가공 전 혹은 미완성 가공 형상, 공구/치구, 장비의 구조적 특성 등 다양한 위험 요소 때문에 가공 전 NC 프로그램상의 에러를 확인하는 작업은 반드시 필요합니다. 생산성 저하의 원인이 되기도 하지만 더 중요하게 고객과의 신뢰를 잃을 수도 있기 때문입니다.
CNC 가공 업무 종사자들은 실 가공 전에 가공 공정을 검증해야 한다는 것에 동의합니다. 하지만 정말 무엇을 검증하고 있는지 확신하십니까? 더 중요하게, 무엇을 놓치고 있는 지 알고 있습니까?
프로그램 에러는 장비 충돌의 주요 원인이며, 프로그램 에러의 주요 원인은 CAM 엔지니어의 실수 (아무리 우수한 프로그래머라도 실수를 합니다.), 그리고 CAM 시스템의 포스트 프로세서입니다.
프로그램을 한 줄 한 줄, 혹은 블록 단위로 검증하는 테스트 가공은 프로그래머와 현장 작업자 모두의 시간을 많이 소모합니다. 게다가 장비를 생산에 투입할 수 없고 프로그램 에러를 찾아내지 못할 경우 장비 충돌로 인한 비용이 발생할 가능성이 높습니다. 복잡한 다축 가공 시스템의 경우라면 위험이 더 커집니다.
수동 테스트 가공을 대체할 대안으로는 CAM 시뮬레이션 혹은 검증 소프트웨어를 적용하는 것입니다. 많은 수의 CAM 소프트웨어가 자체적인 시뮬레이션 옵션을 제공하여 장비를 정확하게 시뮬레이션하고 공정에 대한 피드백을 제공합니다. 하지만 시뮬레이션 전문 기업이 만드는 VERICUT 같은 소프트웨어에 비교한다면 그 한계는 분명합니다.
CAM 시뮬레이션의 한계
CAM 시스템은 CL 데이터 기반의 다양한 수준의 검증을 수행한 후 특정 장비에 맞는 G-코드로 포스트-프로세스 됩니다. 다시 말하면, CAM 시스템의 CL 데이터 기반 시뮬레이션은 장비가 현장에서 실제 움직이는 모습과 다른 형태일 수 있습니다. CAM 시뮬레이션 및 검증의 주요한 한계 중 하나입니다. CL 데이터 기반의 시뮬레이션을 완전히 믿을 수 없는 이유이기도 합니다.
CL 데이터 기반 시뮬레이션은 실 가공과는 차이가 있을 수밖에 없습니다. 장비가 어떻게 움직일지 짐작하고 예상하여 시뮬레이션 했기 때문입니다.
또, 로터리의 움직임, 이송 거리 제한 등 장비의 파라미터 값을 정확하게 적용하는 것도 CAM 솔루션의 한계 중 하나입니다. 예를 들어 ‘원점 이동’이라는 명령에서 ‘원점’이 어디인가, 어떻게 원점으로 이동할 것인가 등을 결정하고, 공구 교환을 위해 어느 위치에 어떻게 이동하는지를 CAM 제공 시뮬레이션 옵션으로는 정확히 시뮬레이션 할 수 없습니다.
포스트-프로세서 자체도 에러의 원인이 될 수 있습니다. 대부분의 CAM 사가 제공하는 시뮬레이션 기능은 자체 개발이 아닌 외부 소프트웨어를 CAM에 ‘플러그인’ 형태로 제공하는데, 대부분 이런 검증 소프트웨어는 소재 제거만 확인할 뿐 장비의 실제 움직임을 시뮬레이션 할 수 없습니다.
G 코드를 시뮬레이션 한다고 주장하는 일부 검증 시스템의 경우, 포스트-프로세싱과 시뮬레이션을 동시에 진행합니다. 이 역시 장비가 어떻게 움직일지 예측하여 시뮬레이션 한다는 의미입니다. 포스트 프로세서의 정확성을 검증하지 않는데, 포스트 프로세서 기반의 시뮬레이션이 정확하다고 확신할 수 있을까요?
독립적인 G 코드 검증 만이 유일한 방법입니다.
VERICUT과 같은 독립적인 G 코드 검증 소프트웨어는 CL 데이터 대신 소프트 프로세스 된 G-Code를 검증합니다. 이 G-코드는 장비가 프로그램을 따라 어떻게 움직일지 정확하게 재현할 수 있고, 실가공과 똑같은 통합적인 장비 시뮬레이션이 가능합니다.
CAM 검증과는 달리 실 가공과 동일한 장비의 기능, 구성 요소, 치구, 소재 등이 시뮬레이션에 반영됩니다. 셋업 간 형상의 이동이 자동으로 정확하게 이루어지기 때문에 다중 셋업이 가능합니다. 셋업 간 모든 가공 내역도 그대로 전달됩니다. 사용자는 마우스 클릭 몇 번으로 빠르고 쉽게 문제를 파악할 수 있습니다.
측정과 검수 기능을 이용하면 가공 모델의 정확한 치수도 검증할 수 있습니다. 이 것도
200CAM 솔루션은 제공하지 않는 VERICUT의 기능입니다. VERICUT의 측정 기능 X-Caliper 기능으로 언제든지 홀의 깊이, 모델 두께, 공차, 볼륨 제거량, 직경/반경, 무게 중심 등을 언제든지 측정할 수 있습니다. AUTO-DIFF 기능은 CAD 디자인 모델과 시뮬레이션 된 가공 형상을 비교 분석하여 과/미삭을 검증, 사용자가 설계한 대로 가공이 진행될지 여부를 판단할 수 있습니다.
VERICUT은 가공 공정을 시뮬레이션하고 검증하는 외에도 가공 조건을 이용한 G-코드 최적화가 가능합니다. 절삭 순간의 가공 속도를 자동으로 조정하여 보다 빠르고
안전한, 효율적 가공이 가능해집니다. 최적화로 가공 시간을 단축하게 되면 생산성이 향상되고 외주 물량을 줄일 수 있습니다. 또 공구비를 절감할 수 있습니다.
독립적인 G-코드 검증의 장점
VERICUT 같은 독립적인 G-코드 검증 소프트웨어로 가공 공정을 시뮬레이션, 검증 및 최적화하면 새로운 NC 프로그램으로 가공하는 것이 두렵지 않습니다. 또 셋업 시간도 단축할 수 있게 됩니다. 생산 계획 단계에서 문제를 미리 확인하기 때문에 장비 활용도가 높아지고 충돌 위험 없이 부품을 정확하게 가공할 수 있다는 자신감도 높아질 것입니다. 최적화로 가공 시간을 단축하고 공구비도 절약할 수 있습니다.
이 글을 다 읽으셨다면 질문을 드리겠습니다.
“CAM 솔루션의 ‘플러그인’ 시뮬레이션 기능으로 만족하실 수 있겠습니까?
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