KR102269557B1 - Oil pressure adjusting method - Google Patents

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KR102269557B1
KR102269557B1 KR1020200143523A KR20200143523A KR102269557B1 KR 102269557 B1 KR102269557 B1 KR 102269557B1 KR 1020200143523 A KR1020200143523 A KR 1020200143523A KR 20200143523 A KR20200143523 A KR 20200143523A KR 102269557 B1 KR102269557 B1 KR 102269557B1
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hydraulic pressure
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clamping
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equation
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문홍만
김상원
한영근
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덕흥 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a hydraulic control method for clamping. A processing load applied to a workpiece is calculated by a control unit by measuring a current of a spindle motor. According to an increase or decrease of the calculated current, the control unit controls a hydraulic pressure providing means and a hydraulic pressure acting on a clamping ring is increased or decreased, thereby capable of flexibly responding to changes in machine loads, and stably fixing the workpiece.

Description

클램핑용 유압 조절 방법{OIL PRESSURE ADJUSTING METHOD}Hydraulic adjustment method for clamping {OIL PRESSURE ADJUSTING METHOD}

본 발명은 가공 대상물에 작용되는 가공 부하는 상기 스핀들 모터의 전류를 측정하여 제어부에 의해 산출하고, 상기 산출된 전류의 증감에 따라 제어부가 유압 제공 수단을 제어하여 상기 클램핑 링에 작용되는 유압을 증감하여 가공 부하가 변동하여도 이에 유연하게 대응할 수 있어 가공 대상물을 안정적으로 고정할 수 있는 클램핑용 유압 조절 방법이다.In the present invention, the processing load applied to the object to be processed is calculated by the control unit by measuring the current of the spindle motor, and according to the increase or decrease of the calculated current, the control unit controls the hydraulic pressure providing means to increase or decrease the hydraulic pressure applied to the clamping ring This is a clamping hydraulic pressure control method that can flexibly respond to changes in machining load and stably fix the object to be machined.

일반적으로 공작기계(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 회전력을 발생하는 구동부(M)와, 상기 구동부(M)에 의해 회전하는 샤프트(S) 및 상기 샤프트(S)의 상단에 구비되어 회전하는 테이블(T)을 포함한다. 상기 테이블(T)상에 가공 대상물(W)이 적재되어 고정되고, 상기 가공 대상물(W)에 가공 툴(TL)이 진입하여 가공하게 된다. 이때, 상기 가공 툴(TL)이 정지된 상태에서 상기 가공 대상물(W)이 회전하며 가공되는 경우가 있고, 반대로 가공 대상물(W)이 정지된 상태에서 가공 툴(TL)이 스핀들 모터(SM)에 의해 회전하면서 가공 대상물(W)을 가공하는 경우가 있다.In general, the machine tool 1 is provided at the upper end of the shaft (S) and the shaft (S) rotated by the drive unit (M) for generating a rotational force as shown in Figure 1, the drive unit (M) rotates It includes a table T. The processing object W is loaded and fixed on the table T, and the processing tool TL enters the processing object W to process. At this time, there is a case in which the processing object W is rotated and processed in a state in which the processing tool TL is stopped. Conversely, in a state in which the processing object W is stopped, the processing tool TL is operated by the spindle motor SM. In some cases, the object W is processed while rotating.

이때, 상기 가공 대상물(W)이 정지된 상태를 유지하기 위해서는 테이블(T)과 샤프트(S)가 정지된 상태를 유지해야 한다. 이를 위해 종래에는 클램핑 링(CR)이 이용되었다. 상기 클램핑 링(CR)은 링 형상을 가지며 샤프트(S) 주위를 감싸는 형상을 가지며 중앙에 투입홈(CR1)이 형성되어 상기 투입홈(CR1)에 유압이 투입된다. 상기 투입되는 유압에 의해 상기 클램핑 링(CR)이 팽창하며 샤프트(S)와 접촉하게 되고 이에 의해 상기 샤프트(S)가 정지된 상태를 유지한다.At this time, the table (T) and the shaft (S) must be maintained in a stopped state in order to maintain the processing object (W) in a stopped state. For this purpose, a clamping ring (CR) is conventionally used. The clamping ring CR has a ring shape, has a shape surrounding the shaft S, and has an input groove CR1 formed in the center, so that hydraulic pressure is applied to the input groove CR1. The clamping ring CR expands by the input hydraulic pressure and comes into contact with the shaft S, thereby maintaining the shaft S in a stopped state.

그런데, 상술된 종래 기술의 경우 가공 대상물(W)의 재질이나 가공 방법에 따라 상기 가공 툴(TL)에 의해 가공 대상물(W)에 작용되는 힘이 달라질 수 있는데, 이때, 상기 가공 대상물(W)이 회전되지 않도록 클램핑 링(CR)에 공급되는 유압을 조절하기가 어려워 가공 대상물(W)을 안정적으로 고정하기가 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of the above-described prior art, the force applied to the object W by the processing tool TL may vary depending on the material or processing method of the object W. In this case, the object W It is difficult to adjust the hydraulic pressure supplied to the clamping ring CR so that it is not rotated, so that it is difficult to stably fix the object W to be processed.

한편, 상술한 클램핑 링 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.On the other hand, the above-described clamping ring itself is widely known and is particularly described in detail in the following prior art documents, and a description and illustration thereof will be omitted.

일본 등록 특허 제4731665호Japanese Registered Patent No. 4731665 한국 공개 특허 제10-2017-0111577호Korean Patent Publication No. 10-2017-0111577 미국 등록 특허 제10427262호US Registered Patent No. 10427262

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공 대상물에 작용되는 가공 부하는 상기 스핀들 모터의 전류를 측정하여 제어부에 의해 산출하고, 상기 산출된 전류의 증감에 따라 제어부가 유압 제공 수단을 제어하여 상기 클램핑 링에 작용되는 유압을 증감하여 가공 부하가 변동하여도 이에 유연하게 대응할 수 있어 가공 대상물을 안정적으로 고정할 수 있는 클램핑용 유압 조절 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, the processing load applied to the processing object is calculated by the control unit by measuring the current of the spindle motor, and according to the increase or decrease of the calculated current, the control unit controls the hydraulic pressure providing means An object of the present invention is to provide a method for adjusting the hydraulic pressure for clamping that can flexibly respond to changes in machining load by increasing or decreasing the hydraulic pressure applied to the clamping ring, thereby stably fixing the object to be processed.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and another object not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가공 대상물(W)이 안착되는 테이블(T)과, 상기 테이블(T)을 회전하는 샤프트(S)와, 상기 샤프트(S)를 클랭핑하는 클랭핑 링(CR)과 상기 클램핑 링(CR)에 유압을 제공하는 유압 제공 수단(O)과, 상기 테이블(T) 일 측에 배치되어 상기 가공 대상물(W)을 가공하는 가공 툴(TL)과 상기 가공 툴(TL)을 구동하는 스핀들 모터(SM)와 제어부(CON)를 포함하여 상기 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 조절하는 방법으로서, 가공 대상물(W)에 작용되는 가공 부하는 상기 스핀들 모터(SM)의 전류를 측정하여 제어부(CON)에 의해 산출하고, 상기 상기 산출된 전류의 증감에 따라 제어부(CON)가 유압 제공 수단(O)을 제어하여 상기 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 증감하는 클램핑용 유압 조절 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a table (T) on which a processing object (W) is seated, a shaft (S) rotating the table (T), and a clamping ring for clamping the shaft (S) (CR) and a hydraulic pressure providing means (O) for providing hydraulic pressure to the clamping ring (CR), and a machining tool (TL) disposed on one side of the table (T) to process the object (W) and the machining A method of regulating hydraulic pressure applied to the clamping ring CR, including a spindle motor SM and a control unit CON for driving the tool TL, wherein the machining load applied to the workpiece W is the spindle motor The current of SM is measured and calculated by the control unit CON, and the control unit CON controls the hydraulic pressure providing means O according to the increase or decrease of the calculated current to act on the clamping ring CR. To provide a method for adjusting the hydraulic pressure for clamping to increase or decrease the

상기에서, 상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식1에 의해 정해진다.In the above, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means O is determined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.8*Tm < M <Tm0.8*Tm < M < Tm

이때, M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압 이고, Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압임. In this case, M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means, and Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means.

상기에서, 상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식2에 의해 정해진다.In the above, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means O is determined by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

M = D1 * T1 + K M = D1 * T1 + K

단 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6TmOnly 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6Tm

이때, Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압이고, M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압이며, D1은 기본 상수로서 0.8 초과 1 미만의 값을 가진다. At this time, Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means, M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means, and D1 is a basic constant and has a value greater than 0.8 and less than 1.

또한 T1은 유압 기본값으로서 0.5Tm이고, K는 가공변수로서 스핀들 모터의 소비전류값과 샤프트 중심에서 가공위치까지의 거리 및 소음 정도에 따라 결정되며 0.4Tm < K < 0.5 Tm의 값을 가진다. In addition, T1 is the default hydraulic pressure of 0.5Tm, and K is a machining variable, which is determined according to the current consumption value of the spindle motor, the distance from the shaft center to the machining position, and the noise level, and has a value of 0.4Tm < K < 0.5 Tm.

상기에서, 상기 K는 아래의 수학식3에 의해 정해진다.In the above, K is determined by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

K = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψK = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψ

이때, C1은 모터 상수로서 0.8 이상 1이하이며, θ는 모터 변수값으로서 0.3Tm이고, C2는 거리 상수로서 0.8 이상 1이하이고, φ는 거리 변수값으로서 0.1Tm 이며, C3는 소음 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가지고, ψ는 소음 변수값으로서 0.1Tm의 값을 갖게된다. At this time, C1 is 0.8 or more and 1 or less as a motor constant, θ is 0.3Tm as a motor variable value, C2 is 0.8 or more and 1 or less as a distance constant, φ is 0.1Tm as a distance variable value, and C3 is 0.8 as a noise constant Above and below 1, ψ has a value of 0.1Tm as a noise variable value.

상기에서, 상기 C1의 결정을 설명하면, Im은 스핀들 모터의 최대 전류값이고, Iav는 스핀들 모터의 평균 전류값이며, Ir은 측정된 스핀들 모터의 전류값인 경우, 상기 C1은 Ir = Im일때 C1은 1이 되고, Ir<Iav일때 C1은 0.8이며, Ir > Iav일때 C1은 0.9로 결정된다. In the above, when explaining the determination of C1, Im is the maximum current value of the spindle motor, Iav is the average current value of the spindle motor, Ir is the measured current value of the spindle motor, C1 is when Ir = Im C1 becomes 1, when Ir<Iav, C1 is 0.8, and when Ir>Iav, C1 is determined to be 0.9.

상기에서, 상기 C2의 결정에 대해 설명하면, Lm은 테이블(T)의 대각선 방향 최대 길이이고, Lr은 샤프트의 중심점에서 가공 위치까지의 거리인 경우, Lr<0.3Lm인 경우 C2는 0.8이고, 0.3Lm≤Lr≤0.5Lm인 경우 C2는 0.9이며, Lr>0.5Lm인 경우 C2는 1로 결정한다.In the above, when describing the determination of C2, Lm is the maximum diagonal length of the table T, Lr is the distance from the center point of the shaft to the machining position, C2 is 0.8 when Lr<0.3Lm, When 0.3Lm≤Lr≤0.5Lm, C2 is 0.9, and when Lr>0.5Lm, C2 is determined as 1.

상기에서, 상기 C3의 결정에 대해 설명하면, Vm은 최대 소음값이고, Vav는 평균 소음값이고, Vr은 측정 소음값인 경우 Vr<0.7Vm인 경우 C3는 0.8이고, 0.7Vav≤Vr≤1.5Vm인 경우 C3는 0.9이며, Vr>1.5Vm인 경우 C3는 1로 결정한다.In the above description of the determination of C3, Vm is the maximum noise value, Vav is the average noise value, and Vr is the measured noise value. When Vr<0.7Vm, C3 is 0.8, 0.7Vav≤Vr≤1.5 For Vm, C3 is 0.9, and when Vr>1.5Vm, C3 is determined to be 1.

상기에서, 상기 [수학식3]에 의해 계산된 K 값이 K < 0.4 Tm 인 경우 K = 0.4 Tm 으로 정하고 K > 0.5 Tm 인 경우 K = 0.5 Tm 으로 정한다. In the above, when the K value calculated by [Equation 3] is K < 0.4 Tm, K = 0.4 Tm is set, and when K > 0.5 Tm, K = 0.5 Tm is set.

상기 [수학식3]에 의해 계산된 K을 이용하여 [수학식2]에 의해 M값을 결정하는데, 이때 D1은 K = 0.4 Tm 인 경우 D1=0.8로 정하고, K = 0.5 Tm 인 경우 D1=1로 정하며, 0.4Tm < K < 0.5 Tm 인 경우 D1=0.9로 정하며, M > Tm 인 경우 M = Tm 으로 정한다.M value is determined by [Equation 2] using K calculated by [Equation 3], where D1 is set as D1 = 0.8 when K = 0.4 Tm, and D1 = when K = 0.5 Tm It is set as 1, and when 0.4Tm < K < 0.5 Tm, D1=0.9 is set, and when M > Tm, it is set as M = Tm.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary meaning, and the inventor may properly define the concept of the term to describe his invention in the best way. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이상 설명한 본 발명에 의해 가공 부하가 변동하여도 이에 유연하게 대응할 수 있어 가공 대상물을 안정적으로 고정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, it is possible to flexibly respond to changes in the machining load, so that the object to be processed can be stably fixed.

도 1은 일반적인 클램핑 링을 설명하는 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑용 유압 조절 방법을 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a typical clamping ring;
2 and 3 are schematic diagrams for a method for adjusting hydraulic pressure for clamping according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following embodiments do not limit the scope of the present invention, but are merely exemplary of the elements presented in the claims of the present invention, and are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and constitute the scope of the claims Embodiments including substitutable elements as equivalents in elements may be included in the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 가공 대상물(W)이 안착되는 테이블(T)과, 상기 테이블(T)을 회전하는 샤프트(S)와, 상기 샤프트(S)를 클랭핑하는 클랭핑 링(CR)과 상기 클램핑 링(CR)에 유압을 제공하는 유압 제공 수단(O)과, 상기 테이블(T) 일 측에 배치되어 상기 가공 대상물(W)을 가공하는 가공 툴(TL)과 상기 가공 툴(TL)을 구동하는 스핀들 모터(SM)와 제어부(CON)를 포함한다. 상기 테이블(T)과 샤프트(S) 그리고 클램핑 링(CR)과 가공 툴(TL) 및 스핀들 모터(SM)는 종래 기술을 적용할 수 있어 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 2, the machine tool 10 according to an embodiment of the present invention includes a table T on which a processing object W is seated, a shaft S rotating the table T, and the A clamping ring (CR) for clamping the shaft (S), a hydraulic pressure providing means (O) for providing hydraulic pressure to the clamping ring (CR), is disposed on one side of the table (T) to the processing object (W) It includes a machining tool TL for machining and a spindle motor SM and a controller CON for driving the machining tool TL. The table (T), the shaft (S), the clamping ring (CR), the machining tool (TL), and the spindle motor (SM) can be applied to the prior art, detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 가공 대상물(W)에 작용되는 가공 부하는 상기 스핀들 모터(SM)의 전류를 측정하여 제어부(CON)에 의해 산출하고, 상기 상기 산출된 전류의 증감에 따라 제어부(CON)가 유압 제공 수단(O)을 제어하여 상기 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 증감하는 것이다. 널리 알려진 바와 같이 스핀들 모터(SM)에 의해 가공 툴(TL)이 회전하면서 가공 대상물(W)을 가공한다. 이때, 상기 가공 대상물(W)의 재질이나 가공 방법에 따라 상기 가공 대상물(W)에 작용되는 가공 부하는 달라진다. 예를 들어 가공 대상물(W)의 강도가 높은 경우 가공 부하가 상승하고 이에 의해 가공 대상물(W)에 작용되는 회전력 역시 상승한다. In the present invention, the processing load applied to the processing object W is calculated by the control unit CON by measuring the current of the spindle motor SM, and the control unit CON provides hydraulic pressure according to the increase or decrease of the calculated current By controlling the means (O), the hydraulic pressure applied to the clamping ring (CR) is increased or decreased. As is widely known, the processing object W is processed while the processing tool TL is rotated by the spindle motor SM. At this time, the processing load applied to the processing object (W) varies according to the material or processing method of the processing object (W). For example, when the strength of the object W is high, the processing load increases, thereby also increasing the rotational force applied to the object W.

이때, 상기 가공 대상물(W)은 테이블(T)에 의해 지지되고, 상기 테이블(T)은 샤프트(S)에 의해 지지된다. 상기 가공 대상물(W)이 회전하지 않고 고정 상태를 유지하기 위해 상술된 바와 같이 클램핑 링(CR)이 샤프트(S)를 클램핑하여 샤프트(S)가 고정 상태를 유지하게 된다. At this time, the object W is supported by the table T, and the table T is supported by the shaft S. The clamping ring CR clamps the shaft S as described above in order to maintain the fixed state without rotating the workpiece W, so that the shaft S is maintained in a fixed state.

그런데, 종래 기술의 경우 가공 부하가 상승하는 경우 가공 대상물(W)과 테이블(T) 그리고 샤프트(S)에 전달되는 회전력이 증가하고 이에 의해 클램핑 상태가 해제되어 가공 대상물(W)과 테이블(T)이 회전하여 정밀한 가공이 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of the prior art, when the processing load increases, the rotational force transmitted to the processing object W, the table T, and the shaft S increases, and thereby the clamping state is released, and the processing object W and the table T ) was rotated, so there was a problem that precise machining was difficult.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 가공 부하의 증감에 따라 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 증감하여 클램핑 상태가 안정적으로 유지되도록 하고 이에 의해 가공 대상물(W)이 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.The present invention solves this problem so that the clamping state is stably maintained by increasing or decreasing the hydraulic pressure applied to the clamping ring (CR) according to the increase or decrease of the machining load, and thereby the object (W) to be processed can be maintained in a stable fixed state. will do

상기 가공 부하는 스핀들 모터(SM)의 소비 전류를 측정해서 산출할 수 있다. 널리 알려진 바와 같이 가공 툴(TL)에 회전력을 전달하는 스핀들 모터(SM)의 소비 전류는 가공 부하가 증가할 수록 많은 토크가 필요하여 소비 전류가 증가한다. 본 발명은 제어부(CON)에 의해 스핀들 모터(SM)의 전류를 측정하여 부하를 산출하게 된다. 상기 제어부(CON)에서는 측정된 전류값과 기 저장된 데이터를 이용하여 유압 제공 수단(O)-예를 들어 펌프 등-을 제어할 수 있다. 예를 들어 전류의 증가 폭에 따라 필요한 클램핑 힘이 규정된 테이블 데이터를 확보한 후 상기 산출된 전류값에 의해 필요한 클램핑 힘을 산출하고 나서, 상기 산출된 클램핑 힘을 부여할 수 있는 유압을 산출하여 이를 구현할 수 있도록 상기 유압 제공 수단(O)을 제어하는 것이다.The machining load can be calculated by measuring the current consumption of the spindle motor SM. As is widely known, the current consumption of the spindle motor SM that transmits the rotational force to the machining tool TL requires more torque as the machining load increases, and thus the current consumption increases. In the present invention, the load is calculated by measuring the current of the spindle motor SM by the control unit CON. The control unit CON may control the hydraulic pressure providing means O—for example, a pump, etc.—using the measured current value and pre-stored data. For example, after securing table data in which the required clamping force is specified according to the increase in current, the required clamping force is calculated based on the calculated current value, and then the hydraulic pressure that can apply the calculated clamping force is calculated. It is to control the hydraulic pressure providing means (O) to implement this.

보다 구체적으로 상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식1에 의해 정해지는 것도 가능하다.More specifically, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means O may be determined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.8*Tm < M <Tm0.8*Tm < M < Tm

이때, M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압이고, Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압이다. 즉, Tm은 이미 정해져 있는 값이고 제어부(CON)에 의해 토출되는 압력은 0.8*Tm < M <Tm 범위로 하는 것이다. 이때, 상술된 바와 같이 측정된 스핀들 모터(SM)의 전류 값 증감에 따라 상기 0.8Tm < M <Tm 범위 이내에서 기 설정된 테이블 데이터에 따라 상기 M에 해당하는 유압이 토출되도록 제어부(CON)에서 상기 유압 제공 수단(O)을 제어한다. 한편, 상기 M의 범위는 다수 번의 반복적인 실험에 의해 정해진 것이다. 예를 들어 실험 결과 M 값이 0.8Tm이하인 경우 가공 부하가 가파르게 상승한 경우 이에 대응하지 못하여 클램핑이 해제됨을 확인하였다. 또한, 실험 결과 유압인 M값이 최대 유압인 Tm 인 경우 공작기계의 내구성이 떨어지는 현상이 확인되었다. 따라서, 실험 결과 상기 M 값의 범위가 0.8Tm를 초과하되 Tm 미만이 것이 최적 범위임을 확인하였다.In this case, M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means, and Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means. That is, Tm is a predetermined value, and the pressure discharged by the control unit CON is in the range of 0.8*Tm<M<Tm. At this time, according to the increase or decrease of the current value of the spindle motor SM measured as described above, the control unit CON discharges the hydraulic pressure corresponding to the M according to the preset table data within the range of 0.8Tm < M < Tm. Control the hydraulic pressure providing means (O). On the other hand, the range of M is determined by a number of repeated experiments. For example, as a result of the experiment, it was confirmed that when the M value was 0.8Tm or less, the clamping was released because it could not cope with the sharp increase in the machining load. In addition, as a result of the experiment, it was confirmed that the durability of the machine tool was deteriorated when the hydraulic pressure M value was the maximum hydraulic pressure Tm. Therefore, as a result of the experiment, it was confirmed that the range of the M value was more than 0.8Tm but less than Tm was the optimal range.

한편, 상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식2에 의해 정해지는 것도 가능하다.Meanwhile, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means O may be determined by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

M = D1 * T1 + K M = D1 * T1 + K

단 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6TmOnly 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6Tm

이때, Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압이고, M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압으로서 제어부(CON)에서 결정해야 할 값이며, D1은 기본 상수로서 0.8 초과 1 미만의 값을 가지고, T1은 유압 기본값으로서 0.5Tm이며, K는 가공변수로서 스핀들 모터의 소비전류값과 축중심에서 가공위치까지의 거리 및 소음 정도에 따라 결정되며 0.4Tm < K < 0.5 Tm의 값을 가진다.At this time, Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means, M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means and is a value to be determined by the control unit CON, D1 is a basic constant and has a value greater than 0.8 and less than 1, T1 is 0.5Tm as the default hydraulic pressure, and K is a machining variable, which is determined by the current consumption value of the spindle motor, the distance from the shaft center to the machining position, and the noise level, and has a value of 0.4Tm < K < 0.5 Tm.

즉, 상기 수학식2의 경우 기본 상수 D1과 가공변수K 그리고 유압 기본값 T1을 고려하여 유압 M을 결정하는 것이다. 상기 기본 상수 D1과 가공변수K 그리고 유압 기본값 T1은 많은 실험을 통해 결정된 것으로서 유압 기본값 T1을 0.5Tm 으로 설정하고, D1은 0.8 초과 1 미만의 값을 가지는 상태에서 (D1*T1)의 범위를 0.4Tm 초과, 0.6Tm 미만으로 되게 한다. 이러한 (D1*T1)값은 유압 기본값의 범위를 조정하는 것으로서 부하가 높을 수록 D1의 값을 증가시켜 (D1*T1)값을 크게하고 반대로 부하가 낮을 수록 D1의 값을 감소시켜 (D1*T1)값을 감소시킨다. That is, in the case of Equation 2, the hydraulic pressure M is determined in consideration of the basic constant D1, the processing variable K, and the hydraulic default value T1. The basic constant D1, the processing variable K, and the hydraulic default value T1 are determined through many experiments. The hydraulic default value T1 is set to 0.5Tm, and the range of (D1*T1) is set to 0.4 when D1 has a value greater than 0.8 and less than 1. to be greater than Tm and less than 0.6Tm. This (D1*T1) value is to adjust the range of the hydraulic default value. As the load increases, the value of D1 increases to increase the (D1*T1) value. Conversely, as the load decreases, the value of D1 decreases (D1*T1). ) to decrease the value.

K는 상술된 바와 같이 가공변수로서 스핀들 모터의 소비전류값과 샤프트(S) 중심에서 가공위치까지의 거리 및 소음 정도에 따라 결정되며 0.4Tm < K < 0.5 Tm의 값을 가지도록 설정된다. 즉, 가공 부하가 높아 스핀들 모터의 전류값이 증가되는 경우 K값이 증가되고, 샤프트(S) 중심에서 가공위치까지의 거리가 증가되는 경우 가공 대상물에 작용되는 부하가 증가하므로 K값 역시 증가시킨다. 또한, 소음의 경우 데시벨로 측정할 수 있으며 상기 소음은 널리 알려진 소음 센서(NS)에 의해 측정될 수 있다. 상기 소음 센서(NS)에서 측정된 신호는 제어부(CON)에서 소정의 정보로 산출될 수 있다. 이러한 소음 센서(NS)에서 측정된 데시벨이 증가할 수록 즉, 소음 강도가 증가할 수록 가공 부하가 크다고 볼 수 있어 상기 K값은 상기 소음의 정도에 따라 결정되는 것이다.As described above, K is a machining variable, determined according to the current consumption value of the spindle motor, the distance from the center of the shaft to the machining position, and the noise level, and is set to have a value of 0.4Tm < K < 0.5 Tm. That is, when the current value of the spindle motor is increased due to a high machining load, the K value is increased, and when the distance from the center of the shaft (S) to the machining position is increased, the load applied to the object to be processed increases, so the K value is also increased . In addition, noise may be measured in decibels, and the noise may be measured by a well-known noise sensor (NS). The signal measured by the noise sensor NS may be calculated as predetermined information by the controller CON. As the decibel measured by the noise sensor NS increases, that is, as the noise intensity increases, the processing load increases. The K value is determined according to the level of the noise.

상기 K값은 구체적으로 아래의 수학식3에 의해 결정하는 것도 가능하다.The K value may be specifically determined by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

K = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψK = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψ

이때, C1은 모터 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가지고, θ는 모터 변수값으로서 0.3Tm이며, C2는 거리 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가지며, φ는 거리 변수값으로서 0.1Tm의 값을 가지며, C3는 소음 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가지며, ψ는 소음 변수값으로서 0.1Tm의 값을 가진다.At this time, C1 has a value of 0.8 or more and 1 or less as a motor constant, θ is a motor variable value of 0.3Tm, C2 is a distance constant of 0.8 or more and 1 or less, and φ is a distance variable value of 0.1Tm , C3 has a value of 0.8 or more and less than 1 as a noise constant, and ψ has a value of 0.1Tm as a noise variable value.

즉, 상술된 바와 같이 C1, θ, C2, φ, C3, 및 ψ는 상술된 범위 값을 이용하여 K값을 산출하는 것도 가능하고, 아래에 설명되는 방식에 의해 결정되는 것도 가능하다.That is, as described above, C1, θ, C2, φ, C3, and ψ can also be calculated using the range values described above to calculate the K value, and can also be determined by the method described below.

즉, 상기 C1을 결정하기 위해 Im(스핀들 모터의 최대 전류값)이고, Iav(스핀들 모터의 평균 전류값), Ir(측정된 스핀들 모터의 전류값)을 이용한다. 상기 Im은 측정을 통해 이미 확보된 최대 전류값에 대한 데이터이고, Iav는 측정된 전류값에 대한 평균으로서 이미 확보된 데이터이다. Ir은 실제 가공 중 측정된 전류값이다.That is, to determine C1, Im (the maximum current value of the spindle motor), Iav (average current value of the spindle motor), and Ir (measured current value of the spindle motor) are used. The Im is data on the maximum current value already secured through measurement, and Iav is the data already secured as an average of the measured current values. Ir is the current value measured during actual machining.

상술된 Im, Iav, 그리고 Ir 에 의해 C1은 Ir = Im일때 상기 C1은 1이고, Ir<Iav일때 C1은 0.8이며, Ir > Iav일때 C1은 0.9로 정한다. 즉, 많은 실험을 통해 상기 C1값을 정한 것이며 상술된 바와 같이 소비 전류가 높을 수록 C1값이 상승하여 K값 역시 증가하여 필요한 유압이 증가되도록 하는 것이다.By the above-mentioned Im, Iav, and Ir, C1 is 1 when Ir = Im, C1 is 0.8 when Ir<Iav, and C1 is 0.9 when Ir > Iav. That is, the C1 value is determined through many experiments, and as described above, as the current consumption increases, the C1 value increases and the K value also increases, so that the required hydraulic pressure is increased.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 C2를 결정하기 위해, Lm(테이블(T)의 대각선 방향 최대 길이), Lr(샤프트의 중심점에서 가공 위치까지의 거리)인 경우, Lr<0.3Lm인 경우 C2는 0.8이고, 0.3Lm≤Lr≤0.5Lm인 경우 C2는 0.9이며, Lr>0.5Lm인 경우 C2는 1로 한다. 즉, 샤프트의 중심점(O1)에서 가공 대상물(W)의 가공 위치(O2)까지의 거리Lr이 증가하면 가공 대상물에 작용되는 힘이 증가하므로 클램핑 힘이 증가되어야 하고 이를 결정하기 위해 많은 실험 결과 상기 C2값을 결정한 것이다.In addition, in order to determine the C2 as shown in Fig. 3, in the case of Lm (the maximum length in the diagonal direction of the table T), Lr (the distance from the center point of the shaft to the machining position), when Lr < 0.3Lm C2 is 0.8, C2 is 0.9 when 0.3Lm≤Lr≤0.5Lm, and C2 is 1 when Lr>0.5Lm. That is, if the distance Lr from the center point O1 of the shaft to the machining position O2 of the workpiece W increases, the force applied to the workpiece increases, so the clamping force must be increased. The C2 value was determined.

또한, 상기 C3를 결정하기 위해, Vm(최대 소음값), Vav(평균 소음값), Vr은 측정 소음값인 경우 Vr<0.7Vm인 경우 C3는 0.8이고, 0.7Vav≤Vr≤1.5Vm인 경우 C3는 0.9이며, Vr>1.5Vm인 경우 C3는 1로 한다. 상술된 바와 같이 소음은 소음 센서에 의해 데시벨로 측정될 수 있다. 상기 Vm은 측정된 소음 중 최대 데시벨로서 이미 확보된 데이터이다. 상기 Vav는 측정된 소음 중 평균 데시벨에 해당하는 것으로서 이 역시 이미 확보된 데이터이다. 이때, 실제 측정된 소음인 Vr의 범위에 따라 상술된 바와 같이 C3값을 결정한다. 상기 C3값은 소음이 증가하는 경우 가공 부하가 증가하는 것을 반영하는 것으로서 많은 실험을 통해 결정된 것이다.In addition, in order to determine C3, Vm (maximum noise value), Vav (average noise value), and Vr are measured noise values. When Vr<0.7Vm, C3 is 0.8, and 0.7Vav≤Vr≤1.5Vm. C3 is 0.9, and when Vr>1.5Vm, C3 is 1. As mentioned above, noise can be measured in decibels by a noise sensor. The Vm is the maximum decibel of the measured noise and is data already obtained. The Vav corresponds to the average decibel of the measured noise, and this is also already secured data. At this time, the C3 value is determined as described above according to the range of Vr that is the actually measured noise. The C3 value reflects an increase in processing load when noise is increased and was determined through many experiments.

한편, 상기 [수학식3]에 의해 계산된 K 값이 K < 0.4 Tm 인 경우 K = 0.4 Tm 으로 하고 , K > 0.5 Tm 인 경우 K = 0.5 Tm 으로 한다. 실험 결과 K 값이 K < 0.4 Tm 인 경우 K값을 지나치게 작게 하면 클램핑 힘이 작게되어 클램핑이 해제될 수 있어 이를 방지하기 위해 최적의 값이 0.4Tm인 것으로 결정한 것이다. 또한, K > 0.5 Tm 인 경우 K값을 지나치게 증가시면 과도한 압력이 샤프트에 작용하므로 실험 결과 K값을 0.5 Tm로 설정한 것이다.Meanwhile, when the K value calculated by Equation 3 is K < 0.4 Tm, K = 0.4 Tm, and when K > 0.5 Tm, K = 0.5 Tm. As a result of the experiment, when the K value is K < 0.4 Tm, if the K value is too small, the clamping force is small and the clamping can be released. In order to prevent this, the optimum value was determined to be 0.4 Tm. In addition, when K > 0.5 Tm, if the K value is increased excessively, excessive pressure acts on the shaft. As a result, the K value is set to 0.5 Tm.

이상 설명한 [수학식3]에 의해 계산된 K을 이용하여 [수학식2]에 의해 M값을 결정할 때, D1은 K = 0.4 Tm 인 경우 D1=0.8로 하고, K = 0.5 Tm 인 경우 D1=1로 하며, 0.4Tm < K < 0.5 Tm 인 경우 D1=0.9로 정한다. 이는 상기 K값이 가공변수로서 스핀들 모터의 소비전류값과 샤프트(S) 중심에서 가공위치까지의 거리 및 소음 정도에 따라 결정되는 것으로서, K값이 낮은 경우 가공 부하가 낮으므로 D1도 상대적으로 낮은 값을 갖도록 하고 K값이 높은 경우 가공 부하가 높으므로 D1도 상대적으로 높게 설정하여 클램핑 압력을 높게 설정하도록 하는 것이다. When determining the M value by [Equation 2] using K calculated by [Equation 3] described above, D1 is D1 = 0.8 when K = 0.4 Tm, and D1 = when K = 0.5 Tm 1, and when 0.4Tm < K < 0.5 Tm, set D1=0.9. This is determined by the K value as a machining variable, the current consumption value of the spindle motor, the distance from the center of the shaft to the machining position, and the noise level. When the K value is low, the machining load is low, so D1 is also relatively low. value, and when the K value is high, the machining load is high, so D1 is also set relatively high to set the clamping pressure high.

최종적으로 M > Tm 인 경우에는 M = Tm 으로 정하는 것이 바람직하다. 이는 유압 공급 수단이 제공할 수 있는 최대 압력 이상으로 압력을 토출할 수 없으므로 상술된 바와 같이 M > Tm 인 경우에는 M = Tm 으로 정하는 것이다.Finally, when M > Tm, it is preferable to set M = Tm. This is because the hydraulic pressure supply means cannot discharge the pressure more than the maximum pressure that can be provided, so as described above, when M > Tm, M = Tm is set.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.

CR : 클램핑 링 S : 샤프트CR : Clamping ring S : Shaft

Claims (5)

가공 대상물(W)이 안착되는 테이블(T)과, 상기 테이블(T)을 회전하는 샤프트(S)와, 상기 샤프트(S)를 클랭핑하는 클램핑 링(CR)과 상기 클램핑 링(CR)에 유압을 제공하는 유압 제공 수단(O)과, 상기 테이블(T) 일 측에 배치되어 상기 가공 대상물(W)을 가공하는 가공 툴(TL)과 상기 가공 툴(TL)을 구동하는 스핀들 모터(SM)와 제어부(CON)를 포함하여 상기 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 조절하는 방법으로서,
가공 대상물(W)에 작용되는 가공 부하는 상기 스핀들 모터(SM)의 전류를 측정하여 제어부(CON)에 의해 산출하고,
상기 상기 산출된 전류의 증감에 따라 제어부(CON)가 유압 제공 수단(O)을 제어하여 상기 클램핑 링(CR)에 작용되는 유압을 증감하되
상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식2에 의해 정해지는 클램핑용 유압 조절 방법.
[수학식 2]
M = D1 * T1 + K
단 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6Tm
이때, Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압
M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압
D1은 기본 상수로서 0.8 초과 1 미만의 값을 가짐
T1은 유압 기본값으로서 0.5Tm,
K는 가공변수로서 스핀들 모터의 소비전류값과 샤프트 중심에서 가공위치까지의 거리 및 소음 정도에 따라 결정되며 0.4Tm < K < 0.5 Tm의 값을 가짐A table T on which the object W is seated, a shaft S rotating the table T, a clamping ring CR for clamping the shaft S, and the clamping ring CR Hydraulic pressure providing means O for providing hydraulic pressure, and a spindle motor SM disposed on one side of the table T to drive the machining tool TL and the machining tool TL for machining the object W ) and a control unit (CON) as a method of adjusting the hydraulic pressure applied to the clamping ring (CR),
The processing load applied to the processing object W is calculated by the control unit CON by measuring the current of the spindle motor SM,
According to the increase or decrease of the calculated current, the control unit CON controls the hydraulic pressure providing means O to increase or decrease the hydraulic pressure applied to the clamping ring CR.
The hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means (O) is a clamping hydraulic pressure control method that is determined by Equation 2 below.
[Equation 2]
M = D1 * T1 + K
Only 0.4Tm < (D1*T1) < 0.6Tm
At this time, Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means.
M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic supply means
D1 is a basic constant with a value greater than 0.8 and less than 1.
T1 is the hydraulic default value of 0.5Tm,
K is a machining variable, which is determined by the current consumption of the spindle motor, the distance from the shaft center to the machining position, and the noise level, and has a value of 0.4Tm < K < 0.5 Tm 제1항에 있어서,
상기 유압 제공 수단(O)에서 공급되는 유압은 아래의 수학식1에 의해 정해지는 클램핑용 유압 조절 방법.
[수학식 1]
0.8*Tm < M <Tm
이때, M은 유압 제공 수단에서 공급되는 유압,
Tm은 유압 제공 수단에서 공급되는 최대 유압According to claim 1,
The hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means (O) is a clamping hydraulic pressure control method that is determined by Equation 1 below.
[Equation 1]
0.8*Tm < M < Tm
At this time, M is the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure providing means,
Tm is the maximum hydraulic pressure supplied from the hydraulic supply means 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 K는 아래의 수학식3에 의해 정해지는 클램핑용 유압 조절 방법.
[수학식 3]
K = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψ
이때, C1은 모터 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가짐
θ는 모터 변수값으로서 0.3Tm
C2는 거리 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가짐
φ는 거리 변수값으로서 0.1Tm의 값을 가짐
C3는 소음 상수로서 0.8 이상 1이하의 값을 가짐
ψ는 소음 변수값으로서 0.1Tm의 값을 가짐According to claim 1,
The K is a clamping hydraulic pressure control method determined by Equation 3 below.
[Equation 3]
K = C1 * θ + C2 * φ + C3 * ψ
At this time, C1 is a motor constant and has a value greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.
θ is a motor variable value of 0.3Tm
C2 is a distance constant and has a value between 0.8 and 1
φ is a distance variable value and has a value of 0.1Tm
C3 is a noise constant and has a value of 0.8 or more and 1 or less.
ψ is a noise variable value and has a value of 0.1Tm 제4항에 있어서,
상기 C1을 결정하기 위해 Im은 스핀들 모터의 최대 전류값이고, Iav는 스핀들 모터의 평균 전류값이며, Ir은 측정된 스핀들 모터의 전류값인 경우,
상기 C1은 Ir = Im일때 C1은 1이고, Ir<Iav일때 C1은 0.8이며,
Ir > Iav일때 C1은 0.9인 클램핑용 유압 조절 방법.








5. The method of claim 4,
In order to determine C1, when Im is the maximum current value of the spindle motor, Iav is the average current value of the spindle motor, and Ir is the measured current value of the spindle motor,
Wherein C1 is Ir = Im, C1 is 1, when Ir<Iav, C1 is 0.8,
Hydraulic adjustment method for clamping where C1 is 0.9 when Ir > Iav.
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