인덱스(4축) 설치 후 CAM(가공경로) 생성 방식 (전개도 , 롤가공)에 관하여 (웹버전)

롤 가공 (ROLL, 풀기, 말기)

    

 롤 가공이라 함 은 단순히 애기하여 2D 평면상 의 연산된 툴 패스 을 지정 하는 원통 형태로 말아서 부가 축 좌표 가 부과 된 가공 형태 을 말 합니다.

 

                               2D 평면 형태 의 가공                                           말아서                   원통형 의 가공으로 변환

 

 먼저 롤 가공에 적합한 가공 형태 인가 고려 해야 합니다.

 

                                           롤 가공 가능                                                   롤 가능 불가능

 

 롤 가공 의 특성 이 공구 Y축(A 축부가 축 경우) 가공 중 고정됩니다..

 

X, Z, A 축

 

그러므로 공구축이 항상 소재 원점을 향해 있습니다.

 

 

 

 위 와 같은 공구축이 소재 원점을 향해 있지 않은 경우 불가능

 

* 그러므로 가공 형태가 가공 측벽(Y축 방향) 이 소재 원점에 맞추어져 있어야 합니다.

 

 

 

 

 

 

   

 

 

① 전개도 및 3D 모델링에서 전개도 전개 하기.

    

 롤 가공 방식 이므로 롤에 말아야 할 툴 패스가 필요합니다.

 즉 롤에서 풀기 한 평면 상태 의 체인 이 필요한데 보통 3D 모델링에서 해당 체인을 롤 이동 기능을 이용하여 풀기 하여 전개도 을 작성 합니다.

 

* 2D 도면으로 제공되면(전개도 가 있으면) 그것을 기초로 작업 하시면 됩니다.

 

롤 가공 예제 #1.

 

                                                            길이 : 300mm , 180파이 소재

 

 

① 3D 모델링을 불러드린 다음 커브 - 한쪽 끝단으로 각 부분 체인 선을 생성 합니다.

 

* 경우에 따라 정원(드릴) 은 정원 커브 가 안 나옵니다. 나중에 수정합니다..

 

                                          커브 – 모든 끝단 기능 시 불필요 한 선 이 생성됩니다..

 

 가능한 커브 생성 시 별도의 레벨을 생성 하여 모델링과 구분 해주시기 바랍니다.

 

② 생성된 커브 을 롤 이동 – 풀기로 해당 평면에 풀어 주시기 바랍니다.

 

 

① 이동 / 복사 : 풀기 하는 선을 이동 할 것 인지 복사 할 것 인지 선택.

② 말기 / 풀기

 :  평면(적색선)을 지정된 원통형 에 말기

 

 :  원통면(적색선)을 지정된 평면에 풀기

 

 

③ 회전 기준 : 풀기 또는 말기 하는 평면의 회전축 지정 (부가 축 을 지정함))

 다만 풀기 또는 말기 하는 커브(모델링)가 부가 축 과 동일 하지 않은 경우 모델링 이 위치 한 축에 기준 함.

* 맨 처음 모델링 또는 전개도 가 위치하는 방향 이 중요 한 이유.

 

④ 방향 CW/CCW : 풀기 또는 말기 할 경우 진행하는 방향.(가공 시 부가 축 이 돌아가는 방향?)

 

                                   CW 지정 시 전개 방향                                                     CCW 지정 시 전개 방향

 

⑤ 말기 직경 : 말기 또는 풀기 할 지정 직경 규격 (정확히 는 풀기 쪼는 말기 할 체인 이 위치할규격을 지정 )

* 예로 소재 외경 이 180ø 180 ø이지만 실제 체인 이 위치할 규격이 175ø 일 경우 175 175를 지정하여야 합니다.

 

⑥ 체인 공차 :  말기 또는 풀기 시 적용 되는 체인의 적용 공차입니다. (체인 생성 정밀도)

 

⑦ 체인 생성 각도 : 체인 생성 시 부가 축 기준으로 지정된 CW / CCW CCW에 의한 방향으로 지정된 “각도” 에서 의하여 체인 생성 기준점을 지정 합니다.

 

* 말이 무척 어려운데 일단 생성 방향은 방향에서 지정한 CW(X축 하단) , CCW(X축 상단)에서 지정된 “각도” 값에 의해 X축에서 +/- 값에 의한 상하 옵션 된다고 보시면 됩니다.

 

방향 : CW

각도 : “0” 의 경우

* CW 이므로 X축 하단 전개 되며 전개 시작은  “0°” 이므로 90° 만큼 진행하여 전개함..

 

 

 

방향 : CW

각도 : “-90” 의 경우

* CW 이므로 X축 하단 전개 되며 전개 시작은 “-90°” 이므로 -90° 만큼 진행하여 전개함.

 

 

 

방향 : CCW

각도 : “0” 의 경우

* CCW 이므로 X축 상단 전개 되며 전개 시작 은 “0°” 이므로 0° 만큼 전개함.

 

 

 

방향 : CCW

각도 : “90” 의 경우

* CCW 이므로 X축 상단 전개 되며 전개 시작 은 “90°” 이므로 90° 만큼 전개함.

(CW 방향으로 회전)

 

 

* 위 작동 방식은 다시 롤 가공(로터리 축 조절)에서) 다시 작용하니 잘 이해하시기 바랍니다.

 

* 일단 전개된 선 은 측면에서 봐서 모두 동일선상에 있는지 확인하시기 바랍니다.

만일 그렇지 않으면 투영이동으로 모두 평면 Z”0” Z”0”에 위치해주시기 바랍니다.

 

③ 공구 중심 영역(?)을(?) 지정합니다..

* 소재 원통 면을 기준 한 가공 영역을 그려줍니다.

 

1. 소재 폭은 300mm 300mm이고 원통형 둘레는 180파이 X 3.14 15=565.47mm

(가능한 3.14159 사용 하시 길 바랍니다. 적용하면565.486 = 0.016mm 차이 남.)

 

2. 원점 기준 너비 300 X 높이 565.47 박스 을 그려 줍니다.

* 포켓 작업만 하는 경우 에는 이 영역 작성 해줄 필요는 없습니다.

 

3. 통상적으로 CAM 작업을 완료 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

④ 2D 평면을 기준하여 CAM 작업 완료 한 것 을 확인 후 부가 축 (로터리 축 조절) 조절로 롤 가공을 합니다.

 

 

각각 의 가공 공정에서 축 컨트롤에서 로터리 축 조절 항목을 오픈 합니다.

 

⑤ 로터리 축 조절 항목

 

① 회전형태 : 부가 축 지정

축 대체로 설정 (4축 부가 축)

 

② 축 대체 : 롤 가공 시 고정 축

가공 시 위치 고정 되는 축 설정

* 로터리 가공 시 한 개 축 은 고정 됨.

 

③ 회전 방향 : 급속 이송 방향

가공 시 절삭 이송 이 아닌 급속 이송 시 회전방향

* CW 이면 전체적으로 시계 방향으로 회전하면 가공

 

④ 로터리 지름 : 가공 주체가 되는 체인의 원통면 지름

 

* 보통 소재 지름으로 애기 하나 실제는 가공 체인 이 걸려 있는 원통면의 지름을 기입함.

 

소재는 180ø 180 ø이지만 말기로 한 체인 은 가공면 바닥 (예:160 ø)에 있으면 그 지름을 기입함.

위 경우 절삭 파라미터 가 “-” “-”인 경우이며“+” 이면  그 위 최상단 높이 기입함.

 

* 단순하게 얘기 하면 소재 지름이 아닌 절삭 파라미터 의 재료 상단 높이 을 기초 해 기입함.

 

⑤ 풀기 / 풀기공차 : 풀기 하여 생성된 체인에 대한 말기 연산 공차 (정밀도)

 

 만일 윤곽,, 드릴링 가공 시 활성화됨 , 풀기 한 체인을 다시 말기 작업 시 적용되는 공차 기입.

다른 포켓 등 타 가공 시 활성화되지 않으며 활성화 시 기입 안 하면 해당 공정 공차 가 적용됨.

 

                         로터리 축 설정 전(풀기)                                                           로터리 축 설정 후(말기)

 

⑥ 말기 작업 시 전개도 위치와 소재 절삭 위치 와 의 관계

 

 풀기 과정에서 풀기 할 체인 이  위치 할 지점(전개시작점) 이 각각 90° 지점부터 전개되지만말기 경우 소재 중심 점(X축) 이 소재 “0°” 이 시작 위치입니다..

 

*약간 이상 하지만 풀기 는 소재 원점에 위치한 평면에 전개하므로 원통형 소재와 만나는 평면지점에서 풀기 시작(90°,-90°지점)이고 말기는 소재원점에서 시작하는 전개도 을 “0°”부터 말기 시작 하는 것이라 이해하시면 됩니다. 

 

* 소재 : 길이 300mm, 180 ø이므로 펼친 전개는 565.486mm 565.486mm이며 이 을 120°씩 분할  삼등분 하여 포켓 가공 합니다.

로터리 축 설정 은 CW CW로지름 180 180으로 설정하였습니다..

 

① 위 그림과 같이 CW 방향(X축 상단)에) 전개도 을 그린 후 3등분(120°) 하여 임의의 포켓을 전개 하였습니다.

 

② 전개된 도면에 통산 적인  2D 포켓 가공 을 합니다.

 

③ 툴 패스 생성 후 이 를 로터리 축 설정에서 해당 부가 축 설정 을 하여 재 생성 해줍니다.

 

④ 부가 축 툴 패스 생성 확인 후 모의 가공 결과입니다..

 

* 위 와 같이 소재 중심축 위치가 가공 시작 하는 위치 (소재 상단 “0°”) 이 되므로 그것을 기준 하여 전개도 을 작성 하시면 소재 특정 위치에 기공하실 수 있습니다.

 

                                          롤 가공 시 공구 절삭 형태                        작업 평면 시 공구 절삭 형태

 

* 위의 가공 절단 면 예 와 같이 공구 축 방향 이 소재 원점에 향해 있으므로 상대물이 조립되는 것 이라던가 또는 키 가공을 위한 장공 이라던가 , 가공 부 상단 면과 바닥 면이 같은 규격의 형태 을 유지 해야 하는 경우 작업 방법으로 선택하시면 안 됩니다..

 

④ 곡면 사용 롤 가공 방법 

 

 간혹 가다 보면 어떠한 형태 위주 의 가공 을 하여야 할 때 가 있습니다.

 

마스크 롤러 가공 이 그러한데 이러한 경우 중 하나 을 소개 합니다.

* 이러한 가공 은 규격 이 중요한 것이 아니라 형태 가 중요 한 경우입니다..

 

 

가공 규격 은 68.5 ø입니다

 

엠보싱 은 1.5mm 돌출되었습니다.

 

엠보싱 바닥 은 65.5 ø입니다.

 

가공 소재는68.7 ø입니다.

 

 

 

 

 

 우선 모델링만 받아서 다시 저 형태(엠보싱부분)를 커브 기능으로 상단 부 체인을 잡아 롤 이동으로 전개합니다..

 

 모델링에서 커브기능으로 엠보싱 상부 외곽선을 생성 / 생성된 선을 롤이동 기능으로 원하는 방향의 전개 형태로 전개 및 선 정리

 

 실제 롤 이동으로 전개해보면 위 같이 정리되지 않은 모습(위 예는 그나마 잘 정리(?)된 전개입니다)으로 전개됩니다..

 

그래서 우선 공구중심 영역으로 사용될 겸 외곽 라인을 작성 합니다.

* 이때 말아진 전개 가 만나는 부분 이 사실 어느 정도 겹쳐야만 하므로 (미절삭 부분 발생) 지름 방향으로 오버랩시켜야 합니다.

 

이때 겹치는 부분의 위치 (전개 상 분리 되어도 되는 부분 미 중요 하거나 겹쳐서 가공해도 무방 한 부분 등)는) 여러 가지 검토 후 정하시기 바랍니다.

 

 

이후 정리 된 전개도 을 기초로 엠보싱 부분을 모델링 해주시기 바랍니다.

 

 

 엠보싱 부분 을 모델링 후 적절하게 가공 공구 별 공구 중심영역 설정용 체인 (작업 특성 상 고려 해야 할 부분) 등 배치 을 하고 중요한 것 은 모델링 상면 (68.5ø) 이 소재 원점과 동일한 Z : “0”에 위치하여야 합니다. ( 편의성 관련)

 

이후 평면에 전개된 모델링 기준 CAM 작업 을 합니다.

이 과정 은 특별한 기능보다 가공 순서에 따른 작업 순서 을 잘 생각하시는 것이 좋습니다.

 

 

위 와 같이 2D 평면 에서 CAM 작업 후 이상 없으면 로터리 축 설정으로 말아줍니다.

 

 

 이후 모의가공을 실시 하여 가공 여부 을 확인 한 후 모델링과 비교 하기 을 실행 하여 원 모델링 과 어느 정도 일치 하는지 확인하셔야 합니다.

 

* 말기 자체가 원주율에 의하여 말기 때문에 경우에 따라 값을 잘못 입력하면 오차 가 발생 합니다.

 

이 번에는 커터 형 롤러 을 보겠습니다.

 

 

우선 똑같이 커터 날에 대한 모델링을 합니다.

 

역시 모델링 을 받아서 외곽선을 풀기로 생성 하여 폴리라인 이 아닌 점 데이터로 이루어져서 데이터 량 이 많아 많이 지체됩니다..

 

 

CAM 작업을 완료 한 후 모의 가공을 실시합니다.

* 모델링 도면을 검토해본 결과 양쪽으로 나누어져 부분 이 9090도로 날이 이루어져서그 부분을 약간 겹치도록 하였습니다.

 

* 이럿듯 하나의 방법 이 아니고 그때그때 가공 상황에 맞추어 가공 방법을 검토 하여 CAM 작업을 걸어야 합니다.

 

* 그리고 해당 CAM 프로그램이 이러한 3D 연산 속도 가 무척 느리므로 하나의 공정 완료 시마다 저장하는 것을 권하며 2D 2D와 달리 공구 움직임 이 충돌 위험이 많아 가능한 모의 가공을 통한 검토 을 바랍니다.

(물론 좋은 컴퓨터가 필수입니다.).)

 

⑤ 몰드 을 이용한 롤 가공 방법

 

간혹 가다 보면 과자류 몰드 제작 을 할 일 이 있습니다.

 

우선 과자 모양 몰드 모델링을 불러오십시오..

 

 

과자 형태 몰드는60 ø DP:8mm로 하고 롤 소재 180ø 폭 100mm100mm로 설정합니다..

 

 

 우선 잠시 소재 을 박스형으로 설정 후 늘 하던 대로 가공 툴 패스 을 작성 합니다.

툴 패스 완료 후 모의 가공을 통해서 재 확인 후 이 을 로터리 축 설정으로 말아 줍니다.

 

 

 위 같이 로터리 축 설정 을 한 후 툴 패스 을 확인 해 보면 위 와 같이 원통형 외각에 말려 있으며 모의 가공 시에 도 원통형 면에 맞게 말려져서 가공됩니다..

 

이렇게 원통형 소재 을 이용 하여 롤가공 시 주의하셔야 할 사항 이  아래 와 같습니다.

 

 

2D 평면상 가공된 형태 

 

 

 

 

원통형 곡면(Y축) 가공 형태

 

 

 

 

원통형 곡면 (X축) 가공형태

 

 

 

위 와 같이 원통형 말기 롤 가공 시 단면이 저런 형태로 나오므로 가공 방식 선택 시 고려하셔야 합니다. 

이후 이 몰드 가공을 원통형 둘레에 배열하여 야 하는데 선형배열을 이용 하시면 됩니다.

 

 다만 선형배열 중 회전 배열을 이용 하면 안되고 (작업 좌표계 변동 G54~G00) 이동 배열 을 사용 하셔야 합니다.

선형배열을 풀기 와 같은 방식 으로 하시면 됩니다.

* 회전 선형배열 을 적용 하셔도 문제는 없으나 계속 언급하듯이 공구평면 변경(G54 순번)되는 문제가 있으므로 조심하셔야 합니다.

 

 이동으로 하시고 먼저 원통 둘레 길이 을 구하고 (180 ø=180 x 3.14159 = 565.486mm) 이것 을 등분 후 (6등분 : 565.486 / 6 = 94.247mm) 이후 이 값을 이동 증분 값으로 사용하시면 됩니다.

 

 이동 배열 로 하시면 하나의 좌표계로 출력됩니다..

 

* 몰드 롤 가공 시 주의 사항

 

 

위 그림과 같이 소재 원점 “0” “0”에 가공 주체 가 되는 모델링 상단 이 위 하여야 합니다.

 

로터리 축 설정 이 소재 원점 “0” “0”에 기준 하여 로터리 지름에 근거한 툴 패스 을 생성 합니다.

 

또 한 모델링 위치가 가공 위치와 직 관계되므로 주의하여 작업하셔야 합니다.