항에 있어서, 수치제어장치의 기억부는 각 공구에 관한 파라미터를 기억하고 있는 것을 특징으로하는 수치제어가공방식
  4. 제1항에 있어서, 공구의 표시수단은 공구의 표시와 함께 각 공구에 관한 파라미터를 일람표로 표시하는 것을 특징으로 한 수치제어가공방식.
  5. 제3항에 있어서, 각 공구에 관한 파라미터에 대한 데이타는 키보오드에 의하여 교체기록되는 것을 특징으로한 수치제어 가공방식.
  6. 제3항에 있어서, 각 공구에 관한 파라미터는 공구의 호칭규격, 공구경, 공구의 길이, 공구의 마모량을 표시하는 길이보정, 공구의 수명으로 되는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공방식.
  7. 제6항에 있어서, 파라미터의 공구길이는 공구길이 자동설정방식에 의하여 측정되는 것을 특징으로 하는 수치제어가공방식
  8. 제1항에 있어서, 수치제어장치는 가공프로그램의 작성기능을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 수치제어가공방식.
  9. 제8항에 있어서, 가공프로그램의 작성기능은 표시기에 프로그램을 표시시키면서 순차로 키보오드에서 입력, 삭제, 삽입, 수정 등에 의하여 실시하는 것을 특징으로 하는 수치제어가공방식.
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