KR20090006446A - Method for regulating a path of an instrument - Google Patents

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Abstract

A tool path correction method is provided to stably machine the workpiece without damaging the tool by producing an additional tool path which can machine a workpiece while reducing the load in a section where a tool is expected to be damaged by an excessive load. A tool path correction method applied to a tool path correction apparatus comprises: steps(302,304) of inputting original numerical control data and at least one or more workpiece shape information into the tool path correction apparatus; a step(310) of carrying out a numerical control machining simulation by the tool path correction apparatus using the original numerical control data, selected workpiece shape information, and a standard workpiece machining amount; and steps(312,318) of determining if a workpiece machining amount exceeds the standard workpiece machining amount by the tool path correction apparatus to produce final numerical control data in which an additional tool path is added to the original numerical control data.

Description

공구경로 수정 방법{METHOD FOR REGULATING A PATH OF AN INSTRUMENT}How to edit toolpaths {METHOD FOR REGULATING A PATH OF AN INSTRUMENT}

도 1은 종래의 수치 제어 가공 시뮬레이션을 통해 공구의 이동 속도를 제어하는 방법을 나타낸 예시도. 1 is an exemplary view showing a method of controlling a moving speed of a tool through a conventional numerical control machining simulation.

도 2는 본 발명이 적용되는 수치 제어 가공 시스템의 일실시예 구성도.2 is a configuration diagram of one embodiment of a numerically controlled machining system to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법의 일실시예 흐름도.Figure 3 is a flow diagram of one embodiment of a tool path correction method according to the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법에 의해 추가 공구경로가 생성된 상태를 나타낸 일예시도.4 and 5 are exemplary views showing a state in which an additional tool path is generated by the tool path correction method according to the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

100 : 공구 200 : 소재100: tool 200: material

본 발명은 수치제어 공작기계에 적용되는 공구의 경로를 수정하는 방법에 관한 것으로서, 특히 수치제어 가공 시뮬레이션을 통해 공구의 경로를 수정하는 방법 에 관한 것이다. The present invention relates to a method of modifying a path of a tool applied to a numerically controlled machine tool, and more particularly, to a method of correcting a tool path through numerically controlled machining simulation.

수치제어(NC : numerical control)(이하, 간단히 'NC'라 함)란, 장치의 작동을 수치정보에 의해 제어하는 것을 말하는 것으로서, 수치정보를 서보 기구(servo mechanism)에 대한 지령 펄스열로 변환하여 소재를 가공하는 장치를 NC 공작기계라고 한다. 현재 이용되고 있는 일반적인 NC 공작기계는 마이크로프로세서를 사용하고 있다.The numerical control (NC) (hereinafter simply referred to as 'NC') refers to controlling the operation of a device by numerical information. The numerical information is converted into a command pulse train for a servo mechanism. The device for processing materials is called NC machine tool. The general NC machine tools currently in use use microprocessors.

이러한 NC 공작기계는 일반적으로 NC 밀링을 수행하고 있다. NC 밀링이란, 회전하는 절삭공구를 입력된 공구경로와 속도로 이동시키면서 소재를 제거해 3차원 가공면을 만들어내는 것으로서, 이하에서는 간단히 NC 가공이라 한다. Such NC machine tools generally perform NC milling. NC milling is a process of removing a material while moving a rotating cutting tool at an input tool path and speed to create a three-dimensional machined surface, hereinafter simply referred to as NC machining.

한편, NC 공작기계가 대상물에 대하여 NC 밀링을 수행하기 위해서는 공구의 이동 경로, 이동 속도, 회전 속도 등을 포함하고 있는 NC 데이터가 NC 공작기계에 전송되어야 하며, NC 공작기계에 탑재된 마이크로프로세서는 NC 데이터를 이용하여 공구를 제어하게 된다.Meanwhile, in order for NC machine tools to perform NC milling on an object, NC data including a moving path, a moving speed, and a rotational speed of a tool must be transmitted to the NC machine tool, and a microprocessor mounted on the NC machine tool The NC data is used to control the tool.

즉, 하나의 소재가 NC 공작기계에 의해 가공되어 제품으로 되기 위해서는, NC 데이터 생성 공정 및 NC 데이터를 이용한 NC 가공 공정이 이루어져야 한다. That is, in order for a single material to be processed by an NC machine tool to be a product, an NC data generation process and an NC machining process using NC data should be performed.

NC 데이터 생성 공정은 NC 데이터를 생성하는 공정으로서, 일반적으로 컴퓨터 원용 생산(CAM : Computer Aided Manufacturing)(이하, 간단히 'CAM'이라 함) 공정을 통해 이루어진다. 즉, 가공하고자 하는 3차원 형상에 대한 컴퓨터 원용 설계(CAD : Computer Aided Design)(이하, 간단히 'CAD'라 함) 정보와, NC 공작기계에서 사용될 공구의 가공조건, 가공순서 등에 대한 정보가 CAM 기능이 탑재된 컴퓨 터에 입력되면, 컴퓨터는 상기 정보들을 분석하여 NC 데이터를 생성하게 된다.NC data generation process is a process for generating NC data, generally through a computer aided manufacturing (CAM) process (hereinafter, simply referred to as CAM). That is, information about computer aided design (CAD) (hereinafter simply referred to as 'CAD') of the three-dimensional shape to be processed and information about the machining conditions and the processing order of the tool to be used in the NC machine tool are displayed. When input to a computer equipped with a function, the computer analyzes the information to generate NC data.

NC 가공 공정은 상기한 바와 같이, NC 공작기계가 NC 데이터를 이용하여 실질적으로 소재를 가공하는 공정으로서, NC 데이터가 탑재된 NC 공작기계가 마이크로프로세서에 의해 공구들의 구동을 제어하는 공정을 말한다.As described above, the NC machining process is a process in which an NC machine tool substantially processes materials using NC data, and the NC machine tool on which NC data is mounted controls a drive of tools by a microprocessor.

그러나, NC 데이터 생성 공정에 의해 생성된 NC 데이터는 단순히 수치적으로 계산된 정보이기 때문에, NC 데이터를 바로 NC 공작기계에 전송하여 NC 가공 공정을 수행하게 되면, 불필요한 가공 공정이 수행되거나 공구에 부하가 걸리게 되어 NC 가공 공정이 원만하게 이루어지지 않게 된다. 즉, NC 데이터는 단순히 CAD에 의해 작성된 소재의 3차원 정보를 바탕으로, CAM을 이용하여 공구의 이동경로와 이동속도 등을 설정한 데이터로서, 가공 전 소재의 실제 형상에 대한 고려가 되어 있지 않기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생될 수 있다. However, since the NC data generated by the NC data generation process is simply numerically calculated information, when the NC data is directly transmitted to the NC machine tool to perform the NC machining process, unnecessary machining process or load on the tool is performed. The NC machining process will not be performed smoothly. In other words, NC data is simply data based on the three-dimensional information of the material created by CAD, and the movement path and the moving speed of the tool are set using CAM, and the actual shape of the material before processing is not considered. Therefore, the following problems may occur.

첫째, NC 데이터를 기반으로 하여 공구가 소재를 가공할 경우, 상기 NC 데이터에는 공구가 실질적으로 가공해야할 소재의 양에 대한 정보가 고려되어 있지 않기 때문에 공구의 이동 속도가 제어될 수 없으며, 이로 인해 공구에 부하가 발생될 수 있다는 문제점이 발생된다. First, when the tool processes the material based on the NC data, the moving speed of the tool cannot be controlled because the NC data does not consider information about the amount of material that the tool should actually process. The problem arises that a load can be generated on the tool.

둘째, NC 데이터에는 공구가 실질적으로 가공해야할 소재의 형상에 대한 고려가 없기 때문에, 소재의 실제 형상에서는 이루어지기 어려운 가공 방법이 이루어지게 되며, 이로 인해 가공 자체가 불가능하거나 공구가 파손되는 문제점이 발생될 수 있다.Secondly, since NC data does not consider the shape of the material that the tool should actually machine, there is a machining method that is difficult to achieve in the actual shape of the material, which results in a problem that the machining itself is impossible or the tool is broken. Can be.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 컴퓨터와 같은 단말 기 상에서, NC 데이터를 이용하여 NC 가공 모의 실험(simulation)(이하, 간단히 'NC 가공 시뮬레이션'이라 함)을 수행할 수 있는 프로그램들이 개발되고 있다. In order to solve the above problems, recently, programs capable of performing NC machining simulation (hereinafter, simply referred to as 'NC machining simulation') using NC data on a terminal device such as a computer are provided. Is being developed.

도 1은 종래의 수치 제어 가공 시뮬레이션을 통해 공구의 이동 속도를 제어하는 방법을 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary view showing a method of controlling a moving speed of a tool through a conventional numerical control machining simulation.

즉, 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 원본 NC 데이터를 이용하여 NC 가공 시뮬레이션을 수행하게 되며, 이를 통해 사용자는 NC 데이터를 수정함으로써, 실제로 NC 가공 공정에 이용될 수 있는 최종 NC 데이터를 얻을 수 있게 된다.That is, the conventional NC machining simulation is to perform the NC machining simulation using the original NC data, through which the user can modify the NC data, thereby obtaining the final NC data that can actually be used in the NC machining process.

예를 들어, 종래의 NC 가공 시뮬레이션은, 소재(200)에 대한 형상 정보와 공구(100)에 대한 정보가 입력되면, 소재(200)에서 NC 데이터의 공구경로를 따라 이동하는 공구가 지나는 부피를 계산하는 시뮬레이션을 수행하여, 각 공구경로에서 공구(100)와 소재(200)가 접하게 되는 위치 정보 등을 출력하게 되며, 사용자는 상기 부피 정보 및 위치 정보 등을 이용하여 소재(200)를 고려한 각 공구경로에서의 공구(100)의 이동속도가 추가된 최종 NC 데이터를 CAM을 통해 출력하게 된다.For example, in the conventional NC machining simulation, when the shape information about the workpiece 200 and the information on the tool 100 are input, the volume of the tool passing along the tool path of the NC data in the workpiece 200 passes through. By performing a simulation to calculate, and outputting the position information such that the tool 100 and the workpiece 200 is in contact with each tool path, the user is each of the angle considering the workpiece 200 using the volume information and position information The final NC data to which the moving speed of the tool 100 is added in the tool path is output through the CAM.

상기와 같은 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 공구(100)와 소재(200) 간에 충돌이 일어나는 경우 미리 알리고, 이동 속도를 조정해 가공 시간을 단축하는 한편 공구의 파손을 방지하는 기능을 수행한다.The conventional NC machining simulation as described above is notified in advance when a collision occurs between the tool 100 and the material 200, and adjusts a moving speed to shorten the machining time and performs a function of preventing breakage of the tool.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 공구(100)와 소재(200) 간에 충돌이 발행함을 알려 주는 기능만을 수행하는 것으로서, 잘못된 데이터가 있는 경우 사용자가 직접 NC 데이터를 수동으로 편집하거나 CAM에서 다시 최종 NC 데이터를 생성해야 하는 불편함이 있다.However, the conventional NC machining simulation as described above performs only a function of notifying that a collision occurs between the tool 100 and the workpiece 200. If there is wrong data, the user may manually edit the NC data or The inconvenience of having to generate final NC data again in CAM.

즉, 상기와 같은 종래의 NC 가공 시뮬레이션을 이용할 경우, 사용자는 최종 NC 데이터를 생성하기 위해 원본 NC 데이터를 수동으로 편집하거나 NC 데이터 생성 공정을 재수행해야 한다는 문제점이 있다. That is, when using the conventional NC machining simulation as described above, the user has to edit the original NC data manually or to perform the NC data generation process again to generate the final NC data.

또한, 상기와 같은 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 상기한 바와 같은 문제점들 중 첫 번째 문제점, 즉, 공구의 이동 속도 수정에 대한 정보만을 제공하고 있을 뿐, 소재의 실제 형상에서는 이루어지기 어려운 가공 방법에 의해 가공 자체가 불가능하거나 공구가 파손되는 문제점에 대한 어떠한 해결 방법도 제공하지 못하고 있다는 문제점이 있다. 즉, 각 공구에는 최적의 가공 깊이, 이동 속도 및 이동 경로가 있음에도 불구하고, 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 단순히 이동 속도만을 조정하고 있을 뿐 소재의 형상에 대한 정보를 고려하지 않고 공구경로를 설정하고 있기 때문에, 가공이 용이하지 않은 부분에 대하여도 가공을 실시하도록 함으로써 공구에 대한 과부하를 발생시킬 뿐만 아니라, 가공 자체를 불량하게 만들 수도 있다는 문제점을 여전히 내재하고 있다. In addition, the conventional NC machining simulation as described above provides only the first problem of the above-described problems, that is, the information about the correction of the moving speed of the tool, and by a machining method that is difficult to achieve in the actual shape of the material. There is a problem in that it does not provide any solution to the problem that the machining itself is impossible or the tool is broken. That is, although each tool has an optimal depth of cut, a moving speed, and a moving path, the conventional NC machining simulation merely adjusts the moving speed and sets the tool path without considering information about the shape of the material. For this reason, there is still a problem that not only the overload of the tool is generated by making the machining work on a part which is not easy to work, but also the machining itself may be poor.

부연하여 설명하면, 종래의 NC 가공 시뮬레이션은 시시각각 변화하는 가공 상황에서 공구경로를 그대로 유지하면서 단지 공구의 이동 속도만을 조정하고 있다는 문제점이 있다. In other words, the conventional NC machining simulation has a problem in that only the moving speed of the tool is adjusted while maintaining the tool path in the changing machining situation.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원본 수치 제어 데이터를 이용한 수치 제어 가공 시뮬레이션을 통해 수집된 정보들을 이용하여, 수치 제어 가공에 사용되는 공구의 경로를 새롭게 추가 시키기 위한, 공구경로 수정 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the above problems, the tool path for the new addition of the path of the tool used in the numerical control machining by using the information collected through the numerical control machining simulation using the original numerical control data, To provide a fix.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공구 경로 수정 장치에 적용되는 공구경로 수정 방법에 있어서, 상기 공구 경로 수정 장치가 원본 수치 제어 데이터, 적어도 하나 이상의 소재 형상 정보 및 기준 소재 가공량을 입력받는 단계, 원본수치 제어 데이터, 선택된 소재 형상 정보 및 기준 소재 가공량을 이용하여 상기 공구 경로 수정 장치가 수치 제어 가공 시뮬레이션을 수행하는 단계 및 상기 공구 경로 수정 장치가, 상기 수치 제어 가공 시뮬레이션을 통해 소재 가공량이 상기 기준 소재 가공량을 초과하는지를 판단하여, 상기 원본 수치 제어 데이터에서 추가 공구경로를 추가시킨 최종 수치 제어 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.The present invention for achieving the above object, in the tool path correction method applied to the tool path correction device, the step of the tool path correction device receives the original numerical control data, at least one material shape information and the reference material processing amount And performing a numerically controlled machining simulation by the tool path correction apparatus using the original value control data, selected material shape information, and a reference workpiece machining amount, and the tool path correction apparatus by using the numerically controlled machining simulation. Determining whether the reference material processing amount is exceeded, and generating final numerical control data added with an additional tool path from the original numerical control data.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명이 적용되는 수치 제어 가공 시스템의 일실시예 구성도이다.2 is a configuration diagram of an embodiment of a numerically controlled machining system to which the present invention is applied.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용되는 수치 제어 가공 시스템은, CAD와 CAM을 이용하여 제품의 형상에 대한 입체적 구조와 그를 가공하는 공구의 이동 경로 등에 대한 정보를 담고 있는 원본 NC 데이터를 생성할 수 있는 NC 데이터 생성 장치(10), 상기 NC 데이터 생성 장치를 통해 생성된 원본 NC 데이터와 가상의 소재의 형상에 대한 데이터와 공구의 형상과 성질에 대한 데이터를 입력받아, 상기 NC 데이터를 이용하여 상기 가상의 소재를 상기 제품의 형상으로 가상의 공간에서 가공하는 시뮬레이션을 수행하는 한편, 상기 시뮬레이션을 통해 수집된 정보를 이용하여 상기 공구의 경로가 수정된 최종 NC 데이터를 생성하기 위한 공구 경로 수정 장치(20) 및 상기 공구 경로 수정 장치를 통해 생성된 최종 NC 데이터를 이용하여 실제 소재에 대한 NC 가공을 수행하기 위한 NC 공작기계(30)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, a numerically controlled machining system to which the present invention is applied can generate original NC data containing information on a three-dimensional structure of a product's shape and a moving path of a tool for processing the same by using CAD and CAM. NC data generating device 10, the original NC data generated by the NC data generating device and the data on the shape of the virtual material and the data on the shape and properties of the tool is input, using the NC data A tool path correction device for generating a final NC data in which the path of the tool is modified using the information collected through the simulation while performing a simulation of processing the virtual material into the shape of the product in a virtual space. 20 and NC machining of the actual material using the final NC data generated by the tool path correction device. It is configured to include the NC machine tool 30 for carrying.

상기 NC 데이터 생성 장치(10)는 NC 데이터 생성 공정을 수행하기 위한 것으로서, 중앙제어장치(CPU)가 탑재되어 있는 단말기인 개인용 컴퓨터(PC)가 이용될 수 있다. CAD는 컴퓨터를 이용하여 제품의 형상을 설계하는 것으로서, 사용자는 NC 데이터 생성 장치(10)의 출력부(모니터)를 통해 제품의 도면을 다양한 각도에서 직접 눈으로 확인해 보면서 설계할 수 있다. 한편, CAM은 CAD를 통해 설계된 제품의 형상 정보를 바탕으로 하여 소재를 상기 제품의 형상으로 가공하기 위한 NC 공작기계의 공구에 대한 작업지시정보(원본 NC 데이터)를 생성하게 된다. 즉, CAD 및 CAM은 상기 NC 데이터 생성 장치(10)에 탑재되어 운영되는 프로그램으로서, 상기 NC 데이터 생성 장치(10)는 CAD 프로그램을 이용하여 제품의 형상에 대한 정보를 생성하는 한편, CAM 프로그램을 이용하여 NC 공작기계의 공구를 제어할 수 있는 원본 NC 데이터를 생성하게 된다.The NC data generating apparatus 10 is for performing an NC data generating process, and a personal computer (PC), which is a terminal on which a central control unit (CPU) is mounted, may be used. CAD design the shape of the product using a computer, the user can design by directly checking the drawings of the product from various angles through the output unit (monitor) of the NC data generation device 10. Meanwhile, the CAM generates work instruction information (original NC data) for a tool of a NC machine tool for processing a material into the shape of the product based on the shape information of the product designed through CAD. That is, CAD and CAM are programs installed and operated in the NC data generating apparatus 10. The NC data generating apparatus 10 generates information on the shape of a product using a CAD program, and generates a CAM program. The original NC data can be generated to control the tool of the NC machine tool.

상기 공구 경로 수정 장치(20)는 상기 NC 데이터 생성 장치를 통해 생성된 원본 NC 데이터를 가공하여 최종 NC 데이터를 생성하기 위한 장치로서, 상기 NC 데이터 생성 장치(10)와 같이 개인용 컴퓨터(PC)가 이용될 수 있다. 특히, 상기 공구 경로 수정 장치(20)는 NC 데이터 생성 장치(10)와 동일한 단말기일 수도 있다. 최 종 NC 데이터를 생성하기 위해, 우선, 상기 공구 경로 수정 장치(20)는 상기 원본 NC 데이터, 가상의 소재의 형상에 대한 정보 및 공구의 형상과 성질에 대한 정보를 입력받아, 상기 NC 데이터를 이용하여 상기 가상의 소재를 원하는 형상으로 가상의 공간에서 가공하는 시뮬레이션을 수행한다. 상기 시뮬레이션을 위해 상기 공구 경로 수정 장치(20)는 입력부, 제어부, 저장부 및 출력부를 포함하고 있다. 한편, 상기 공구 경로 수정 장치(20)는 시뮬레이션 결과로부터 획득된 정보, 즉, 공구의 경로 좌표 상에 있는 소재의 부피 또는 소재의 높이 등에 대한 정보들을 이용하여, 상기 공구경로에 새로운 공구경로가 추가된 최종 NC 데이터를 생성한다.The tool path correction device 20 is a device for generating final NC data by processing the original NC data generated by the NC data generation device, such as a personal computer (PC) such as the NC data generation device 10 Can be used. In particular, the tool path correction device 20 may be the same terminal as the NC data generation device 10. In order to generate the final NC data, first, the tool path correction device 20 receives the original NC data, information on the shape of the virtual material, and information on the shape and properties of the tool, and receives the NC data. Simulation of machining the virtual material into the desired shape in the virtual space is performed. The tool path correction device 20 includes an input unit, a controller, a storage unit, and an output unit for the simulation. Meanwhile, the tool path correction apparatus 20 adds a new tool path to the tool path by using information obtained from a simulation result, that is, information about a volume of a material or a height of a material on a tool path coordinate. Generated final NC data.

상기 NC 공작기계(30)는 NC 가공 공정을 수행하기 위한 것으로서, 상기 최종 NC 데이터를 이용하여 실질적으로 가공을 수행하게 된다. 이를 위해 상기 NC 공작기계(30)는 마이크로프로세서로 구성된 제어부, 입력부, 저장부 및 상기 제어부에 의해 구동되는 각종 공구들을 포함하고 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 최종 NC 데이터를 이용하여 상기 각종 공구들의 동작을 제어한다.The NC machine tool 30 is for performing an NC machining process, and the machining is substantially performed using the final NC data. To this end, the NC machine tool 30 includes a control unit configured as a microprocessor, an input unit, a storage unit, and various tools driven by the control unit. That is, the controller controls the operation of the various tools by using the final NC data.

도 3은 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법의 일실시예 흐름도이다. 또한, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법에 의해 추가 공구경로가 생성된 상태를 나타낸 일예시도이다. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of a tool path correction method according to the present invention. 4 and 5 are exemplary views showing a state in which an additional tool path is generated by the tool path correction method according to the present invention.

상기한 바와 같이 본 발명은, 공구경로 수정 장치(20)가 NC 데이터 생성 장치(10)에서 생성된 원본 NC 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 한편, 시뮬레이션 결과를 이용하여 상기 원본 NC 데이터에서의 공구경로를 수정하는 방법에 관한 것으로서, 공구경로가 수정된 최종 NC 데이터는 상기 NC 공작기계(30)에 탑재 되어 실질적으로 소재를 가공하는 제어 데이터로 이용된다.As described above, in the present invention, the tool path correction device 20 performs simulation using the original NC data generated by the NC data generation device 10, while using the simulation result, the tool in the original NC data. As a method for correcting a path, the final NC data having a modified tool path is mounted on the NC machine tool 30 and used as control data for substantially machining a material.

본 발명에 따른 공구경로 수정방법은 특히 가공되는 소재의 형상에 따라 추가 공구경로를 생성하는 것으로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원본 공구경로(A) 상에 존재하는 소재의 제거 부피 또는 가공 깊이가 기 설정되어져 있는 기준 제거 부피 또는 기준 가공 깊이보다 큰 경우에는 상기 소재를 가공하기 위한 추가 공구경로(경로 1 내지 4)를 생성함으로써 공구가 최적의 가공 깊이와 이동 속도로 소재를 가공할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다. Tool path correction method according to the present invention is to create an additional tool path, in particular according to the shape of the material to be processed, as shown in Figures 4 and 5, the removal volume of the material present on the original tool path (A) Alternatively, if the machining depth is greater than the preset reference removal volume or reference machining depth, an additional toolpath (paths 1 to 4) for machining the material is generated so that the tool processes the material at the optimum machining depth and travel speed. It's about how to do it.

예를 들어, 상기 NC 데이터 생성 장치(10)로부터 생성된 원본 NC 데이터에 의하면, 소재 제거 부피 또는 소재 가공 깊이(B)(이하, 간단히 '소재 가공량'이라 함)가 기 설정되어져 있는 기준 소재 제거 부피 또는 기준 소재 가공 깊이(이하, 간단히 '기준 소재 가공량'이라 함)보다 큰 경우에도, 공구가 도 4 및 도 5에 도시된 원본 공구경로(A)로 이동하면서 소재를 가공하기 때문에, 공구에 많은 부하가 걸리게 되어, 공구가 파손되거나 가공 상태가 불량한 경우가 발생될 수 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소재 가공량이 기준 소재 가공량보다 큰 경우에는, 원본 공구경로(A) 외에 다수의 추가 공구경로(경로 1 내지 4)를 생성시킴으로써, NC 공작기계의 공구에 부하가 걸리지 않고, 가공 상태가 향상되도록 할 수 있다. For example, according to the original NC data generated from the NC data generating device 10, a reference material having a material removal volume or a material processing depth B (hereinafter, simply referred to as 'material processing amount') is preset. Even if the removal volume or the reference material machining depth (hereinafter, simply referred to as 'reference material machining amount') is larger, the tool processes the workpiece while moving to the original toolpath A shown in FIGS. 4 and 5, The tool was heavily loaded, which could lead to breakage or poor machining. However, the tool path correction method according to the present invention, as shown in Figures 4 and 5, when the material processing amount is larger than the reference material processing amount, a number of additional tool paths (path 1 in addition to the original tool path (A). By generating 4 to 4), it is possible to improve the machining state without applying a load to the tool of the NC machine tool.

즉, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 소재 가공량이 작으면 이동 속도를 높이고 소재 가공량이 증가하면 이동 속도만을 줄이는 방법이 이용되었으나, 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소재 가공량이 작으면 이동 속도를 높이는 한편, 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하면 원본 공구경로(A) 외에 다수의 추가 공구경로(경로 1 내지 4)를 생성하고 공구의 이동 속도를 조정함으로써, 공구가 최적의 가공깊이와 최적의 이동 속도로 소재를 가공할 수 있도록 한다. That is, in the related art, as shown in FIG. 1, a method of increasing the moving speed when the material processing amount is small and reducing only the moving speed when the processing amount of the material is increased, the present invention is shown in FIGS. 4 and 5. If the amount is small, the moving speed is increased, while if the material processing amount exceeds the reference material processing amount, the tool is generated by generating a number of additional tool paths (paths 1 to 4) in addition to the original tool path A and adjusting the moving speed of the tool. Allows the material to be machined at the optimum depth of cut and at the optimum travel speed.

부연하여 설명하면, NC 가공 중에는 여러 가지 원인, 특히 소재 가공량의 과다로 인하여 공구에 과부하가 발생됨으로써, 과삭, 품질저하, 공구 파손 등 많은 문제가 발생될 수 있으며, 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법은 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과함으로써 공구의 과부하 등이 발생될 수 있는 원본 공구경로에 대하여, 다수의 추가 공구경로를 추가시킴으로써, 과부하에 따른 문제점들을 해결하고 있다. In other words, during NC machining, various problems, in particular, the overload of the tool due to the excessive amount of material processing, may cause a number of problems, such as overwriting, deterioration, tool breakage, and the like, the tool path correction according to the present invention The method solves the problems caused by the overload by adding a number of additional tool paths to the original tool path where the overload of the tool can occur due to the amount of the workpiece cut exceeding the reference workpiece.

이를 위해 상기 공구 경로 수정 장치(20)는 아래와 같은 과정을 수행하게 된다.To this end, the tool path correction apparatus 20 performs the following process.

먼저, 공구 경로 수정 장치(20)는 NC 데이터 생성 장치(10)로부터 생성된 원본 NC 데이터를 입력받아 저장한다(302). 상기 원본 NC 데이터는 공구 경로 수정 장치(20)의 입력부를 통해 입력되거나 또는 상기 NC 데이터 생성 장치와 연결되어 있는 인터페이스를 통해 입력되어 상기 공구 경로 수정 장치(20)의 저장부에 저장된다. 또한, 공구 경로 수정 장치(20)와 NC 데이터 생성 장치(10)가 하나의 단말기로 구성된 경우에는 상기 원본 NC 데이터는 생성 후 바로 공구 경로 수정 장치의 저장부에 저장될 수 있다.First, the tool path correction apparatus 20 receives and stores original NC data generated from the NC data generating apparatus 10 (302). The original NC data is input through an input unit of the tool path correction device 20 or through an interface connected to the NC data generation device and stored in the storage unit of the tool path correction device 20. In addition, when the tool path correction device 20 and the NC data generation device 10 are configured as one terminal, the original NC data may be immediately stored in the storage unit of the tool path correction device.

공구 경로 수정 장치(20)는 상기 원본 NC 데이터에 의해 가공될 소재의 형상 정보를 입력받아 저장한다(304). 상기 소재 형상 정보란 NC 공작기계(30)를 통해 실질적으로 가공될 소재의 형상에 대한 정보로서, 상기 소재 형상 정보 역시 CAD 또는 CAM 등에 의해 생성된다. 따라서, 상기 소재 형상 정보 역시 원본 NC 데이터와 같은 방법을 통해 공구 경로 수정 장치(20)의 저장부에 저장된다. 한편, 가공될 소재의 형상은 다양할 수 있음으로, 상기 저장부에는 적어도 하나 이상의 소재 형상 정보가 저장되어 있을 수 있다.Tool path correction device 20 receives and stores the shape information of the material to be processed by the original NC data (304). The material shape information is information on a shape of a material to be substantially processed through the NC machine tool 30. The material shape information is also generated by CAD or CAM. Therefore, the material shape information is also stored in the storage unit of the tool path correction device 20 through the same method as the original NC data. On the other hand, since the shape of the material to be processed may vary, at least one material shape information may be stored in the storage unit.

공구 경로 수정 장치(20)는 과삭, 가공 상태의 품질저하, 공구 파손 등의 문제가 발생되지 않을 수 있는 최적의 기준 소재 가공량을 입력받아 저장한다(306). The tool path correction apparatus 20 receives and stores the optimum reference material processing amount that may not cause problems such as overcuting, deterioration of the machining state, and tool breakage (306).

공구 경로 수정 장치(20)는, 가공될 소재의 형상에 대한 선택정보를 입력부를 통해 입력받는 한편, 선택된 소재 형상 정보를 상기 저장부로부터 추출한다(308). 즉, 상기한 바와 같이 가공될 소재의 형상은 다양하며 그에 따라 각각 소재 형상 정보가 저장되어 있으므로, 사용자는 실질적으로 가공시에 사용할 소재의 형상과 일치되는 소재 형상 정보를 선택할 수 있으며, 공구 경로 수정 장치는 선택된 소재 형상 정보를 상기 저장부로부터 추출한다.The tool path correction apparatus 20 receives selection information on the shape of the workpiece to be processed through the input unit, and extracts the selected workpiece shape information from the storage unit (308). That is, as described above, since the shape of the material to be machined is varied and the material shape information is stored accordingly, the user can select material shape information that substantially matches the shape of the material to be used at the time of processing, and modify the tool path. The device extracts selected material shape information from the storage.

공구 경로 수정 장치(20)는 상기 원본 NC 데이터와 소재 형상 정보 및 기준 소재 가공량을 이용하여 NC 가공 시뮬레이션을 수행한다(310). 즉, 공구 경로 수정 장치는, 상기 소재 형상 정보에 따른 소재의 형상을 기반으로 하여, 상기 원본 NC 데이터를 이용해 상기 소재를 가공하는 시뮬레이션을 수행한다.The tool path correction apparatus 20 performs the NC machining simulation by using the original NC data, the workpiece shape information, and the reference workpiece cut amount (310). That is, the tool path correction apparatus performs a simulation of machining the workpiece using the original NC data based on the shape of the workpiece according to the workpiece shape information.

공구 경로 수정 장치(20)는 상기 원본 NC 데이터의 기준 소재 가공량과 상기 소재 형상 정보에 포함되어 있는 소재 형상의 좌표를 이용하여, 공구경로 상의 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하는 지의 여부를 판단한다(312). 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원본 NC 데이터 상에는 원본 공구경로(A)가 설정되어 있으며 원본 공구경로(A) 상의 각 지점은 하나의 X, Y, Z 좌표로 표시될 수 있다. 또한, 소재의 외부 표면 역시 각 지점이 하나의 X, Y, Z 좌표로 표시될 수 있으며, 상기 소재 형상 정보에는 소재의 외부 표면의 각 지점에 대한 좌표 정보가 포함되어 있다. 따라서, 공구 경로 수정 장치(20)는 원본 공구경로(A)가 이동하는 각 지점의 좌표와 소재의 외부 표면의 각 지점에 대한 좌표 정보를 분석함으로써, 공구에 의해 가공되는 소재의 가공량을 산출할 수 있으며, 상기 소재 가공량을 기준 소재 가공량과 비교함으로써, 상기 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하였는지의 여부를 판단할 수 있다. The tool path correction apparatus 20 uses the reference material machining amount of the original NC data and the coordinates of the workpiece shape included in the workpiece shape information to determine whether the workpiece machining amount on the tool path exceeds the reference workpiece machining amount. Determine (312). That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the original tool path A is set on the original NC data, and each point on the original tool path A may be represented by one X, Y, and Z coordinates. . In addition, the outer surface of the material may also be represented by one X, Y, Z coordinates of each point, the material shape information includes coordinate information for each point of the outer surface of the material. Therefore, the tool path correction apparatus 20 calculates the amount of processing of the workpiece processed by the tool by analyzing the coordinates of each point at which the original toolpath A moves and the coordinate information of each point on the outer surface of the workpiece. It is possible to determine whether or not the material processing amount exceeds the reference material processing amount by comparing the material processing amount with the reference material processing amount.

공구 경로 수정 장치(20)는, 상기 판단 결과 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하자 않는 경우에는 상기 원본 공구경로(A)를 유지한다(314). 상기와 같이 공구경로가 그대로 유지되는 부분은 이하에서 미수정 공구경로라 한다.The tool path correction device 20 maintains the original tool path A when the material processing amount does not exceed the reference material processing amount as a result of the determination (314). The portion where the tool path is maintained as is is referred to as an unmodified tool path below.

공구 경로 수정 장치(20)는, 상기 판단 결과 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하는 경우에는, 상기 소재 가공량을 기준 소재 가공량 이하로 분할하는 한편, 분할된 소재 가공량을 가공할 수 있도록 추가 가공경로(경로 1 내지 4)를 생성한다(316). 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 소재 제거 부피 또는 소재 가공 깊이(B)(소재 가공량)가 기준 소재 가공량을 초과한다고 판단될 경우에는 상기 소재 가공량을 기준 소재 가공량 이하로 분할하는 한편, 분할된 소재 가공량에 해당되는 소재의 부피 또는 높이에 대한 좌표를 생성하며, 상기 좌표를 지나는 추가 공구경로(경로 1 내지 4)를 생성한다.When the material processing amount exceeds the reference material processing amount as a result of the determination, the tool path correction device 20 divides the material processing amount into the reference material processing amount or less, and can process the divided material processing amount. Further processing paths (paths 1 to 4) are created (316). That is, when it is determined that the material removal volume or the material processing depth B (material processing amount) exceeds the standard material processing amount as shown in FIGS. 4 and 5, the material processing amount is set to the reference material processing amount or less. While dividing, it generates coordinates for the volume or height of the material corresponding to the divided material processing amount, and generates additional toolpaths (paths 1 to 4) passing through the coordinates.

공구 경로 수정 장치(20)는, 상기 원본 NC 데이터에서, 상기 원본 공구경로의 좌표 정보 및 추가 공구경로의 좌표 정보와, 상기 미수정 공구경로 좌표를 추출하여, 상기 원본 공구경로 또는 추가 공구경로와, 상기 미수정 공구경로를 연결시킬 수 있는 연결 공구경로를 생성함으로써, 최종 NC 데이터를 생성한다(318). 즉, 공구 경로 수정 장치(20)는, 상기 원본 NC 데이터에서, 상기 미수정 공구경로에 대한 데이터는 수정하지 않고, 상기 추가 공구경로와 연결 공구경로를 생성하는 과정을 통해 최종 NC 데이터를 생성한다. The tool path correction device 20 extracts the coordinate information of the original tool path and the coordinate information of the additional tool path and the uncorrected tool path coordinates from the original NC data, and the original tool path or the additional tool path. In operation 318, the final NC data is generated by generating a connection tool path capable of connecting the unmodified tool path. That is, the tool path correction apparatus 20 generates final NC data through the process of generating the additional tool path and the connection tool path without modifying the data for the uncorrected tool path from the original NC data. .

생성된 최종 NC 데이터는 NC 공작기계(30)에 탑재되어 공구를 실질적으로 구동시키는 제어 데이터로 이용된다. The generated final NC data is mounted on the NC machine tool 30 and used as control data for substantially driving the tool.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 공구경로 수정 방법에 의하면, 공구의 이동경로 상에 존재하는 소재의 제거 부피 또는 소재의 가공 깊이(소재 가공량)가 기 설정되어져 있는 기준 소재 제거 부피 또는 기준 소재 가공 깊이(기준 소재 가공량)보다 큰 경우에는 상기 소재를 가공하기 위한 추가 공구경로를 생성함으로써 공구가 최적의 가공 깊이와 이송 속도로 소재를 가공하도록 할 수 있다. According to the tool path correction method according to the present invention as described above, the reference material removal volume or reference material processing in which the removal volume of the material existing on the movement path of the tool or the processing depth (material processing amount) of the material is set in advance If the depth is greater than the reference material processing amount, an additional tool path for processing the material can be generated to allow the tool to process the material at the optimum processing depth and feed rate.

상기한 바와 같은 본 발명은, 과도한 부하로 인해 공구의 파손이 예상 되어지는 구간에 대하여, 부하를 줄이면서 소재를 가공할 수 있는 추가 공구경로를 생성함으로써, 공구의 파손 없이 안정적으로 소재를 가공하도록 할 수 있다는 우수한 효과가 있다. The present invention as described above, by generating an additional tool path that can process the material while reducing the load for the section that is expected to break the tool due to excessive load, so as to process the material stably without damage to the tool It has an excellent effect.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (5)

공구 경로 수정 장치에 적용되는 공구경로 수정 방법에 있어서,In the tool path correction method applied to the tool path correction device, 상기 공구 경로 수정 장치가 원본 수치 제어 데이터, 적어도 하나 이상의 소재 형상 정보 및 기준 소재 가공량을 입력받는 단계;Receiving, by the tool path correction apparatus, original numerical control data, at least one material shape information, and a reference material processing amount; 원본 수치 제어 데이터, 선택된 소재 형상 정보 및 기준 소재 가공량을 이용하여 상기 공구 경로 수정 장치가 수치 제어 가공 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing numerical control machining simulation by the tool path correction apparatus using original numerical control data, selected workpiece shape information and reference workpiece machining amount; And 상기 공구 경로 수정 장치가, 상기 수치 제어 가공 시뮬레이션을 통해 소재 가공량이 상기 기준 소재 가공량을 초과하는지를 판단하여, 상기 원본 수치 제어 데이터에서 추가 공구경로를 추가시킨 최종 수치 제어 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 공구경로 수정 방법.And determining, by the tool path correction apparatus, whether the material processing amount exceeds the reference material processing amount through the numerical control machining simulation, and generating final numerical control data including an additional tool path from the original numerical control data. How to modify toolpath. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소재 형상 정보는, 실제로 가공될 소재의 형상에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구경로 수정 방법.The material shape information, the tool path correction method, characterized in that it comprises information about the shape of the material to be actually processed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최종 수치 제어 데이터를 생성하는 단계는,Generating the final numerical control data, 상기 공구 경로 수정 장치가, 상기 수치 제어 가공 시뮬레이션의 결과 정보를 이용하여 원본 공구경로 상의 소재 가공량이 기준 소재 가공량을 초과하는지의 여부를 판단하는 단계;Determining, by the tool path correcting device, whether or not the material processing amount on the original tool path exceeds a reference material processing amount by using the result information of the numerically controlled machining simulation; 상기 판단 결과 원본 공구경로 상의 상기 소재 가공량이 상기 기준 소재 가공량을 초과하지 않으면, 상기 공구 경로 수정 장치가 상기 원본 공구경로를 미수정 공구경로로 지정하는 단계; The tool path correcting device designating the original tool path as an uncorrected tool path if the material processing amount on the original tool path does not exceed the reference material processing amount as a result of the determination; 상기 판단 결과 원본 공구경로 상의 상기 소재 가공량이 상기 기준 소재 가공량을 초과하면, 상기 공구 경로 수정 장치가 상기 원본 공구경로에 추가 공구경로를 추가시키는 단계; 및The tool path correcting device adding an additional tool path to the original tool path when the material processing amount on the original tool path exceeds the reference material processing amount as a result of the determination; And 상기 공구 경로 수정 장치가 상기 미수정 공구경로, 원본 공구경로 및 추가 공구경로로 구성된 최종 수치 제어 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 공구경로 수정 방법.And generating, by the tool path correction device, final numerical control data consisting of the uncorrected tool path, the original tool path, and the additional tool path. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 최종 수치 제어 데이터에는, 상기 원본 공구경로 또는 추가 공구경로와 상기 미수정 공구경로를 연결시킬 수 있는 연결 공구경로가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 공구경로 수정 방법.The final numerical control data, the tool path correction method, characterized in that it comprises a connection tool path for connecting the original tool path or the additional tool path and the uncorrected tool path. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소재 가공량은, 소재의 제거 부피 또는 소재의 가공 깊이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구경로 수정 방법.The material processing amount, the tool path correction method, characterized in that it comprises information on the removal volume of the material or the processing depth of the material.
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