마스터캠 3D 가공경로 설명 곡면 고속가공경로-9 (최적화 황삭-2)

 저번에 이어서 다이내믹 최적화 황삭 절삭 파라미터 을 설명합니다.

 

 

2. 가공획수

 

④ 스텝 간격 , 다운 획수, 스텝업

 

 

스텝 간격 : 생성되는 황삭 가공경로간 의 평면상 경로 간격 치수입니다.

 

오른쪽 입력칸은 공구경 대비 퍼센트(%)의 입력 수치 을 입력 합니다.

입력치수는 1.0 ~  95.0%가 적용되며 0.0이나 95.0 이상은 지정할 수 없습니다.

* 예 12파이 공구경의 50.0(%) 입력은 6.0mm 절삭 간격을 유지합니다.

 

왼쪽 입력칸은 적용되는 절삭간격을 해당 단위로 입력합니다.

입력치수는 0.0 초과 ~ 공구경의 95% 까지 가 적용 되며 0.0이나 95.0% 이상 수치는 입력할 수 없습니다.

* 예 12파이 공구경의 4.0 입력은 4.0mm 절삭 간격을 유지합니다.

 

스텝다운 : 생성되는 황삭 가공경로 간의 수직상 간격 치수입니다.

오른쪽 입력칸은 공구경 대비 퍼센트(%)의 입력 수치를 입력합니다.

입력치수는 0.0 초과 ~ 무한대로 입력 가능 하며 0.0 은 입력 할 수 없습니다.

* 예 12파이 공구경의 50.0(%) 입력은 6.0mm 절삭 깊이를 유지합니다.

 

왼쪽 입력칸은 적용되는 절삭 깊이를 해당 단위로 입력합니다.

입력치수는 0.0 초과 ~ 무한대로 입력 가능 하며 0.0 은 입력 할 수 없습니다.

* 예 12파이 공구경의 12.0 입력은 12.0mm 절삭 깊이를 유지합니다.

 

* 스텝다운 은 입력 치수 한계가 무한대입니다.

 

 

스텝업 : 황삭 가공 깊이 간격 사이에 충분히 가공여유(모델도형)를 유지하지 못하는 경우(주로 경사면 또는 중간 턱) 등 잔여 중삭 요구(미절삭 부분) 이 있을 예상이 되는 경우 이을 활성화 하여 중간부 미절삭 부분을 가공여유 값에 가깝게 보충 절삭 가공경로 을 생성 합니다.

* 사실 이 옵션이 아마도 최적화 황삭을 사용 하는 이유가 되지 않는가 생각합니다.

 

예제을 보면.

 

 왼쪽 이미지처럼 스텝다운을 3.0 적용하면 저렇게 경사면쪽 또는 절삭 깊이 중간 위치에 평면부 미절삭 부분이 발생합니다.

 물론 이후 중삭 과정이 있으므로 저 미절삭 부분을 어느 정도 정리 하겠지만 만일 스텝업 옵션을 적용하면 그 미절삭 부분만 다시 절삭 경로 가 생성 됩니다.

 

 오른쪽 이미지 처럼 스텝업 1.0을 적용하면 스텝다운 간격 3.0 사이에 스텝업 1.0 간격으로 절삭 가공경로가 생성됩니다.

 

 위 이미지처럼 스텝다운 3.0의 경우 미절삭 부분이 발생하고 이을 보완하기 위하여 스텝다운 간격을 좁게 1.0으로 적용하면 중간에 불필요하게 많은 가공경로가 생성되어 가공 시간의 증대 을 가져옵니다.

 

 그 보완으로 스텝업 옵션 (1.0 적용) 하면 미절삭 예정 부분에만 별도의 절삭 가공 경로가 생성됩니다.

 

 

 스텝업 가공경로는 스텝다운 가공경로 간격 단계로 가공 후 다시 아래에서 위로 스텝업 간격만큼 위로 올라가면 가공경로가 생성됩니다.

* 즉 스텝다운 간격이 5.0이고 스텝업 간격이 1.0 적용하면 생성되는 가공경로가 아래처럼 적용됩니다.

 

절삭 간격(스텝다운) 만큼 내려가고 (Z-5.0) 가공 완료 후 스텝업(Z-4.0) 하여 미절삭 부분 가공하고 스텝업(Z-3.0) 하여 또 미절삭 부분은 가공 하고 스텝업(Z-2.0) 하여 또 미절삭 부분을 가공하고 스텝업(Z-1.0) 하여 미절삭 부분을 가공 하고 다음에는 스텝업(Z0.0)을 하면 스텝다운 간격을 넘어가므로 스텝업 하지 않고 바로 다음 스텝다운(Z-10.0)으로 내려가서 가공하고 다시 스텝업 (Z-9.0)으로 올라가는 과정 등을 반복합니다.

 

*이러한 정확한 Z간격은 실제 포켓 가공이나 윤곽 가공 의 절삭 깊이 연산과 마찬가지로 정확하게 나누워지는 수치가 아니면 마스터캠이 적절하게 등분하여 Z간격을 조절합니다.

 

* 만일 동일한 수치 (스텝다운과 스텝업 수치 을 동일하게 적용한) 적용 시 스텝업 가공 경로는 경사면 같은 부분이 아닌 중간의 평면 부분에 대한 가공경로 만 생성됩니다.

 

 

수직 벽면 절삭 : 이 옵션은 90도 수직 벽체의 경우 황삭 가공경로 의 경우 가공경로가 생성되지 않는 경우가 있습니다.

* 정확하면 이옵션은 스텝업 파라미터를 활성화할 경우 같이 활성화되며 적용할 경우 90도 수직 벽체에 대한 스텝업 가공 경로 가 생성 됩니다.

 

* 예제로 설명하면

 위 이미지처럼 왼쪽 이미지처럼 수직 90도 벽체 가 존재 하는 경우 스텝업(1.0)을 적용해도 가공경로가 생성되지 않습니다.  

 그렇지만 수직벽면 절삭 항목을 체크하여 활성화하면 오른쪽 이미지처럼 해당 90도 벽체 부분에도 가공 경로 가 생성됩니다.

* 가공경로상 이러한 옵션이 있어 설명하지만 그냥 윤곽 가공 하면 되는 것 아닌가 하지만 가공경로 특성상 최적화 황삭으로 마무리 을 원하는 경우도 있습니다.

 

 

⑤ 최소 가공경로 반경

 생성되는 가공경로 의 G02,03의 경우의 생성할 수 있는 최소 반경을 정의합니다.

입력 수치는 해당 가공 공구경에 따른 비율 (백분율%) 또는 직접적인 수치 을 입력 합니다.

 

예을 들면 아래와 같은 경로에 적용되는 파라미터입니다.

* 적용 예로서는 좁은 통로의 가공경로 생성 의 경우 이러한 도피하는 가공경로 (미절삭)의 대한 정의로서 이러한 값을 조절함으로써 진입이 가능한 통로의 한계를 정의할 수 있습니다.

 

적용된 스텝간격을 유지하면서 적절한 가공경로 생성을 위하여 필요한 최소 회전 반경을 정의합니다.

* 왜 이것을 작업자가 지정해주어야 하는지 모르지만 간혹 적절한 스텝 간격을 입력했는데 진입에 실패한 통로등이 존재하는 경우 적절한 수치를 입력하여 조절합니다.

 

* 적용된 최소 가공경로 반경에 따라 생성되는 통로 쪽 가공경로 의 제시입니다.

* 다만 이런 것을 고려하여 너무 작게 적용하면 공구의 이송 과정이 다소 거칠게 이송될 수 있습니다.

 

 

3. 모션 < 갭크기, 미세 들기

 

 

⑥ 미세 들기 거리

 생성되는 가공경로 중 절삭 이송 후 다음 절삭 경로로 이송하기 위하여 (에어 이송) 미절삭 상태로 이송할 경우 살짝 가공면과 접촉을 피하기 위하여 공구를 들기 하는 간격을 지정합니다.

 

아래와 같이 절삭 가공경로(청색) 진행 후 다음 가공경로로 복귀(적색) 하기 위하여 이송 중 가공면 접촉방지를 위하여 (정확히는 급속 이송을 위한 조치)  공구를 살짝 들어 올린 간격을 지정 합니다.

 이는 다음 가공경로로 빠르게(급속이송) 하기 위한 조치로서 해당 이송 속도는 지정이 가능하면 보통의 경우에는 해당 장비의 급속이송 피드(라피드 100%)를 정의합니다. 

 

미세 들기 이송속도

 해당 공구 가 다음 가공 경로로 급속이송 되기 위하여 적용되는 이송 속도 을 입력 합니다.

 

 

⑦ 모션 > 갭크기, 복귀

 

 모션 > 갭크기 , 복귀는 가공경로의 움직임(모션)이 캡크기(가공경로 간 간격 : 떨어진 거리)가 큰 경우 공구 이송높이 복귀 하는 방식을 말합니다.

* 다시 설명하면 가공경로 가 다른 가공경로로 이동하여야 하는 경우 두 가공경로 의 사이가 지정된 방식(캡크기)의 제한한 거리에 따라 공구 이송높이로 복귀 또는 그 자리에서 (Z값 고정) 다음 가공경로로 이동 할 것이냐 을 결정 합니다.

* 이때 만일 공구 이송높이 복귀 경우 급송이송(라피드 이송) 하지만 만일 그대로 복귀 안 하고 이동시 절삭이송 속도로 이송 합니다.

* 이러한 이유로 만일 바닥 정삭면 가공경로 자국 (공구결) 이 가공경로 패턴 외로 발생하는 것을 방지하고자 하면 적절하게 공구 복귀 하셔야 합니다.

 

해당 옵션은 다음과 같습니다.

* 사실 안 함 , 복귀함 으로 나누어집니다.

 

영역을 회피할 때 : 하나의 가공경로에서 다른 가공경로로 이송 할 때 복귀

영역을 회피할 때나 , 거리을 초과 하거나 : 하나의 가공경로에서 다른 가공경로로 이송 할때 또는 각 경로간의 거리(틈새크기) 을 초과한 경우 복귀

영역을 회피하고 , 거리을 초과 : 하나의 가공경로 에서 다른 가공경로 로 이송 해야 하고 각 경로 간의 거리을 초과한 경우 복귀

거리을 초과할 때 : 공구 이송 시 각경로 간의 거리을 초과한 경우

* 사실 위 항목은 거의 동일한 효과 을 봅니다.

 

⑧ 틈새 크기

 

 위 모션 > 캡크기, 복귀 항목에 적용되는 갭크기(틈새)의 치수 을 정의 합니다.

즉 하나의 가공경로 을 종료하고 다음 가공경로로 이송 하려는 경우 공구 이송높이 복귀 을 하느냐 아니면 현재 높이에서 이송하는가 을 결정하는 그 간격 크기를 여기에서 결정한다.

 

*예을 들면 가공종료 경로에서 가공시작 경로로 이송 할 경우 현재 간격은 24.0 이면 현재 정의된 틈새크기는 500% (현재 공구가 5.0파이로 정의되어 있으므로 틈새 한계는 5.0 X 500%=25.0) 이므로 공구 이송높이 복귀 을 하지 않고 가공높이에서 살짝 들은 높이로 이송을 결정합니다.

각 경로 간 틈새 거리가 정의된 틈새 수치보다 크면 수직 복귀 합니다.

 

  * 그래서 경우에 따라 틈새 거리 한계를 크게 정의하면 같은 가공경로 간 공구 이송높이 복귀 을 줄일 수 있는 효과 가 있습니다.

 

* 통상 일반적인 적용이 250%이지만 실제로 이러한 수직 이송 복귀 을 지향 하여 한계 치을 크게 900% ~ 1200% 정도 적용 합니다.

* 다만 가공물 형태 (가공경로 형태)에 따라 일정한 가공결패턴에서 부적절한 가공결(공구자국) 이 발생하여 만일 깨끗한 가공 패턴을 원하신다면 오히려 한계값을 작게 하여 무조건 수직 이송 복귀 을 해야 합니다.

 

여기까지 정의하셨으면 해당 가공경로 절삭 파라미터 설정은 거의 완료된 것입니다.

 

 

경로 간 이동

아래와 같이 정의하였습니다.

 

 

스팁 / 쉘로우

소재 가공범위 가 Z0.0 ~ 35.0 이므로 아래와 같이 정의하였습니다.

 

링크 파라미터

링크 파라미터는 기본적으로 안전평면 Z 50.0 절댓값, 전체 수직 복귀로 정의 하였습니다.

우선 가공물 높이 가 Z 35.0 이므로 안전 평면 높이는 Z50.0으로 설정하였습니다.

 그리고 복귀 방식 은 전체 수직 복귀 방식을 선택 하였습니다.

 

 각 방식별 복귀 적용 형태 을 보면

안전평면 절댓값 50.0 / 전체수직복귀 : 가공경로 영역별 종료 후 무조건 수직 안전 높이 까지 복귀 후 안전 높이에서 이송 합니다.

다소 이송복귀 시간이 소요되나 안정적으로 소재물 충돌 없이 이송이 되어 제일 무난하게 적용하는 방식입니다.

 

 

안전평면 증분값 10.0 / 전체 수직 복귀 : 가공경로 영역별 종료 후 무조건 수직복귀 하지만 안전 높이가 아닌 현재 위치에서 증분값 10.0 수직 복귀 후 다음 가공 경로로 이송 합니다.

만일 증분 높이가 소재 높이 보다 낮은 경우 소재 최대 높이 기준 증분 한계높이로 이송 됩니다.

 이경우 다소간의 안전높이까지 수직 이송 하는 시간을 단축할 수 있어 가공시간의 축소에 도움이 됩니다.

* 만일 소재물 높이 외 다른 충돌요소가 있으면 충돌할 가능성이 있으므로 가공경로 생성 시 확인 이 필요합니다.

 

 

안전평면 증분값 10.0 / 최소수직 복귀 : 전체 수직 복귀와 달리 소재 최대 높이 보다 작게 해당 가공경로 위치에서 증분 된 값 10.0에서 다음 가공경로로 이송 합니다.

* 안전평면 증분값/ 전체 수직 복귀보다 더욱 가공 시간 단축에 도움 이 되나 소재 충돌이 매우 가능성이 높으므로 해당 가공경로 생성 시 충돌여부를 확인 후 실제 가공에 들어가야 합니다.

 

 

안전평면 : 증분 10.0 / 최소거리 : 기본 구성은 최소 수직복귀 와 유사 하나 가공경로 가 끝나는 지정에서 다음 가공영역 지점으로 이송 시 수직복귀 하지 않고 적절한 경사 경로로 시작할 가공경로 위치 증분 10.0 높이로 이송하여 복귀합니다.

이송시작 위치에서 수직복귀 하지 않고 다음 가공경로 증분 높이 10.0까지 최단 경로(경사) 이송하므로 좀 더 가공시간을 축소할 여지가 있으나 더욱더 가공물과 충돌 발생 가능성이 더 높아지는 경향이  있습니다.

* 특히 이러한 경사면이 있는 모델링 형태는 가능하나 수직벽체 포켓형태 모델링 경우 바로 충돌 가능성이 높으므로 특히 주의가 필요합니다.

 

* 전체 수직복귀 방식 이외 나머지 방식은 가공시간 단축 등의 이점이 있지만 항상 공구 소재물 충돌 위험이 있으므로 모의 가공등을 통한 경로 확인을 필히 하시고 작업하시기 바랍니다.