KR20090058203A - 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건자동산출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다축 가공기계의 NC데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법에 관한 것으로, 가공할 모델 데이터와 공구 정보 및 가공 기계 형상 데이터 CL데이터를 이용하여 공구각도 설정시 절삭가능영역을 산출하고, 충돌없이 가공가능한 공구각도를 산출하며, 최소 공구장을 산출하여, 원하는 모델을 충돌없이 가공할 수 있는 다축 가공기계의 NC데이터를 정확하고 신속하게 산출하는 방법을 제공하는 데 있다.

5축, 각도, 영역, 공구, NC데이터, 공구장

Description

다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법 {Numerical Control data calculating method for multi-axis NC Machine}

본 발명은 다축 가공기계의 NC데이터 산출시 가공조건 자동 산출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공구각도 설정시 절삭가능영역, 충돌없이 가공가능한 공구각도 및 최소 공구장을 산출하여, 원하는 모델을 정확하고 신속하게 가공할 수 있는 다축 가공기계의 NC데이터를 정확하고 신속하게 산출하는 방법을 제공하는 데 있다.

금형산업은 단품 수주생산(A one- of- kind production)의 대표적 특징을 가지며, 제품설계와 금형설계가 동시에 협력적으로 병행되어져야 하는데, 최근 고속가공과 5축 가공기술이 크게 발전하고 있지만, 숙련기술자의 부족으로 인해 비숙련자에 의한 자동무인화 가공기술 또는 IMS (Intelligent Mold Shop)의 요구가 더욱높아지고 있다.

즉, 비숙련자를 위한 기술표준의 일반화 및 NC가공 무인화를 구현함으로써, 노무비 절감을 통한 경쟁력 확보가 절실한 과제가 되고 있는 것이다.

한편 복합곡면 형상을 가진 금형에는, 다축 가공기계로 현재 주로 5축 가공 기가 사용되고 있다. 5축 가공기는 3개의 직선이송 축에 2개의 회전이송 축을 추가함으로써 주어진 공구와 모재의 접촉점(CC : Cutter Contact Point) 데이터에 대하여 공구의 자세가 자유롭기 때문에, 3축 가공기계로는 가공이 불가능하던 뒤틀린 형상의 자유 곡면을 갖는 항공기 부품이나, 터어빈 블레이드, 임펠러, 3차원 캠 등과 같은 특수한 부품에 대하여 효과적인 가공이 가능하다. 또한 공구자세 변화를 통하여, 필요한 셋업 횟수를 줄일 수 있어서 가공효율을 높일 수 있다.

5축 가공기를 활용한 가공에는, i) 5개의 회전축(병진 이동축 3개, 회전축 2개)을 동시에 제어하며 공구가 방향을 바꾸는 가공을 수행하는 동시 5축제어 가공과, ii) 가공 시작 전에 미리 2개의 회전축 값을 특정값으로 설정하여 공구의 방향을 가공에 용이한 방향으로 설정한 채로 설정 영역에서는 회전축을 제어하지 않는 경사 가공( 또는 위치제어가공)으로 구분할 수 있다.

상기한 5축 동시 가공의 경우, 대한민국 특허공개 2001-0103855호의 5축 수치제어 가공을 위한 공구자세의 최적화 방법이 개시되어 있다. 이 기술은 커섭높이를 최소화하는 최적의 공구자세를 설정하는 방법에 대한 것으로서, 공구 축에 강한 힘이 없어 단단한 재료에는 적용이 어려워 실제로 금형산업분야에서 실용성은 높지 않은 실정이다.

상기한 경사가공의 경우는 공개된 선행기술이 거의 없다. 통상 경사 가공은 공구축의 경사에 의하여 접촉 반경이 크게 되어 회전수를 낮출 수 있고, 원주 속도가 낮은 부분이 없어지며, 비접촉 면적의 비율이 높아지고, 공구 길이를 짧게 할 수 있어 단단한 재료의 가공에 유리한 장점이 있다.

그러나, 공구 축의 경사에 따라 인덱스 각도에 의한 면 위치와 공구 접촉점 변화에 의한 면의 접촉 오차가 발생되기 쉬우며, 이러한 오차를 회피하기 위하여 공구의 경사각도를 절삭면에 따라 CAM프로그래머가 공구 경사각을 설정하여야 한다. 또한 설정각도에 따라 가공범위에서 충돌 등이 발생하지 않도록 공구 경사각을 확인하고, 가공범위를 선택하는 등의 설정과정을 진행하게 되므로, 실제 공구를 설정된 경사각으로 적용하더라도 작업 중 충돌이 발생하는 등 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한 비숙련자가 수행하기에 매우 어려운 것이였다.

그리고, 종래의 CAM 및 PP(Post processing) 소프트웨어에는 기계의 구조는 물론 기계의 크기, 공구의 길이, 공작물의 위치 등 모든 것을 파악해 원활한 가공이 이루어질 수 있도록 가공 프로그램을 생성해오고 있으나, 통상 상기한 가공 프로그램이 머신, 공구, 지그마다 전용 프로그램으로 되어 3축 가공 프로그램처럼 공구가 달라지든 기계가 달라지든 같은 프로그램에서 가공할 수가 없다.

예를 들면 준비에서 공작물의 장착이 20㎛정도만 어긋났다고 하더라도 매번 CAM/PP로 되돌아가 새로운 가공 프로그램을 만들어내야 한다. 공구가 달라진 경우에도 마찬가지여서 가공하는 기계를 바꾸었을 경우에도 당연하다. 즉 공구 보정치나 공작물 좌표를 변경할 때마다 CAM/PP에서 프로그램을 다시 만들게 되어 사용하기가 매우 불편하여 생산 효율을 현저히 저하시키게 되는데, 상기한 바와 같이 CAM 데이터를 CAM프로그래머가 임의로 설정할 경우에는 이러한 번거로움이 더욱 빈번하게 발생되므로 생산효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가공할 모델 데이터와 공구 정보 및 가공 기계 형상 데이터 및 CL데이터를 이용하여 공구각도 설정시 절삭가능영역을 산출하고, 충돌없이 가공가능한 공구각도를 산출하며, 최소 공구장을 산출하여, 원하는 모델을 충돌없이 가공할 수 있는 다축 가공기계의 NC데이터를 정확하고 신속하게 산출하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 키보드, 마우스 등의 입력수단과 메모리, 프로세서 및, 모니터 등의 표시수단을 갖는 단말기를 이용하여, 가공할 모델 데이터와, 공구종류와 홀더종류 등의 공구 정보 데이터, 가공 기계 형상 데이터, 기계 기구학 해석 데이터 및 선택된 공구에 따른 CL데이터를 입력하는 데이터 입력 과정과; 데이터 입력과정을 통하여 입력된 데이터로부터 각 부품별 좌표계를 구축하고, CC포인트와 CL포인트를 계산하여, 애니메이션모델과 검증용 모델과 절삭용 모델을 형성하는 데이터 전처리 과정과; 금형모델의 그리드 간격데이터를 입력받아 입력된 모델데이터로부터 생성된 절삭용 모델과 공구 정보 데이터로부터 생성된 옵셋(Offset) 곡면을 이용하여 CC포인트의 가공 가능 여부를 판단하는 CC 포인트 샘플링 과정과; 상기한 검증용 모델과 CC포인트 샘플링 값을 이용하여 각 CC포인트별 CL포인트와 기계축값을 계산하고, 기계와 공구의 애니메이션을 수행하여, 해당 CC 포인트의 가공가능여부와 기계 축값의 한계범위 및 검증용 모델과 기 계 및 공구의 충돌 여부를 판단하여 설정된 공구각도에 따른 가공 가능 영역과 설정된 절삭 영역에 따른 공구의 가공 가능 경사각을 산출하는 충돌 검사 과정과; 입력된 CL 포인트로부터 기계 축 값을 계산하고 검증용 모델을 이용하여, CL포인트별 기계와 공구의 애니메이션을 수행하여 충돌 발생여부를 판단하여 공구의 길이를 판단하는 공구장 산출 과정; 을 포함하는 다축 가공기계의 NC데이터 산출 방법에 있다.

상기한 본 발명에 의하면 5축 가공을 위한 NC데이터 생성에 필요한 최적의 가공조건을 자동으로 단말기가 신속하고 정확하게 산출해줌으로써, 5축 가공을 위한 기계의 셋팅과정시 오류를 최대한 줄일 수 있게 되어 생산성 향상의 효과가 있다.

통상 NC 데이터 생성 시 CAM 프로그래머가 기계 회전축값, 공구길이 등과 같은 가공조건을 임의로 결정하여 NC 데이터를 생성하게 되는데 이는 상당한 노하우를 필요로 하는 작업이며 비숙련자의 경우 이러한 가공조건 결정에 대한 경험이 부족하여 NC 데이터 생성 이후 단계에서 오류를 발견하여 다시 가공 조건을 수정하여 NC 데이터를 생성하는 일이 빈번하여 효율성이 저하되었다.

또한, 숙련자의 경우라도 주어진 가공 형상으로부터 5축 가공을 위한 최적의 가공조건을 산출하는 업무는 많은 시간과 노력이 요구되는 작업이며, 적절치 못한 가공조건 적용으로 인해 전체적인 금형제작 공정에서 NC 데이터 생성 업무가 병목공정으로 자리잡는 경우가 빈번한 실정이다.

상기 발명에 의해, 장기적인 경험에 의해 가능했던 가공조건 산출 및 이를 적용한 NC 가공데이터 생성 작업을 단순화 및 최적화시킴으로 노무비 절감 및 공정단순화 작업을 실현하여 숙련자가 아니어도 활용 가능한 작업으로 5축 NC 데이터 생성 작업을 바꾸어 줌으로서 금형산업의 경쟁력 확보 및 고부가가치 실현이 가능 할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시예는 키보드, 마우스 등의 입력수단과 메모리, 프로세서 및, 모니터 등의 표시수단을 갖는 단말기를 이용하여 수행되며, 각 과정은 입력수단을 통해서 데이터의 선택 및 입력이 이루어지고, 프로세서가 메모리에 기록된 애니메이션 생성 프로그램, Z-MAP 프로그램, 파일포맷 변환프로그램 등 각종 프로그램과 데이터 등을 이용하여 입력된 데이터를 처리하여 표시수단으로 출력해주는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 다축 가공기계의 NC데이터 산출 방법의 전과정을 나타내는 순서도이다.

먼저 5축 가공기계에서 하나의 금형모델을 가공하기 위해서는 초기 모재로부터 최종 형상에 이르기까지 공구가 이동해야 하는 공구경로생성(tool path generation)이 필요하고, 이렇게 생성되는 공구경로를 CL데이터(Cutter location data)라고 한다.

그리고 5축 가공을 위해서는 CL데이터를 특정한 공작기계의 기구학적 구조에 상응한 기계축값(joint values)으로 변환시키는 CAM공정과, CAM 데이터를 수치제어(NC), 데이타 컨트롤러의 입력형식에 맞도록 변환시키는 포스트프로세싱(Post processing) 작업이 필요하게 되며, 이러한 포스트 프로세싱에 의하여 생성되는 NC데이터를 이용하여, 공작기계의 절삭공구가 공구 경로를 따라 이동하는 것에 의하여 실질적인 가공이 수행된다.

상기한 과정에서 CAM공정은 CAM 프로그래머가 가공을 위한 여러 설정 값들을 주어진 입력정보로부터 가공 공정별, 가공 영역별로 설계하게 되며 이를 가공공정계획이라 하고, 상기한 가공 공정 계획은 금형 등의 피가공 대상물(모델링곡면), 5축 가공기계 정보, 공구 정보 및 기타 정보들을 입력으로 하여 CAM(Computed Aided Manufacturing) 프로그래머가 CAM 시스템을 활용하여 가공데이터(NC데이터)를 생성하게 되며, 이 단계에서 CAM 시스템 내부적으로는 공구접촉데이터 계산, 공구중심데이터 계산, 가공데이터(NC)계산 과정을 순차적으로 거치게 된다.

우선, 프로그래머는 입력수단을 이용하여 가공할 모델 데이터와, 공구종류와 홀더종류 등의 공구 정보 데이터, 가공 기계 형상 데이터, 기계 기구학 해석 데이터, 모델 데이터 및 선택된 공구에 따른 CL포인트 데이터를 입력한다.

이 과정에서 각 데이터의 입력은 메모리에 기록된 것을 단순히 로딩하여 선택하거나 새로운 데이터를 입력시켜 메모리에 기록하는 방법을 사용하며, CL포인트 데이터의 경우 상용 데이터를 사용한다.

상기한 바와 같이 데이터 입력 및 선택이 완료되면, 입력된 공구 정보 데이터와 기계 형상 데이터 및 기계 기구학 해석 데이터를 이용하여 기계와 공구의 형 상을 로딩하여 프로세서는 기계와 공구의 애니메이션 모델을 구축하고, 해당 기계와 공구의 좌표계를 구축하며, 근사화모델 데이터를 생성한다.

그리고, 입력되는 모델 데이터에 따라 곡면의 방향 설정용 곡면 수직 벡터 계산과 곡면 옵셋팅(offsetting)을 통하여 실제 금형 모델과 동일한 검증용 모델과 모재 모양의 절삭용 모델 데이터를 생성한다.

이와 같이 입력된 데이터에 따라 프로세서가 기계, 공구, 모델 데이터 생성과정을 완료한 후, 프로세서는 입력수단을 통하여 입력되는 명령에 따라 공구각도 설정시 가공 가능 영역과, 가공 영역 설정시 공구의 가공 가능 경사 각도 영역 및 최소 공구장을 산출하게 되며, 이에 대한 과정은 하기에서 보다 상세하게 살펴본다.

우선, 상기한 바와 같은 가공 가능 영역과 가공 가능 경사 각도 영역을 산출하기 위해서는, 주어진 공구와 모재의 접촉점(CC : Cutter Contact Point) 데이터인 CC포인트 샘플링 과정이 필요하며 이를 하기에서 도 2와 도 3을 참조하여 살펴본다.

도 2는 CC포인트 샘플링 과정을 나타내는 순서도이고, 도 3은 CC포인트 샘플링의 예를 나타내는 금형모델의 단면도이다.

금형모델과 공구정보 및 그리드 간격(Z-map에서 공구의 테스트용 이동 간격)을 사용자가 입력수단을 통해서 입력하면, 프로세서는 공구반경 거리만큼 금형 곡면 옵셋 곡면을 생성하고, Z-map을 이용하여 절삭용 모델을 생성하여, Z-map 그리드를 설정된 그리드 간격만큼 단계적으로 증가시켜, 금형 모델의 그리드 간격에 따 라 분할된 각 점의 법선 벡터를 계산하여 계산된 벡터 방향으로 공구반경만큼 옵셋 점을 계산하고, 옵셋 점이 일정 공차 범위 내에서 옵셋 곡면과 교차하는지 확인하여 교차하지 않을 경우, 가공 불가능 CC포인트로 판단한다.

만약 교차할 경우에는, 가공 가능 CC포인트로 판단하여 이들을 분류 기록하며 매 그리드 간격마다 상기한 과정들을 반복한다.

도 3에서 화살표의 끝점은 옵셋 점으로 상기한 옵셋 점은 모델표면에서 법선벡터 방향으로 일정한 간격 즉 공구반경만큼 떨어진 점을 표시하는 것이며, 상기한 바와 같은 CC포인트 샘플링에 의하여 가공가능 포인트와 가공 불가능 포인트가 확인된다.

그리고, 상기한 바와 같은 CC포인트 샘플링을 완료한 후, 사용자가 입력수단을 통해서 가공 영역 산출 명령을 입력할 경우의 실시예를 하기에서 도 4 내지 도 5를 참조하여 살펴본다.

도 4는 가공영역 산출과정을 나타내는 순서도이고 도 5는 실제 수행과정을 나타내는 프로그램의 캡쳐 화면이다.

우선, 사용자가 입력수단을 통해서 금형모델, 공구정보, 기계형상정보, 기계기구학 정보, 탐색 간격, 모델의 탐색 영역, 공구각도 즉 탐색각도를 입력하면, 프로세서는 모델 데이터를 이용하여 검증용 Z-map모델을 생성하고 공구정보, 모델정보 및 그리드 정보를 이용하여 상기한 CC포인트 샘플링 과정을 수행하여, 샘플링된 CC포인트 마다 CL포인트를 계산하여 기계기구학 해석을 통해서 기계축값을 계산하고, 계산된 기계축 값에 따라 도 5에 나타내는 바와 같이 기계와 공구의 구동 애니 메이션을 수행하여, 해당 CC포인트가 가공가능한지를 판단한다.

이 과정에서 공구각도 즉 탐색각도는 도 5에 나타내는 바와 같이 기계 및 공구의 좌표계를 나타내는 팝업창을 통해서 사용자가 마우스나 키보드 등을 이용하여직접 선택할 수 있게 된다.

그리고, 가공이 가능할 경우 기계 축값이 한계를 넘지 않았는지 판단하고, 기계 축값이 한계를 넘지 않을 경우에는 기계와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단한다.

충돌이 없을 경우에는 홀더와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단하고, 충돌이 없을 경우에는 공구(생크)와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단한 후, 충돌이 발생하지 않을 경우에는 과절삭 즉 컷터와 충돌이 발생하는지 판단하여, 충돌이 발생하지 않을 경우에는 해당 CC포인트가 가공 가능 영역인 것으로 판단하여 기록한다.

상기한 다수의 판단 단계 중 CC포인트가 가공 불가능한 값이거나, 기계 축값이 한계를 넘거나, 기계, 홀더, 생크 및 컷터의 어느 하나라도 충돌이 발생될 경우에는 해당 CC포인트는 가능 불가능 영역으로 판단하여, 도 5에 나타내는 바와 같이 충돌여부를 표시해주고 이를 기록하며, 모든 CC포인트에 동일한 과정을 반복 수행하여, 설정된 공구 각도에서 절삭가능 면을 탐색하게 된다.

그리고, 사용자가 입력수단을 통해서 해당 공구의 가공 가능 각도 영역을 확인하기 위하여 각도 영역 확인 메뉴를 선택할 경우의 실시예를 도 6과 도 7을 참조하여 살펴본다.

도 6은 가공 가능 각도 영역 산출 과정을 나타내는 순서도이고, 도 7은 실제 수행과정을 나타내는 프로그램의 캡쳐 화면이다.

우선, 사용자가 입력수단을 통해서 금형모델, 공구정보, 기계형상정보, 기계기구학 정보, 모델의 탐색 간격, 모델의 탐색 영역, 공구의 탐색 각도 범위, 공구의 탐색 각도 증분치를 입력하면, 프로세서는 검증용 Z-map모델과 상기한 CC포인트 샘플링을 수행하여, 공구의 탐색 각도를 최소 값으로부터 시작하여 입력된 증분치만큼 단계적으로 증분시키면서 CC포인트들에 대하여 가공 가능 여부를 판단하게 된다.

이를 보다 상세하게 살펴보면 우선 CL포인트를 계산하여 기계기구학 해석을 통하여 기계축값을 계산하여, 기계와 공구의 애니메이션을 수행한다.

상기한 과정에서 모델의 탐색간격과 탐색영역은 도 7에서 선택영역(Select Surface)메뉴를 통해서 선택하고, 공구의 탐색 각도 범위, 공구의 탐색 각도 증분치는 입력데이타(Input Data)에서 선택하게 된다.

그리고, 해당 단계의 CC포인트가 가공가능한지를 판단해서, 가공이 가능할 경우 기계 축값이 한계를 넘지 않았는지 판단하고, 기계 축값이 한계를 넘지 않을 경우에는 기계와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단하고, 충돌이 없을 경우에는 홀더와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단하고, 충돌이 없을 경우에는 공구(생크)와 검증용 Z-map이 충돌하는지를 판단한 후, 충돌이 발생하지 않을 경우에는 과 절삭이 발생하는지 판단하여, 모든 선택된 CC포인트에 대하여 상기한 과정을 수행하였는지를 판단하여, 해당 CC포인트가 가공가능하고 기계축 값이 한계를 넘지 않으며, 충돌이 발생하지 않을 경우에는 가공 가능 각도로 판단하여 기록한다.

상기 해당 CC포인트가 가공 불가능하거나 기계축 값이 한계를 넘거나, 다수의 판단 단계 중 어느 하나라도 충돌이 발생될 경우에는 가능 불가능 각도로 판단하여 기록하며, 이러한 단계를 탐색각도를 설정된 증분치만큼 증가시키면서 반복수행하여, 공구의 절삭 가능 각도를 판단하게 된다.

이에 따라 도 7에 나타내는 바와 같이 선택된 각도 범위 내에서 충돌 여부가 표시수단을 통해서 출력된다.

그리고, 사용자가 현재 선택된 공구의 공구장을 구하기 위해서는 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 입력된 공구에 해당하는 다수의 CL포인트 데이터 중 임의의 CL포인트 데이터를 선택하면 해당 공구장에 따른 충돌 검사를 실시하여 충돌없이 절삭가능한 최대 공구장을 산출할 수 있게 된다.

도 8은 충돌을 고려한 최소 공구장 산출과정을 나타내는 순서도이고, 도 9는 실시예를 나타내는 도면이다.

사용자가 입력수단을 통해서 금형모델, 공구정보, 기계형상정보, 기계기구학 정보, CL포인트를 입력하면, 프로세서는 검증용 Z-map모델을 생성하고 CL데이터를 본 발명에 맞는 포맷으로 전처리하여 CL포인트로부터 역기구학 해석을 통한 기계 축값을 계산한다.

이후, 입력된 CL포인트 블록을 하나씩 증가시키면서 CL 포인트와 기계 축값을 추출하고, 기계 공구 애니메이션을 수행하여, 충돌 발생 여부를 판단하여, 충돌이 발생되지 않을 경우에는 최대 충돌 길이를 계산하고, 계산된 충돌 길이를 적용 하여 공구를 갱신하며, 갱신된 공구 길이가 한계치보다 작은지를 판단하여 한계치 보다 작을 경우에는 상기한 충돌 발생 판단 과정으로 순환하고, 한계치보다 클 경우에는 과정을 종료한다.

그리고, 상기한 충돌 발생 판단 과정에서 충돌이 발생할 경우에는 CL 포인트 블록의 종료 여부를 판단하여 모든 CL 포인트 블록에 대하여 동일한 과정을 반복할 수 있도록 한다.

한편, 상기한 각 CL포인트별 기계 축 값을 이용하여 공구의 궤적인 CL커브를 생성하여, 절삭용 모델과 검증용 모델 및 상기한 CL커브를 이용하여 절삭 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 표시수단에 표시하면서 메모리에 기록한다.

도 1은 본 발명에 따른 다축 가공기계의 NC데이터 산출 방법의 전과정을 나타내는 순서도.

도 2는 CC포인트 샘플링 과정을 나타내는 순서도.

도 3은 CC포인트 샘플링의 예를 나타내는 금형모델의 단면도.

도 4는 가공영역 산출과정을 나타내는 순서도.

도 5는 실제 수행과정을 나타내는 프로그램의 캡쳐 화면.

도 6은 가공 가능 각도 영역 산출 과정을 나타내는 순서도.

도 7은 실제 수행과정을 나타내는 프로그램의 캡쳐 화면.

도 8은 충돌을 고려한 최소 공구장 산출과정을 나타내는 순서도.

도 9는 실시예를 나타내는 도면.

Claims (7)

1. 키보드, 마우스 등의 입력수단과 메모리, 프로세서 및 모니터 등의 표시수단을 갖는 단말기를 이용하여,

   가공할 모델 데이터와, 공구종류와 홀더종류 등의 공구 정보 데이터, 가공 기계 형상 데이터, 기계 기구학 해석 데이터, 가공할 모델의 그리드 간격데이터를 입력수단을 통해서 입력받는 데이터 입력 과정과;

   데이터 입력과정을 통하여 입력된 가공할 모델데이터로부터 절삭용 모델을 형성하는 데이터 전처리 과정과;

   데이터 입력과정을 통하여 입력된 가공할 절삭용 모델데이터로부터 생성된 절삭용 모델과 그리드 간격데이터 및 공구 정보 데이터로부터 생성된 옵셋(Offset) 곡면을 이용하여 CC(Cutter Contact)포인트의 가공 가능 여부를 판단하는 CC 포인트 샘플링 과정과;

   상기한 검증용 모델과 CC포인트 샘플링 값을 이용하여 각 CC포인트별 CL(Cutter Location)포인트를 계산하고, 이를 이용하여 기계기구학 해석을 통하여 기계 축값을 계산하는 것을 특징으로 하여 기계 축값을 이용하여 수치 제어 데이터를 산출하는 다축 가공기계의 NC데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 데이터 전처리 과정에서 데이터 입력과정을 통하여 입력된 데이터로 부터 기계와 공구의 애니메이션모델과 가공할 모델의 검증용 모델을 더 형성하고, 산출된 상기한 기계 축값을 이용하여,

   기계와 공구의 애니메이션을 수행하여, 해당 CC(Cutter Contact)포인트의 가공 가능 여부와 기계 축값의 한계범위 및 검증용 모델과 기계 및 공구의 충돌 여부를 판단하여 설정된 공구각도에 따른 가공 가능 영역과 설정된 절삭 영역에 따른 공구의 가공 가능 경사각을 산출하여 이를 기록하는 충돌 검사 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기한 설정된 공구각도에 따른 가공 가능 영역 탐색을 위해서 입력과정에 금형모델의 탐색영역, 금형모델의 탐색영역에서 탐색간격, 공구각도를 입력하여 CC(Cutter Contact) 포인트별로 가공 가능 영역을 탐색하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기한 설정된 절삭 영역에 따른 공구의 가공 가능 경사각 탐색을 위해서 입력과정에 금형모델의 탐색영역, 금형모델의 탐색영역에서 탐색간격, 공구의 탐색각도 범위, 공구의 탐색각도 증분치를 입력하고, 탐색각도 범위의 초기값부터 시작하여 증분치마다 CC (Cutter Contact)포인트별 가공 가능 여부를 탐색하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기한 다축 가공기계의 NC데이터 산출 방법은 경사 5축 가공기에 사용되는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
6. 키보드, 마우스 등의 입력수단과 메모리, 프로세서 및 모니터 등의 표시수단을 갖는 단말기를 이용하여,

   가공할 모델 데이터와, 공구종류와 홀더종류 등의 공구 정보 데이터, 가공 기계 형상 데이터, 기계 기구학 해석 데이터 및 선택된 공구에 따른 CL(Cutter Location)데이터를 입력하는 데이터 입력 과정과;

   데이터 입력과정을 통하여 입력된 데이터로부터 각 부품별 좌표계를 구축하고, 기계와 공구의 애니메이션 모델을 구축하며, 가공할 모델의 검증용 모델을 형성하는 데이터 전처리 과정과;

   상기한 검증용 모델과 CL데이터를 이용하여 각 CL포인트별 기계 축값을 계산하고, 기계와 공구의 애니메이션을 수행하여, 해당 CL 포인트별 공구의 충돌 여부를 판단하여 최대 충돌 길이를 계산하고, 계산된 충돌 길이를 공구데이터에 갱신하여 갱신 값이 한계 값 이내인지를 판단하여 갱신 값이 한계 값을 넘지 않도록 하는 최소값을 설정하는 충돌 검사 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.
7. 청구항 6의 각 CL포인트별 기계 축 값을 이용하여 공구의 궤적인 CL (Cutter Location)커브를 생성하여,

   청구항 2 또는 3의 절삭용 모델과 검증용 모델 및 상기한 CL커브를 이용하여 절삭 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 표시수단에 표시하면서 메모리에 기록하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기계의 수치 제어 데이터 산출시 가공조건 자동산출 방법.

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