마스터캠 2021 머신 시뮬레이션에 관하여-2 (설정 메뉴)

 이번에는 머신 시뮬레이션에서 각 기능별(메뉴) 설명을 하겠습니다.

 먼저 마스터캠 리본바의 머신탭 - 머신시뮬레이션탭에 대하여 설명하겠습니다.

① 실행 : 머신 시뮬레이션 재생으로 바로 들어갑니다.

* 머신 시뮬레이션 설정창를 거치지 않고 바로 시뮬레이션 재생 화면으로 들어갑니다.

* 주의사항으로 이 "실행"은 머신 시뮬레이션 관련 설정이 전부 완료된 것을 전제로 실행됩니다.

 가공경로 관리자의 시뮬레이션 옵션과 머신 시뮬레이션 설정창을 통해 적용될 모든 설정이 적용된 경우 바로 시뮬레이션 재생화면으로 들어갑니다.
* 만일 부족한(변경해야 하는) 설정이 있으면 현 머신 시뮬레이션 실행을 종료하고 다시 진행하셔야 합니다.

 

② 경로확인 : 머신 시뮬레이션 과정 중 가공경로 확인 과정만 실행합니다.

* 사실상 머신 시뮬레이션 재생환경 중 모든 기능을 할 수 있으나  보이기 기능에서 고정구, 초기공작물, 머신하우징 기능이 비활성화됩니다.

* 공작물 표시가 가능하나 실제로는 표시되지 않고 절삭 기능도 되지 않습니다.

* 경로확인 모드에서는 가공경로 렌더링(화면 표시 관련) 기능이 주목적입니다.
 

③ 모의가공 : 머신 시뮬레이션 과정 중 모의가공 확인 과정만 실행합니다.

* 경로확인과 동일한 환경이나 보이기 기능에서 고정구, 머신하우징 기능이 비활성화됩니다.

* 사실상 가공 공작물(공작물)이 공구 절삭기능이 활성화되는 것 이외 차이점이 없습니다.

* 경로확인, 모의가공 에서는 공구 충돌 검증이 되지 않습니다.

* 경로확인 , 모의가공은 사실상 유명무실한 기능이고 머신 시뮬레이션 기능이 본기능입니다.
 

④ 머신 시뮬레이션 옵션 : 머신 시뮬레이션 실행 전 각 시뮬레이션 요소에 대한 설정을 하는 창입니다.

머신 시뮬레이션 옵션창 내용

① 머신 시뮬레이션 요소 설정칸
* 머신시뮬레이션에 적용되는 각 요소(작업공작물, 공작물 , 고정구, 머신)에 대한 설정을 합니다.

② 기본값
* 만일의 경우 현재 지정한 설정값을 기본값(초기값)으로 되돌릴 경우 실행합니다.

③ 시뮬레이션 실행 
* 해당 머신 시뮬레이션 옵션이 완료되면 머신 시뮬레이션 재생 화면으로 들어갑니다.

④ 항목탭
머신 시뮬레이션 : 머신 시뮬레이션 관련 설정을 합니다.
포스트 설정 : 머신 시뮬레이션 실행 당시 적용될 포스트 (주로 5축 관련 포스트 적용 시)를 설정합니다.
머신 정의 : 머신 시뮬레이션에 적용될 머신에 대한 이송축 관련 한계값(실제 적용 장비 기준)을 설정합니다.

 

머신 시뮬레이션 설정

① 머신(Machine)
 머신 시뮬레이션에 적용할 머신(가공 장비)의 정의(형태 와 가동요소)를 선택합니다.

  만일 제공되는 머신정의 중 적합한 것이 없으면 사용자 맞춤으로 머신정의 생성이 가능합니다.
* 이것은 차후 다시 설명합니다. 

② 작업공작물(Workpiece Geometry)
 머신 시뮬레이션에 적용되는 공작물(소재) , 고정구외 다른 작업용 공작물요소에 대한 설정입니다.

도형 : 미신 시뮬레이션에 적용되는 작업공작물의 도형요소 적용을 할 방식을 선택합니다.

모든 요소 : 마스터캠 작업화면에 표시된 모델링(솔리드) 요소 전체가 현재 진행할 머신 시뮬레이션 작업공작물로 지정합니다.

* 주의사항 
 만일 이미 고정구로 지정이 되었으나 마스터캠 작업화면에 표시된 상태에서 이 옵션을 적용하면 고정구로 정의하였어도 작업공작물로 지정됩니다.

선택된 요소 : 이 옵션 적용 시 우측에 선택 버턴이 생기고 이 버턴을 클릭하면 다시 일시적으로 마스터캠 작업화면으로 가서 작업공작물로 진행할 요소를 선택하면 그 선택된 요소만 작업공작물로 지정됩니다.

* 이경우 마스터캠 작업화면에 표시된 모델링 요소 중 선택한 요소만 작업공작물로 지정되며 작업화면에 표시는 되었으나 선택하지 않은 요소들은 머신 시뮬레이션에서 작업공작물로 지정되지 않습니다.

레벨로부터 : 이 옵션 적용 시 우측에 레벨 선택 팝다운 메뉴가 생기며 여기서 선택한 레벨에 속한 도형요소가 작업공작물로 지정됩니다.

* 이경우 마스터캠 작업화면에 표시된 모델링 요소 중 선택한 레벨에 속해 있는 요소만 작업공작물로 지정되며 작업화면에 표시는 되었으나 선택하지 않은 요소들은 머신 시뮬레이션에서 작업공작물로 지정되지 않습니다.

안 함 : 이 옵션 적용 시 마스터캠 작업화면에 어더한 도형 요소가 있어도 머신 시뮬레이션 실행 화면에서는 작업공작물로 적용 되지 않습니다.

STL에서 불러오기 : 이 옵션 적용시 우측에 파일 선택 버턴이 생기며 이 버턴을 클릭하면 STL 파일 선택 창이 떠서 작업공작물에 해당하는 STL 파일을 선택하면 그 선택된 STL파일이 머신 시뮬레이션 실행 화면에 작업공작물로 지정됩니다.

* STL파일 불러오기 선택 시 마스터캠 작업화면의 표시된 모델링 요소는 무시됩니다.

위치 : 머신 시뮬레이션에 적용되는 작업공작물의 위치를 지정합니다.

* 실직적으로는 작업공작물, 고정, 공작물 위치에 영향을 줍니다
그러므로 사실상 머신 시뮬레이션의 원점 설정에 준합니다.

자동 : 해당 머신 시뮬레이션에 적용되는 모델링요소의 전체 바운더리 영역을 중심으로 하여 가공영역 위치를 지정합니다.

 자동 이라 하여 뭔가 자동적으로 잘 적용해 주는 것이 아니고 현재 적용된 요소(공작물, 고정구, 작업공작물, 초기공작물)의 전체 바운더리영역 를 기준으로 머신정의 바닥지점(배드상단)에 올려놓는 위치에 각 적용요소를 배치합니다.

* 예로 설명하는 바이스(고정구)를 자동으로 지정하면 적용되는 모든 모델링요소를 합한 바운더리 영역을 기준하여 가공영역의 X, Y 좌표 중심 Z좌표는 배드상단(이것은 머신 정의마다 틀립니다.)에 올려놓은 형식으로 배치합니다.

 만일 가공소재 (공작물)만 적용된 경우도 아래와 같이 가공소재(공작물 설정) 기준으로 적용됩니다.

* 만일 소재설정(공작물설정)이 안되어 있는 상태 가공정의(가공경로)만 있는 경우 해당 머신 시뮬레이션 가공영역 지정은 공작물설 정의 NCI 확장(가공경로영역)에 기준하여 배치됩니다.

* 이러한 것이 중요한 것은 경우에 따라 머신 시뮬레이션 실행 화면에서 가공영역(공작물) 위치가 엉뚱한 곳으로 배치될 수 있어 머신 시뮬레이션의 목적에 어긋날 수 있습니다.

XYZ 방향 이동 : 이러한 모델링요소(공작물, 고정구, 작업공작물, 초기 공작물)의 위치를 머신정의 원점에서 이동하여 적절한 위치로 배치하는 기능을 합니다.

* 주의 사항 이러한 위치 이동 방향은 해당 머신 정의에서 설정한 원점위치에 기준하여 설정되므로 먼저 이러한 각 머신정의 원점을 확인하고 그에 따라 이동방향 이동값등를 고려하여야 합니다.

* 또한 사용자 설정 머신정의 같은 경우 이러한 점등을 고려하여 생성하여 적용하여야 합니다.

 그러므로 이러한 이동값 이동방향은 해당 머신정의 원점에서(머신정의 원점이 적용될 공작물(작업공작물, 고정구, 초기공작물 포함)의 바운더리 영역의 상단부에서 위치한다는 조건하에서 이동값을 계산하셔야 합니다.

* 주의사항 이러한 이동값이 고정된 좌표값을 가지지 않고 적용되는 공작물(작업공작물, 고정구, 초기공작물)의 형태에 따라 값이 변동하므로 계산 시 주의가 필요합니다.

* 즉 공작물 형태가 변동되면 그에 따라 작업공작물 위치 이동값도 변동된다는 의미입니다.
(해당 가공정의는 변동 없어도 공작물 정의가 변동되면 이동값도 변동되어야 합니다.)

 

예

 아래와 같은 바이스(고정구)를 기준으로 머신시뮬레이션에서 배치하고자 합니다.
그러나 작업공작물 위치 자동으로 하면 우측처럼 머신 배드 위에 올려 저서 배치됩니다.

 사용자 의도는 바이스(고정구) 바닥이 머신 배드 상면과 일치하길 바랍니다.

그래서 먼저 바운더리박스 기능으로 해당 모델링 전체 크기를 알아봅니다. (큰 의미는 없고 설명상...)

 여기서 바이스 바닥면 이므로 바이스 바디클램프와 티홈 볼트는 필요 없이 소재상단높이(마스터캠 원점 위치)에서 바이스 바닥면까지 높이만 측정합니다.

 측정 결과 175.0이 나왔습니다 

 현재 머신정의상 원점 높이 배드 위 Z0.0 이므로 바이스 바닥면과 배스 상면을 일치하려면 Z 축 방향으로 175.0 이동하여야 합니다.

* 실직적으로는 머신정의(1_3 AXGEN_VMC) 원점이 Z-3.0 위치에 있으므로 Z 축 이동값을 +3.0 해주어야 합니다.

그리고 바이스는 배드 중앙에 배치할 것이므로 X축 방향으로 이동할 필요는 없습니다.

 그다음 현재 위치에서 바이스가 배드 뒤쪽으로 너무 돌출되어 있으므로 조금 안으로 들어가길 원합니다.
그래서 측정해 본 결과 Y축방향으로 72.0 이동하기로 결정하였습니다.

 그럼 다시 머신시뮬레이션 설정으로 들어가서 작업공작물 위치를 XYZ방향 이동으로 하고 각 좌표값 X : 0.0 Y : 72.0 Z: 178.0를 입력합니다.

 그다음 머신 시뮬레이션을 실행해 보면.

 위와 같이 시뮬레이션 화면에 표시됩니다.

만일 이 바이스 위치를 좌측에 배치하고 싶으면(1번 바이스?) 역시 XYZ방향 이동에서 X축 값을 이동하면 됩니다.

* 현재 머신 시뮬레이션 원점이 배드 가운데 있으므로 좌측으로 이동하려고 하면 -X축 방향으로 이동하여야 합니다.
* 이것은 절대좌표값으로 적용됩니다. (배드가 이동하는 것이 아니고 바이스가 이동하는 것입니다.)

 이러한 방식으로 작업공작물 위치 이동을 합니다.
* 단 이러한 좌표값은 해당 머신정의에 따라 변동되므로 사전에 검토 후 적용하시기 바랍니다.

* 또한 우측에 좌표 선택 버턴을 누르면 두 점간 거리를 마우스로 찍을 수 있는데 이것은 특이하게 작업공작물이 이동하는 것이 아니고 머신 배드가 이동한다고 생각하고 좌표를 클릭하셔야 합니다.

 또한 이러한 작업공작물 위치 설정은 가공경로관리자창에서 시뮬레이션 옵션창의 시뮬레이션 항목에서도 설정이 가능합니다.

* 이러한 시뮬레이션 옵션 설정값은 해당 마스터캠 파일을 저장하면 같이 기억 저장 됩니다.
즉 설정이 완료되면 바로 시뮬레이션 실행으로 머신 시뮬레이션 실행 화면으로 넘어갑니다.

③ 고정구(Fixture)
 머신 시뮬레이션 실행화면에 표시될 고정구에 대한 선택 설정입니다.

* 고정구와 작업공작물의 차이점은 설명하기 어려우나 머신시뮬레이션 의도대로 생각하면 작업공작물은 고정된 고정도구(바이스 고정죠, 배드면 , 면판 등등) 고정구는 변동할 수 있는 소재 클램프용 요소 (바이스 이동죠, 클램프 도구, 볼팅요소 등) 로서 가공경로상 충돌위험이 있는 경우 고정구의 위치, 규격을 변동하여 공구 충돌위험등를 검증하는 과정에서의 고정구를 말한다고 생각합니다.

 즉 일단 실제 작업현장과 동일하게 작업공작물 과 고정구 적용을 했을 때 가공공구 이송 발생 시 고정구와 충돌(접촉) 발생시 해당 고정구 위치나 규격을 바꾸어서 다시 충돌여부를 검증하는 등 변동요소가 필요한 것은 고정구로 소재를 고정(클램프) 하나 충돌여부를 검증할 필요가 없는(?) 요소는 작업 공작물로 분류한다고 볼 수 있습니다.

 

* 단 이러한 관계는 실제 적용 작업환경에 따라 다르게 적용될 수 있으므로 크게 한정 지어 생각하실 필요는 없습니다.

반대로 적용하여도 원하는 의도의 머신 시뮬레이션이 실행된다면 크게 문제없습니다.

다만 마스터캠 모의가공의 정의와 머신 시뮬레이션의 정의가 조금 차이가 있습니다.

예제 

 그래서 이러한 고정구를 머신 시뮬레이션이 인지할 수 있도록 지정(선택)하는 옵션입니다.

안 함 : 머신 시뮬레이션에 고정구 적용을 하지 않습니다. (고정구 설정이 없는 경우)

선택한 요소 : 이 옵션 선택 시 우측에 선택 버턴이 생성되어 그 버턴 클릭 시 마스터캠 작업화면에서 해당 고정구 적용 모델링 요소를 선택하여 머신 시뮬레이션의 고정구로 적용합니다.

레벨로부터 : 이 옵션 선택 시 우측의 레벨 선택 팝다운 메뉴가 생성되어 그 메뉴에서 레벨별로 구분된 고정구 모델링 요소를 선택합니다.

STL에서 불러오기 : 이 옵션 선택 시 우측의 파일 선택 버턴이 생성되고 그 버턴 클릭 시 별도 파일 선택창에서 해당 고정구 적용 STL 파일을 선택합니다.

* 이경우 STL 파일 적용 시 위치 변동이 안됩니다.

원래 STL 파일이 적용된 위치 그대로 적용됩니다.

Mastercam 고정구 정의 사용 : 이 옵션 선택 시 마스터캠 시뮬레이션 옵션에서 먼저 설정된 고정구 정의가 적용됩니다.

 

이다음에 계속해서 머신 시뮬레이션 설정 메뉴에 대한 설명을 진행하겠습니다.