일부 CAD 도구가 제조 가능성 결과를 위한 자동 설계를 제공하는 방법

Mar 03, 2024

CNC 컨트롤러는 한때 프로그램 저장 및 호출을 위해 천공 종이 테이프를 사용했습니다. 테이프의 길이가 중요했습니다. 짧을수록 더 좋았습니다. NataGolubnycha/iStock/Getty 이미지 플러스

1970년대 후반에 저는 CNC 장비가 반복 작업을 수행하는 데 도움이 되는 고정 프로그래밍 지침인 G 코드 고정 사이클을 다루는 일을 했습니다. 종이 테이프의 길이는 프로그램 품질의 한 가지 척도였습니다.

표준 통조림 펙킹 사이클 외에도 CNC는 볼트 구멍 원, 구멍 선 및 모든 종류의 곡선 패턴에 대한 브랜드별 G 코드를 특징으로 하며 여전히 기능하고 있습니다. 프로그램이 천공 종이 테이프에 저장되고 호출되던 시대에는 제작업체의 G 코드 매크로 및 고정 사이클 사용이 중요했습니다.

G 코드를 효과적으로 사용하기 위해 CNC 프로그래머는 패턴을 인식하고 컨트롤러의 기능을 활용할 수 있도록 코딩했습니다. 솔직히 저는 더 이상 CAM을 잘 하지 못합니다. 소프트웨어는 지난 수십 년 동안 개선되었으며 종이 테이프 기술을 버기 채찍 더미로 옮겼습니다.

이 kibitzer의 관점에서 볼 때 CAM 앱이 자동으로 G 코드를 생성하면 간단한 X, Y 및 Z 이동이 결과로 나타날 수 있습니다. 프로그래머는 특정 브랜드의 컨트롤러나 포스트 프로세서, 패턴 인식 또는 프로그램 길이에 대해 걱정할 필요가 없습니다. (고참들은 웃기 위해 잠시 멈춘다.)

주류 3D CAD 영역에서 돌출은 CAM의 G-01 XYZ 이동과 비교할 수 있는 전체 모델링 프로세스의 작은 부분입니다. CAD에서는 보스와 컷이 충분하면 모델을 만들 수 있을 것입니다. 충분한 X, Y, Z 이동과 도구 변경을 통해 부품을 조각할 수 있습니다.

CAM과 CAD 도구 사이의 유사성을 더욱 심화시키기 위해 이 CAD 기수는 G 코드의 고정 사이클처럼 효율성을 높이고 모델링 노력을 줄이는 CAD 작업에 대해 논의하고 싶습니다. 예를 들어 솔리드 프로파일을 사용한 컷 스윕을 고려해 보십시오.

그림 1은 세 가지 버전의 부품 단면을 보여줍니다. 곡선형 슬롯은 돌출, 모깎기 또는 스윕 버전 간의 차이입니다. 그림 1의 왼쪽에서는 단순한 Cut-Extrude가 시작점으로 사용되고 Move-Face가 바닥을 회전하는 데 사용됩니다. 그러나 이것은 요소적인 CAD 모델링입니다. 결과 3D 모델은 회전 커터로 가공하기 어려울 것입니다.

제조 가능성 문제에 대한 설계를 해결하기 위해 채널 가장자리를 모깎기할 수 있습니다. 결과는 볼밀로 조각할 수 있는 것과 비슷해 보입니다. 그러나 쌍의 각 필렛은 별도의 경로를 따릅니다. 이는 볼 밀을 사용한 단일 패스가 남기는 것과는 다릅니다.

이 문제를 해결하기 위해 그림 1의 맨 오른쪽 모델은 단일 경로를 따라 솔리드 바디(회전 커터를 나타냄)를 스윕하여 만들어졌습니다. 이렇게 하면 엔드밀처럼 재료가 제거됩니다.

그림 2A는 솔리드 프로파일을 사용한 Cut-Sweep에 대한 기능 관리자의 설정을 보여줍니다. 솔리드 프로파일을 선택하려면 라디오 버튼 설정을 참고하세요. 이 옵션이 작동하려면 도구 본체가 먼저 존재해야 합니다. 따라서 우리는 도구 본체를 모델링하기 위해 역추적합니다. 실제 생활에서 CAD 기수는 필요한 모델링 순서를 알고 있습니다.

그림 1. 나선형 홈에 대한 세 가지 모델링 기술의 비교가 표시됩니다. 왼쪽에는 컷 돌출/회전된 면이 있습니다. 가운데에는 필렛이 추가된 모델이 있습니다. 오른쪽에는 제조 가능성을 고려한 설계를 염두에 두고 스윕 도구 본체를 모델링한 예가 있습니다.

그림 2B는 회전 스케치에서 도구 본체를 생성하기 위한 설정을 보여줍니다. 병합 결과에 대한 설정(선택 취소)은 절단 도구에 필요한 별도의 본체를 생성합니다. 그림 2B에 표시된 도구 본체에는 볼 밀과 유사한 반경 끝이 있습니다. 도구 본체의 제한 사항 중 하나는 트렌칭 도구라는 것입니다. 일부 볼 밀처럼 언더컷(얇은 줄기)을 가질 수 없습니다. 명심해야 할 또 다른 고려 사항은 도구가 따라갈 경로의 시작점입니다. 시작점은 회전된 도구 본체를 생성하는 데 사용된 평면과 일치해야 합니다.

볼밀, 반경 커터, 모따기 커터는 동일한 방식으로 모델링됩니다. 그림 2C는 평면 엔드밀이 나선형 홈을 절단하는 방법을 보여줍니다. 커터가 나선형 아래로 이동할 때 회전하는 블레이드의 접선 통과로 인해 홈의 바닥이 평평하지 않습니다.