일반기술

5축 수치제어가공을 위한 공구자세의 최적화 방법

본 기술은 복합곡면의 5축 수치제어(NC)가공에 있어서 커섭(cusp)의 높이를 근사적으로 계산하고 5축 가공의 특성 및 경계탐색 알고리듬(edge detection algorithm)을 이용하여 커섭의 높이를 최소화하는 공구자세의 결정방법에 관한 것이다. 본 기술은 공구경로계획에 따라 곡면 모델로부터 공구접촉점과 곡면의 법선벡터를 구하는 단계, 각 공구접촉점에서 공구위치 데이타인 공구의 축벡터와 중심점을 계산하는 단계, 이들 데이타를 특정한 공작기계의 기계축값으로 변환하는 단계 및 특정한 제어장치의 입력형식에 알맞도록 후처리하여 수치제어 코드를 생성하는 단계들로 구성된다. 5축 수치제어 데이타 생성방법에 있어서, 공구의 위치를 계산하는 단계는 경사각과 회전각을 각각 0˚로 공구자세를 초기화하고, 이때 소정의 제약조건을 만족하면 이를 최적의 공구자세로 결정하는 단계, 제약조건을 만족하지 않는 경우에 가능해 영역의 경계를 탐색하기 위한 출발 공구자세를 찾는 단계 및 가능해 영역의 경계를 구하고 커섭높이를 계산하여 이 높이가 허용오차보다 작거나 최소인 경사각과 회전각을 최적의 공구자세로 결정하는 단계로 구성된다.- 5축 수치제어가공의 특성 및 경계탐색 알고리듬을 이용함으로써, 커섭높이(h)를 최소화하는 최적의 공구자세를 효율적으로 결정할 수 있게 됨.- 실제적인 최적의 가공상태를 보다 잘 반영할 수 있으면서 그 계산과정이복잡하지 않은 커섭높이를 계산 할 수 있음.- 종래기술의 특수한 상황만을 고려하는 박용(舶用) 프로펠러의 가공보다 일반적인 곡면에 적용될 수 있음- 가능해 영역의 경계만을 고려함으로써 계산시간을 상당히 줄일 수 있음.