1. 서론
주로 미세 고속 절삭가공 분야에서 CNC 장치의 고속 고정도 윤곽제어는 필수의 기능이다. 이 기능을 사용하는 경우, 베스트 절삭 동작 조건 파라미터는 시험가공을 하여 결정하는 경우가 많아 낭비되는 시간으로 되어 있다. 이에 유저가 요구하는 가공 결과로 하기 위한 최적 절삭 동작 조건 파라미터를 용이하게 선출하는 것을 목적으로 한 지원 시스템 ‘SEPTune(셉튠)’을 개발했다.
2. SEPTune의 조작 흐름과 운용
그림 1에 가공 조건 최적화 지원 시스템(이하 SEPTune)의 항목 선택 흐름과 그림 2에 항목 선택 화면의 개요를 도시한다. SEPTune에서는 타깃으로 하는 가공 공정에서 4개의 항목 ‘잔삭값’, ‘손잡이길이(L/D)’, ‘가공 범위’, ‘절삭 이송 속도(F값)’을 순서대로 선택해 가면, 선택된 내용에서 그 가공 공정에 적합한 가공 파라미터 번호(이하 Q번호라고 한다)가 그림 3과 같이 제시된다. 그림 3에서 제시된 Q번호를 NC 프로그램 File의 고속 고정도 윤곽제어 기능을 유효하게 하는 NC 코드의 뒤에 추가해 운용한다.
▲ 그림 1. 최적 절삭 동작 조건 파라미터 선출까지의 흐름과 운용
▲ 그림 2. 항목 선택 화면
▲ 그림 3. 선출된 조건 내용 표시 화면
3. SEPTune의 각종 기능
(1) 미조정 기능
앞에서 말했듯이 선출된 Q번호를 기본으로 해 그림 4의 버튼으로 속도(Velocity)·면적(Surface)·형상 정도(Shape)의 3항목에서 중시하고 싶은 항목의 미조정을 할 수 있다.
▲ 그림 4. 미조정 버튼
(2) 레이더 차트 표시 및 각종 표시 기능
현재 선출되어 있는 Q번호에서 속도·면질·형상 정도 중 어느 내용이 중시되고 있는 절삭 동작 조건인가를 확인할 수 있는 레이더 차트 표시 기능을 그림 5에 나타냈다. 앞에서 말한 미조정 기능으로 중시하고 싶은 내용의 조정 버튼을 누르면, 레이더 차트군이 회전해 조정 버튼에 의해 선출된 Q번호 및 레이더 차트의 중시 정도를 확인할 수 있다.
▲ 그림 5. 레이더 차트
또한 그 외의 표시 기능으로서 Q번호의 상세한 정보(고속 고정도 윤곽제어 기능의 상세 파라미터값)을 표시하거나, 레이더 차트를 클릭함으로써 현재 표시되어 있는 Q번호의 정보를 모덜 정보로서 NC에 세트하거나 할 수 있다.
(3) 튜토리얼 기능
그림 3 오른쪽 위의 ‘?’ 버튼을 누름으로써 SEPTune의 조작 흐름을 순서대로 파악할 수 있다.
4. SEPTune으로 선출된 조건의 가공 사례
SEPTune으로 선출된 표준 조건 [‘잔삭값’, ‘손잡이길이(L/D)’, ‘가공 범위’, ‘절삭 이송 속도(F값)’을 선택했을 때에 선출되는 조건], 속도를 중시한 미조정 조건, 면질을 중시한 미조정 조건의 각각으로 가공한 2가지 형상의 가공 시간과 면조도를 그림 6에 나타냈다. 면조도는 그림 6의 가공물 측정 부분 사진의 동그라미로 둘러싸인 부분을 레이저 마이크로스코프로 측정했다.
▲ 그림 6. 가공 사례
5. 맺음말
SEPTune에 의해 오퍼레이터가 파악하고 있는 가공 정보를 선택하는 것만으로 기계의 동작 조건 파라미터, 즉 고속 고정도 윤곽제어의 파라미터를 최적으로 설정하는 것이 용이해졌다. 또한 동사 개발의 시뮬레이션 소프트웨어와 조합시켜 이용함으로써 가공 상태의 사전 확인 및 그 결과에 의한 파라미터 변경이 가능해지고, 테스트 가공의 횟수 절감이나 가공 시간의 사전 인식에 의해 타 공정과의 스케줄 관리를 낭비없이 할 수 있다. SEPTune은 가공 현장에서 작업 효율 및 가공 품질을 향상시키는 툴로서의 이용을 기대할 수 있다.
오오토 유타카 (大戶 裕), 메구로 타카히로 (目黑 隆浩), 미즈타니 와타루 (水谷 亘), 와타나베 요시노부 (渡邊 芳修) ㈜소딕
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