마스터캠2021를 활용한 다이내믹 가공경로 생성 과정에 관하여-12(다이내믹 밀 실무 적용-5)

 

 

 이번에도 저번에 이어서 다이내믹 밀 경로 진입 경로(링크 파라미터값)에 대하여 알아보겠습니다.


 앞서 가공물의 다이내믹 밀 경로를 그대로 두고 깊이가공 항목을 활성화하여 우선 3단계 가공깊이 경로를 생성하였습니다.

 이때 해당 가공정의 링크 파라미터의 값을 위와 같이 설정한 경우 해당 경로 진입높이 값은 위와 같이 진행됩니다.
* 링크 파라미터의 이송높이 값이 절대값으로 되어 있는 것을 기억해 주십시오.

 이것을 좀 더 자세히 보면 처음 진입높이(이송높이)까지 급속이송으로 내려온 후 진입방법 항목의 Z 높이값까지 해당 공구 Z 축 이송속도(절삭이송)로 내려온 후 Z 높잇값부터 절삭이송 속도(해당 공구 절삭이송 속도)로 헬릭스 진입을 합니다.

 그리고 해당 가공깊이(첫 번째) 경로가 완료되면 링크 파라미터 이송높이(절댓값)까지 수직 복귀 후 다시 진입위치로 이동후 이전 가공깊이값에서 증분 된 Z높이값까지 급송이송 하고 Z높이에서부터 헬릭스 진입을 하게 됩니다.

* 즉 현재 링크파라미터 값이 이송높이 Z6.0(절댓값), 진입높이 Z4.0(증분값)(여기서는 큰 의미 없습니다.), 재료상단 Z0.0, 가공깊이 Z-20.0, 진입 동작의 헬릭스 시작 Z높이 3.0(증분값)을 가지게 되면..

 처음 진입 시 이송높이 Z6.0까지 급속이송한 후 현재 재료상단 Z0.0에서 헬릭스 시작 Z높이 3.0 값이 증분 되어 Z3.0부터 헬릭스 진입이 시작합니다.

 그다음 첫 번째 가공깊이값 Z -6.6(대충 계산하여)의 가공경로가 완료하면 다시 이송높이인 Z6.0까지 수직 복귀한 후 진입위치에서 다시 수직진입(급속이송)하는데 아까 이전 가공깊이 Z-6.6에서 헬릭스 시작 Z 높이값 3.0 만큼 증분 된 높이 Z -3.6 부터 헬릭스 진입이 되어 다음 가공 깊이값 Z -13.2(대충 계산해서) 가공경로가 진행되고 다시 이송 높이 Z 6.0 까지 수직복귀한 후 진입위치에서 급속이송으로 두번째 가공깊이 Z -13.2에서 헬릭스 Z높이 값 만큼 증분된 Z -10.2에서 헬릭스 진입으로 최종 가공 깊이 Z -19.9까지 진입합니다.

* 즉 요점은 헬릭스 진입 시 Z높이 값은 재료상단값(또는 이전 가공경로 높이값)에서 해당 값만큼 증분값으로 적용된다는 것입니다.

 이를 동영상으로 보면 다음과 같습니다.

 

 

 이러한 경우 이송높이를 절댓값으로 하여 항상 일정한 높이값으로 복귀 이송하도록 되어 있습니다.

 이것이 가공깊이값이 작은 경우 큰 문제점은 없으나 간혹 깊이가공 단계가 많거나 가공깊이값이 큰 경우(깊은 경우) 자주 위로 올라가는 복귀과정이 불편할 수 있습니다.

* 다만 이것은 작업환경에 따라 고려하셔야 합니다.
안전하게 일정한 이송 높이값으로 복귀 이송하는 것이 공구와 공작물 충돌등 여러 가지 유리한 점이 있습니다.

* 다이내믹 경로(다른 윤곽 경로도 마찬가지이지만.)의 경우 별도의 지정사항이 없으면 공작물이나 클램프용 도구 또는 기타 장애물에 대한 충돌여부 검토 없이 최단 거리로 산출합니다.

 그렇지만 조금이라도 가공시간(이송 길이)을 줄여보기 위하여 이번에는 링크 파라미터의 이송높이 항목을 증분값으로 설정하고 해당 다이내믹 밀 경로를 생성해 보겠습니다.
(사실 특이한 경우를 제외하고 큰 차이가 발생하지 않습니다. 대략 10%선?)

* 해당 가공정의 링크 파라미터 값 중 이송높이값을 증분값으로 변경하였습니다. 
(링크 파라미터의 진입높이는 헬릭스 진입경우 별다른 의미가 없습니다.)

 

 

 이송높이를 증분값으로 변경하여 해당 다이내믹 밀 경로를 생성해 보면.

 위와 같이 첫 번째 가공깊이 경로를 종료하고 수직복귀 하는데 그 높이값은 현재 진행된 가공경로 높이값에 증분 되어 수직복귀 높이로 이송 후 다시 진입위치로 와서 수직진입 하다가 해당 헬릭스 진입 Z높이값에 기준하여 헬릭스 동작을 다음 가공깊이 높이값까지 진행합니다.

 그다음 2번째 경로 완료 후 다시 2번째 경로 높이값에 증분 하여 수직복귀 한 후 다시 진입위치로 가서 다시 해당 헬릭스 진입 Z높이값에 기준하여 최종 가공깊이 값까지 내려옵니다.

 이것을 다시 얘기하면 먼저 링크 파라미터의 이송높이 4.0(증분값), 재료상단 Z0.0, 가공깊이 Z-20.0, 진입동작의 헬릭스 시작 Z높이 3.0(증분값)을 가지게 되면....

 먼저 이송높이 Z4.0(급속이송)까지 내려온 후 헬릭스 Z 높이 Z2.0(증분값)에서부터 헬릭스 동작을 해서 첫 번째 가공깊이값 Z -6.6(대충)까지 내려와 다이내믹 경로를 진행한 후 완료되면 현재 가공깊이값 Z -6.6에서 증분 하여 이송높이 Z -2.6으로 수직 복귀 후 다시 진입위치로 와서 헬릭스 Z 높이 Z -4.6에서 시작한 후 다음 가공 깊이값 Z -13.2(대충)로 헬릭스 동작으로 내려옵니다.

 
 이후 가공경로가 종료하면 다시 이송높이 Z -9.2로 이송하여 진입위치로 이동후 헬릭스 Z 높이 Z -11.2에서부터 헬릭스 진입으로 최종 가공깊이 Z -19.9로 내려옵니다.

 

 이것을 동영상으로 보면 다음과 같습니다.

 

 

 이러한 과정을 거치어서 해당 공구의 진입/복귀가 이송높이 절대/증분값에 따라 다르게 생성됩니다.....

 그렇지만 이러한 과정은 전체 가공시간에 미치는 영향은 근본적으로 적습니다.

 

 

(특이한 형태를 제외하고 극히 짧은 급속이송 구간의 감소이라 저는 차라리 안전을 위하여 절댓값으로 설정하는 것을 권합니다.)

(물론 이러한 진입/복귀 과정의 횟수가 많은 경우는 잠시 고려해 볼만합니다.)

 

 또 하나 고려하여야 할 것은(중요!!) 이러한 증분값으로 급속이송(진입/복귀과정)으로 경로가 생성되는 과정에서 마스터캠은 미절삭 소재와 공구와의 충돌은 전혀 고려되지 않는다는 것을 생각하셔야 합니다.

* 위 이미지처럼 급속이송(진입/복귀) 경로가 가공영역 내에 있는 경우는 크게 문제가 없으나. 아래와 같이 가공영역 간 장애물(미절삭구간)이 있는 경우 다이내믹 경로 생성 시 이러한 충돌여부를 고려하지 않고(최단거리 경로로 산출) 경로를 산출하므로 충분한 주의가 필요합니다.

 

 

 

 

 

 이번에는 다수의 가공깊이값이 있는(다단계 가공깊이값이 있는) 형태의 가공물에서 다이내믹 밀 경로를 생성하는 방법에 대하여 알아보겠습니다.

* 위 이미지처럼 가공물 우측에는 가공깊이 Z -12.0, 좌측은 가공깊이 Z -20.0으로 되어 있습니다.

 통상적으로 하나의 가공정의(가공경로)는 가공깊이값을 하나만 정의할 수 있으므로 이러한 경우 각 가공깊이별로 (예제에서는 2개) 가공정의를 만들어서 가공경로를 생성하여야 합니다.

* 위 이미지처럼 2개 가공정의에 각각 가공깊이값을 가진 가공경로가 필요합니다.

 2~3개의 가공깊이 정도 이면 큰 문제가 없지만 만일 다단계(많은 단계)의 가공물이면 이 가공깊이단계별로 가공정의가 필요하다는 단점이 있습니다.

 그렇지만 이렇게 많은 단계의 가공정의를 생성하려면 작업도 복잡하지만 동일한 조건의 가공정의를 계속 생성하다 보면 작업자가 실수할 가능성도 높습니다.

 

 그래서 다이내믹 가공 경로 깊이가공에는 아일랜드 가공 방식이 있습니다.

 아일랜드 가공 방식은 일정한 가공영역 내 가공깊이 단차값이 있는 회피영역이 있다는 전제조건으로 마치 바다에 떠있는 섬처럼 보인다 해서 아일랜드(아일랜드 영어 철차는 "island" 섬이라는 뜻입니다. 영국 옆의 섬나라는 "Ireland" 입니다.)가공방식이라고 합니다.

* 즉 일반적으로 가공영역내 회피영역이란 가공 불필요 지역(공구 진입불가)이라는 의미이지만 아일랜드 깊이가공은 정의된(해당 회피영역 체인 요소의 높이값) 높이값에 따라 단계별 가공깊이 경로가 생성될 수 있습니다.

 

 먼저 다시 원래 다단계 가공물을 보겠습니다.

 해당 가공정의 가공깊이별 체인은 아래와 같이 선택하였습니다.

* 다시 말씀드리지만 가공영역 내측 가공 시 해당 체인 보정방향은 관계없이 선택한 체인 내측 영역을 가공영역으로 지정합니다.

 

 그런데 이번에는 깊이가공 파라미터의 아일랜드 기능을 선택하여 가공정의를 생성합니다.

 우선 전체 가공영역을 위한 가공영역 체인을 선택하고 그 내측의 아일랜드 해당하는 영역(전체 가공깊이 구간 내에 있는) 체인을 회피영역으로 선택합니다.

* 주의사항
1. 원칙적으로 해당 가공영역 내에 회피영역이 있어야 합니다.
* 가공영역 외측으로 돌출된 회피영역(돌출된 부분만)은 경로 생성에서 제외됩니다.

 

2. 기본적으로 아일랜드 깊이가공 적용 시 회피영역 체인요소의 깊이값(높이)이 해당 회피영역의 높이값(중간 재료 상단높이)이 되므로 반드시 해당 회피영역 체인요소는 전체 가공깊이값 구간 내에 있어야 합니다.

* 그러므로 일반 다이내믹 경로 체인처럼 가공영역 체인요소와 회피영역 체인요소가 같은 높이값을 가지면 아일랜드 깊이가공이 적용되지 않습니다.

* 즉 현재 선택한 회피영역 체인요소 높이값이 해당 단계별 가공깊이 값이 됩니다.

* 만일 해당 회피영역 체인요소 높이값이 해당 가공정의 가공깊이 내 (구간 외로 벗어난) 깊이값인 경우 경로 생성 시 무시됩니다.

* 회피영역은 열린 체인(영역이 지정되지 않는)은 적용할 수 없습니다.

 그래서 우선 이렇게 해당 다이내믹 밀 가공영역과 회피영역을 설정하시고 아일랜드 깊이가공을 설정하여 해당 가공경로를 생성합니다.

 

해당 다이내믹 밀 가공정의 파라미터 내용은 위와 같이 하였습니다.
* 다른 항목은 기본값으로 설정하였습니다.

 그래서 위와 같은 회피영역 부분에는 가공경로가 생략된 아일랜드 가공형태가 형성됩니다.

 

 그런데 좀 더 자세히 아일랜드 부분의 생성된 경로를 살펴보면...

 원래 해당 다이내믹 밀 가공정의에서 가공여유(바닥면) 값을 0.1을 주었는데 최종 가공깊이(Z -20.0)에는 적절하게 0.1 여유값이 적용(가공경로 최종깊이값 Z -19.9)되어 있는데 아일랜드 영역(회피영역) 부분은 이러한 배려(가공여유값)가 적용되지 않고 그냥 깊이가공 간격값에 기준한 간격별 생성된 경로만 있습니다.

* 즉 아일랜드 영역 상면부는 주로 미절삭(바닥면 가공여유값 보다 큰) 부분이 발생합니다.

* 이 아일랜드 여유값은 해당 아일랜드 체인요소 높이값과 깊이가공 간격값의 계산에 의하여 남는 간격이 결정됩니다.
(다행히 과절삭은 없습니다.)

 

 그래서 다시 살펴보면 깊이가공의 아일랜드 깊이 적용만 활성화(체크)할 경우 해당 회피영역에 대한 경로 생략만 적용됩니다.

 그렇지만 우리는 최종 정삭면 가공이 용이하도록 가공면에 일정한 가공여유(바닥면) 값이 남기를 바랍니다.

 그런 경우 좀 더 아래 항목의 아일랜드 면가공(아일랜드 영역의 상면에 대한 가공설정)의 아일랜드 면가공(아일랜드 상면에 대한 가공여유값) 값을 해당 가공정의 파라미터의 가공여유(바닥면) 값을 넣어주면 해당 가공경로 생성 시 아일랜드면 상면에 별도의 가공여유값을 남기는 가공경로를 생성합니다.

 그러면 모든 해당 가공영역의 바닥면의 다이내믹 가공경로가 적절한 가공여유값을 가지고 가공을 자동적으로 마치게 됩니다.

 

 그럼 또 다른 예를 보면 아래와 같은 형태 가공물이 있습니다.

* 박스 내부에 각 높이값이 다른 단이 있는 형태 가공물입니다.

 

 먼저 전체 가공영역 체인을 선택합니다.

 그러고 나서 가공영역 내 높이값이 다른 단형태를 회피영역으로 선택합니다.

* 이때 해당 회피영역 체인요소가 각기 각 높이값을 가진 위치에 있어야 아일랜드 형태 경로가 생성되므로 서로 높이값이 달라도 같이 선택하여 회피영역으로 선택하셔도 무방합니다.

(회피영역 체인요소는 반드시 해당 체인요소 높이값을 기준으로 경로가 생성되어야 하므로 반드시 각기 다른 높이값(해당 가공물의 높이값)을 가져야 합니다.)

 그리고 역시 같은 요령으로 깊이가공 파라미터에서 아일랜드 깊이적용 항목 활성화와 아일랜드 면가공의 아일랜드 가공여유값을 설정하고 경로를 생성해 봅니다.

 위와 같이 해당 아일랜드 영역(회피영역) 위 쪽으로 별도의 가공여유값을 적용한 다이내믹 경로가 생성된 것을 볼 수 있습니다.

 

 

 또한 모의 가공에서 가공완료 후 측정해 본 값에서도 지정한 가공여유값이 적용된 높이값이 나오는 것을 알 수 있습니다.