마스터캠2021를 활용한 다이내믹 가공경로 생성 과정에 관하여-11(다이내믹 밀 실무 적용-4)

 

 

 이번에는 저번 내용에 이어서 외측에서 진입하는 다이내믹 밀 경로에 대하여 알아보았습니다.

* 다이내믹 밀 경로는 동일한 경로방식(트로코이 달 방식)을 외측/내측 공구 진입하여 경로 생성하는 방식이 있고 영역밀 경우 같은 구성을 일반 포켓경로방식(일정한 절삭간격 유지)에 트로코이 달 경로를 접목한 경우가 있는데 여기서는 다이내믹(트로코이 달 경로)을 적용한 경로를 설명합니다.

 

 

 우선 예제로서 아래와 같은 1개 가공깊이를 가진 가공형태의 공작물이 있습니다.

 간단하게 가공깊이 Z -20.0 값을 가진 형태 입니다.

 

 우선 간단하게 포켓외곽부 체인을 가공영역으로 선택하고 다이내믹 절삭 파라미터등을 특별한 지정 없이 설정합니다.

* 우선 내측 포켓 형태 가공이라 선택한 가공영역 체인을 기준으로 무조건 내측 가공한다고 정의하기 때문에 사실상 공작물(소재) 설정에 영향받지 않습니다.

(물론 체인 옵션에서 영역 가공 방법을 "내측에 머무름"을 선택 시 적용되는 사항입니다.)

* 기본적으로 내측으로 진입하는 다이내믹 경로는 가공영역체인을 닫힌체인으로 선택하는 것을 기본사항으로 산정합니다.
(그러므로 가능한 내측 진입 다이내믹 경로는 닫힌 체인 만으로 가능하다고 생각하는 것이 좋습니다.)

* 다만 열린 체인이 안되는 것은 아니지만 실무에 적용하기 좀 까다로운 점이 있어 일단 열외로 생각하시면 됩니다.
(그렇지만 그냥 알고만 있자는 의미에서 잠깐 설명하겠습니다.)

 

 

 우선 다이내믹 경로에서 단일 열린 체인을 선택하여 보통의 경우 경로가 생성되지 않습니다.

* 여기 단일 열린 체인이란 1개 요소로 생성된(체인요소만으로는 영역을 계산할 수 없는) 도형요소를 말합니다.
열린 체인이라 해도 2개 이상 요소이라 시작점과 끝점을 연결하면 영역이 산출될 수 있는 경우 경로는 생성됩니다.

 그렇지만 만일 공작물(소재) 설정이 되어 있고 체인 옵션에서 공작물에 열린 체인 확장 항목에서 "접하게" 또는 "최단거리" 항목을 적용한 경우 해당 열린 체인 보정 방향 쪽으로 공작물영역에 준하는 경로가 생성됩니다.

 그다음으로 만일 2개 이상 도형요소로 된 열린 체인(가상의 닫힌 선으로 영역 설정이 가능한 형태)인 경우 공작물 미적용시 열린체인 시작점과 끝점을 연결하는 가상의 선으로 영역을 산출하여 경로를 생성하고 만일 공작물 설정이 되어 있고 이를 공작물에 열린 체인 확장에서 접하게(최단거리)를 설정하면 해당 공작물 영역에 준하여 가공경로가 생성됩니다.

 

 또 다른 예로서 한쪽만 열린 체인 경우도 가능합니다.

 열린 체인만 선택(공작물 설정은 미적용)한 상태에서 가공경로는 체인영역내(가상의 닫힌선으로 구성된 영역) 내측 진입(포켓경로) 형태의 다이내믹 밀 경로 생성됩니다.

 열린 체인 선택과 공작물 설정적용 한 상태에서 열린 체인이 일부 공작물영역 외측으로 돌출된 경우 두영역(체인영역, 공작물영역)의 합집합영역(포함영역)내에 내측진입(포켓경로) 형태의 다이내믹 밀 경로 생성됩니다.

 열린체인 선택과 공작물 설정적용 한 상태에서 열린 체인이 공작물 영역 내부에 위치한 경우 열린체인 영역내 내측진입(포켓경로) 형태의 다이내믹 밀 경로가 생성됩니다.

* 다만 가상의 닫힌선은 가공영역으로 인식하여 공구가 좀 더 진입할 수 있는 영역으로 인식하여 경로가 확장됩니다.

 

 이제 다시 원점으로 돌아와서 처음 가공물로 돌아옵니다.

 위와 같이 가공물의 가공영역 체인을 선택하고 절삭 파라미터를 정의합니다.

 

 특이사항은 내측 공구진입 다이내믹이므로 기본적으로 헬릭스 진입 방식이며 가공깊이는 Z0.0 ~ -20.0입니다.

 

 여기서 헬릭스 진입 시 적용된 항목을 살펴보겠습니다.

 

 

 공구 진입방법은 해당 공구의 진입용홀(에어컷 영역)을 미리 만들지 않고 공구 진입시 홀가공을 하면서 다이내믹 가공으로 들어가야 하므로 헬릭스 진입방식으로 하였습니다.

* 이 방식은 어느 정도 소재의 가공성이 좋아(알루미늄 등등..) 공구 진입 시 밑날로만 어느 정도 가공이 용이한 경우에 해당합니다.

 만일 소재 자체가 고경도 이거나 해당 공구 밑날로 가공하기 용이하지 않은 경우 가능한 진입홀을 생성하여 그곳으로 진입하는 방법을 권장합니다.

 

 

 헬릭스 진입방식(수직진입 외 다른 방식) 적용 시 적용되는 파라미터 항목을 살펴보면..

 

 헬릭스 반경 : 헬릭스 진입하는 경로사의 원호 반경값입니다.

 이 반경값은 공구경 값에 좌우되지 않고 공구 중심점을 기준으로 하는 진입경로 원호의 반경값입니다.

* 그러므로 해당 공구경에 따라 작업자가 산출하여 해당 반경값을 넣어주는 것을 권장합니다.

* 다이내믹 경로 생성 시 적용한 공구경의 90% 값을 기준하여 자동적으로 설정되기는 합니다.

예로서 12 Ø 공구 경우 반경이 6.0 이므로 6.0의 90% = 5.4의 반경값으로 적용됩니다.

그렇지만 약간 보수적으로 좀 더 작게 반경값을 적용하는 것을 권합니다.
(공구 날형태에 따라 조절하셔야 합니다. 특히 인서트용 커터류)

 

 점을 중심으로 고정 : 해당 진입 헬릭스 반경의 중심위치를 지정하는 점체인(진입체인)이 지정된 경우 이항목을 활성화(체크)하면 헬릭스 진입점 위치를 이 점체인으로 설정합니다.

 이 기능은 만일 다이내믹 밀 경로 헬릭스 진입 시 진입위치를 작업자가 지정하지 않고 마스터캠이 판단하여 위치 선정을 할 경우에는 이항목을 비활성화(미체크)합니다.

* 만일 진입체인에서 점체인을 선택하지 않고 이항목을 활성화하면 마스터캠이 선택하는 임의 점위치를 진입위치로 하는 것으로 인식합니다.

 

 

 

Z 높이 : Z 높이는 헬릭스(램프진입, 수직 진입 포함) 진입 해당 공구의 절삭이송(Z 축 이송속도값) 속도로 이송하는 높이값을 말합니다.

* 간단하게 얘기하면 해당 공구가 진입시 이송높이(급속이송)에서 해당 공구 절삭이송(Z축 이송속도)값으로 가공깊이 높이까지 이송하는 위치(높이값)을 애기 합니다.

 기본적으로 Z높이값은 해당 가공정의 링크 파라미터의 재료상단 높이에서 증분값으로 적용됩니다.

* 만일 해당 가공정의가 깊이가공(다단계 깊이값)을 가진 경우 해당 Z높이값은 전 완료된 가공경로 높이값의 증분 된 값으로 사용됩니다.

 

Z 축 진입각도 & 진입 피치

 헬릭스 또는 램프 진입 시 해당 경로의 절입량의 대한 기준단위입니다.

 진입 각도는 헬릭스 또는 램프 진입 시 경로의 경사 각도를 의미 합니다.

* 진입각도 2도이면 진입 동작시 경사각 2도로 진입하는 것을 말하며 각도값은 해당 진입 경로 높이값과 각도값의 계산으로 나오는 2도(입력값)의 각도값으로 진행됩니다.

 진입 피치는 헬릭스 또는 램프 진입 시 경로의 1회 진행 시 변화하는 높잇값의 표현(피치)을 의미 합니다.

* 진입 피치 3.0이면 진입 동작시 진입경로 1회전당 변화하는 높이값 3.0 간격으로 가공깊이 높이까지 진행됩니다.


링크 파라미터의 재료상단값과 가공깊이값

 해당 가공정의 가공깊이값은 재료상단값(Z0.0)에서 가공깊이값(Z-20.0) 사이에 가공여유값을 고려하여 산출됩니다.

* 실제 경로는 가공여유값(바닥면) 0.1이 있으므로 가공경로는 Z0.0 ~ Z-19.9 사이에 생성됩니다.

 

 

 

 

 

 이번에는 작업자가 임의적인 위치에 공구 진입 하도록 하는 경우를 알아보겠습니다.

 우선 가공소재는 아래와 같이 진입홀(정확히는 절삭유 & 칩이 배출될 구멍(홀)이 가능한 가공형태이라 다이내믹 가공전 선공정에서 홀 가공을 진행한 후 그 홀 위치로 다이내믹 밀 경로 진입위치로 정의합니다.

 먼저 해당 진입홀 위치에 점 도형요소를 생성합니다.

* 점 도형만 가능하고 원호 또는 선 도형요소는 선택되지 않습니다.

 이유는 이경우 위치값만 필요하고 도형의 형태값은 사용되지 않기 때문에 형태를 가진 도형요소는 선택할 수 없습니다.
(원호나 다른 형태 도형요소를 진입체인으로 선택하면 다음과 같은 경고 메시지가 출력됩니다.)

 이와 같이 사용자가 지정하는 진입위치에 점 도형요소를 생성한 후 이 점요소를 점체인으로 진입체인으로 선택하고 해당 가공정의 진입동작 파라미터에서 점을 중심으로 고정 항목을 활성화(체크)를 합니다.

 그러면 다음과 같이 지정한 위치에 진입경로가 생성됩니다.

 

 이때 주의 사항이 진입하는 홀에 대한 위치만 고려되며 공구 진입 시 헬릭스 반경에 대한 고려가 안되어 있으므로 반드시 헬릭스 진입시 헬릭스 반경값을 공구경과 진입홀에 대한 크기에 맞게 설정해주어야 합니다.

* 사실 제대로 진입홀크기(공구경에 대비한)가 정의되면 굳이 헬릭스 동작으로 안 들어가고 수직진입으로 들어가는 것을 권하지만 경우에 따라 진입홀의 크기가 일정하지 않거나 하여 진입 시 바로 공구진입 시 충돌 우려가 있는 경우 적당한 헬릭스 동작으로 진입하는 경우도 있습니다.

 

 이 또한 헬릭스 진입, 수직진입, 에어컷 진입등으로 나누어 정의될 수 있습니다.

 

 그럼 헬릭스 진입과 수직진입은 동일한 방식(점도형 요소 진입체인 선택)에서 진입 방법만 선택하면 되어 설명을 생략하고 에어컷 진입 방법에 대하여 설명하겠습니다.

 에어컷은 해당 영역이 미리 절삭 가공된(소재가 없는) 공간을 지정하는 것이므로 점 도형요소 진입체인(위치값)이 아닌 별도의 에어컷 체인에서 영역을 지정할 수 있는 닫힌 도형요소를 선택하여야 합니다.

* 에어컷 적용은 해당 진입경로를 선택한 진입 체인(영역)내에서 자동적으로 마스터캠이 진입경로를 생성하므로 진입방법에서 수직진입만 선택하고 도형체인이나 점을 중심으로 고정 항목은 지정할 필요가 없습니다.

* 에어컷 도형요소 선택 시 자동적으로 가공영역을 고려한 진입영역을 산출하므로 선택한 체인의 진행방향이나 보정방향은 무관 합니다.

 또한 헬릭스 진입방법이나 수직진입(점을 중심으로 고정)의 경우 진입위치가 해당 홀의 중심을 중앙으로 선택하여 진입하지만 에어컷 진입방법 적용 시 진입홀의 내경에 근접하여(다이내믹 접근거리 값에 근거한) 진입합니다.