5축 가공, 두렵지 않은 이유: 3축 셋업과 차이점은 '자동 회전'뿐

어떤 이유에서인지 5축 가공은 사람들을 겁나게 합니다. 전시회에서 사람들과 대화하거나, 고객 부품이 5면 가공에 적합할지 논의할 때, 불안한 감정이 그들을 압도하기 시작하고 눈에서 두려움이 솟구치는 게 보입니다. 저 모든 축이 동시에 움직인다는 생각만으로도 그들은 언덕으로 도망치고 싶어 합니다. 하지만 시간을 내어 논리적으로 들여다보고, 실제로 무슨 일이 일어나는지 분해해 보면, 전혀 무섭지 않습니다!

수년간 제 최고의 5축 수강생들 중 일부는 불과 몇 달 전만 해도 CNC 철자도 몰랐던 엄청나게 '초보(Green)' 머신 오퍼레이터들이었습니다. 업계 경험이 너무 적어 5축을 두려워해야 한다는 사실조차 몰랐기에, 오히려 정말 뛰어났습니다. 놀랍게도 5축을 피하는 이들은 경험 많은 머시니스트들입니다. 바로 이 기술을 예술적 경지로 끌어올릴 수 있는 바로 그 사람들이죠!

전형적인 3축 셋업을 봅시다: 부품이 어떤 워크홀딩 장치에 테이블 위에 놓이고, 부품의 특정 위치가 픽업되어 프로그램의 파트 제로 기준점으로 사용됩니다. 해당 작업의 모든 피처가 가공되면, 부품을 다른 면으로 뒤집고 절차를 다시 시작합니다. 전체 공작물이 완료되고 모든 면이 가공될 때까지 이 과정을 여러 번 반복합니다.

이제 5축 머신 추가 시 같은 시나리오를 봅시다: 부품이 어떤 워크홀딩 장치에 테이블 위에 놓이고, 부품의 특정 위치가 픽업되어 프로그램의 제로 기준점으로 사용됩니다. 익숙하지 않나요??? 5축 셋업과 3축 셋업의 유일한 진짜 차이는 부품을 수동으로 뒤집고 여러 셋업을 완료할 필요가 없다는 것뿐입니다. 머신은 부품을 위치로 회전하도록 프로그래밍되고, 프로그램의 명령으로 부품 다음 면의 원점을 재설정(Re-locate)하고, 프로그래밍을 계속합니다. 전통적인 3축 방식과 똑같이요.

이 난제를 한동안 분석한 끝에, 결국 5축 또는 5면 가공 기술의 실제 개념이 그들을 두렵게 하는 게 아님을 깨달았습니다. 그건 아주 단순한 개념이니까요. 그들은 단일 셋업 vs 다중 셋업, 부품 수동 뒤집기 제거, 부품 특정 면의 원점 재설정 개념을 이해합니다. 그들이 이해하지 못하는 건 '어떻게(How)' 그 모든 걸 할 것인가입니다. 그들의 머릿속엔 어려워야 하니까... 맞죠? 틀렸습니다! 정말 꽤 단순합니다. 대부분의 머신 툴 빌더가 이 이벤트들, 프로세스 단계들을 매우 유사하게 다루지만, 허코가 이 작업을 어떻게 수행하는지에 초점을 맞출게요.

NC로 프로그래밍하든 대화형으로 하든, 부품 여러 면에서 프로그래밍하는 개념과 절차는 같습니다. 우리는 새 공작물 면의 상대적 원점(Relative Origin Point)을 지정하고, 공구 축이 수직이 될 회전되거나 변환된 워크플레인(Rotated/Transformed Workplane)을 생성한 후, 해당 공작물 면에 필요한 가공을 완료하기 위해 단순 3축 지오메트리를 계속 프로그래밍합니다. 피처 가공이 끝나면 현재 '변환 평면(Transform Plane)'을 단순히 종료해 모든 걸 원래 파트 셋업으로 되돌리고, 이 단계들을 모든 공작물 면이 성공적으로 프로그래밍될 때까지 반복합니다.

먼저, 원점을 이동해야 합니다. 변환 평면(Transform Plane)이라는 대화형 블록을 사용해, 원래 공작물 제로부터 새 워크플레인을 위한 새로 원하는 원점까지의 길 안내(Roadmap)를 컨트롤러에 제공합니다.