3D 곡면 가공경로(면방향) 적용시 UV방향 적용에 관련하여(UV수정, UV오버플로우).-1

 

 

 이번에는 마스터캠에서 간혹 곡면가공경로 생성 시(주로 면방향)와 마스터캠 2D 버전에서 곡면가공 시 곡면 선택의 제한(1개)에 대한 대비로서 UV 오버플로우(Overflow UV)에 대하여 알아보겠습니다.

 먼저 기초 사항으로써 마스터캠의 곡면(서페이스:SURFACE) 생성시(솔리드도 동일하게 적용) 기본적으로 평면(사실 곡선형태 곡면도 아주 작은(생성공차값 내) 삼각형으로 구성되는데 여기서는 이해를 간단히(가공경로 생성에 주요하여) 다각형으로 설명합니다.)으로 구성되며 이러면 간단히 생각하면 2개의 방향이 필요합니다.

요약 : 서페이스는 다각형(삼각형)의 평면으로 구성되며 다각형의 생성을 위하여 2가지 방향(U,V)를 가집니다.

* 곡면은 기본적으로 다각형의 서페이스(곡면)으로 구성됩니다.

* 위 이미지처럼 해당 곡면은 생성방향(UV : XY)이 정해져 있습니다.
(마스터캠에서 생성할 경우(모델링) 대체적으로 UV방향이 대부분 정렬되어 생성됩니다.)

* 이러한 UV 방향은 기본적으로 곡면 생성방법(마스터캠에서는 곡면 생성 시 선택하는 체인 방향과 순서기준)에 따라갑니다.

  위 이미지처럼 평면곡면 생성시 선택한 체인 방향에 따라 생성된 곡면의 UV방향이 달라집니다.

 위 이미지처럼 로프트 곡면 생성 시도 선택한 체인 방향에 따라 생성되는 곡면의 UV방향이 달라지고 정렬(이것이 포인트)이 됩니다.

 그럼 여기서 곡면의 UV방향이 왜 문제시(?)되는 것인지 알아보겠습니다.

 우선 마스터캠에서 생성하지 않고 타 모델링 또는 캠 프로그램에서 생성된 솔리드 또는 서페이스 모델링을 받아오는 경우입니다.

 아래와 같은 모델링을 기반으로 예로서 일부 필렛된 부분만 선택하여 면방향(곡면 UV방향이 제일 영향받는 가공경로) 가공경로를 생성하려고 합니다.

 면방향 가공대상 곡면을 선택하고① 면방향 조건 버턴을 클릭하면 왠지 조건방향②이 좀 이상해 보입니다.

 

그렇지만 괜찮겠지 하며 면방향 가공경로를 생성③ 합니다.

 그런데 바로 보면 해당 곡면에 따라서(곡면 생성형태에 따라서) 해당 가공경로가 서로 연결되어 부드럽게 되지 않고 각각 곡면마다 개별적인 방향의 경로가 생성④된 것을 볼 수 있습니다.

 이것은 곡면 기능 중(면방향 항목) UV 수정 기능을 실행하여 살펴보면 이와 같이 각각의 곡면의 UV방향이 달라서 면방향 가공경로도 그것을 따라가므로 경로생성이 달라지게 됩니다.

 

* 물론 이 상태로서 가공이 불가능한 것은 아니지만 경우에 따라 가공결이 난잡해 보이고 공작물간의 미절삭 부분이나 공구 접촉등의 우려사항이 있어(공구 진입/복귀 경로가 복잡해집니다.) 가능한 한 방향으로 경로 정렬을 권장합니다.

 

그럼 이러한 경우(면방향 가공경로가 정렬이 안 되는 경우)에 해결책이 무엇이 있을까요?

좀 약간 복잡하지만 곡면 형태(모델링을 어디서 했냐?)에 따라 여러 가지 방법이 있습니다.

1. 면방향 가공경로를 포기하고 다른(등고선, 스컬롭등) 가공경로를 사용한다. 

2. 해당 가공곡면의 생성(모델링)을 마스터캠 상에서 다시 또는 별도로 해서 이것을 기준으로 면방향 가공경로를 생성합니다.
 
3. 해당 곡면의 UV방향을 재조정하여(리본바 메뉴 곡면 - 면방향 - UV 조정) 해당 가공곡면의 UV방향을 일치시킨다.

 

 먼저 1번 "면방향 가공경로를 포기하고 다른(등고선, 스컬롭등) 가공경로를 사용한다"가 제일 편리하고 간단하며 확실한 방법입니다.
* 다만 대체 가공경로의 경로특성이 면방향 경로특성과 다르므로 대체라기보다 그냥 교체입니다.

 예로서 앞서 예제의 필렛 부분 가공경로는 등고선 경로로 적용해도 무난히 생성됩니다.

* 다만 면방향 가공경로가 특정 곡면형태에 따라 최적화가 잘되지만(2D 가공경로 형태로.) 다른 곡면 가공경로는 아무래도 형상 가공경로(3D 가공경로 형태로)에 최적화되어 있다 보면 단순한 한 방향으로 경로방향을 정렬시키는 것이 어렵습니다.


 그래서 다음 안인 2번 안 "해당 가공곡면의 생성(모델링)을 마스터캠 상에서 다시 또는 별도로 해서 이것을 기준으로 면방향 가공경로를 생성합니다"을 생각해 봅니다.

* 사실 저는 곡면 가공경로를 좀 이쁘게(?) 하길 원하신다면 가공경로용 곡면을 따로 생성하여 그것을 기반으로 가공경로를 생성하는 것을 권장합니다.
(곡면 가공경로 연산이 좀 빠르다는 장점도 있습니다.)

 방법은...... 사실 이것은 가공경로 생성과 무관한 모델링 영역의 방법이라 설명이 너무 길어지는 문제가 있어... 대충 예제로서 설명하겠습니다.
* 이 방법은 특히 마스터캠에서 생성되지 않는 솔리드 모델링을 받아서 적용 시 권장드립니다.

 

 

 스웹 곡면 생성

 위와 같은 모따기 비슷한 필렛 부분 영역에 면방향 가공경로를 생성하는 경우입니다.

* 다만 이러한 경우는 기본적으로 일정한 단면 한 개를 작업평면에 평행한 체인을 따라 이어지는 형태에만 유효합니다.

(중요)

* 참고로 이러한 형태가 면방향 가공경로를 그대로 적용해 보면 면방향 조건이나 생성된 절삭이송 경로만 보면 잘 생성된 것처럼 보이지만 각각의 곡면마다 따로 경로 연산되어 특히 급속이송의 진입/복귀 과정이 난잡하게 생성됩니다.

 그러므로 다소 고생이 되더라도 약간 수정을 하여 가공경로를 생성하셔야 합니다.

 우선 이러한 형태는 아주 간단하게 스웹 곡면 생성 기능으로 해당 곡면을 생성할 수 있습니다.

 먼저 스웹곡면을 생성하기 위한 와이어프레임 체인요소가 필요하므로 현재 솔리드 모델링에서 커브를 생성하기 위하여 와이어프레임-커브-커브 한 끝단 기능으로 스웹곡면에 필요한 2개 요소(세로:단면, 가로:윤곽체인)를 생성합니다.

* 왜 있는 솔리드를 두고 마스터캠에서 별도 곡면을 생성하는가 하면 외부에서 생성된 솔리드면 해석(마스터캠)보다 마스터캠 내에서 생성한 곡면요소가 좀 더 인식이 잘되어서 경로 생성에 유리합니다.
(이렇게 생성된 곡면(스웹)이 통상 곡면의 UV방향이 일치하는 경향이 있어 면방향 가공경로 적용 시 적절한 방향이 선택됩니다.)

(뒤에 다시 설명하지만 솔리드면 자체로는 UV방향 수정이 안됩니다. 그래서 별도의 곡면을 생성하고 그 곡면의 UV방향을 정열 하여 적절히 사용합니다.)

* 그래서 구분을 용이하게 하기 위하여 별도 레벨을 생성하여 지금 생성되는 곡면요소를 저장하여 필요시 레벨에서 표시 on/off 하여 적용합니다.

 위 이미지처럼 스웹곡면 생성기능을 이용하여 먼저 생성될 곡면의 단면 형태요소를 선택하고 그 단면요소가 스웹 할 경로 체인을 선택합니다.

 이렇게 생성된 스웹곡면은 다음과 같은 장점이 있으며 이를 가공대상 곡면으로 선택한 면방향 가공경로는 무난히 생성됩니다.

1. 일체형적인 하나의 곡면으로 생성.
(단 제한조건이 있습니다.)

2. 곡면 UV방향이 하나만 적용되므로 UV방향 정렬이 필요 없습니다.

3. 가공대상 곡면으로 선택하기 용이합니다.
(일체형 이므로 일일이 선택할 필요가 없습니다.)

 이러한 이유로 만일 캠작업용 받은 모델링(솔리드) 면의 면방향 가공경로가 UV방향의 미정열 상태 이유로 가공경로가 난잡하면 이렇게 마스터캠 내 곡면 생성 기능을 이용하면 좀 더 수월하게 가공경로를 생성할 수 있습니다.

 

 그렇지만 이러한 마스터캠의 모델링기능(곡면생성)을 활용하여 생성하기에는 좀 어려운(일정한 단면의 곡면이 아니거나 불규칙적인 형태의 곡면) 형태의 가공면을 사용해야 하는 경우가 있습니다.

 

* 또는 이러한 작업자체가 불편한 경우가 있는데.... 좀 그런 것이 사실 이러한 문제를 겪는 작업자분은 보통 2D 형태 가공물을 주로 하시고 일부 2.5D 정도의 간단한 일부 곡면만 3D를 작업해야 하거나 꼭 반드시 면방향 가공경로를 사용할 수밖에 없는 환경의 작업분들은 우선적으로 해당 곡면을 생성하여 작업하는 것을 권장합니다.

 

 이것이 안되고 반드시 원청에서 받아온 모델링을 기반으로 (수정하거나 원본과 일치하여야 하는 경우) 작업해야 하는 경우에 대비책으로 3번 안에 대한 설명은 다음에 하겠습니다.....