해외 CNC 최적화 소프트웨어로 가공 시간 25% 단축, 공구 수명 2배 이상 증가 가능

[Marketing]

미국 가공 전문 잡지MMS에 실린 기획 기사 번역본입니다.

기사 영문 원본 읽기: https://www.mmsonline.com/articles/cnc-optimization-software-reduces-cycle-times-25-or-more-and-can-double-tool-life

씨지텍(CGTech)의 VERICUT FORCE 최적화 소프트웨어는 CAM으로 이미 한번 최적화 한 프로그램을 다시 최적화하여 가공 시간을 20~70% 단축합니다. 일정한 칩 두께와 절삭력을 유지할 수 있도록 다양한 가공 속도를 적용하여 공구 수명도 100% 이상 향상됩니다.

최근 몇 년 동안 CAM 기술의 발전을 통해 매우 생산적인 밀링 가공 전략을 실행할 수 있게 되었습니다. 황삭 가공 시간이 80% 이상 줄어드는 고효율 가공도 가장 중요한 전략 중 하나입니다. 전통적인 호깅 방식 대신 솔리드 엔드밀을 이용하여 깊고 짧게, 그리고 같은 가공 속도로 깎는 방식입니다. 다만 이 방식은 부품 가공 과정 중 특정 공정 일부에만 적용되며 부품 대부분을 가공하는 공정은 기존의 절삭 기술을 적용해야 한다는 한계가 있습니다.

https://youtu.be/s2Ztrfx2Uxw

동영상: 샌드빅 코로만트 매버린 센터는 VERICUT FORCE로 가공 시간을 단축하고 비용을 절감했습니다.

씨지텍의 G-코드 시뮬레이션 및 최적화 소프트웨어 VERICUT FORCE를 이용하면 CAM최적화 여부에 상관없이 툴패스 전체를 업그레이드할 수 있습니다. FORCE는 툴패스 전체의 칩 두께와 절삭력을 일정하게 유지하기 위해 가공 속도를 자동으로 변경해 주는 소프트웨어입니다. 대부분의 경우 기존 설정된 피드보다 더 빠르게 이송 속도가 변경됩니다. 다만 과부하 구간에서만 피드가 자동으로 낮아집니다. 그 결과 일반적으로 가공 속도가 25% 정도 단축되고 공구 수명과 품질도 크게 향상됩니다.

칩 두께와 절삭력 최적화

일정한 가공 속도로 전체를 가공하면 프로그래머는 보수적인 피드를 프로그램에 설정해 놓을 수밖에 없습니다. 최악의 가공 조건에서도 사고 없이 가공을 진행하기 위해서입니다. 예를 들어 포켓 벽을 빠르게 가공하다가 공구가 코너에 진입하면서 과부하가 발생하여 떨림이나 공구 파손 위험이 발생합니다. 포켓뿐 아니라 가공 중에는 공구 진입 시 등 다양한 상황에서 비슷한 위험이 발생할 수 있습니다. CAM 소프트웨어는 이렇게 일시적으로 공구 과부하가 발생하는 순간을 예측할 수 없음으로 아주 느린 가공 속도를 설정하여 최악의 상황에 대비합니다. 하지만 툴패스의 비효율이 높아집니다.

FORCE 소프트웨어는 칩 두께와 절삭력을 분석하여 가공 조건에 최적인 이송 속도를 자동으로 툴패스에 업데이트해줍니다

FORCE 최적화의 핵심은 모든 가공 조건과 대부분의 소재에 적합한 칩 두께와 절삭력을 설정할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 더 빠르게 가공할 수 있는 부분의 이송 속도는 빨라지고 위험 구간의 이송 속도는 느려집니다.

위 이미지는 일반적인 부품 가공에서 FORCE가 최적화하는 방식을 보여줍니다. 최대 칩 두께(위쪽 그래프; 붉은색으로 채색된 영역)를 넘어가는 구간, 과도한 절삭력(중간 그래프)를 확인할 수 있습니다. 과도한 절삭력 구간의 이송 속도는 느려지지만 녹색으로 표기된 구간들은 훨씬 빠른 속도로 가공할 수 있습니다.

이 방법으로 FORCE는 ‘CAM 최적화’를 적용한 툴패스를 다시 최적화합니다. 대부분의 CAM 소프트웨어는 가공 조건에 따른 일정한 칩두께나 절삭력을 계산할 수 없고 작은 구간의 가공 속도를 주요 변수에 따라 역동적으로 조정할 수도 없습니다. FORCE를 이용하면 기존의 HEM 가공 시간을 20% 단축할 수 있습니다. 하지만 이보다 더 큰 장점은 칩두께와 절삭력 기반으로 모든 절삭 방식을 최적화하면 황삭뿐 아니라 중삭, 미삭 등 부품 가공의 모든 공정에 최적화를 적용할 수 있다는 점입니다. 선반도 최적화가 가능합니다.

https://youtu.be/IEAORL755Rs

동영상: FORCE 최적화를 다양한 공구와 소재에 적용하여 효과적으로 가공 시간을 단축한 사례를 동영상으로 확인할 수 있습니다.

FORCE의 실질적인 가공 시간 단축 효과는 소재와 부품의 정밀도 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 난삭재일수록 효과는 더 뛰어납니다. 난삭재 가공 시간 단축 효과를 확인하기 위해 미국의 사출 금형 업체 iMFLUX는 몇 가지 테스트를 진행했습니다.

   • 48RC로 열처리된 420 스테인리스강 부품 가공 시간이 FORCE 최적화 후 37% 개선 (7:51에서 4:55로 단축)

   • 비교적 단순한 툴패스로 가공했거나 많은 홀(hole)이 있는 부품의 경우 가공 시간 9.7%에서 19.9% ​​사이의 단축

   • 금형강의 일종인 52 Rc Stavax 정밀 표면 하드 밀링 가공 51% 단축

   • P20 테스트 부품 가공 시간 30% 단축

FORCE는 기존의 NC 프로그램도 최적화할 수 있습니다. 기존에 6시간 가공하던 프로그램을 최적화하여 가공 시간을 한 시간 단축했고 공구 파손으로 이어졌을지 모를 과부하를 모두 제거했습니다. 일반적으로 FORCE는 단순 형상 가공 시간을 17% 단축하고 정밀 형상의 경우 45% 단축합니다. 공구 수명이 길어지고 치핑이나 모서리 마모가 줄거나 제거됩니다. (iMFLUX성공사례 보러가기)

완벽한 칩을 생성하는 방법

FORCE가 최적의 칩두께를 ‘아는’ 방법은 두 가지입니다.

절삭공구 제조업체 데이터 – 공구 제조사들을 자사의 공구에 대한 기본 정보와 형상 데이터를 Machining Cloud, Coro Plus, TDM같은 앱을 통해 제공합니다. VERICUT 공구 정보 불러오기 기능을 이용하면 소재에 맞는 현실적인 절삭 범위 및 최적화를 위한 합리적인 기준 값 등 필요한 가공 정보를 불러올 수 있습니다.

NC 프로그램에서 확인하기 – VERICUT은 NC 프로그램을 시뮬레이션하고 각 공구의 절삭 과정을 분석하면서 이상적인 칩두께를 결정하는 학습 기능이 포함되어 있습니다. 혹은 학습 기능을 사용하여 확인한 칩두께와 절삭력을 사용자가 직접 각 공구별로 개별 설정할 수도 있습니다.

VERICUT FORCE 소프트웨어는 선반 가공도 최적화할 수 있습니다.

공구비 절감

FORCE 최적화는 여러 방식으로 공구 수명 2배 이상 연장(혹은 공구비 절감)에 영향을 줍니다.

공구에 일정한 절삭력이 가해지면 솔리드 공구나 인덱스 공구의 파손이나 마모의 원인이 되는 공구 휨이나 떨림이 크게 줄어듭니다. 스핀들 부하도 작아집니다. 가상 환경에서 공구 파손을 사전에 예방할 수 있기 때문에 이로 인한 장비 유휴 시간도 제거할 수 있고 공구비도 절감됩니다.

공구 제조사의 권장 파라미터 내에서 가공을 하게 되면 공구 사용 효율이 높아져 전반적인 공구 성능이 향상됩니다. 더 빠르고 더 안전한 가공하여 공구비와 장비 유휴 시간으로 인한 비용을 절감합니다.

VERICUT FORCE 제품 문의 및 무료 소프트웨어 테스트 신청 문의

www.cgtech.co.kr • info.korea@cgtech.com

#씨지텍 #베리컷 #cgtech #vericut #cnc #nc #시뮬레이션 #소프트웨어 #디지털트윈 #force #가공시간단축 #공구비절감 #cadcam #cam #금형 #항공 #임가공 #부품가공 #난삭재 #안전가공 #무인가공 #스마트가공 #스마트공장 #스마트팩토리