가공의 첫 단계 - 황삭 가공

이번 호에서는 가공의 첫 단계인 황삭 가공에 대해 알아보도록 하자. 
특히 NCG CAM을 이용하여 실제 프로그램에서 어떻게 공구를 생성하는지와 함께, 절삭 조건 및 설정해야 하는 파라미터의 의미와 적절한 조건값을 이용하여 황삭 툴패스가 생성되는 과정을 따라하기와 함께 진행해보도록 한다. 

■ 김민관 | HD솔루션즈 솔루션사업본부 기술팀의 수석 컨설턴트이다.
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황삭은 가공의 초기 단계로서, 일반적으로 정삭 가공을 하기 전에 가공 소재로부터 많은 양을 한꺼번에 제거하는 작업을 말한다.
NCG CAM은 4가지 황삭 가공 전략을 제공한다. 첫 번째 황삭(일반적인 캐비티 형태) 전략, 두 번째 코어 황삭(일반적인 코어 형태) 전략, 세 번째 지그재그 황삭, 마지막으로 어댑티브(adaptive) 황삭이 있다. 각 황삭 가공 전략의 특징은 예제를 실습하며 확인할 수 있다.
황삭 가공을 위해서는 다양한 공구 사이즈가 필요하며, NCG CAM을 이용하면 스톡 모델, 툴패스 등을 참고해 황잔삭 툴패스 생성이 가능하다. 그리고 툴패스로 가공이 된 이후의 형상을 그래픽으로 확인해보고 싶다면 NCG에서 제공하는 스톡 모델을 활용하면 남은 소재 영역을 확인할 수 있다. 
황삭 가공은 주로 등고선 형식의 가공법이 많이 사용된다. 일정한 스텝다운(stepdown) 값을 이용해 소재의 필요 없는 부분을 효과적으로 제거한다. 만약 주물 등을 가공하는 것이라면 굳이 위의 황삭 가공을 거치지 않고 바로 다음 과정으로 넘어갈 수도 있을 것이다. 반대로 복잡한 제품을 가공한다면 한 번의 황삭으로는 충분히 살을 걷어내지 못해 바로 정삭으로 들어가기에 무리가 따를 수 있다. 흔히 황잔삭이라고 불리는 가공법은 하나의 공구로 살을 걷어낸 후, 좀 더 작은 공구로 이전 공구가 걷어내지 못했던 부분만을 다시 걷어 내는 황삭법이다.
가공의 정확성과 얼마나 많은 살들이 가공 후 남아 있는가를 조정하기 위해서는 적당한 수치를 입력하는 것이 중요하다. 이 목적으로 미리 입력해 주는 값들은 가공여유(thickness)와 톨러런스(tolerance)이다. 톨러런스는 가공 시 얼마나 정확히 가공할 것인가에 관한 수치이다. 황삭에서는 다소 큰 공차가 쓰일 수도 있지만 정삭 시에는 정확히 가공하기 위해서는 작은 공차를 넣어야 한다. 가공여유(thickness)를 0보다 크게 줄 때에는 톨러런스를 가공여유보다 작게 주어야 한다.

1. NCG CAM에서 황삭 가공 툴패스 생성하기
(1) 황삭

1) IGS나 STEP 형식의 3D 모델링 파일을 연다. 

2) 키보드의 I 키를 눌러 ISO 뷰로 정렬하고, M 키를 눌러 최대화한다. 

3) 리본 메뉴의 ‘바운더리’ 탭에서 ‘바운딩 박스’를 선택한다.