마스터캠 2021 활용한 소소한 팁-2 (선형배열 활용법-10)

 이번에는 마지막으로 "4. 1개의 별도 스톱버를 가지고 각각 바이스의 소재 원점 위치로 이송하여 스톱버에 소재 접촉하여 각각 배열하여 가공정의를 생성하는 방법"에 대하여 설명하겠습니다.

 이것은 바이스에 소재 고정을 보통의 경우 바이스 한쪽에 스톱버를 설치하여 바이스 한쪽면에 접하는 비대칭 방법으로 많이 작업하십니다.

* 단품작업에 잘 안 쓰고 양산 또는 소량 동일 제품 작업 시 사용됩니다.

 그런데 바이스죠 고정되는 면보다 큰 소재 또는 수시로 스톱버 위치를 변경하여야 하는 과정(바이스 스톱버 위치를 좌우로 변경해야 하는)등 계속해서 바이스 스톱버를 설치하기 좀 난해한 경우 등이 있습니다.

 특히 위와 같은 바이스죠 크기보다 큰 소재를 밀접하게 고정하여 가공하여야 할 경우 스톱버 적용이 좀 난해한 경우가 있습니다.
*스톱버 활용관련하여 다소간의 오버되는 상황 설정입니다.

 그래서 이러한 다변화 하는 소재 원점 설정을 위하여 스핀들에 지정된 스톱버를 설치하여 스톱버 대용(기준공구처럼) 하는 방법입니다.

 우선 스핀들에 장착할 스톱버를 지정합니다.

 스톱버는 기본적으로 정원 규격의 원통형 소재를 선택하여야 하며 보통의 경우 아큐센터 부품을 많이 사용합니다.

동영상으로 보면 다음과 같습니다.
* 원래는 스톱바가 터치(?)하는 순간 정지하고 소재 고정을 하여야 하나 필자 애니메이션 능력이 달려서 소재가 전부 먼저 고정된 것으로 표현되어있습니디.

 

우선 먼저 스톱버로 사용할 공구(?)를 먼저 지정하여야 합니다.

 공구는 원통형(기존공구 유사한) 이면 해당 공구 생성에서 평엔드밀로 지정하여 노출 길이와 공구경(중요)을 입력하여 사용하시면 됩니다. (그 외 공구 입력값은 사실 적당히 하셔도 무방합니다.)

 아큐센터 부품을 사용하는 경우에는 슬롯밀 공구를 선택하여 해당 공구경과 노출길이를 입력하여 사용하시면 됩니다.
* 사용 시 가능한 공구경이 10 Ø 이상 되는것를 권합니다. (정밀도가 요하는 작업이면 런아웃도 체크 바랍니다.)

 여기서는 아큐센터 부품을 사용하는 것으로 설명합니다. (다른 형태 공구 적용 시 그 공구 규격에 맞게 정의하시면 됩니다.)

해당 적용 아큐센터 하단부(소재 접촉면)가 19 Ø입니다. 그러므로 그 직경에 맞게 공구를 생성해 놓습니다.

그리고 해당 소재위치 원점을 소재 상단 왼쪽에 위치합니다.
* 이러한 가공정의 원점은 작업자 편의에 따라 좌우 선택하여 선택하여야 합니다.
* 또한 이 가공원점은 차후 바이스에 소재 고정 시 사용될 워크좌표 (G54 , G55..... 등)이므로 적용 시 주의가 필요합니다.

그리고 여기 예제는 소재 왼쪽에 스톱버가 내려와 소재에 접촉하는 것으로 정의합니다.

그러므로 소재 외곽에 해당 스톱버(공구경 19 Ø) 위치를 배치합니다.

*해당 스톱버 공구경(19 Ø) 원 도형요소를 그려서 적절한 접촉위치에 생성해 놓습니다.
(스톱버 공구경이나 위치는 바로 장비에서 실제 이송하는 좌표값과 직접적인 관계가 있으니 주의가 필요합니다.)

 그리고 스톱버가 접촉위치로 진입/도피할 규격만큼 원 도형요소를 복사이동 합니다.
*여기서는 진입/도피 거리값을 30mm로 하였습니다.

 그다음 두 원 도형요소의 중심점을 연결하는 직선을 생성합니다.
*실직적으로 이 직선 요소가 스톱버 이송경로가 됩니다.

 

 이후 이 직선 도형요소를 체인 하여 이송경로(윤곽 가공정의)를 생성합니다.

* 이때 이 방법(가공경로 체인방식) 은 크게 2가지가 있습니다.

1. 하나의 직선 도형요소를 2번 체인 (진입 1번 , 도피 1번) 하는 방법

2. 진입/복귀점을 생성하여 그 점요소를 적용하여 이송 진입복귀를 하는 방법(체인은 점체인 1번 , 직선요소 체인 1번)

*또한 사용 전 주의사항이 이방식은 G01 절삭이송 지령하면서 실제로는 회전수가 "0" 이어야 하는 (소재 접촉해야 하는 공구가 회전하면 안 되지요..) 문제가 있습니다.

 이것이 왜 문제시되냐 하면 안전상 이유로 G01 지령 시 공구 필수회전이 기존값이라 구형장비 경우 공구가 회전하지 않은 상태에서 G01 절삭이송이 안 되는 것이 기본값입니다.

 신형기종은 이러한 점이 고려돼서 G01절삭 이송 시 공구 무회전 이송이 가능하지만  구형장비는 안 되는 경우가 있으니 작업자의 장비 상태를 먼저 확인하시기 바랍니다.

 

* 이러한 무회전 절삭이송이 허용되게 하는 M코드는 두산(DN) : M184(활성), M185(해제) , 화천 : M250(활성), M251(해제) , 위아 : M300(활성), M301(해제)

* 또는 파라미터 수정 : 3708번 #0를 "0" 무회전 절삭이송 활성화 무회전 "1" 절삭이송 비활성화 (이 파라미터는 절삭이송 시 스핀들 회전여부를 확인하는 파라미터로 사용 시에만 임시적으로 변경사용 (사용 후 원상복귀) 바랍니다.

 

* 만일의 경우 이러한 절차가 번거로우신분 또는 사정상 기계의 설정를 변경하기 어려우신분 은 단순히 스톱버 터치 부분 이송 지령을 G01 에서 G00 으로 수정하셔도 무방 합니다.

 간단하게 출력한후 수기로 G01 를 G00 으로 치환 하시면 됩니다.

1. 하나의 직선 도형요소를 2번 체인 (진입 1번 , 도피 1번) 하는 방법   

먼저 해당 직선 도형요소를 윤곽 가공으로 체인 작업을 진행합니다.

우선 체인관리자에서 와이어프레임 단일 선택으로 직선 도형요소를 선택합니다.

 이때 먼저 외부에서 접촉점으로 향하는 진입방향으로(체인 방향) 선택합니다.

그리고 같은 직선 도형요소를 내부에서 복귀점으로 향하는 도피방향(역체인방향)으로 선택합니다.

그러면 아래와 같이 체인관리자에 두 개 체인(진입/도피) 이 생성됩니다. (체인위치 순번 주의!)

 그리고 공구설정에서 공구생성 시 공구 기타 속성마무리 창에서 공구 이송속도(적절하게)와 공구 회전수를 "0.0"으로 설정하셔야 합니다.

*공구 이름이나 별도 공구 주석문에 전용 스톱버 사용 를 명기하셔도 좋습니다. (타 작업자와 혼돈 방지용)
*별도로 스톱버 전용 공구를 하나 생성하여 공구목록에 등록하여 나중에 또 생성하지 마시고 계속 공구 불러드리는 방향으로 작업하시기 바랍니다.

 그리고 다시 윤곽가공정의 의 절삭파라미터 중 가공경로 보정종류를 안 함(체인 된 도형요소 을 공구중심축으로 이송하기 위하여)으로 하고 나머지 파라미터는 적절히 정의합니다.

 진입/복귀 파라미터는 적용되면 안 되므로 진입/복귀 활성화 체크를 체크해제 하거나 진입/복귀 관련 파라미터를 초기화값(적용 안 함 값)으로 정의합니다.

 링크 파라미터는 해당 가공물의 가공정의에 맞게 설정된 소재원점(워크좌표)에 맞추어 저의 해 줍니다.
여기서는 소재 상면이 Z값 0.0 이므로 스톱버 공구 접촉면 높이에 맞추어 적절하게 정의해줍니다.

* 그리고 작업자가 스핀들 근접하게 있을 가능성이 있고 또한 소재간 충돌을 방지하기 위하여 안전상 이송높이를 높게 잡아 둡니다.

여기까지 완료되면 경로확인에서 스톱버 이송형태를 확인합니다.

 위와 같이 진입한 스토버가 그대로 소재접촉위치까지 이송했다가 바로 다시 돼 피하여 복귀점으로 돌아오면 일단 완료된 것입니다.

 

 그러나 실제 작업 시 스톱버가 소재접촉위치(원점)까지 왔다가 바로 되돌아가므로 작업자가 소재를 바이스에 체결할 시간은 당연히 없기 때문에 이것으로 작업할 수는 없습니다.

 

 즉 소재접촉위치(원점) 위치까지 스톱버가 오고 잠시 작업자가 소재를 대고 체결할 때까지 대기하도록 수정하여야 합니다.

 

이런 경우 흔히 출력된 NC데이터에서 소재접촉위치 좌표값에 별도의 수기로 "M00"이나 다른 명령어로 이를 진행하면 됩니다.

 

 그러나 이러한 수기 작업은 매번 작업 시 해야 하는 단점(보다는 까먹고 그냥 프로그램을 돌려버리는 불상사가....)이 있으므로 가공정의 생성 시 위 지령을 포함시킵니다.

 

 그러한 방법에는 여러 가지 방법이 있으나 여기서는 특정위치 내용변경 기능으로 스톱버 정지 명령를 삽입 합니다.

*특정 위 내용변경 기능은 윤곽 경로 등 가공경로의 특정 위치점 의 절삭 관련 일부 파라미터를 수정하는 기능입니다.

* 제일 흔한 것이 가공깊이가 다른 여러 드릴홀 점을 같이 선택한 후 특이 가공깊이 점만 따로 수정하는 과정입니다.

 

방식은.

 

 우선 생성된 가공정의 의 해당 경로 체인 를 선택하여 체인관리자를 불러드립니다.

그리고 진입 경로 체인을 선택합니다.(진입 - 정지 - 복귀 체인 중 첫 번째 진입 체인)

* 여기서 특정위치 내용변경 적용 점은 경로의 마지막 지점입니다.

 불러드린 체인관리자 의 체인 중(진입체인, 복귀체인) 첫 번째 진입체인을 선택하고 마우스 우클릭으로 체인 옵션메뉴를 불러드립니다.

 

 그리고 옵션메뉴에서 특정위치 내용변경을 선택합니다.

 

그러면 내용변경될 저모를 선택하라고 메시지가 나옵니다.

오른쪽 확대한 이미지를 보시면 내용변경 가능한 점 (정지할 위치)에 점이 표시됩니다.

그 점을 선택합니다.

 

 그러면 특정위치 내용변경 옵션창 이 불러집니다.

여기서 선택할 것은 드웰 선택칸과 정지 선택칸입니다.

 

드웰 (G04) : 지정된 시간 동안 작업(이송)을 중지하게 하는 기능입니다.

 

오른쪽 입력창이 드웰기능이 지령될 시간을 입력합니다.

 

*G04 X5. , P5 , P5. , 5 등 여기서는 5.0초를 위미 하며 실제로는 작업자 사용 포스트 내용에 따라 출력되는 형식이 틀리므로 여기서 입력되는 수치는 시간계념이 아닌 그냥 숫자 이므로 (5라고 입력 했다고 무조건 5초로 출력된다는 의미가 아닙니다.) 필히 출력되는 NC데이터를 확인하여 작업하시기 바랍니다.

 

* 또한 이러한 기능은 자동적으로 일정시간 정지후 경고 없이 다음 공정으로 넘어가므로 사람이 직접 소재 체결작업을 하는 경우 같이 사고유발 초래 상황에서 가능한 쓰지 않길 바랍니다.

 

 

정지 (M00) : 지령된 후 이송이 중지되며 다음 지시(스타트 버번 누름)가 있을 때까지 정지 상태를 유지합니다.

 

해당 기능 체크 시 해당 특정위치 지점에 정지명령(M00)이 출력됩니다.

 

 자동적으로 스톱버가 소재원점 위치에 도달한 후 작업자 가 소재 체결을 완료한 후 스타트버턴을 누름으로 다음공정으로 넘어가므로 작업자 직접 소재채결해야 하는 환경에서는 적합한 방식이라고 할 수 있습니다.

 

 이렇게 해당 특정위치에 해당 기능을 체크(활성화) 후 확인 클릭 후 해당 기능 종료(ESC) 후 해당 체인관리자를 종료한 후 해당 가공정의가 재생성 요구 상태가 되므로 다시 해당 가공정의를 재생성해줍니다.

 

 그리고 해당 가공정의를 NC데이터 출력해 보면 아래와 같습니다.

 이렇게 출력되면 작업 시 해당 위치 이송 후 해당 정지 / 드웰 기능이 실행됩니다.

 

*해당 기능은 경로확인 또는 모의가공 실행 시 확인이 되지 않으므로 실사용 중 잠시 허공에서 작동 확인 후 사용 하시기 바랍니다.

 

 

2. 진입/복귀점을 생성하여 그 점요소를 적용하여 이송 진입복귀를 하는 방법(체인은 점체인 1번 , 직선요소 체인 1번)

 

 위 방식과 거의 동일한 방법이지만 진입/복귀 파라미터의 진입점 , 복귀점 사용에 익숙하신 작업자분들은 이 방법을 사용하셔도 됩니다.

* 이 방식은 스톱버의 진입/복귀 방식이 좀 복잡한 경우에 사용됩니다.

 

 방식은 우선 가공경로 직선 도형요소를 생성한 후 그 직선 도형요소의 시작점(진입/복귀점)에 점 도형요소를 생성한 후 진입/복귀 파라미터에서 진입점사용과 복귀점 사용 기능을 체크하여 이송 시 진입점 , 복귀점 적용이 되도록 하는 방식입니다.

 

 위 이미지처럼 이송경로 직선 도형요소 시작점에 점 도형요소를 생성합니다.

 

 이후 동일한 방법으로 가공정의를 생성합니다.

 

 체인 작업 시 먼저 점체인 를 선택한 후 진입/복귀점에 해당하는 점은 먼저 선택한 후 이송경로가 될 직선 도형요소를 체인 합니다.(체인 방향 중요)

 

* 체인순서가 중요하므로 만일 반대로 체인 하였다 해도 체인관리자에서 해당 체인들 순번을 조절하여 진입/복귀에 해당하는 체인이 제일 위에 위치하게 하시면 됩니다.

 

* 다만 진입 / 복귀 점 위치가 틀린 경우 그에 맞게 체인 순번을 조절하여야 합니다.

 

 그리고 진입/복귀점을 사용하여야 하므로 해당 가공정의 진입/복귀 파라미터의 진입점 사용, 복귀점 사용 항목을 체크해 줍니다.

* 나머지 진입/복귀 파라미터는 사용 안 하는 것으로 파라미터 값을 정의하셔야 합니다.

 

여기까지 마무리하셨으면 아래와 같은 스톱버 움직임을 볼 수 있습니다.

 이제 마스터캠상 가공정의 생성이 완료되었으므로 실제 장비 초기 소재 세팅을 해야 합니다.
* 간단하게 얘기하면 맨 처음 한번만 워크좌표(G54, 55, 56...)값을 입력하기 위하여 소재 아쿠센터(좌표 측정장치)로 해당 소재 위치를 지정해주어야 합니다.

 맨처음 가공경로 생성 시 소재 가공원점을 아래와 설정하였으므로 소재를 미리 적절한 위치에 체결해 놓습니다.

 그리고 하나씩 해당 바이스에 해당되는 소재원점(워크좌표)을 측정하여 입력합니다.

 그러면 아래와 같이 각 바이스별로 워크좌표가 배정됩니다.

그럼 다시 마스터캠으로 가서 해당 스톱버 설정 프로그램을 선형배열 합니다.
* 이제 선형배열 애기가 나오네요.....

선형배열 방식은 이제까지 여러 설명하였으니 간단히 설명합니다.

한 개 스톱버 설정 가공정의 (G54용)을 나머지 3개(G55,56,57) 포함 배열 합니다.

G54 용 가공정의를 선형배열 하여 아래와 같이 각 바이스에 배치합니다.

 

 

아래와 같이 해당 가공정의를 선형배열 합니다.

 

 

선형배열 파라미터 설정중 종류와 방법은 다음과 같이  설정하였습니다.

 

이동 세부항목은 다음과 같이 설정하였습니다.

그리고 해당 선형배열 가공정의를 선택하여 NC데이터를 출력해 봅니다.

 

 이러한 방식을 좀 더 생각해 보면 소재 좌표(X축, Y축만)를 각 바이스에 고정하여 항상 그 위치에 별도 스톱버나 원점 설정 없이 항상 고정적으로 사용 가능 합니다.

* 소재 원점 Z값은 별도로 소재 높이를 계산하여 입력하거나 소재를 체결해 놓고 측정하여 사용할 수 있습니다.

* 적용 방식은 별도로 작업자 환경에 맞게 수정 적용하여 사용하셔야 합니다.

 

 만일 여러가지 사정으로 기계설정를 수정하기 어려우신분은 아래와 같이 G01 을 G00 으로 수정 하시면 됩니다.

 

 즉 아래와 같이 바이스 모서리(작업자가 선호하는 위치)를 아큐센터로 측정하여 워크좌표에 입력 후 고정적으로 사용합니다.

*다시 말씀드리지만 Z값은 별도로 응용하여 입력하시면 됩니다.

위 와 같이 워크좌표를 설정한 후 마스터캠에서는 작업화면에 바이스 위치와 규격 생성을 하여 이를 기초로 소재 (가공도면)를 배치하여 이를 기초로 가공정의를 생성합니다.

 

 이렇게 적용하면 소재위치(워크좌표)는 고정하여 사용하고 마스터캠 가공정의 생성 시 원점을 워크좌표대로 기준하여 생성한 후 이를 선형배열 하여 사용하면 좀 더 작업의 효율성을 기대할 수 있습니다.

 

 실제 가동 화면으로 보면 다음과 같습니다.

 

 

 이상으로 선형배열에 관한 설명를 마치겠습니다.