마스터캠2021를 활용한 다이내믹 가공경로 생성 과정에 관하여-7(다이내믹 밀 가공경로-6)

 

 

 이번에는 저번에 이어서 다이내믹 밀 파라미터 중 진입 동작, 관통에 대하여 알아보겠습니다.


진입 동작

 진입 동작 파라미터는 다이내믹 경로중 공구 진입(복귀는 항상 수직복귀(급송이송)로 이루어집니다.) 방식에 대하여 설정합니다.

* 주로 소재 상태(크기, 형태, 경도 등등)에 따라 선택합니다.

* 기본적으로 마스터캠 다이내믹 밀 경로 생성시 자동 연산에 의하여 선택되는 방식이 무난합니다.

 

① 진입 방법

 진입 방법은 다이내믹 밀 경로 적용시 절삭공구가 해당 소재에 진입할 때(공구 이송 높이에서 가공깊이(깊이가공적용 시 해당 단계높이까지)까지 구간) 진입경로 형태를 말합니다.

* 이때 소재 외형에서 진입이냐, 소재 내측에서 진입이냐에 따라 구분됩니다.

 다만 사실상 외측에서 진입시 수직진입(소재 외측(가공 체인요소 바깥))하는 방법 한 가지만 적용됩니다.
(이때 공작물 설정이나 공작물 모델 설정이 적용되지 않으므로 주의가 필요합니다.)
(오직 선택한 가공 체인영역만 소재로 인식하며 만일 열린 체인 방식으로 할 경우 공작물에 열린 체인 확장 기능으로 공작물 크기를 적용할 수 있으나 이것은 또 다른 애기입니다.)

* 주의 사항 : 절삭공구가 외측에서 진입 시 수직진입만으로 이루워 지며 진입위치는 해당 다이내믹 밀 절삭 파라미터의 접근거리 항목의 선택으로 제한적으로 가능합니다.

 

외형 진입시

 

 

 

 

 

 

내측 진입시

 진입 형태가 내측(포켓형식)인 경우 해당 진입 방법을 적용할 수 있습니다.
* 기본적으로 헬릭스 방식으로 적용됩니다.

 

 

헬릭스만
 다이내믹 경로 진입 방법 중 제인 무난하게 많이 사용하는 방법입니다.

 해당 가공영역 안의 진입점(자동선택 또는 진입체인 또는 점체인선택등으로)을 중심으로 헬릭스 반경값으로 헬릭스 이송방식으로 가공깊이까지 진입합니다.

* 헬릭스로 진입하는 이유는 해당 소재 진입부에 별도의 진입용 소재 가공부(미리절삭)한 부분이 없거나(주로 알루미늄 같이 해당 공구로 절삭 진입이 용이한 경우) 하여 해당 소재를 절삭하면 가공깊이까지 진입하여야 하는 경우에 적용됩니다.
(만일 해당 가공깊이 까지 미리 진입용 가공(드릴 가공등 홀이 선 가공된 부분) 영역이 있으면 굳이 헬릭스로 진입할 이유는 없습니다.)

* 헬릭스 진입위치는 특별히 지정하지 않으면 자동적으로 마스터캠이 판단하여 위치를 선정합니다.
(주로 가공영역 중앙위치, 가장영역 면적이 큰 부분의 중심등)

 

 

 

* 만일 해당 진입홀 가공이 되어 있거나 특정 위치로 진입하길 원한다면 점체인으로 진입체인 선택하며 점을 중심으로 고정 항목을 활성화하면 해당 점체인 위치에서 헬릭스 이송 진입경로가 생성됩니다.

 

 

 

 

 

* 만일 점체인을 진입체인으로 선택한 경우 반드시 "점을 중심으로 고정"을 활성화(체크)하여야 합니다.
만일 해당 항목을 체크하지 않은 상태에서 해당 경로를 재생성할 경우 다음과 같은 경고 메시지가 표시되면서 해당 경로로 생성되지 않습니다.

* 진입체인을 점체인 이외 닫힌/열린 체인요소를 선택할 수 없으며(헬릭스 이송을 할수 없으므로...) 만일 점체인 이외 체인요소를 진입체인으로 하면 다음과 같은 경고 메시지가 표시되면서 해당 경로는 재생성되지 않습니다.

 

* 헬릭스 이송 시 헬릭스 반경값(공구중심 기준 : 공구 가공 외곽기준이 아님, 공구경과 관계없음)은 하단의 헬릭스 반경 항목값에 좌우되며 만일의 경우 가공영역이 헬릭스 영역보다 작은 경우 마스터캠이 적절한 헬릭스 반경값을 조절합니다.



완전히 묻히는 내측을 따라서 헬릭스

 이 진입방식은 우선 가공영역의 한쪽 끝에서 헬릭스로 진입한 후 바로 가공깊이로 해당 가공영역의 중앙을 가로지르는 경로를 선행한 후 이 경로를 중심으로 사방으로 다이내믹 이송을 하는 방식입니다.

* 주로 이 방법은 가공영역이 도랑처럼(슬롯 형태) 길게 되어 있는 경우 해당 가공영역(슬롯 끝)에서 헬릭스 진입하여 우선 슬롯의 중앙부를 선행하는 경로를 진행 후 그 경로를 중심으로 다이내믹 경로를 진행하는 방식으로 일반 슬롯형태 가공 시 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝으로 가공해 나아가는 방식이 문제시되어(주로 가공물 변형) 한 번에 전체적으로 부하를 주면서 가공해야 하는 방식(주로 라핑 공구 사용 시)입니다.

* 그렇지만 이방식은 가공영역을 한 번에 가로질러 가야 하는 문제가 있어 주로 라핑을 이용한 저속이송 시 유효한(사실 다이내믹 이송에 적합하지 않은 경우) 방식이라 거의 사용하지 않습니다.

 다만 일반적인 다이내믹 가공이 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝으로 가공하는 방식이 문제시 적용할 수 있는 방식입니다.

 

 

 

 

 

 

내측을 트로코이드 하면서 헬릭스(내측 중앙부를 트로코이드 경로 진행)

 이 진행방식은 앞서 "완전히 묻히는 내측을 따라서 헬릭스"방식과 같은 형식으로 단지 내부 내측(슬롯) 경로를 트로코이드(다이내믹 가공경로) 형식으로 경로를 생성합니다.

 앞서 완전히 묻히는 내측을 따라서 헬릭스와 같지만 내측 진행 경로가 일반 윤곽 경로 형식이라 공구부하가 우려되는 경우에 사용됩니다.

* 이때 내측 가공경로(트로코이 달 경로)의 원호경로 반경값은 하단의 트로코이달 루프 반경값에 관여됩니다.
(사실 다이내믹 경로 연산에서 최적화되어 적용되므로 크게 별도로 적용하지 않아도 무방 합니다.)

 

 

 

 

 

프로파일
 이 진행방식은 해당 가공영역의 주된(가장 넓은 영역) 영역부의 형태에 맞추어 일종의 램프형태로 진입경로를 생성합니다.

* 먼저 가공영역 중 주된 영역을 먼저 가공하고 이후 잔여 가공영역을 가공하는 순서로 진행합니다.
 

 진입방식은 주된 영역의 형태를 기준으로 램프형태로 진입합니다.

 

 

 

 

 

사용자, 진입체인 사용

 이 진행방식은 사용자가 선택한 도형요소(점체인 제외)를 진입체인으로 하여 열린 체인은 램프형태로, 닫힌체인은 헬릭스형태(사실은 램프형식..)로 진입경로를 생성합니다.

* 선택한 체인요소(도형요소) 형태를 그대로 따라가면서 램프 경로 진입합니다.

* 그 외 모든 것은 "헬릭스 만" 진입 방식과 동일하게 가공경로가 생성됩니다.

* 적용된 진입체인 요소의 Z값에 진입경로가 영향받지 않습니다.
(Z 높이 항목 값에 영향받습니다.)

* 만일 사용자, 진입체인 사용 항목을 적용한 상태에서 점체인을 선택하면 경고메시지가 표시되고 해당 경로는 재생성되지 않습니다.

 

 

* 만일의 경우 해당 사용자 진입체인이 가공영역 외로 넘어가는 경우 마스터캠 다이내믹 경로 생성 시 자동적으로 트림 적용됩니다.

 

 

중간의
 이 진행방식은 가공영역의 중심부 형태를 사용자, 진입체인 요소로 삼아 램프형식으로 진행하는 방식입니다.
* 중간의(Medial) 방식은 프로파일 진입형태와 유사하나 전체 가공영역을 전제로 진입 경로를 자동적으로 생성합니다.

 

 

 

 

수직 진입만
 이 진행방식은 가공영역의 지정된 진입체인(점체인) 또는 자동적으로 선택된 진입점 위치로 수직진입(절삭 이송 G01) 진행하는 방식입니다.

 수직 진입만 방식은 다이내믹 절삭 공구가 소재 내 진입 시 장애물(?)이 없어 그대로 진행해도 무방한 경우에 사용됩니다.

* 즉 사전에 가공물에 임의적인(전공정) 진입이 가능한 홀(간혹 칩 배출을 고려해서 바닥까지 관통시켜 미리 가공해 놓은 홀)이나 에어컷이라 볼 수 있는 위치(에어컷 과 다른 점은 에어컷은 진입가능 영역을 지정하고 수직진입은 진입 가능 위치(점체인)를 선택합니다.

* 위 다른 진입방식과 반대로 수직진입은 점체인(위치값만)만 적용합니다.

만일 점체인 외 다른 체인요소(닫힌/열린 요소)를 진입체인으로 선택 시 경고 메시지가 표시되고 해당 경로는 재생성되지 않습니다.

 

 

 

 

요점만...

 보편적으로 진입방식은 주로 헬릭스만 , 수직진입 2가지가 중점으로 사용되며 다른 진입방법은 특별한 경우에 사용됩니다.

 

 

 

② 도형 체인

 도형 체인은 사용자가 선택하는 진입체인(체인 옵션 관리자창에 선택한)의 진입동작 파라미터의 선택 요소 여부와 선택 수량을 표시해 줍니다.

 참고로... 각 진입방법별 선택할 수 있는 체인은 다음과 같습니다.

헬릭스만 : 점체인만 선택가능, 닫힌/열린 체인불가

완전히 묻히는 내측을 따라서 헬릭스 : 진입 체인 선택불가

내측을 트로코이드 하면서 헬릭스 : 진입 체인 선택불가

프로파일 : 진입 체인 선택불가

중간의 : 진입 체인 선택불가

사용자, 진입체인 사용 : 닫힌/열린 체인만 선택 가능, 점체인 선택불가 

수직 진입 : 점체인만 선택가능, 닫힌/열린 체인불가

 

③ 헬릭스 반경
 진입 방식을 "헬릭스 만"으로 선택 시 활성화 되며 헬릭스 반경은 점체인 선택시 점위치 중심으로 지정된 반경값의 정원을 경로 삼아 진입 헬릭스 경로를 생성합니다.

* 헬릭스 진입하는 경로의 반경이므로 해당 절삭 공구경에 따라 실제 절삭되는 영역(잘삭 지름값)은 달라집니다.

예로서..

 8 Ø 공구를 헬릭스 반경 5.0으로 지정하면 지름 10.0 짜리 정원을 공구중심 경로 형식으로 헬릭스 진입하므로 가공되는 홀의 지름은 18.0이 되고 동일공구 헬릭스 반경 3.0으로 지정하면 지름 6.0 짜리 정원을 공구중심 경로 형식으로 헬릭스 진입하고 가공홀은 14.0이 됩니다.

 

* 그러므로 적절한 헬릭스 반경값은 해당 진입공구의 공구경을 감안해서 중앙의 미절삭 영역이 없도록 하는 것이 좋습니다. 

* 만일 별다른 지정이 없는 경우 마스터캠 다이내믹 정의는 해당 공구경의 45% 값으로 헬릭스 반경값을 정의합니다.

* 그러므로 자동적으로 헬릭스 진입 시 이러한 헬릭스 반경값이 적용될 수 있는 위치를 기본적으로 찾아서 헬릭스 진입위치로 선택합니다.

 

④ 트로코이 달 루프 반경
 진입 방식을 "내측을 트로코이드 하면서 헬릭스" 선택 시 활성화되며 내측 트로코이드 되는 슬롯폭의 원호 반경값(최대치)을 지정합니다.

 즉 트로코이드(원호 다이내믹 가공) 시 생성될 수 있는 원호의 최대치값(최대 발생할 슬롯 폭값)이 되며 만일 가공영역 폭보다 큰 값이 입력되면 가공영역 폭이 트로코이 달 루프 반경값을 만족할 수 있는 영역만 생성됩니다.

 

⑤ 추가 슬롯 폭
 진입 방식을 "중앙의" 선택 시 활성화되며 내측 가공영역 내 생성된 슬롯의 경로간 폭을 지정하여 진입 경로를 생성합니다.
즉 가공영역내 생성된 진입 슬롯 경로의 폭을 지정하며 이는 왕복경로 간 폭이 됩니다.

 

 

⑥ 점을 중심으로 고정
 진입 방식이 헬릭스방식(점체인 사용)으로 할 경우 해당 선택한 점체인(진입체인으로 선택한)이 진입위치로 설정하기 위하여 "점을 중심으로 고정"항목을 활성화해주어야 해당 점체인 위치를 헬릭스 이송 중심위치로 인식합니다.

 적용되는 진입방식은 "헬릭스 만", " 수직진입"에 해당됩니다.

 

 

 

⑦ Z 높이
 Z높이는 다이내믹 경로 진입 시 헬릭스 진입 시작하는 Z 축 높이값을 말합니다.
* 당연한 것이지만 "-"마이너스값은 적용 안됩니다.
("0"은 가능합니다. 다만 이경우 진입 예비동작이 없는 것으로 간주됩니다.)

 즉 다이내믹 가공영역에 진입하기 위한 진입동작이 시작하는 높이값인데 재료상단 높이 기준 증분값입니다.

 

 

예로서..

 링크 파라미터의 재료상단값이 0.0이고 Z높이값이 3.0 이면 진입 동작 높이가 Z3.0 위치에서부터 시작합니다.
그리고 만일 재료상단 -3.0 이면 진입동작 높이는 0.0, 재료상단 3.0 이면 진입동작 높이는 6.0이 되는 것입니다.

 

* 헬릭스, 램프 동일한 시작점입니다.
* 링크 파라미터 재료상단값이 절대/증분에 관계없이 결정된 재료상단 높이값에 증분 되어 진입동작 높이가 결정됩니다.

 

⑧ Z 축 진입 각도
 Z 축 진입 각도는 진입동작중(헬릭스,램프) 동작시 Z축 진입량을 각도로 정의하는 항목입니다.
 진입동작중 1회 단계 진입량(Z 축 거리)을 진입각도(작업 평면 기준으로)를 정해줍니다.

* 단 각도는 헬릭스 반경값이나 진입체인(램프) 기동시 절입량이 극단적(헬릭스 반경값이나 램프체인 길이값이 큰 경우)으로 차이(과다 절삭?)가 발생될 수 있습니다.
(진입 시 동일한 절입량을 지키기 어렵다는 문제가 있습니다.)

 

⑨ 진입 피치
 Z 축 진입 피치는 진입동작중(헬릭스,램프) 동작시 Z축 진입량을 Z축 거리값으로 정의하는 항목입니다.
 진입동작중 1회 단계 진입량(Z 축 높이)을 거리값으로 정의합니다.

* 피치값은 각도에 비하여 일정한 절입량(?)을 유지하며 진입동작이 가능하나 헬릭스 반경값이나 램프 체인요소 길이가 큰 경우 절입량이 극단적으로 작아지는 현상이 있어서 각도와는 반대로 생각해야 하는 문제가 있습니다.

 

⑩ 포켓 무시
 포켓무시는 여러 개의 다양한 포켓 가공영역(크기가 다양한)을 가진 가공물 경우 해당 가공정의는 하나를 기준으로 적용하는데 경우에 따라 가공영역 크기가 다변화되거나 또는 여러 가지 공구경의 공구를 사용하는 등 작업자가 경로관리가 어려운 경우에 해당 선택 공구가 진입하기 용이하지 않은(진입 헬릭스 영역이 가공영역 크기와 근접한 경우) 포켓 가공영역이 발생할 경우 이는 해당 공구 가공영역(포켓)에서 제외(무시)하는 기능입니다.

* 그렇지만 실무적으로 이것이 적용될 작업환경이 좀 극단적이라 그냥 하나의 특별한 기능으로 인식하시면 됩니다.

 예를 들면 아래와 같은 여러 가지 포켓 영역을 8파이 공구로 진입시 헬릭스 반경값을 3.5로 지정(즉 헬릭스 진입영역 크기가 15.0Ø)이 되면 아래와 같이 헬릭스 진입영역 크기와 비슷한 크기에 포켓영역 경우 다음과 같은 문제가 생깁니다.

 

* 최 하단의 가공영역(폭이 16.0)인 포켓영역 경우 진입동작 헬릭스 영역이(15.0)이므로 가공여유값이나 여러가지 오차 문제를 생각하면 약간 의 과절삭 위험이 있습니다.
(어디까지나 가공경로 생성상 위험요소입니다.)

 이러한 문제 때문에 만약의 경우 작업자가 영역폭이 18.0 이하는 가공되지 않았으면 좋겠다 한다면 해당 포켓 무시 항목을 활성화한 후 해당 값 18.0을 적용하고 해당 가공정의를 재생성하면 해당 18.0 이하 폭을 가진 가공영역은 경로가 생성되지 않습니다.
(실제로 마스터캠에서는 헬릭스 진입영역 크기의 110% 이상을 제한하기을 권합니다.)

* 위 이미지처럼 해당 가공영역에서 무시할 포켓영역 크기를 18.0으로 지정하면 좌측처럼 가공영역폭이 16.0인 가공영역은 가공경로가 생성되지 않습니다.

 우측 같이 무시할 포켓 크기를 33.0으로 하면 가공영역 폭이 33.0 이하 포켓은 해당 가공경로가 생성되지 않습니다.

 입력값은 해당 적용 공구경의 퍼센트(%) 값 또는 직경값을 입력합니다.

 

전체 : 해당 가공영역 중 포켓 형태의 가공영역은 전부 가공경로가 생성되지 않습니다.
*열린 체인 영역이나 에어컷 같이 포켓 영역은 제외합니다.
 

* 만일 남겨질 수 있는 가공영역이 없는 경우(가공경로가 생성될 수 없는) 경고메시지가 표시되고 해당 가공경로는 재생성되지 않습니다.

 

 

⑪ 진입 이송속도/회전수

 해당 진입동작(헬릭스, 램프)의 이송조건(이송속도, 공구회전수)등을 해당 가공정의의 절삭조건과 관계없이 진입동작 경로에만 적용합니다.