CNC 가공 최적화: 고속 성능을 위한 최상위 툴패스 전략

금형 및 다이 메이커는 효과적인 고속 가공(HSM) 공정을 위해 많은 구성요소를 사용합니다. HSM이 CNC 공작기계, 절삭 공구, 제어장치, 공구 홀더, 스핀들에 강한 영향을 미친다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 그러나 툴패스 프로그래밍과 기술에 미치는 영향은 종종 간과됩니다.

오늘날 CAD/CAM 기술은 HSM 환경에 적합한 새로운 툴패스 전략의 특정 요구사항을 충족하기 위해 발전하고 있습니다. HSM은 부품 품질 저하 없이 더 높은 이송 속도와 스핀들 속도를 사용해 재료를 더 빠르게 제거하는 공정입니다. 주된 초점은 다이와 금형을 순형상(net shape)으로 마무리 밀링해 기하학적 정확도와 표면 마감을 개선함으로써 연마를 제거하거나 최소화하는 것입니다.

고속 가공을 용이하게 하기 위해 CAM 시스템에는 다음 요구사항이 있습니다:

• 프로그램 처리 속도를 최대화해야 함

• 이송 속도 손실을 최소화해야 함

• 일정한 칩 부하를 유지해야 함

다양한 CAM 프로그램이 다양한 특수 툴패스 전략을 사용해 부품을 가능한 한 전문적으로 제조할 수 있다고 가정하고 문제에 접근한다는 점은 주목할 만합니다.

다양한 툴패스 전략 유형은 무엇인가? CNC 가공 서비스를 최적화하는 데 사용되는 다양한 툴패스 전략이 있습니다. 그중 몇 가지는 다음과 같습니다:

1. 일정 스텝오버(Constant Stepover): 공구가 평행 경로를 따라 포켓 형상을 따르며 일정한 스텝오버로 분리된 툴패스입니다.

장점:

• 매우 일관되고 규칙적인 마감을 생성합니다.

• 가장 단순한 툴패스 전략입니다. 기본 접근 방식이며 CAD 프로그램에서 이름이 주어지지 않을 수도 있습니다.

2. 일정 "Z" 가공(Constant "Z" Machining): 이 전략은 마무리 가공에 특히 사용되며, 툴패스가 가공 중인 프로파일 주위에서 일정한 Z를 따라 추적합니다. 보통 가파른 벽에 사용되며, 다른 상황에서는 다른 전략이 적용됩니다. 30~90도 범위의 접촉 각점으로 경로를 제한해 완만하지 않은 영역을 회피합니다.

장점:

• 스칼롭 높이가 모두 같아 예쁜 마감을 생성합니다.

3. 펜슬 밀링(Pencil Milling): 프로그램 초기에 사용된 툴패스 전략으로 처리되지 않은 코너와 오목 영역을 주로 다루기 위한 최종 마무리 기술입니다. 펜슬 밀링은 밀링할 피처의 직경과 같은 커터 직경으로 툴패스를 허용합니다. 펜슬 밀링이나 레스트 머시닝이 없으면 작업자는 가공이 필요한 코너를 지정해야 했습니다. 강력한 레스트 머시닝이 있다면 펜슬 밀링은 필요하지 않습니다.

장점:

• 매우 높은 표면 마감.

• 편의성과 생산성

4. 플런지 러핑(Plunge Roughing): 드릴을 공작물에 반복적으로 꽂는 것과 매우 유사하게 Z축 운동만으로 절삭이 발생하는 러핑 기술입니다. 대부분의 기계가 Z축에서 강성이 있어 이 방식으로 더 높은 이송 속도와/또는 더 큰 커터를 사용할 수 있다는 사실을 활용합니다. 툴패스가 등고 밀링을 보장하도록 조정되면 플런징이 가장 잘 작동합니다.

장점:

• 러핑 시 더 높은 성능을 낼 수 있습니다.

동적 툴패스 전략을 구현하면 공구 수명, 표면 마감, 스핀들 수명뿐만 아니라 총 비용 효율성과 사이클 타임도 증가시킵니다. 귀하의 요구사항에 따라 위에서 설명한 전략 중 아무거나 구현할 수 있습니다.

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