CNC 세팅과 공구의 선택

by 이종훈 | 2017-01-17 22:18
cnc eaglecad grbl pcb 아두이노 오픈소스 이글캐드
앞서 PCB-gcode로 Gcode를 만들었다면

이제 이 Gcode를 사용하기 위해 CNC를 세팅해야 합니다. 



베드 평탄과 영점 세팅

PCB를 가공하려면 일단 베드 평탄과 영점 세팅하는 법 정도는 알아야 하는데요

3D 프린터에서 베드 레벨링하는 것을 많이 보셨을 텐데

CNC에서는 베드를 움직이게 만들면 가공시 CNC날에 이리저리 밀려 흔들리기 때문에

그런 방식으로 베드를 움직이게 만들지 않고

아예 납작한 날로 베드를 깎아버리는 방식을 많이 사용합니다. 



이렇게 굵은 엔드밀이나 페이스컷밀 같은 공구로 베드를 얇게 한번 깎아내면

그대로 베드 레벨링이 잡힌 상태가 되는 것입니다. 








여기서 영점은 Z축 영점을 말하는데, XY축은 임의로 이동시켜 정하면 되고요


영점은 공구 또는 공작물을 중심으로 정하게 됩니다. 

위와 같은 상황에서 공구를 수직으로 내려

베드에 닿는 순간의 Z축을 0으로 할 수도 있고

또는 공작물에 닿는 순간이 0 이 되도록 할 수도 있습니다. 

3D 프린터처럼 베드만을 중심으로 생각하지 않는다는 점, 

유의하셔야 합니다. 







PCB-gcode 에서는 위와 같이 공구가 PCB에 닿는 순간을

Z = 0으로 세팅해서 사용합니다. 


수동으로 Z축 영점을 잡는 방법은 간단한데,

Z축을 살짝살짝 천천히 내리면서 PCB에 닿으면 0으로 세팅할수도 있고

공구를 아주 약하게 조인채로 쭉 내리다가 PCB에 닿으면

그때 공구를 꽉 조여서 세팅할 수도 있습니다. 


**공구를 꽉 조인채로 그냥 빠르게 Z축 하강시키면 공구가 망가지니 주의**


공구의 종류와 선택


CNC에 쓰이는 공구는 여러가지가 있지만 PCB를 만든다면 3가지만 있으면 됩니다.



PCB용 조각날로 PCB의 패턴을 깎고요





PCB용 드릴로 구멍을 뚫습니다. 


부품에 따라 여러가지 사이즈의 드릴이 필요한데


주로 쓰이는 것은 0.6~1.2까지입니다. 





그리고 마지막으로 PCB용 엔드밀로 PCB를 잘라내게 되죠.




간단하게 각 공구의 수치를 읽는 법을 설명드리자면



이 조각날은 끝의 30도 각도로 깎여있고 끝이 0.2mm 만큼 평평합니다. 






예를 들어 45도 0.1mm 의 단면은 이렇다는거죠.



PCB를 세밀하게 깎으려면 10도 짜리 칼날이 좋겠구나 하실 수도 있겠지만


30도 이하의 칼날은 끝이 가늘어서 굉장히 잘 부러지니








45도나 60도 정도를 사용하시는 게 좋습니다. 





드릴은 위와 같이 세트로 판매하는 것도 있지만 


쓰다보면 잘 부러지기 때문에 많이 쓰는 드릴 사이즈는










이렇게 10개짜리 세트로 따로 사시게 될겁니다. 

(가공조건 세팅 잘못잡으면 순식간에 서너개씩 부러져 나가기도 합니다...)


드릴에 보시면 색색별로 띠를 두른것이 보이는데요


색깔별로 굵기 파악을 쉽게 할 수도 있지만


저 띠는 사실 Z축 영점을 쉽게 잡기 위한 것으로 


드릴을 끼울 때 최대한 안쪽으로 넣으면 띠에 걸려서


그 이상 들어가지 않도록 되어 있습니다. 


그리고 영점을 잡고 나면


다른 굵기의 드릴을 끼워도


다시 안쪽 끝까지 끼우기만 하면


드릴의 영점을 잡을 필요가 없죠







마지막으로 PCB용 엔드밀인데요




CNC에 쓰이는 일반 엔드밀은 보통 이렇게 생겼지만


PCB는 유리섬유가 들어가있어 일반 엔드밀로 자르면 쉽게 날이 상하기 때문에


저렇게 톱니처럼 생긴 텅스텐코팅 엔드밀을 많이 사용합니다. 




그리고 마지막으로 공구를 고를 때 주의점


공구를 볼 때는 위 그림처럼 4종류의 사이즈를 알아야 합니다. 


그중에서도 아래쪽 공구의 굵기(2mm) 와 길이(5mm) 그리고


위쪽의 shank 라고 하는 CNC에 물리는 부분의 굵기(3.14mm)를 염두에 두어야 합니다. 






설명에 3.175m * 3.0m 이라고 쓰여 있는데


여기서 칼날의 굵기가 3mm 고 CNC에 물리는 부분의 굵기가 3.175mm 란 뜻입니다. 


제대로 보지 않으면 너무 굵고 짧은 공구를 산다던가 


내 CNC에 끼울 수 없는 공구를 산다던가 할 수 있습니다. 







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