마스터캠 3D 곡면 고속 워터라인 가공경로-7

 이번에는 워터라인 가공경로의 마지막으로 워터라인 가공경로 사용 예와 워터라인 가공경로 적용 시 고려사항에 대하여 알아보겠습니다.

 

 먼저 아래와 같은 붕어빵 몰드형이 있습니다.

 가공물 형태가 위에서 아래로 경사지게(이것이 중요합니다.) 한 점으로 모이는 형태의 몰드형태이라 워터라인 가공경로 적용하기 용이한 형태입니다.

* 워터라인은 원칙적으로 위에서 아래로 물 흐르는듯한 경사면이 존재하는(가능하면 한 점을 중심으로 방사형 경사진 형태) 평면가공면이 없는 형태가 유리합니다.

 이러한 형태는 간편하게 대상곡면 선택(전체 바디)을 선택하고 공구중심영역 체인 선택으로 가공면 외곽을 솔리드체인으로 정의하고 적절한 볼엔드밀 또는 불노즈엔드밀을 선택하여 가공깊이만 정의한 후 절삭 추가 항목만 추가하여 가공경로를 생성하였습니다.

* 다만 이러한 형태는 가공물의 경로가 가공영역 문제로(물고기 눈 같은 부분) 공구 급송이송이 많이 발생할 수 있으므로 공구유지 범위값을 비율 2,500% 로 지정 하였습니다.

* 또는 일부 경로가 집중되어야 하는 부분(예로서 물고기 눈 같은 부분)은 별도로 가공경로를 생성하여 (그 부분 형태에 맞는 가공경로로서) 다른 규격(더 작은)의 공구로 마무리하는 것이 더욱 바람직합니다.

* 이러한 이유로 물고기 몰드의 단조로운 경사면은 워터라인 가공경로로 정삭 하고(절삭 추가 기능 미적용) 나머지 부족한 부분은 따로 좀 더 작은 공구로 잔삭 하듯이 별도 공구중심영역을 설정하여 가공하는 것을 권합니다.

 그럼 처음부터 작은 규격의 공구로 절삭 추가 기능으로 조밀하게 가공하면 되지 않는가? 생각할 수도 있지만 가공효율(가공시간)을 생각하면 별도로 분리하여 따로 가공경로를 생성하는것을 추천합니다.

* 그럼 이러한 과정이 결국 잔삭 가공경로 아닌가 할수도 있지만 잔삭 가공경로(3D 곡면 가공경로에는 따로 잔삭 가공이 없습니다.)가 작업자가 원하는 일부 부분만 따로 가공경로를 생성하는 것 자체도 작업량증가(그냥 자동적으로 안됩니다.) 하는 면이 있어 잔삭 가공경로 적용하기보다 별도의 가공경로를 생성하는 것을 추천드립니다.

 
이후 모의 가공 과정도 순조롭게 나왔습니다.

 

 이번에는 아래와 같은 형태의 가공물의 워터라인을 적용해 보았습니다.

 워터라인 가공경로를 적용한 후 간단하게 절삭 추가 미적용으로 경로를 생성해 보았습니다.

 생성된 가공경로를 보면 가공면의 각도가 다변화(0~90도 사이 다양하게)하는 가공면의 경우 가공면 각도가 급한 경우(45~90도 사이) 어느 정도 적절할 절삭 간격이 나오나 가공면 각도가 완만한 경우(0~45도 사이) 가공경로 간 간격이 넓어지는 현상이 있습니다.

* 원칙적으로 워터라인 가공경로는 Z값 절삭간격 배분에 따른 절삭 경로 생성 방식이라 Z값 간격만 배분되면 X, Y값은 고려 대상이 아닙니다.

 그러한 이유로 절삭추가 시 최대 윤곽 스텝간격 파라미터값 적용이 있는 것입니다.

 그래서 이번에는 워터라인 가공경로 스텝다운 값을 전보다 1/2 값으로 설정하여 (절삭추가 기능은 미적용) 다시 가공경로를 생성해 보았습니다.

 여전히 가공면 각도가 급한(45~90도) 가공면 가공경로는 적절히(스텝다운값에 가깝게) 생성되지만 가공면 각도가 완만한(0~45도) 가공면 가공경로는 아직도 경로 간격이 넓습니다.

 

이제 전설의 해결사(?)인 절삭추가 기능을 적용해 보겠습니다.

 생성된 워터라인 가공경로를 보면 가공면 각도가 완만한 부분도 어느 정도 적절하게 가공경로가 생성되었으나 특정 부분에 대한 과도한 가공경로 집중현상이 그대로 나타나서 가공시간의 증대를 초래합니다.

* 모의가공 결과를 보면 최종 가공물에 대해서는 가공품질에는 문제가 적습니다.

 다만 가공시간 증대가 매우 큽니다.

 그리고 자세히 보시면 군데군데 좀 거칠게 가공된 부분이 조금 발견됩니다.

* 만일 모든 가공면이 일정한 가공경로 간격(가공조도)을 유지하여야 할 경우 적합하지 않을 수 있습니다.

 그래서 이러한 경우 정삭 가공경로로는 워터라인 가공경로를 추천하지는 않습니다.

* 다만 가공부하 문제 또는 파손방지 및 가능한 가공경로가 위에서 아래로 내려오는 방식으로 작업하길 원하시면 워터라인을 적용할 수 있습니다.

* 일반적으로 스컬롭 가공경로가 적합하나 스컬롭 경로 특성상 외곽에서 중앙으로 또는 반대로 중앙에 외곽으로 빠지는 경로 특성상 처음 공구 진입 시 미절삭부위에 의한 공구 부하를 고려하면 어쩔 수 없이 워터라인 경로를 적용할 수 있습니다.

* 위 내용은 일정한 스컬롭 가공경로 적용 시 다운밀 적용으로 위에서 아래로 경로 생성(가공물 형태에 따라)이 가능합니다.

 모의가공 결과도 스컬롭 가공경로가 좀 더 좋아 보입니다.

* 다만 스컬롭 가공경로 특성상 Z값 위에서 아래가 안 되는 경우(가공물 형태)가 있습니다.

 

 

 

 마지막으로 고속 곡면 가공경로 특성 중 하나를 알아보겠습니다.

 

 아래와 같은 한쪽은 오픈된 열린체인 형태 가공물이 있습니다.

 먼저 간단하게 워터라인 가공경로를 생성하겠습니다.

 모델 도형은 전체 솔리드 바디 선택하고 공구중심영역은 솔리드 체인으로 열린 체인 형태로 정의하고 나머지는 기본값으로 설정하고 가공경로를 생성하였습니다.

 물론 이대로도 문제없지만 경우에 따라서(소재 상태나 세팅문제로) 저 가공경로 자체를 연장하고 싶어하는경우가 있습니다.

 그렇지만 고속곡면 가공경로 경우 따라 가공경로 연장을 위한 항목은 존재 하지 않습니다.

 그래서 보통의 경우 해당 가공면의 곡면(반드시)의 확장(연장) 하여 가공 공작물 모델링 외 따로 레벨 분리하여 그 연장된 곡면을 선택하여 가공경로를 연장하는 방법을 사용하셔야 합니다.

 

 그리고 간혹 이러한 경우가 있습니다.

 

 모델 도형과 공구중심영역 체인 선택시 발생하는 문제입니다.

 다양하게 선택된 모델도형 과 공구중심영역 체인 선택 시 생성된 가공경로 형태입니다. 

 

① 모델 도형은 전체 솔리드 바디 선택, 공구 중심영역은 솔리드 체인 선택, 공구유지범위 미적용(20%) (공구 급속 수직복귀 허용)

무난하게 가공면에 맞게 가공경로가 생성됩니다. 

 

 

② 모델 도형은 가공면에 해당하는 곡면만 대상곡면으로 선택 회피곡면은 미선택, 공구 중심영역은 솔리드 체인 선택, 공구유지범위 적용(2500%) (공구 급속 수직복귀 최소화)

역시 무난하게 가공면에 맞게 가공경로가 생성됩니다.

 

 

③ 모델도형은 가공면에 해당하는 곡면만 대상곡면으로 선택 회피곡면은 절삭불가 부분 선택(중요), 공구 중심영역은 솔리드 체인 선택, 공구유지범위 미적용(20%) (공구 급속 수직복귀 허용)

 자세히 보시면 가공곡면 끝단에 살짝 모자르게 가공경로가 짧아집니다.

 이것은 회피곡면이 바로 근접하게 선택되어 있기 때문에 가공경로가 이를 회피하기 위하여 임의적으로 경로를 축소하는 것입니다.

 그러므로 만일 회피곡면 선택 시 이러한 경우가 있으므로 가공경로 생성 시 주의하셔야 합니다.

 이것을 좀 더 회피곡면 가공여유값을 더 주면 그만큼 가공경로가 회피하게 됩니다. (주의 사항)

 

 

④ 공구중심영역의 체인을 연장한 경우 : 모델 도형은 가공면 대상도형 선택하고 공구중심영역의 체인을 와이어프레임으로 연장된 선을 선택 공구위치는 내경으로 설정하면 아래와 같이 가공면 끝단이 조금 연장(직선이 아니고 라운딩 되어 연장)됩니다.

 

 만일의 경우 공구위치를 내경, 중심, 외측(외측에 경우 가공경로가 아예 가공영역 밖으로 돌출되므로 논외로 합니다.)할 경우에 생성되는 가공경로입니다.

*내경 이외 중심, 외측으로 선택 시 공구가 가공소재에 접촉 또는 관절삭될 가능성이 높습니다.

이것으로 워터라인 가공경로에 대한 설명을 마치겠습니다.