3월 032013
 

지난번, 접사튜브 외주 제작 계획이 너무 높은 가격으로 무산된 후, 멘붕상태에 이르렀었습니다. 그래서, 무조건 경통은 자체 제작으로 계획을 수정했었습니다.

1차적으로 경통은 좀더 용이한 제작을 위해 2개의 조각으로 분리 제조하여 나사로 내부에서 조립하는 방법으로 계획을 세웠었습니다.

그 후로, 며칠동안 좀더 좋은 방법을 구상하여, 최종적으로 경통을 2개의 분리된 부품으로 제작하는 방법 대신 단일 부품으로 제작하는 방법으로 선회하고 계획을 완성했습니다.

대신, 과정은 더욱 난해해지긴 했지만, 어쨌든 최종 부품은 훨씬 깔끔한 형태가 될 것입니다.

경통은 양쪽으로 마운트가 위치하기 때문에, 양쪽으로 밀링 작업이 수행되야 합니다. 그런데, 일반적인 형태의 CNC 밀링으로는 단면만 접근이 가능하기 때문에 이런 경통과 같이 양측으로 가공이 이뤄져야하는 부품의 제작은 할 수 없죠.

그래서, CNC Turning, 또는 머시닝 센터와 같이 양쪽에서 가공 중인 부품을 번갈아 잡아가면서 가공할 수 있는 가공기계가 동원 되야 합니다.

아래는 LockCircle사에서 캐논용 바디캡을 제작하는 과정을 보여주는 아름다운(?) 프로모션 동영상입니다.
동영상을 보시면 아시겠지만, 처음 한쪽 면을 제작하다가, 1:45초 쯤에 반대쪽 가공을 위해 돌려잡는 장면이 나옵니다.

그러나, 이런 가공기계는 비싸도 너~~~무 비싸기 때문에, 부품을 나누어 차후 조립하는 방법을 선택해야 합니다.

자, 여기서 머리에 쥐가 나게 생각해서 내린 양측 가공 방법입니다.

간단합니다. 한번은 한쪽면을 가공하고 두번째는 뒤집어서 가공하면 됩니다. ㅎㅎㅎㅎ

그런데, 문제가 있습니다. 앞면을 가공하고 뒤집으면, 모른 위치 레퍼런스가 흩어져서, 정확한 위치로 딱 아구가 맞게 가공할 수가 없어집니다. 그럼 어떻게 앞면과 뒷면의 레퍼런스를 깔끔하게 잡아주느냐… 이걸 고민해야죠.

단계 1: 앞면 가공 시에 위치를 참고할 수있는 기준 구멍을 뚤어 부품 판넬에 포함합니다.
단계 2: 좌표 기준 홀과 함께 앞면 가공 완료.
단계 3: CNC로 좌표를 리셋하고, 후면 가공을 위해 앞면 좌표 기준 구멍의 뒤집힌 좌표에 같은 크기의 구멍을 만듬
단계 4: 그 좌표 기준 구멍에 딱 맞는 금속 심을 박음.
단계 5: 앞면 가공에 같이 포함된 좌표 기준 구멍에 맞춰 금속 심에 뒤집어 끼움.
단계 6: 클램프로 단단히 고정하고, 후면 가공
단계 7: 후면 가공 시에 좌표 기준 구멍을 포함한 잉여 부분을 잘라내어 부품 완성.

제가 말주변이 없어서 말로 잘 설명이 되었는지 모르겠습니다.

아래 두개의 이미지는 16mm 경통 부품의 앞면 CNC 밀링 계획에 대한 도면입니다.
위의 이미지는 304 x 101 mm의 원재료 판에 4개의 부품을 생산하는 도면 계획입니다. 보시다시피 6개의 좌표 기준 구멍들이 포함돼 있습니다.

 

16mm 접사튜브 경통 절삭 디자인

아래 이미지는 CNC 밀링 툴의 경로 계획입니다.

16mm 접사튜브 경통 절삭 Tool Path

이렇게 만들어진, G-code라는 CNC 밀링 명령어를 시뮬레이션 돌려본 결과입니다. 시뮬레이션을 돌려보는 이유는 실제 절삭을 바로 기계에 넣고 돌리면, 오류가 있을 경우, 작게는 부품을 망치거나, 흔하게 한개에 몇만원, 몇십만원하는 밀링 비트가 부러지기도 하고, 심하면, 아예 기계 자체에 큰 손상을 주기도 하기 때문에, 이런 시뮬레이션을 거쳐서 정상적으로 문제없이 원하는 결과가 나오는가를 보기위한 사전 작업입니다.

시뮬레이션 결과를 보면 적절하게 결과물로 보입니다.

16mm 접사튜브 경통 절삭 G code 시뮬레이션 1

16mm 접사튜브 경통 절삭 G code 시뮬레이션 2
이번엔 뒷면 CNC 밀링 디자인과 계획입니다. 바디 마운트 쪽은 부품이 좀더 많아서 더 복잡합니다.

CNC-16mm-Tube-Back-Plan

 

CNC-16mm-Tube-Back-ToolPath

 

이걸 시뮬레이션을 돌렸습니다. 허걱… 그런데, 다 괜찮은데, 접점용 구멍을 뚫는데서 오류가 발생해서 부품이 망가져버렸네요… ㄷㄷㄷ 이 정도면 부품이 망가지는 수준이 아니라, 비트가 부러지는 상황이겠네요. ㄷㄷㄷ
저 부품은 1mm 짜리 Endmill인데, 하나에 약 3만원 짜리입니다.
CNC-Sim-16mm-Tube-Back

다시 좌표를 수정하고, 시뮬레이션을 돌렸습니다.

아래 2개의 이미지처럼 깔끔하게 원하는 형태의 결과가 나왔습니다.

 

CNC-Sim-16mm-Tube-Back-1

 

CNC_Simulation_16mm_Tube_Back_Failed

 

아직도 주문한 원재료와 부품, 가공 공구가 아직 도착하지 않았습니다.

아마도 금주 중에 도착할 것으로 보입니다. 엔지니어링 플라스틱 원재료와 공구, 절삭 부품들이 도착하면 빠르면 오는 주말 또는 다음 주중에 시험 생산에 들어갈 예정입니다.

  2 Responses to “NX 접사 튜브 경통 제작을 위한 CNC 밀링 계획 완료”

  1. 오 드디어 양산용 샘플을 볼수 있겠군요.

    그런데 이런 취미생활, 아니 탐구 생활에 너무 많은 돈을 쓰시는건 아닌지????
    이런건 저도 좋아 하는데 엄두가 안나네요…..

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