마스터캠 면취(모따기) 챔퍼(CHAMFER) 에 관하여 (카운터 싱크 , NC드릴 활용)-2

 이번에는 간단하게 NC드릴과 카운터 싱크 공구로 홀 면취 하는 방법을 설명하겠습니다.

 

일단 NC드릴로 해당 홀 드릴링 작업 전 센터링 작업과 해당 홀 면취 작업을 겸 하는 것 과 기초 외곽 면취 작업 을 설명하겠습니다.

 

일단 가공 방법은 다음과 같습니다. (Ø6 홀 드릴링과 면취 작업 병행)

 

 

① NC 드릴을 준비합니다.

② Ø6 홀 면취 가 가능한 깊이만큼 센터링 작업을 해줍니다.

③ 이후 Ø6 드릴을 준비합니다.

④ 적합한 절삭 조건으로 관통 드릴링 작업을 완료합니다.

⑤ Ø6 홀 가공과 홀 면취 을 완료하였습니다.

 

여기서 는 면취 과정을 설명하는 것이므로 이에 대하여 설명합니다.

 

모따기 규격이 지정되지 않은 모따기 경우 KS 규격에 다음과 같이 나와 있습니다.

(일반적으로 볼트 관통 용 홀의 경우입니다.)

 

 

위 같이 지정되어 있지 않은 모따기 경우 저 정도의 규격 (C)을 사용합니다. (어디까지나 보편적인 일례입니다.)

 

그럼 해당드릴 작업 시  NC드릴 공구 을 어떻게 (가공 깊이)을 정하는지 알아보겠습니다.

 

먼저 다시 얘기 하면 Ø6 홀 가공 후 면취를 0.4C(가장자리 면취 너비 0.4mm)을 주는 것입니다.

 

이런 경우 다음과 같은 규칙으로 가공 깊이 을 산출하시면 됩니다.

 

① 면취 & 센터링의 공구는 면취 하고자 하는 홀 규격보다 한 단계 큰 구경의 공구가 필요합니다. (최소 1.0mm 이상)

② 면취 공구의 날 각도는 90°(한쪽 편각 시 45°) 이면 말끝 구경 은 0.0mm 이어야 합니다.

③ 해당 조건의 공구 가 준비되면 가공 깊이는 다음과 같이 산출됩니다.

     면취 할 홀의 구경의 ½ + 면취량 (한쪽 만) = 가공 깊이 

      예 :  Ø6 / 2 = 3.0 + 면취량 0.4 = 3.4mm

 

 

같은 경우로 만일 Ø9.0 홀 에 면취량 0.6C을 줄려면 

9.0 / 2 = 4.5 + 0.6 = 5.1   가공 깊이 5.1mm을 주면 됩니다.

(다만. 하이스 드릴이나 센터링 이 부족한 드릴링 가공의 경우 홀이 확장(커지는) 경우 가 있으므로 시각적으로 면취가 작아 보일 수 있습니다.)

 

 단 해당 공구 (NC드릴) 은 챔퍼밀 형태로 해서 일반적인 면취 과정도 가능하므로 간단하게 캠 프로그램의 면취 기능을 이용하여 작업하셔도 무방 합니다.

 

그에 대한 방법을 알아보겠습니다.

 

우선 예제로 다음 같은 형태의 상부 면취 을 진행하겠습니다.

 

 

마스터캠에서 상부 평면 외곽 면취 톨 패스 을 생성합니다.

 

1. 톨 패스 중 에서 윤곽 가공을 선택합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

윤곽 가공 선택 후 면취 할 체인을 선택합니다. (면취 할 부분 선택)

 

 

2D 도면(캐드) 이 존재하는 경우 그 도면의 선을 기준 하여 선택합니다.

 

만일 3D 모델링 이 존재할 경우 그 모델링의 외곽을 표출하여 체인(솔리드 체인)을 생성해도 무방 합니다.

 

 

어느 쪽 을 선택하든지 해당 면취 부위 체인을 생성합니다.

 

다음으로 해당 윤곽 가공 툴패스 파라미터 중 에서 "공구" 항목을 선택합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*미리 공구 설정 이 되어 있으면 해당 면취 공구(챔퍼밀)를 선택 하지만 여기서는 전반적인 것 을 설명하므로 새로운 공구 을 생성하겠습니다.

 

"공구" 항목을 선택 후 "새 공구 생성"을 클릭합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

여기서는 NC드릴 사용 이므로 "챔퍼밀" 항목을 선택합니다.

* 면취 공구는 해당 공구에 따라 적합한 형태의 공구 을 각각 선택합니다.

 

 

 

왼쪽 항목처럼 NC 드리 공구 형태 특성을 입력합니다.

 

공구 구경 : Ø8.0

챔 퍼 날 각도 : 45° (합각 : 90°)

날끝 지름 : 0.0mm

 

공구 전체 길이와 절삭 길이는 해당 공구 사양에 맞게 입력합니다.

 

 

 

 

 

새로운 공구 생성 이 완료되면 왼쪽과 같이 Ø8.0 / 90° 챔 퍼 공구 가 생성됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이후 다시 윤곽 가공 톨 패스 항목에서 절삭 파라미터 을 선택 하여 윤곽 형태 항목 에서 "2D 모따기" 항목을 선택합니다.

 

 

여기서 모따기 파라미터 입력 값에 대한 정의는 다음과 같습니다.

 

너비 : 실제 가공 시 요구하는 면취 량을 얘기하는 것입니다.

           예 : 1.0C 면취 면 "1.0" 입력

                  0.4C 면취 면 "0.4" 입력 

 

말끝옵셋 : 면취공구 날끝 과 면취 면 이 일치 하면 안되므로 날끝 과 면취 면에 옵셋(거리) 두어 가공을 용이하게 하기 위함입니다.

 

* 단 보통의 경우 발끝 과 날상단 (가운데 면취면 이 존재)에 각각 여유(옵셋)를 두어야 합니다.

   간단히 계산해서 공구경 /2 - (날끝 + 날상단 옵셋량 합) = 면취 가능 량입니다.

    예 : Ø8.0 공구 가 가능한 면취 량 말끝 1.0mm + 날상단 1.0mm = 2.0mm , 공구경 8.0 /2 = 4.0mm , 4.0 - 2.0 = 2.0mm

          Ø8.0 공구경 면취 공구 가 면취 가능 한 최대 2.0C입니다.  (각 작업 현장 상황에 맞추어 조절합니다.)

 

다시 위 면취량 파라미터 값이 어떻게 적용되는지 (Z좌표값 관련) 알아보겠습니다.

 

 

① 우선 면취 공구 날 끝과 면취 할 소재 끝과 일치되었다고 정의합니다.

 

② 먼저 날 끝 옵셋 량 (1.0)을 X , Y 값에 대입하여 이동합니다, (X1.0 , Y1.0 이동)

 

③ 그다음 면취량 (너비 0.5)을 Y 값에 대입하여 이동합니다.

(Y0.5 이동)

 

 

그러면 면취 공구가 이송할 톨 패스 (가공 경로)가 생기게 됩니다.

즉 면취 할 소재 선에서 측면으로 1.0 만큼 옵셋 하고 Z값을 면취 소재 상단에서 -1.5 만큼 내리면 된다는 의미 가 됩니다.

* 그래서 수기 가공 시 공구 중심축 을 기점으로 외곽으로 1.0 옵셋 하고 Z값을 -1.5 내리면 톨 패스 가 생성됩니다.

 

 

마스터캠 상에서도 가공 경로 확인 시 정보 란의 최소/최대 값을 보면 Z-1.5으로 지정되어 있습니다.

 

 

다시 얘기하면 만일 면취량 이 1.0C이고 말끝 옵셋을 2.0mm을 입력하면 다음과 같이 공구 가공 경로 가 발생한다는 애기가 됩니다.

 

여기서는 Z값이 -3.0mm입니다.

 

 

 

 

모의 기공 시 위 와 같이 나오게 됩니다.

 

그럼 NC드릴 공구로 센터링 과 홀 면취 을 겸 하는 방법 과 소재 외곽 면취 하는 법 을 간단히 알아보았습니다.

 

이번에는 카운터 싱크 공구 로 정원 형태 홀 면취 하는 법 을 알아보겠습니다.

 

 

 

 

우선 공구 규격은 Ø20 , 90° 말끝 직경 2.0mm입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 우선 마스터캠에서 면취 가공 경로 생성 (드릴링) 하는 것은 무척 간단하므로 나중에 설명하고 우선 해당 공구로 해당 홀 규격에 맞추어 가공 깊이 을 구하는 것이 더 중요합니다.

 

 우선 아래 그림을 한번 보겠습니다.

가공 요건 은 Ø12 홀 상단에 면취 1.0C을 하는 과정입니다.

 

 

위 와 같이 Z -6.0mm을 내리면 Ø12 홀 상단에 1.0C 면취 가 생성됩니다.

 

그럼 다음 이미지 을 보겠습니다.

 

 

Ø10 홀 상단에 1.0C 면취 을 하려면 Z -5.0mm을 내립니다.

 

이러한 공구 (날 끝에 평평한 면 이 존재하는 경우)  가공 깊이 산출 기준 은 다음과 같습니다

 

먼저 예 제을 보면.

 

 

① 날 끝 직경 2.0 / Ø12 홀 / 2.0 면취 = 5.0 + 2.0 = 7.0 = Z -7.0mm

② 날끝직경 1.0 / Ø12 홀 / 1.0 면취 = 5.5 + 1.0 = 6.5 = Z -6.5mm

③ 날끝직경 3.0 / Ø10 홀 / 3.0 면취 = 3.5 + 3.0 = 6.5 = Z -6.5mm

④ 날끝직경 2.0 / Ø10 홀 / 2.0 면취 = 4.0 + 2.0 = 6.0 = Z -6.0mm

 

위 예제처럼 말끝 직경 이 있는 경우 공구경 - 날 끝 직경 / 2 + 면취량 = 가공 깊이

 

 

즉 옆의 이미지처럼 ⓐ 값과 ⓑ 값의 합 이 가공 깊이입니다.

 

* (주의) 단 공구 가 정원 형태 , 날끝 평면(측정 가능한) , 90° 회전축 이 공구 중심축인 경우 에만 해당됩니다.

 

* 경우에 따라 손으로 연마한 경우 면취량 이 확대되는 경황 이 있습니다. (편심 되므로)

 

 

 

 

 

 

 

 

이를 경로 확인으로 보면 다음과 같습니다.,

 

 

그럼 다음 은 일반 면취 용 공구로 소재 외 내곽 면취 하는 법 을 알아보겠습니다.