마스터캠2021를 활용한 다이내믹 가공경로 생성 과정에 관하여-4(다이내믹 밀 가공경로-3)

 
 
이번에도 저번에 이어서 다이내믹 밀 경로 파라미터에 대한 설명을 하겠습니다.
 

 
 
 
⑦ 스텝 간격

 스텝 간격은 가공경로간 간격값을 말하면 흔히 얘기하는 절삭 간격을 의미합니다.

 즉 생성되는 다이내믹 가공경로(수평면상)의 간격을 말하며 경로 이송시 절삭량값(절삭 두께값)이 됩니다.

 스텝 간격 입력칸의 좌측은 해당 절삭공구의 공구경의 백분율% 값을 입력하거나, 우측의 간격 거리값을 입력하여 해당 경로 스텝 간격값을 정의할 수 있습니다.

* 어느 한쪽값을 입력하면 자동 전환되어 동일한 값이 입력됩니다.

 이 스텝 간격값은 해당 절삭 공구의 공구경값 대비 비율값(%)으로 주거나 아니면 직접 절삭간격값(경로 간격값)을 줄수 있으나 해당 값은 지정된 공구경(불노즈 공구경 말끝 평평한(알값 제외) 원형 구경값)의 1~95% 까지만 적용가능합니다.
* 그렇지만 실제로는 지정한 값의 95%선만 실제로 적용됩니다.

* 공구경의 96%~무한대%.. 지정할수 없는 이유는 100%을 넘으면 사실상 절삭간격(가공영역)이 겹치지지 않아 미절삭 부분이 발생하며 95% 이상은 겹치는 구간이 너무 작아서 원활한 가공작동이 이루어지기 어렵다고 판단되기 때문 방지책으로 제한을 두는 것입니다.
(페이싱 면가공시도 사실상 동일한 제한이 있습니다.)

* 그러므로 스텝 간격을 5.0을 정의해도 실제 생성되는 가공경로 스텝 간격은 5.0 / 95% = 4.75값이 적용됩니다.
(이 95% 값도 가공경로의 형태상 약간의 가변되어(좀더 작게) 적용됩니다.)
 


⑧ 최소 경로 반경

 최소 경로 반경은 다이내믹 경로 연산에 의하여 발생하는 원호 경로중(거의 모서리 구석 부분 한 개 구간 경로 완료 후 다음 경로로 돌아가기 위한 회피 경로가 원호(정원 형태)로 생성됩니다.) 생성될 수 있는 최소 원호 경로의 반경값(R)을 지정합니다.

 이 값을 지정하는 이유는 너무 작은 값을 적용시 작은 값의 원호(이송상 급격한 방향 전환 : 쿵덕쿵덕...) 이루어지고 또는 너무 큰 값이 발생하면 회피 이송에 필요한 경로의 낭비가 발생(가공시간의 증대)하므로 적절하게 최소 원호경로 반경값을 지정하여 이러한 경로의 흐름을 제어합니다.

* 이 값은 기본값은 10%이 지정되며(그러므로 해당 공구경에 따라 적용되는 반경값이 그때그때 달라집니다.

* 위 이미지처럼 최소 경로 반경값에 따라 생성하는 경로(점데이터 말고 원호(G2, G3)에만 적용)의 원호 반경값이 달라집니다.

 이러한 값이 영향을 미치는 주요 역할은 아래 예제와 같이 공구경 10 Ø 절삭공구 사용 시 폭이 12, 16, 20의 슬롯 가공을 해야 하는 경우 해당 최소 경로 반경값에 따라 생성되는 경로가 달라집니다.

* 즉 작은 원호 반경값을 허용하면 그만큼 좁은 곳에서 이송이 가능해지므로 통과 못하는 좁은 구간도 가공경로가 생성 가능하게 됩니다.

* 그렇지만 가공경로 전체적으로 작은 원호 반경값이 적용되고 좁은 곳의 가공경로가 좀 더 조밀하게 생성되는 경향이 있어 가공시간의 증대와 해당 이송형태로 인한 장비의 부하 등등으로 너무 작게 적용하는 것은 피하여야 합니다.
 

* 최소 경로 반경을 R4.0으로 할 경우 폭 20 슬롯 부분만 경로가 생성됩니다.

* 최소 경로 반경을 R2.0으로 할경우 폭 16 슬롯까지 가공경로가 생성됩니다.
(자세히 보시면 절삭이송 하고 되돌아가는 원호 경로가 더 작아진 것을 볼 수 있습니다.
 

* 최소 경로 반경을 R1.0(실제는 0.9)으로 할 경우 폭 12 슬롯까지 가공경로가 생성됩니다.

* 기본적으로 공구경과 같은 폭의 슬롯은 경로가 생성되지 않습니다.

* 20, 16, 12폭 슬롯에 생성된 경로를 자세히 보시면 작은 폭일수록 경로가 조밀하게 생성되는 것을 볼 수 있습니다.
(이러한 점 때문에 경우에 따라 마치 제자리에서 조금씩 가공하는 형태가 되어서 칩배출에 문제가 발생하는 경우가 있으니 주의 바랍니다.)
 


⑨ 틈새 크기(갭 GAP)

 틈새 크기(갭)는 우선 번역상 오류 이므로 잊어버리시고 가공경로 간 끝점과 다음 경로의 시작점간 거리 한계값으로 이해하셔야 합니다.

 다이내믹 가공경로는 어떠한 절삭이송의 구간이 종료하여 다음 가공경로 시작점으로 이송하여야 하는데 이때 이과정의 경로를 다이내믹 회피동작의 미세 들기 경로로 할것인가? 아니면 공구 수직복귀(링크 파라미터 이송높이로 복귀이송)하여 이송할것 인가 선택하여야 합니다.

 이때 이러한 종료된 구간의 끝 지점과 다음 시작할 구간의 시작점의 거리값을 어느 한 기준 거리값을 두고 이보다 작으면 미세들기 동작으로 이보다 큰 경우 수직복귀 이송 동작으로 할 것인가을 정의합니다.

 그러므로 이 한계 기준값을 틈새 크기에서 거리값(지정한 거리값 이하되는 회피경로는 미세 들기, 거리값 이상되는 회피경로는 수직복귀) 또는 해당 절삭공구경의 비율값(공구 지름 기준비율(%)) 기준 이하이면 미세들기, 이상이면 수직복귀 동작을 합니다.

* 즉 이러한 틈새크기 값 지정은 해당 다이내믹 가공경로 형태가 가능한 미세 들기(빠른 이송 형태?)을 원하면 가능한 큰 값(가공영역크기에 따라 다릅니다.) 아니면 해당 가공영역이 복잡하여(중간에 경로 방해물이 많은 경우) 수직복귀 이송이 더 유리하겠다 하면 틈새크기 값을 작게 설정합니다.
(기본값은 100%입니다.)

* 다만 만일 가공영역 형태가 복잡한(미로 같은?) 겨우 너무 미세 들기를 추구하면 가공영역 주위를 계속 돌아가면서 가공하는 것을 볼 수 있습니다.
(오히러 수직복귀하면 바로 디렉트로 이송이 가능하므로 이런 경우 반대로 수직 복귀를 추구하는 쪽으로.....)

* 그렇지만 실제로는 이 틈새 크기값은 동작을 선택하는 기준값이 되는 것이지 실제로 어떻게 이송할 것인가는..... 다음 모션 > 갭크기, 복귀 항목에서 정의합니다.   
 


⑩ 모션 < 갭크기, 복귀이송

 모션 < 갭크기, 복귀이송......... 이 명칭보다 단순히 틈새크기 값에 의하여 회피동작이 미세 들기로 결정된 경우 이 미세들기 동작을 어떻게 할 것인가 을 정의 하는 항목입니다.

* 그러므로 미세 들기 동작에 대한 파라미터 값입니다.

 우선 복귀 이송 드는 높이 값은 미세 들기 동작시 해당 공구를 살짝 Z값쪽으로 상승하여(당연하지만 마이너스 값은 적용되지 않습니다.) 회피 이송하므로 이 살짝 드는 높이값을 말합니다.

 

* 만일 미세들기 드는 높이값을 "0"으로 하면 현재 해당 경로의 가공깊이값 그대로(공구를 들지 않고) 그대로 회피경로로 이송합니다.

(다만 이경우 경우에 따라 절삭이송 상태 그대로 소재와 접촉하며(미세하더라도..) 고이송 한다는 경우 이라 큰 문제는 없으나 간혹 칩과의 접촉(소재와 공구 끝날이 접촉 중이므로)하여 많은 절삭량 유지시 칩과의 충돌이 우려됩니다.)

(그 외로 절삭부하가 차고 있는 공구에게 잠시나마 쉴 수 있는(?) 시간을 준다는 의미에서 살짝 미세 들기 동작을 하는 것을 권합니다.)

 복귀 이송 시 속도는 이러한 회피 동작시 해당 공구의 절삭이송 속도와 관계없이 회피동작시 적용되는 이송 속도값입니다.

* 통상의 경우 급속이송(G0) 정도의 값을 지정하나 이 다이내믹 경로의 회피동작은 절삭이송(G1)으로 지정되므로 별도의 급속이송에 준하는 이송값을 입력합니다.

(실제로는 해당 장비 당 급속이송 속도가 다르고 좁은 공간에서 반복적으로 이송되는 경향(다이내믹 경로 특성상)이 있으므로 대략 8,000 ~ 12,500 정도를 입력합니다.)

* 그래서 일부로 미세 들기을 피하고 수직복귀(급속이송)를 추구하면 급속이송(G0)으로 지령되므로 경우에 따라 이것이 더 빠른(?) 이송과정이 될 수 있습니다.
 


⑪ 모션 > 갭크기, 복귀(방법)

 위 틈새 크기값과 모션 > 갭크기, 복귀 이송에서 이제 미세 들기 동작 형태(작업자 설정)과 급송이송(자동?)에 대한 동작에 대한 설정을 완료 하였으면 이제 이것을 어떻게 적용할것인가을 정의 하여야 합니다.

* 간단히 설명하면 미세들기 동작과 수직복귀(급속이송) 선택을 어떠한 기준으로 결정할 것 인가 정의 합니다.

* 결국 위 2가지 항목(틈새크기 값 & 모션 < 갭크기, 복귀이송 값)을 가지고 이제 어떻게 할 것인가?(미세 들기 OR 수직복귀)에서 선택 기준을 정의합니다.
 
 

적용항목
 

안 함

 안 함 항목은 기본적으로 미세 들기 동작만 허용한다는 의미로 가공영역의 완전한 분리 또는 미세들기 상태에서 다음 경로 이송이 불가능한 경우(거의 없습니다.)를 제외하고 모든 가공영역 간 이송은 미세 들기로 한다는 설정이 됩니다.

* 통상 하나의 독립된 가공영역을 가진 경우 보통 선택하는 옵션으로 한번 공구가 내려가면 가공 완료될 때까지 공구 복귀를 안 하는 형태의 이송입니다.

* 보통 다이내믹 가공경로 적용 시 특별한 이유가 없으면 이것을 선택합니다.
 

 



영역을 회피할 때

 영역을 회피할 때 항목은 기본적으로 미세 들기 동작을 기본으로 하면서 만일 가공영역 간(서로 떨어져 있는) 이동 발생 시에만 수직복귀(급속이송) 동작을 허용하는 항목입니다.

* 즉 기본적으로 다이내믹 경로중 현재 경로에서 겹치는 가공영역이 아닌 떨어져 있는 가공영역 안의 경로로 이송발생 시만 수직복귀(급송이송)를 하도록 하는 방식입니다.

(이것은 만일 현재 가공영역에서 다른 가공영역으로 미세 들기 이송 시 혹시나 미절삭영역이 있어 공구 충동여부가 우려되는 경우 수직복귀 이송으로 전환하는 것입니다.)
 

 


영역을 회피할 때나, 거리를 초과하거나

 서 영역을 회피할 때 또는 거리를 초과한 경우 미세 들기 동작에서 수직복귀(급속이송) 동작을 허용하는 항목입니다.

* 이것은 영역을 회피할 경우 또는 틈새크기 항목에서 정한 거리값을 초과(종료되는 가공경로에서 시작하는 경로 시작점까지 거리)하는 경우 수직복귀(급속이송)를 하도록 하는 방식입니다.

(이것은 현재 가공영역을 회피하거나(다른 가공영역으로 넘어가는 과정), 틈새거리에서 지정한 거리값보다 큰 이송거리를 가진 경우 수직복귀 이송으로 전환하는 것입니다.)
 

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*초기 슬롯 진입 시 좁은(가까운) 가공경로 간 이송은 미세 들기로 하지만 슬롯 폭이 커지므로 거리값이 커지면(틈새거리값 초과하면) 수직복귀 이송으로 전환되는 것을 볼 수 있습니다.
 
 

영역을 회피하고, 거리를 초과

 이것은 오히려 수직복귀 이송을 제한하는 항목이 되는데 두 가지 항목(영역 회피, 거리초과)이 충족되는 이송시 에만 수직복귀(급속이송)를 하도록 하는 방식입니다.

* 이것은 가능하면 미세 들기로 하고 진짜 수직복귀 해야 할 때(?)만 수직복귀 하여 이송하라는 항목이 됩니다.
 

* 절제된 수직복귀 동작을 볼 수 있습니다.
* 안 함의 경우 수직복귀 동작을 금지하는 것에 가깝고 이항목은 어느 정도 수직복귀를 허용하는 방식입니다.
 
 

거리를 초과할 때

 앞서 영역회피는 무시되고(미세 들기로 이송) 가공경로 간 거리값만 초과 시 수직복귀(급속이송)를 하도록 하는 방식입니다.

* 이것은 사실 멀리 있는 가공영역 간 이동시에만 수직복귀하고 가까운 영역간 은 미세들기를 하도록 하는 항목입니다.
 

* 항상 칩배출에 대한 염두를 두고 선택하여야 합니다.
 
 
 
⑫ 절삭 순서 최적화

 절삭 순서 최적화는 다이내믹 경로 생성 시 어떠한 점을 우선시해서 경로를 생성하는 방식입니다.

* 사실 절삭 경로의 최적화(?)를 의미하는 것은 아니고 경로 생성 시 재질(미절삭 소재), 에어(미가공 영역 : 에어컷방지?), 안 함(경로 자체 최적화)중 선택한 것을 우선시해서 경로를 생성합니다.
 

안 함 : 가공경로의 단순화, 경로 길이의 축소(?)를 위하여 가공영역 간 이동을 자제하기 위하여 가공경로가 끝나면 제일 가까운 경로순으로 경로를 생성합니다.
 

 

 
 
 
재 질(미절삭 영역순) : 가공경로의 생성순서울 절삭공구의 위치에서 가장 가까운 미절삭 소재 쪽으로 이송경로를 생성합니다.

* 경로 특성이 가공영역 바깥쪽에서 안쪽으로 돌아가면서 경로가 생성되는 특성이 있습니다.
 

 

 
 
 
에 어(가공영역 간 빈 공간 이용) : 가공경로의 생성 순서을 절삭공구의 위치에서 가공된 빈 공간을 활용하여 이송가능한(에어컷?) 가장 가까운 가공영역으로 이송경로를 생성합니다.

* 경로 특성이 어떠한 한 지점에서 가공이 완료되면 점차 근접한 다른 가공영역으로 옮겨가는 듯한 이송경로를 생성합니다.
 

 

 

* 기본적으로 어느 항목이나 거의 비슷한 경로를 생성합니다.
(특이점이 없다기보다는 선택해서 이득(?)이 느껴지지 않는....)

* 이 최적화는 틈새크기 및 모션 <갭크기, 복귀 항목에 많은 영향을 받습니다.

* 주로 재질 쪽 항목으로 선택해 사용하며 가공물의 형태 특성상 가공시간의 차이가 발생합니다.

 

⑬ 측벽/바닥면의 가공여유

 해당 다이내믹 가공경로의 경로 생성 시 해당 체인요소(측벽면) / 가공깊이(바닥면)에 대한 가공여유값을 정의합니다.
 

* 다이내믹 가공경로는 아까 터프한(?) 경로이라 경로이탈, 공구 부하등 가공규격에 대한 오차가 발생될 확률이 높아서 일반적인 가공경로보다 가공영유를 좀 더 주는 것이 좋습니다.

* 공구 파손 시 파손부위에 대한 여유값도 생각하시는 것이 좋습니다.

* 다이내믹 가공경로를 정삭 경로로 사용하는 경우는 일부를 제외하고 없으며(고인 물 고수분들은 빠른 가공시간을 위해서 하시는 경우는 있으나 이는 정밀공차가 아니거나 노출이 안 되는 부분등 통상적인 경우는 아닙니다.) 황삭용 경로로 인식하셔야 합니다.