Abstract

  The CAD/CAM system for the manufacturing automation is the nearest technology is mechanical area and also become the important research subject nowadays.
In this paper, It is proposed that graphic simulation for the motion of CNC machines applying method for modeling of CNC machines with solid object and for representing the kinematic motion of CNC machines with CNC machine models. Increased competition creates complex products and reduces the lead time for product development. The users have to waste time trying to get better data, fixing the data.
  The CATIA programing propose the design history based method to heal CAD model errors. In order to achieve a true computer integrated manufacturing system, integration of the computer aided design(CAD) and computer aided manufacturing(CAM) systems is now recognized as the fundamental problem. The Power Mill system is one of the key technologies to integrate computer aided design and computer aided manufacturing and needs many functions to accomplish this integration.
  As a life cycle of product has shortened, there are much effort to reduce processing time in usual working area. Especially, coordination of CAD/CNC/CAM can reduce the whole working time which is contained from design of products and manufacturing. In a shorter time we can see problems of design, problems of manufacturing and the outcomes. CNC program design becomes difficult and complicated because of miniaturization and accuracy of products. But development of CAM software simulate the problems which can occur in the process of manufacturing. So we can inspect the product prior to design of CNC program. Normally, CNC machines of CAM is a machining center between CAD and CAM system. With development of high spindle, the accuracy of shape rises and there is no need of after treatment of manufacturing.
  This study is considered machining error divided into the cutting condition and the cutting method. Machining error is assumed to be caused by decision error of table position, the deflection of end mill and the error due to the change of tool radius. Also cutting force is determined by calculating chip load acting on multi-teeth and these are applied to theoretical analysis to obtain machining error.
  On the other hand, in same condition, machining error tends to decrease as the cutting speed increase. The deflection of end-mill affects most greatly on machining error. The other errors are caused by tool radius and table position respectively. Finally, in cutting
condition being equal to experiment, this study shows that remaining the same cutting volume and constant cutting force reduce the machining error.

요약문

  CAD/CAM 시스템은 요즘 기계공학 분야가 자동화 생산에 초점이 맞춰지고 있으므로 중요한 연구 분야이다.
  본 논문에서는 CNC 기계 동작의 그래픽 시뮬레이션을 위한 CNC 기계 모델의 모델링 방법을 제시하고 CNC 기계 동작의 기구학적 표현 방법을 적용하여 가공 시뮬레이션을 수행하는 방법을 제안한다. 최근에 복잡한 제품생산과 제품개발 시간을 줄이기 위한 경쟁이 증가하고 있다. 즉 사용자들은 좀 더 좋은 데이터를 만들고 또 그 데이터를 고치기 위해서 많은 시간을 소비하기 때문이다.
  여기에서는 CATIA 프로그램으로 디자인하여 CAD 모델의 에러수정 방법을 제시하였다. 컴퓨터 종합 생산 시스템을 획득하기 위해서는 독립적으로 발전되어 온 CAD 및 CAM 시스템을 통합해야 한다. Powermill 프로그램은 이들 CAD 및 CAM 시스템을 통합하기 위하여 교량역할을 담당하는 중요한 시스템이다.
  제품의 라이프 사이클이 짧아지면서 일반생산현장에서는 생산 공정을 줄이기 위하여 많은 노력을 하고 있다. 그 중에 하나로 CAD/CNC/CAM을 통합하여 제품의 설계에서부터 생산까지의 시간을 단축시켰다. 빠른 시간에 제품을 눈으로 볼 수 있어 제품의 설계상의 문제점이나 가공 상의 문제를 확인하는 시간이 짧아지고 있다. 제품의 소형화, 정밀화로 인하여 작업자의 수작업으로 CNC 프로그램 작성이 어렵고 복잡해졌다. 그렇지만 CAM 소프트웨어의 발달로 인하여 가공에서 생길 수 있는 문제점들을 시뮬레이션 하여 사용자가 눈으로 확인하고 손쉽게 CNC 프로그램을 작성할 수 있다. 일반적으로 CAD/CAM 시스템 중 CAM에서 사용되는 공작기계는 주로 머시닝 센터이다 현재 고속 주축 개발로 가공물의 형상정밀도가 높아지고 후처리 공정이 불필요하게 되었다.
  이 논문은 가공오차가 테이블의 위치 결정오차와 엔드밀의 휨과 공구반경의 변화에서 생긴 오차에 기인한다고 가정하였다. 또한 절삭력은 다인(多刃)에 작용하는 칩 부하를 계산함으로써 결정하였고 이 값은 가공오차를 얻기위한 이론적인 해석에 적용하였다. 반면에 동일조건에서 절삭속도가 커짐에 따라서는 오히려 가공오차가 감소하는 경향을 나타냈다. 가공오차에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 엔드밀의 휨이고 공구반경과 테이블의 위치로 인한 오차가 있었다. 마지막으로 이 논문을 실험과 같은 절삭조건에서 절삭량을 동일하게 하고 절삭력을 일정하게 유지함으로써 가공오차를 감소시킬 수 있음을 제시한다.