KR900007161B1

KR900007161B1 - 영역 가공 방법

Info

Publication number: KR900007161B1
Application number: KR1019870700230A
Authority: KR
Inventors: 구니오 다나까; 야스시 오오니시
Original assignee: 후아낙크 가부시끼가이샤; 이나바 세이우에몽
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1990-09-29
Also published as: DE3688187D1; DE3688187T2; KR880700339A; US4791576A; EP0229190B1; EP0229190A1; EP0229190A4; JPS6219908A; WO1987000649A1

Abstract

내용 없음.

Description

영역 가공 방법

수치제어 가공으로서는 폐곡선에 의하여 둘러싸인 영역내부를 소정의 깊이로 천삭하는 가공이나 영역내부를 형삭하는 가공이 있다.

이와같은 가공에 있어서는, 종래 제 9 도(a)에 나타낸 바와같이, 한방향(실선 화살표 방향)으로 제(i-1)번째의 절삭통로 PTi-1에 따라서 가공을 행하고, 절삭완료후, 공구를 소정량 상승시키고, 이어서 이 공구를 다음 제i번째의 절삭통로 PTi의 가공 개시점 Ps의 직상에 위치 결정하고, 그런후에, 공구를 가공개시점 Ps까지 강하하고, 제i절삭통로 PTi에 따라서 실선 화살포 방향으로 공구를 이동시켜서 가공을 행하고, 이후 이 일방향 절삭을 반복하는 영역가공 방법이 실시되고 있다.

또, 다른 영역가공 방법으로서는, 제 9 도(b)에 나타낸 바와같이, 제(i-1)번대의 절삭통로 PTi-1에 따른 절삭완료후, 가공종점 Pe로 부터 다음 제i번째의 절삭통로 PTi의 가공 개시점 Ps까지 공구를 이동시키고, 그런후에 이 제i번째의 절삭통로 PTi에 따라서 화살표 방향으로 왕복절삭하는 영역가공 방법도 실시되고 있다.

또한, 다른 영역 가공으로서는, 제 9 도(c)에 나타낸 바와같이, 외형곡선 OLC에 대하여 소정량씩 오프세트한 오프세트 통로 OPC 1,OPC 2,… OPCn을 구하고, 이 오프세트 통로에 따라서 공구를 순차로 이동시키는 영역가공 방법도 실시되고 있다.

그러나, 제 1 의 일방향 절삭에 의한 영역가공 방법에서는 제(i-1)번째의 절삭통로 PTi-1에 따른 가공완료후 공구를 제i번째의 절삭통로 PTi의 가공 개시점 Ps까지 위치결정 하지 않으면 안되며, 공구의 이동거리가 길어지는 결점이 있다.

또, 제2의 왕복절삭에 의한 영역가공 방법에서는 절삭잔여부분이 생기며, 이 절삭잔여 부분을 가공하기위하여 왕복절삭 완료후, 외형곡선 OLC에 따라서 공구를 이동시키지 않으면 안되며, 왕복절삭 제어와 외형곡선에 따른 절삭의 제어 양자를 필요로 하므로, 제어가 번잡하게 되는 결점이 있다. 또 제 2 의 방법에서는, 제 9 도(d)에 나타낸 바와같이, 영역 AR이 凸凹해 있으면, 점선으로 나타낸 위치결정을 위한 이동이 필요하게되어 공구의 이동거리가 길어지므로, 가공시간이 길어지는 결점이 있다. 또한 이 제 2 의 방법에서는 왕로의 절삭방법과 복로의 절삭방법이 다르므로, 전체적으로 효율적인 절삭이 안되는 결점이 있다. 그리고, 여기서, 절삭방법이란 상향절삭법과 하향절삭법을 뜻하며, 제10도(A)(B)는 하향절삭법의 예이며, 제10도(C)(D)는 상향절삭법의 예이다. 워어크의 재료가 결정되면, 상향절삭법, 하향절삭법중 이 워어크를 효율적으로 절삭할 수 있는 절삭반법이 결정된다. 그러나, 제 2 의 방법에서는 꼭 상향절삭법(예를들면 제10도(a))과, 하향절삭법(예를들면 제10도(c))가 혼재하므로 효율적인 절삭이 안된다.

또한, 제3의 오프세트 통로에 따른 영역가공 방법에서는 외형곡선의 형상에 따라서는 영역의 중앙부 등에 절삭잔여부가 생기며, 이 절삭잔여부 처리가 번잠하게 되는 결점이 있다.

그러므로, 본원 출원인은 상기 종래방법의 결점을 해결하기 위하여 영역내부에 거미집 모양으로 공구통로를 결정하고, 이 공구통로에 따라서 공구를 이동시켜서, 영역 가공하는 방법을 제안하고 있다.(예를들면, 미국출원 번호 제744,746호 명세서 참조). 제11도(a)(b)는 이와같은 영역가공 방법 설명도이다. 이 영역가공 방법은,(1) 다수의 직선 S1, S2,…S6와 원호 A1으로써 된 외형곡선 OLC로 둘러싸인 영역 AR의 내부를 가공할 경우, 외형곡선으로부터 소정량 오프세트한 오프세트곡선 OFC의 원호 부분 A1'를 직선근사하는 스텝, (2) 직선으로 근사된 오프세트 곡선에 의하여 둘러싸인 영역을 복수의 凸 다각형 PG1∼PC3으로 분할하는 스텝, (3) 각 凸 다각형의 중심 Wi와, 서로 인저하는 2개의 凸 다각형의 경계선 B1, B2의 중점M1, M2를 각각 연산하여, 각 중심과 각 중점을 순차로 연결하여서된 기선 BL을 생성하는 스텝, (4) 凸다각형의 중심 Wi와. 이 凸 다각형의 각 정점 P1∼P10을 연결하는 직선 L1∼L14, 및 중점 M1, NI2와 이중점에 의하여 2분되는 경계선의 2개의 단점 P1, P4: P4, P7을 연결하는 직선 BL1∼BL2를 각각 소정의 분할수로 분할하는 스텝, (5) 각 직선 L1∼L14, BL1∼BL4의 대응하는 분할점 Pa₁, paz…Pa₁₅: Pb₁, b₂,…Pb₁₈(제11도(b) 참조)를 기선 BL을 둘리싸도록 연결하여서된 복수의 폐통로 CPT1, CPT2…에 따라서 공구를 이동시킴과 동시에, 기선 BL에 따라서 이동시키는 스텝, (6) 상기 오프세트 곡선 OPC에 따라서 공구를 이동시키는 스텝을 갖고 구성되어 있다.

그리하여, 이 방법에 의하면, 공구를 연속적으로 이동시키면서 연역가공이 가능하므로, 종래 방법에 비하여 공구의 불필요한 가동이 없어져서 가공시간을 단축할 수 있을 뿐아니라, 영역의 중심부동에 절삭잔여 부분어 생기는 일이 없는 등의 이점이 있다.

그러나, 이와같이 제안된 거미집 모양의 영역가공 방법에 의하면, 영역형상이 凸 다각형이면, 이 영역을 꼭 복수의 凸 다격형으로 분할하여, 분할한 각 凸 다각형에 의하여 공구통로를 결정하여 영역가공하는 것이다.

그리나, 영역형상이 凸 다각형이어도, 凸 다각형 부분으로 분할할 필요가 없는 경우가 있다. 환언하면,영역형상이 凸 다각형 이어도, 凸 다각형으로 분할함이 없이, 거미집 모양의 공구 통로를 결정될 때가 있다. 종래는 이와같은 경우에도 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할하고, 분할한 각 凸 다각형에 의하여 공구통로를 결정하는 것이므로 공구통로 결정 처리가 번잡하게 될뿐아니라, 공구통로 결정에 장시간을 요하는 문제가 있었다.

이상으로부터, 본 반명의 목적은 영억 형상이 凸 다각형 이어도 복수의 凸 다각형으로 분할함이 없이 거미집 모양으로 공구통로를 결정하여 영역가공이 가능한 방법을 제공함에 있다.

본 반명의 다른 목적은 영역 가공을 위한 공구통로 결정 처리를 용이하게, 그리고, 단시간에 가능한 영역가공 방법을 제공함에 있다.

(발명의 개시)

본 발명은 영역을 특정하는 폐고선으로부터 소정량씩 영역의 내측으로 순차로 오프세트한 복수의 오프세트 통로에 따라서 공구를 이동시켜서 영역내부를 가공하는 영역가공 방법이다.

이 영역가공 방법에 있어서는 영역의 중심을 구하고, 이 중심이 영역의 내부에 존재하는지의 여부를 체크한다. 또, 중심과 영역의 각 장점을 각각 연결하는 각 선분이 폐곡선과 교차하는지의 여부를 체크한다.

그리하여, 중심이 영역내부에 존재하고, 그리고, 각 선분이 폐곡선과 교차하지 않는 경우에는 영역이 凸다각형이어도, 이 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할함이 없이 각 선분을 소정의 분할수로 분할하여 각 선분의 대응하는 분할점을 연결하여서된 복수의 폐통로에 따라서 공구를 이동시켜서 가공한다.

(발명의 최선 실시 형태)

제 1 도는 본 발명의 개략 설명도이다. 도면중, AR은 영역, OLC은 영역 AR을 특정하기 위한 폐곡선, OFC는 오프세트곡선, W는 영역의 중심, Pi는 영역의 정점, Li는 중심과 정점을 연결하는 선분, CPT₁∼CPT_n은 폐통로이다.

폐곡선 OLC로 둘러싸인 영역 AR의 중심 W를 연산하고, 이 중심 W가 영역 AR의 내부에 존재하는지의 여부를 체크한다. 그리고, 시게바늘방향 각도를 정 또는 부로하여,

를 구하고, a=0인때 중심은 영역 외부에 존재하는 것으로 하고, a=2π인때 중심은 영역내부에 존재하는것으로 판정한다.

중심 W가 영역내부에 존재할 경우에는 중심 W와 영역의 각 장점 Pi(i=1,2,…)를 각각·연결하는 각 선본 L1, L2, L3,…가 폐곡선 OLC와 교차하는지의 여부를 체크한다.

그리고, 시계바늘 방향의 각도를 정 또는 부로 했을때, 각도 P_1-1WP₁(i=1,2,…n)의 부호를 체크하고, 모두 동일 부호인 경우에는 모든 선분 L1∼L10은 폐곡선과 교차하지 않는 것으로 판정하고, 부호가 다른것이 있으면 적어도 1분의 선분이 교차하는 것으로 판정한다.

중심 W가 영역내부에 존재하고, 그리고 상기 각 선분이 폐곡선과 교차하지 않을 경우에는 각 선분을 소정의 분할수로 분할하고, 각 선본의 대응하는 분할점 P₁₁→P₁₂→P₁₃→P₁₄→P₁₅→P₁₆→P₁₇→P₁₈→P₁₉→P₁₁₀(i=a,b,…n)을 연결하여서된 복수의 폐통로 CPT₁∼CPT_n)에 따라서 공구를 이동시켜서 가공한다.

제 2 도는 본 반명 방법을 실시하는 NC 장치의 블록도, 제 3 도는 처리의 흐름도이다. 다음에, 제 1 도 내지 제 3 도에 따라 본 발명의 영역가공 방법을 설명한다.

NC 테이프 또는 메모리(이후 NC 테이프라 한다)(101)의 적소에는 영역가공에 필요한 영역가공 데이퍼가 기록되어 있다. 즉, NC 테이프(101)에는 통상의 수치제어 테이프에 가하여 영역가공 명령과 영역의 정점 Q1∼Q10의 위치 좌표시(x_J,y_j)와, 원호의 반경 rj와, 마무리 값 t와, 절입피치 P와, 절삭속도 fc와, 영역가공 데이터의 끝을 식별시키기 위한 데이터가 기록되어 있다. 그리고, 정점의 위치와 원호의 반경은, 에를들면, 조로하여 (x_j,y_j,r_j)의 형식으로 지령되며, 직선의 경우에는 r_j=0으로서 지령된다. 따라서, 제 1 도에 나타낸 영역 AR의 영역가공에 있어서는, Xx₁Xy₁RO ; Xx₂Xy₂RO ; Xx₃Xy₃RO : Xx₄Xy₄RO ; Xx₅Xy₅RO ; Xx₆Xy₆RO : Xx₇Xy₇Rr ; 에 의하여 영역이 특정된다.

(1) 조작반(102)상의 사이클 스타아트 버튼을 압압하여 기동을 걸면, 프로세서(103)는 NC 데이터 판독장치(104)로 하여금 1블록분의 NC 데이터를 NC 데이프(101)로부터 판독케한다.

(2) 이어서, 프로세서(103)는 ROM(105)에 기억되어 있는 제어프로그램의 제어하에서 이 판독한 NC 데이터를 디코우드하며, 이 NC 디코우더가 프로그램 엔드 "MO2" 또는 데이프 엔드 "M30"을 나타낸 데이터인지의 여부를 판별한다.

그리하여, 프로그램 엔드 도는 테이프 엔드이면 처리를 정지한다.

(3) 엔드데이터가 아니면, 프로세서 NC 데이터가 영역가공 지령 인지의 여부를 체크한다.

(4) NC 데이터가 영역가공 지령이 아니고 통로 데이터이면, 통로처리를 합하며, 또 NC 데이터가 기계측에 출력할 M-, S-, T- 기능명령이면, 이를 강전회로(107)를 통하여 공작기계(108)에 입력한다.

여기서, 프로세서(103)는 NC 데이터가 통로 데이터이면, 각 축 인크리멘탈값 Xi, Yi, Zi의 이동속도 F에 의하여 단위시간 △T당의 각 축 이동량 △X, △Y, △Z를 구하고, 펄스분배기(106)에 입력한다.

펄스분배기(106)는 입력데이터에 의하여 동시 3축의 펄스분배 연산을 행하여 부배펄스 X_p, Y_p, Z_p를 발생하며, 이를 각 축의 서어보회로(110X,110Y,110Z)에 출력하여, 공구를 절삭통로에 따라서 이동시킨다.

또 프로세서(103)는 △T마다 RAM(111)에 기억되어 있는 현재 위치 Xa, Ya, Za를 다음식에 의하여,

갱신(부호는 이동방향에 의존한다)하며, 동일하게 △T초마다 RAM(111)에 기억되어 있는 잔여 이동량Xr, Yr, Zr(Xr,Yr,Zr의 초기치는 인크리멘탈치 Xi,Yi,Zi이다)를 다음식에 의하여

갱신한다. 그리고 프로세서(103)는

로 되면, 가동부가 목포 위치에 도달한 것으로 하여 NC 데이터 판독장치(104)로 하여금 다음의 NC.데이터를 판독케한다.

(5) 한편, NC 데이터(101)로부터 판독된 NC 데이터가 영역 가공 지령이면, 프로세서(103)는 영역가공데이터의 끝을 나타내는 코우드가 판독될때까지 영역가공 데이터를 NC 데이터 판독장치(104)로 하여금 판독케하며 RAM(111)에 격납한다.

(6) 프로세서(103)는 NC 데이터가 판독될때마다 이 NC 데이터가 영역 가공 데이터의 끝을 나타내는 코우드 인지의 여부를 체크한다.

(7) NC 데이터가 영역 가공 데이터의 끝이면 다음에 프로세서(103)는 외형곡선 OLC(제 1 도 감소)로부터 공구반경 ra와 마무리값 t를 가산한 거리 D(=ra+t)만 오프세트한 곡선 OFC를 연산한다. 그리고, 공구반경 ra는 공구번호와 공구반경과의 대응을 기억하는 오프세트 메모리(112)로부터 지령공구번호에 대응하는 반경치를 판독함으로써 얻어진다.

또, 오프세트 곡선 OFC는 다음의 처리에 의하여 구해진다. 즉, 제 4 도에 나타낸 바와같이, 외형 곡선OLC를 특정하는 2개의 직선을 S1, S2로 하면, 직선 S1, S2로 부터 각각 거리 D만큼 떨어진 S1',S2'를 구하고, 직선 S1', S2'의 교점 P2를 구하면, 이 교점 P2가 오프세트 곡선 OFC를 특정하는 하나의 포인트로 된다. 따라서, 이하 동일하게하여, 교짐을 구하여, RAM(111)에 기억하면 오프세트 곡선 OFC가 구해지게된다.

(8) 이어서, 프로세서(103)는 오프세트 곡선 OFC에 원호 부분이 없으면, 이 원호부본은 직선근사 한다.그리고, 직선근사 처리에 있어서는 원호 부분과 직선 사이의 최대거리가 절임피치 이하로 되도록 한다.

제 5 도는 이와같은 직선근사 처리 설명도이다.

제 5 도(a)에 나타낸 바와같이, 원호 A1의 내측을 영역가공할 경우, 이 원호 A1과 (현)LN 사이의 최대거리 d는 원호반경을 r, 현 LN의 중심각을 θ로 하면,

로 된다. 따라서, d≤P로 되는 중심각 θ, 환언하면

을 만족하는 θ를 구하고, 이 θ로 원호 A1의 중심각 ∮를 분할하여, 각 분할점의 좌포치를 RAM(111)에 기억하면, 원호부분의 직선근사 처리가 종료한다.

또, 제 5 도(b)에 나타낸 바와같이, 원호 A1의 외측을 영역가공하는 경우에는 직선 LN, LN'의 교점 P와 원호 A1 사이의 최대거리 d는

으로 된다, 따라서, d

P로 되는 각도 θ, 환언하면,

을 충족하는 θ을 구하고, 이 θ에 의하여 원호부분을 직선근사하는 포인트 Pi를 구하여, RAM(111)에 기억하면 직선근사 처리가 종료한다.

(9) 직선근사 처리가 종료하면, 프로세서(103)는 직건근사된 오프세트 곡선 OFC'에 의하여 둘러싸인 영역의 중심 W를 구한다.

그리고, 영역의 중심 W는 다음의 처리에 의하여 연산된다. 여기서, 제 6 도에 나타낸 영역 PG의 중심을 구한다고 하면, 이 영역 PG를 복수의 3각형 TR1∼TR3으로 분해하여 각 3각형의 중심 W₁₁∼W₁₃과 면적 SQ₁∼SQ₃를 연산한다. 이어서, 중심 W₁₁과 중심 W₁₂를 연결하는 선분 W₁₂W₁₁을 SQ₁: SQ₂(면적비)로 분할하는 포인트 W₂₁을 구한다. 단, 포인트 W₂₁은 4변형 P₁P₂P₃P₄의 중심이다. 그리고, 포인트 W₂₁은 산출후, W₁₃W₁₂를 면적비(SQ₁+SQ₂) : SQ₃로 분할하는 포인트 W를 구하면, 이 포인트 W가 영역 PG의 중심으로 된다.

(10) 이상으로써, 영역의 중심 W가 구해지면, 이 중심 W가 영역 AR의 외부에 존재하는지의 여부를 체크한다. 그리고, 중심 W가 영역의 외부에 존재하는지의 여부는 반시계바늘방향 각도를, 예를들면, 정으로하여,

을 구하여(단,P₁₁=P₁),(i) a=0인때 중심은 영역외부에 존재하는 것으로 하고,(ii) a=2π인때, 중심은 영역내부에 존재하는 것으로 하고,(iii) 0＜a＜2π인때, 중심은 오프세트 곡선 OFC'상에 존재한다고 판정한다.

제 7 도(A)는 중심 W가 영역 외부에 존재하는 예로서,(9)식에 의하여 얻어지는 각도의 총합 a는 영으로 됨이 이해된다.

(11) 중심 W가 영역내부에 존재할 경우에는 중심 W와 영역의 각 장점 Pi(i=1,2,…10)를 각각 연결하는각 선분 Li(i=1,2,…10)가 폐곡선 OFC'와 교차하는지의 여부를 체크한다, 그리고, 교차하는지의 여부는 반시계바늘방향의 각도를 예를들면, 정으로 했을대, 각도 P₁WP₁₊₁(i=1,2,…10)의 부호를 체크하며, 모두 동일부호의 경우에는 모든 선분(L1∼L10)은 폐곡선 OFC'와 교차하지 않는 것으로 판정하고, 부호가 다른 것이 있으면, 적어도 1본의 선분이 폐곡선과 교차한다고 판정한다.

제 7 도(b)는 하나의 선분이 오프세트 곡선 OFC'와 교차하는 영역 형상 예로서, 각 P₅WP₆만이 시계바늘방향 각도로 되어 있다. 그리하여, 중심 W와 정점 P₆를 연결하는 선분 L₆가 오프세트 곡선 OFC'와 교차하고 있다.

(12) 전 선분 L1∼L10이 오프세트 곡선 OFC'와 교차하지 않으면, 각 선분 L1∼L10중 가장 긴 선분의 선길이 I을 구하고, 그런후에 다음식

P≥1/n

을 만족하는 최대의 정수 n을 구하여, 이 정수 n을 분할수로 한다. 단 P는 절입피치이다.

(13) 각 선분 L1∼L10을 n으로 분할하는 분할점.

의 좌표치를 구하여, RAM(111)에 기억한다.

(14) 각 선분의 분할점의 좌표치가 구해지면, 이 각 선분의 대응하는 분할점.

을 연결하여서된 복수의 폐통로 CPT1, CPT2,…CPTn을 생성한다.

(15) 폐통로가 생성되면, 프로세서(103)는 이 생성된 페통로에 따라서 공구를 이동시키고, 맨나중에, 오프세토 곡선 OFC'에 따라서 공구를 이동시켜서 영역 AR의 가공을 행한다.

즉, 프로세서(103)는 RAM(111)에 기억되어 있는 제 1 페통로 CPT1의 시점 Pa₁의 좌표치를 사용하여,공구를 초기위치로부터, 이 시점 Pa₁에 어프로우치 시키기 위한 수치데이터(초기위치와 시점 Pa₁사이의 인크리멘탈치)를 구하고, 이 인크리멘탈치를 사용하여, 상기의 통로 처리를 실행한다. 그리하여, 어프로우치 완료후, 프로세서는 공구를 제1폐통로 CPTi에 따라서 포인트 Pa₂까지 절삭 보내기로 이동시키며, 이후 순차로 공구를 제 1 폐통로 CPT1에 따라서 Pa₂→Pa₃→Pa₄→…→Pa₁₀→Pa₁로 이동시켜서 절삭을 행한다. 제 1 폐통로에 따른 절삭이 종료하면, 포인트 Pb₁에 공구를 절삭 보내기로 시프트시키며 (Pa₁→Pa₁), 이후,동일하게 제 2 폐통로 CPT2, 제 3 폐통로…제n폐통로 CPTn에 따른 절삭을 행하며, 맨나중에, RAM(111)에 기억되어 있는 오프세트 곡선 OFC'를 특정하는 데이터에 따라서 공구를 이 오프세트 곡선에 따라서 이동시키면, 영역가공 처리가 종료한다. 이후, 다음 NC 데이터를 NC 테이프로부터 판독하여 상기 처리를 반복한다.

그리고, 절삭에 있어서는 공구의 이동순서가 CPT1→CPT2→…→CPTn→OFC'로 되는 경우에 대하여 설명하였으나, CPTn→…→CPT2→CPT1→OFC'의 순서로 가공할 수도 있다.

(16) 한편, 스텝(10),(11)에 있어서, 중심이 영역의 외부에 존재할 경우, 또는 중심과 정점을 연결하는 선분이 오프세트 곡선과 교차할 경우에는 오프세토 곡선에 의하여 둘러싸인 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할한다. 凸 다각형 분할처리는, 예를들면, 미국출원 제776,205호 명세서를 창조바람.

그리고, 이후 영역 형상이 제 8 도에 나타낸 형상으로 하여 설명한다. 여기서, 凸 다각형 생성처리에 의하여 2개의 凸 다각형 PG1, PGz가 생성된다. (17) 凸 다각형의 생성처리가 종료하면, 프로세서(103)는 각 凸 다각형 PG1, PGz의 중심 W₁, W₂(제8도(a) 참조)와, 서로 인접하는 2개의 凸 다각형의 경계선 Bi(=B1)의 중섬 Mi(=M1)를 연산한다. 그리고, 중심 W₁, W₂와 중점 M1을 순차로 연결하여서된 곡선은 기선 BSL이라 한다.

(18) 다음에, 프로세서(103)은 각 凸 다각형 PG1, PG2마다 중심과 정점을 연결하는 선분(S₁₁∼S₁₆: S₂₁∼S₂₄)중 최대의 길이를 갖는 선분을 구한다. 제 8 도의 예에서는 凸 다각형 PG₁에 내하여는 선분 S₁₆이 최대길이로 되며, 凸 다각형 PG₂에 대하여는 선분 S₂₃이 최대 길이로 된다.

(19) 이어서, 프로세서는 최대선분 S₁₆을 등분할 하여서된 분할선의 길이가 절입피치 P 이하로서 이 절입피치에 가장 가까운 값으로 되는 분할수 N1을 구하며, 이어서, 동일하게 최대선분 S₂₃에 내하여 분할수N2를 구한다. 즉, 프로세서(103)는 각 최대 선분마다 분할수 Ni(i=1,2,…)를 구한다.

그런후에, 프로세서(103)는 최대의 분할수 M과 최대의 凸 다각형을 구한다. 제 8도의 예에서는 M=10에서 최대의 凸 다각형은 PG₁이다.

(20) 이어서, 프로세서(103)는 최대의 凸 다각형으로 인접하는 凸 다각형의 분할수 Ni중 최대의 분할수m을 구한다. 제 8 도의 예에서는 인접하는 凸 다각형은 PG₂밖에 없으므로 이 凸 다각형의 분할수가 m으로 되며, m=4이다.

(21) m이 구해지면, 최대의 凸 다각형 PG₁의 중심 W₁과, 정점 P₁₁~P₁₆을 연결하는 선분 S₁₁∼S₁₆을 M등분하며, 또, 이 최대의 凸 다각형 PG₁에 인접하는 凸 다각형 PG₂의 중심 W₁와 정점 P₂₁∼P₂₄를 연결하는 선분 S₂₁∼S₂₄를 각각 m등분하며, 그리고 경계선 Bi(=B1)의 중점 Mi(=M1)와, 이 경계선의 2개의 단점 P₁₄, P₁₅를 연결하는 중선 B₁₁, B₁₂를 각각 m 등분한다.

(22) 각 분할점이 구해지면, 프로세서(103)는 최내의 凸 다각형 PG₁의 중심 W₁과, 정점 P₁₁∼P₁₆을 연결하는 선분 S₁₁∼S₁₆중 중심측의 대응하는 분할점 Q₁₁→Q₁₆→Q₁₅→Q₁₄→Q₁₃→Q₁₂(i=1,2,…5)을 순차로 연결하여서 된 (M-m-1)개의 폐통로 LP1∼LP(제8도(b) 참조)를 생성한다.

(23) 그런후에, 프로세서는 최대의 凸 다각형 PG₁의 중심 W₁과, 중점M₁을 연결하는 선분 W₁M₁을 등분하여, 중점축으로부터 세어서 m번째의 분할점 Ki(=K1)를 구한다(제 8 도(a) 참조).

(24) 분할점 K₁이 구해지면, 프로세서는 K₁점과 상기 중점 M₁에 의하여 2분되는 경계선 B₁의 2개의 단점 P₁₅, P₁₄를 연결하는 2개의 선분 BL_l, BL₂를 각각 m 등분하는 분할점 q₁₁∼q₁₃, q₂₁∼Q₂₃을 구한다.

(25) 그런후에, 프로세서(103)는 각 凸 다각형의 중심과 정점을 연결하는 선분 S_sj(S₁₁∼S₁₆, S₂₁∼S₂₄)와K_i(=K_i)점과 단점 P₁₄, P₁₅를 연결하는 2본의 선분 BL₁, BL₂와, 각 중선 B₁, B₂의 각각 대응하는 분할점을 순차로 연결하여 (m-1)게의 폐통로 CP₁∼CP₃를 생성한다. 단, 폐통로 CP은 Q₇₁→Q₇₆→Q₇₅→ q₁₁→m₁₁→R₁₄→R₁₃→R₁₂→R₁₁→m₂₁→q₂₁→Q₇4→Q₇₃→Q₇₂→Q₇₁로 되며, 또 폐통로 CP₂는→Q₈₆→Q₈₅→q₁₂→m₁₂→R₂₄→R₂₃→R₂₂→R₂₁→m₂₂→q₂₂→Q₈₄→Q₈₃→Q₈₂→Q₈₁로 되며, 이하 동일하게 폐통로 CP₃가 생성된다. 또 CP₀는 Q₆₁→Q₆₆→Q₆₅→K₁→M₁→W₂→M₁→K₁→Q₆₄→Q₆₃→Q₆₂→Q₆₁로 한다.

(26) 이상으로써, 각 폐통로 LP₁∼LP₅및 폐통로 CP₀∼CP₃가 구해지면, 프로세서(103)는 (a) 먼저 W₁에 공구를 이동시키고, (b) 이어서, 폐통로 LP₁→LP₂→LP₃→LP₄→LP₅→CP₀→CP₁→CP₂→CP₃에 따라서, 공구를 이동시키며,(c) 맨나중에, 오프세트 곡선 OFC에 따라서 공구를 이동시키면 영역 AR의 가공이 종료한다.

따라서. 프로세서(103)는 상기 처리에 의하여 RAM(111)에 기억되어 있는 기선 BSL의 시점 W₁의 좌표치를 사용하여, 공구를 초기 위치로부터 이 시점 W₁에 어프로우치 시키기 위한 수치 데이터(초기 위치와시점 W₁사이의 인크리멘탈치)를 구하고, 이 인크리엔탈치를 사용하여, 통상의 통로제어를 실행한다.

그리하여, 어프로우치 완료후, 프로세서(103)는 공구를 포인트 Q₁₁으로 이동시킨 후, 제 1 의 폐통로 LP₁에 따라서 절삭 보내기로 이동시키며, 이후 동일하게 순차로 공구를 LP₂, LP₃,…LP₅, CP₀, CP₁, CP₂,…CP₃에 따라서 이동시켜 절삭을 행한다.

그리하여, 맨나중에, RAM(111)에 기억되어 있는 오프세트 곡선 OFC를 특정하는 데이터에 따라서 공구를 오프세트 곡선 OFC에 따라서 이동시키면, 영역가공 처리가 종료한다. 이후 다음 NC 네이더를 NC 데이프로부터 판독하여 상기 처리를 반복한다.

그리고, 절삭에 있어서, 공구의 이동순서가 LP₁→LP₂…LP₅→CP₀→CP₁→CP₂→CP₃의 경우에 대하여 설명하였으나, 그 반대이어도 무방하다.

또, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니며, 상기 방법에 의하여, 영역 가공을 위한 공구통로 데이터를 포함한 NC 테이프(NC 데이터)를 생성하며, 이 NC 데이터를 NC 장치에 입력하여, 영역가공 하도록 구성할 수도 있다.

이상 본 발명에 의하면, 거미집 모양의 영역가공 방법에 있어서, 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할할 것인지의 여부를 체크하여, 분할할 필요가 없는 경우에는 분할함이 없이, 거미집 모양의 공구통로를 결정하고, 이 통로에 따라서 공구를 이동시켜서 가공을 행하도록 구성하였으므로, 통로결정의 처리가 용이하게되여, 통로결정에 소요하는 시간이나 가공시간을 단축할 수가 있다.

본 발명은 영역가공 방법에 관한 것으로 특히 폐곡선에 둘러싸인 영역의 내부를 가공하는 영역가공 방법에 관한 것이다.

제 1 도는 본 발명의 영역가공 방법의 개략 설명도.

제 2 도는 본 발명 방법을 실시하는 NC 장치의 블록도.

제 3 도는 본 발명의 영역가공 방법의 처리의 흐름도.

제 4 도는 오프세트 곡선의 산출 설명도.

제 5 도는 원호 부분을 직선 근사하는 방법의 설명도.

제 6 도는 중심 산출법 설명도.

제 7 도(a)는 중심이 영역외부에 존재하는 경우의 영역 형상예.

제 7 도(b)는 중심과 정점을 연결하는 선분이 폐곡선과 교차하는 경우의 형상예.

제 8 도는 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할하는 경우의 영역가공 방법 설명도.

제 9 도는 종래의 영역가공 방법 설명도.

제10도는 상향절삭법 및 하향절삭법의 설명도.

제11도는 이미 제안되어 있는 거미집모양 영역가공 방법 설명도.

Claims

폐곡선으로 둘러싸인 영역내부를 가공하는 영역가공 방법에 있어서, 이 폐곡선으로 둘러싸인 영역의 중심을 연산하는 제 1 스텝, 이 중심이 영역의 내부에 존재하는지의 여부를 체크하는 제 2 스텝, 중심이 영역내부에 존재할 경우에는 중심과 영역의 각 정점을 각각 연결하는 선분이 폐곡선과 교차하는지의 여부를 체크하는 제 3 스텝, 중심이 영역내부에 존재하고, 그리고 상기 각 선분이 폐곡선과 교차하지 않는 경우에는 각 선분을 소정의 분할수로 분할하는 제 4 스텝, 상기 각 선분의 대응하는 분할점을 연결하여서 된 복수의 폐통로에 따라서 공구를 어동시켜서 가공하는 제 5스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 영역가공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스텝은 영역의 중심을 W 영역의 정점을 연속적으로 P₁, P₂, P₃… P_n로하고, 시계바늘방향의 각도를 정 도는 부로 했을때,

을 구하는 스텝과, a=0인때, 중심은 영역 외부에 존재하는 것으로 하고, a=2π인때, 중심은 영역 내부에 존재하는 것으로 판정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 영역가공 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 스텝은 시계바늘방향의 각도를 정 또는 부로 했을때
P₁WP₁₊₁(i=1,2,…n)의 부호를 체크하는 스텝, 모두 동일부호인 경우에는 선분은 폐곡선과 교차하지 않는다고 판정하고, 부호가 다른 것이 있으면, 교차한다고 판정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 영역가공 방법.
제 1 항에 있어서, 중심이 영역 외부에 존재할 경우, 또는 중심이 영역 내부에 존재하여도 이 중심과 영역의 각 정점을 각각 연결하는 선분이 폐곡선과 교차할 경우에는 영역을 복수의 凸 다각형으로 분할하여 공구 통로를 구하는 제 6 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 영역가공 방법.