마스터캠 3D 곡면 고속 스컬롭(Scallop) 가공경로-5

 

 저번에 이어 이번에도 스컬롭 가공경로에 대하여 알아보겠습니다.

 

 저번에 돌출부에 생성된 스컬롭 가공경로를 다시 한번 살펴보겠습니다.

 해당 스컬롭 가공경로 파라미터 값은 다음과 같이 정의하였습니다.

 그렇게 해서 생성된 스컬롭 가공경로는 다음과 같습니다.

 

 그런데 경로확인으로 살펴본 경로가 돌출부 외곽바닥(Z-22.225) 쪽으로 바로 진입하여 상부 쪽으로 상승하면서 경로를 이송하다가 돌출부 중간 높이 근처까지 이송되자 다시 수직복귀 하여 가공물 상부(최저높이)에서 다시 가공경로 이송하며 내려와서 돌출부 중간 높이까지 이송하고 가공경로를 마감합니다.

 이것은 해당 스컬롭 경로 절삭 파라미터 항목 중 절삭형태에서 "내측에서 외측으로 확장" 항목이 체크되어 있지 않은 상태(비활성화)이면 이러한 이송형태를 보입니다.

* 등고선의 경우 위에서 아래 또는 아래에서 위로 어느 경우에도 한 방향으로 이송형태를 보이지만 스컬롭 경로 경우에는 가공도형의 형태에 따라 이러한 이송 형태를 보입니다.

 그러므로 이러한 형태(가공영역내 미가공부분(진입불가영역)이 있는 경우) 경우 스컬롭 경로는 아래와 같은 형태를 보인다는 것을 고려하셔야 합니다.

* 다만 이러한 형태가 적절한 황삭/중삭 절차가 이루워진 후 정삭 가공경로로 스컬롭 경로가 사용된 경우 특별한 가공성상 문제가 되지는 않습니다.

* 다만 이러한 이송형태가 적절하지 않다고 판단 되시면 등고선 경로 또는  워터라인 경로를 사용하시면 됩니다.
(사실 스컬롭 경로는 가공물 형태가 매우 불규칙적인(복잡한) 경우에 유리합니다.)

 그러므로 스컬롭 가공경로는 이렇게 가공영역 내(외형적으로) 미가공영역이 정의된 경우에 아래와 같이 포켓형태(열린 체인 형태)의 이송 경로가 생성된다는 것을 고려하셔야 합니다.

 

 

 내측에서 외측으로 확장 적용시(체크)

 

 

내측에서 외측으로 확장 미적용 시 (미체크)

 

 

 

 

 그럼 이러한 스캘롭의 경로 형태를 고려 할때 어떠한 가공물에 적합 하냐 에 대하여 알아본다면..

 우선 하나를 제시하겠습니다.
* 스컬롭 경로의 대표적인 장점이 아니고 가공경로에 적용되는 한 예에 불과합니다.

 간혹 가공물의 불규칙적인 위치의 평면(평면각 0도)에 대한 가공경로 생성이 필요한 경우가 있습니다.
* 위치 높낮이가 각각 다른 평면적인 영역에 대한 가공경로 생성(포켓이나 페이컷에 준하는)하여야 할 경우 한정입니다.

* 위 이미지처럼 가공물의 상부 평면부(사실 기울어진 면도 해당됩니다.)에 대한 오프셋이 적용된 가공경로(가공영역을 살짝 넘어가는)를 생성하여야 하는 경우입니다.

 이러한 경우 기본적으로 일반 2D 가공경로(포켓이나 페이스컷 경우)는 각 높잇값 별로 해당 가공정의를 생성하여야 하는 단점(가공깊이 값을 각 해당 높이별로 따로 지정하여야 하는...)이 있습니다.

* 이것은 기본적으로 가공깊이 값을 절댓값으로 지정하여야 하는 경우(주로 2D 도면요소를 가지고 하는 경우(이것도 방법이 없는 것이 아니지만 갈수록 복잡해집니다.))에 해당하며 만일 해당 가공정의 링크 파라미터값을 증분값 기준적용(이는 가공형태가 모델링 기준(가공영역 선택요소가 각기 자기 가공 높이값을 가진 경우))하면 일반적인 2D 가공경로도 충분히 가능합니다.

* 위 이미지처럼 해당 한 개의 가공정의 영역 선택 후 링크 파라미터 가공깊이값을 "0.0" 증분값으로 정의 시 해당 가공영역 높이에 따라 가공경로를 자동적으로 생성합니다.

* 주의 사항 : 모델링이 있는 경우는 해당 가공영역을 선택하면 되지만 모델링 없이 2D 도면요소만 가지고 할 경우 작업자가 해당 도형요소(가공영역)에 해당하는 도형요소(체인요소)를 각 가공깊이에 맞게 이동시켜주어야 하는 과정이 필요합니다.

 단순히 동일한 Z값을 가진 도형요소를 선택하고 링크 파라미터를 증분값으로 놓는다고 가공경로가 제대로 생성되지 않습니다.

* 이때 링크파라미터 값(이송높이, 진입높이, 재료상단, 가공깊이)의 어떤 항목을 절대/증분 적용 또는 어떠한 높이값을 적용하느냐 는 그때그때 가공물 형태와 작업자 작업성향에 따라 조절하셔야 합니다.

* 이때 주의 사항은 이러한 2D 가공경로는 각 가공물(영역)에 대한 충돌대비에 준하는 경로의 검토가 사실 없습니다.

즉 생성된 경로(특히 이송높이 경로)가 다른 가공물과 충돌 여부가 있는지 검토가 되지 않는 직선적인 경로가 생성됩니다.

 

 

 그래서 이러한 복잡한(?) 작업보다는 스컬롭 가공경로 적용 시 이러한 문제가 좀 더 간단하게 처리 할 수 있습니다.

 즉 동일하게 가공영역을 선택하고 절삭 파라미터 값을 적용하면 동일한 기능을 할수 있습니다.

* 스컬롭(고속 곡면 가공경로)에 경우 사실상 링크파라미터 값을 절대/증분 고려할 필요는 없습니다.
다만 복귀(이송높이) 값은 공작물의 충돌 없는 높이로 지정만 하시면 자동적으로 (오프셋 값 지정도 필요 없이) 경로가 생성됩니다.

 스컬롭 가공경로의 경우 이러한 가공경로 생성은 비교적 간단하게 생성이 가능합니다.

 또한 당연한 것(3D 가공경로 이므로) 경사진 영역도 해당 가공경로가 무난히 생성됩니다.

* 다만 경사진 면은 사용 공구형태에 따라 절삭간격(피치값)을 조절할 필요가 있습니다.

* 다만 주의사항이 스컬롭 가공경로(고속 곡면가공경로에 한함)의 경우 가공물의 회피대상 선택이 불가능 하므로 가공영역간 이동시 미가공 영역의 공작물과 충돌여부는 적용되지 않습니다.

(고속 곡면 가공경로 외로 일반(구형?) 스컬롭 곡면 가공경로는 회피대상이 적용가능합니다.)

 

 

 그럼 이렇게 해당 가공영역 외 다른 공작물(충돌여부를 걱정할 필요가 없는)이 없는 경우는 그러한데.... 

 아닌 경우를 살펴보겠습니다.

 위 가공물을 보면 가공대상 영역이 몇 군데 측면에 경로 회피대상이 보입니다.

* 측벽(미 가공물)이 있어 그쪽으로는 경로의 오프셋이 이루어지면 안 되는 부분입니다.

 

 

 그러면 아까와 같이 스컬롭 경로를 생성하였습니다.

 그런데 좀 자세히 보면(아까 측면에 미가공 영역이 있다는...) 생성된 가공 경로가 측면에 들어가면 안 되는 가공물(측면 필렛 부분) 안쪽으로 가공경로가 생성된 것을 볼 수 있습니다.

 

 모의 가공을 해보면 확실하게 측면을 파먹은(과절삭) 된 것을 볼 수 있습니다.

 이것은 해당 스컬롭 가공경로가 회피도형(체크곡면)이 적용이 안되기 때문에 측면의 가공물을 인식 못하고 단지 선택한 가공영역을 2D 포켓영역(표면가공처럼)의 오프셋 된 영역을 가공영역으로 인식하기 때문입니다.

* 물론 공구 중심영역을 각각 가공영역에 충돌방향과 오프셋 되어야 할 부분을 고려해서 설정(와이어프레임 생성)하면 작업자가 원하는 형태의 가공경로를 얻을 수 있지만 그런 일일이 공구 중심영역 선택용 체인(와이어프레임)을 생성 선택하여야 합니다.

* 위와 같이 각각의 가공영역에 맞게 공구 중심영역 체인을 생성 선택하면 적절한 가공경로를 생성할 수 있습니다.

 그러나 이렇게 일일이 공구 중심영역 체인을 수동적으로 생성하는 것은 너무 작업자에게 어려운 일입니다.

 그래서 생각을 해보니 스컬롭 경로중 일정한 스컬롭 경로에는 모델도형 항목에 회피도형이 있습니다.

 

 

 

 참고로 마스터캠 2021 버전 기준으로 지원되는 스컬롭 경로는 크게 3가지입니다.

 구형 곡면 정삭 가공경로로 사용되는 완전 수동(?)에 가까운 스컬롭 경로와 신형 곡면 고속 가공경로(고속이라고 해서 뭔가 빠르다는 의미보다 그냥 구형/신형 구분을 위한 명칭이라고 생각하셔야 합니다.) 약간 자동적으로 생성되는 경로가 있습니다.

 두 가지(구형/신형) 가공정의 차이점을 설명하려면 말이 좀 길어지므로 간단 애기 드리면 구형은 각 파라미터값을 자세히(복잡하게) 적용하여 다양하게 경로를 생성할 수 있고(단 연산이 좀 느립니다.) 신형은 일정한 패턴에 의하여 간단히(단 제한적인) 설정에 의하여 좀 더 자동적으로 생성되는 경로입니다.

 그래서 다시 본론으로 들어가서 곡면 고속 가공경로 중 일정한 스컬롭 가공경로를 동일한 파라미터값으로(단지 미 가공부의 회피도형 지정만 틀림) 가공경로가 생성하여 보았습니다.

 그리고 모의가공 결과를 보면 어느 정도 잘 가공경로가 생성된 것처럼 보이지만 자세히 살펴보자...

 주로 가공영역 오프셋되어야 할 부분이 사실상 확장이 되지 않아서 영역의 모서리 부분이 공구경에 따라 미절삭된 부분이 발생됩니다.

* 그래서 간혹 형상가공 시 저러한 평면 가공영역 부분도 같이 정삭용 볼엔드밀 형태 공구로 가공하는 경우가 있습니다.

 

 이것은 곡면 고속 가공경로 일정한 스컬롭 경로의 특성으로 해당 가공영역만 가공영역 범위로 인식하며(공구 위치 항목값을 변경하여도 적용되지 않습니다.) 회피도형 자체는 가공영역 간 이송 시 방해물(피해 가야 하는) 요소로 인식하는 기능을 합니다.

 이것은 고정적인 적용이 되며 만일의 경우 공구 중심영역 체인을 확장(오프셋) 적용하여도 적용받지 않고(전체 가공영역에 대한 공구 중심영역 체인만 적용됩니다.) 오직 선택한 가공영역(가공 도형 선택요소)내에서만 가공경로가 생성됩니다.

* 위 이미지처럼 장애물이 없는 외곽 쪽으로 확장되는 공구 중심영역 체인을 설정하여서도 해당 일정한 스컬롭 경로는 선택한 가공영역(가공도형)내에서만 경로를 생성합니다.

 

 그럼 맨 처음 얘기한 것처럼 각 평면 영역 중 외부로 확장될 수 있는 영역은 확장하고 회피도형이 있는 부분 쪽으로는 가공경로를 생성하여야 하는 경우에는 어떻게 해야 할까요.......

 정답은 구형 스컬롭 경로는 처음 애기한것 처럼 가공도형(평면), 회피도형(체크곡면)을 설정하면 자동적으로 확장가능한 외부쪽으로는 경로가 확장(오프셋)되고 회피도형(체크곡면)쪽으로 경로가 진입하지 않는 경로가 생성 될수 있습니다.

https://momoman83.tistory.com/377

마스터캠 2021 활용한 소소한 팁-3 (곡면가공중 평면부 가공경로 생성에 관하여)

 

* 위 링크 내용을 보시면 해당 구형 스컬롭 경로의 특성을 볼수 있습니다.

 

 설명상 이것을 구형 스컬롭 경로로 적용하면......
(여기는 원래 곡면 고속 가공경로 위주의 설명입니다.)

 먼저 해당 구형 스컬롭 경로 선택 후 해당 가공곡면(드라이브 대상 곡면)을 선택하고 회피곡면(체크곡면)을 설정하고 나머지 설정은 아까와 동일하게 설정합니다.

* 구형 / 신형 경로에 따라 지칭하는 명칭과 지정 방식이 조금씩 틀립니다.

 그리고 스컬롭 경로를 생성하면 적절하게 측면(체크곡면)을 회피하여 확장이 가능한 외부 쪽으로 열린 부분만 확장되어 경로가 생성됩니다.

그리고 이것을 모의 가공하면 적절하게 가공되는 것을 확인할 수 있습니다.

* 이러한 기능의 차이가 있으므로 무조건으로 지정 가공경로를 선택하는 것이 아니고 해당 기능과 가공물 형태에 따라 적절하게 선택하여 적용하셔야 합니다.

 

 

 마지막으로 스컬롭 경로 적용시 사용될수 있는 커브 적용 기능에 대하여 알아보겠습니다.

 

 먼저 스컬롭 파라미터항목중 가공경로 제어 항목에 커브 기능이 있습니다.

 

 이 커브 기능은 해당 스컬롭 경로 생성시 가공영역(가공영역 지정은 별도 공구 중심영역에서 하고 여기서는 그 가공영역내 에서 적용됩니다.)내에서 가공영역을 분리하는 역활을 합니다.

 

 즉 아래와 같이 평면적인 스컬롭 가공경로가 생성되었습니다.

 그런데 위와 같이 해당 가공영역 내에 커브(와이어프레임)을 생성되어 있고 이 커브를 가공경로 제어 항목의 커브 선택에서 해당 커브를 선택하면 아까와 같이 가공영역내 단일 패턴으로 생성된 가공경로가 선택한 커브요소를 기준으로 분리된 가공경로(가공영역 범위는 동일하게 유지됨)가 생성됩니다.

 

.....

 그럼 이것을 뭐에 써먹는가? 에 대하여 예을 하나 들어 보겠습니다.

 

 아래와 같은 가공물의 바닥면을 스컬롭 경로로 경로를 생성하였습니다.

 그런데 왠지 바닥면의 가공패턴(가공결)이 보기 안 좋다고 생각이 듭니다.
* 가능한 네모형태의 가공경로만 보이길 바랍니다.....?

 

 그런데 이경우 커브를 이용하여 가공영역을 적절하게 분리합니다.

 이렇게 적절하게 커브기능을 이용하여 가공영역을 분리하여 가공패턴을 조절이 가능합니다.

 

 
 그럼 다음에는 일정한 스컬롭경로에 대하여 알아보겠습니다.