절단 경로 최적화

배치된 부품의 절단 경로를 최적화. 네스팅 알고리즘으로 부품을 판재에 배치한 후, 급이동 거리와 총 절단 시간을 최소화하도록 절단 경로를 최적화합니다. 레이저, 플라즈마, 워터젯 절단을 지원합니다.

네스팅 알고리즘으로 부품을 판재에 배치한 후, 급이동 거리와 총 절단 시간을 최소화하도록 절단 경로를 최적화합니다. 레이저, 플라즈마, 워터젯 절단을 지원합니다.

절단 경로 최적화는 어떻게 수행하나요?

절단 경로 최적화는 레이저, 플라즈마, 워터젯으로 판재 위에 네스팅된 부품을 가공할 때 총 비절단(급속 이송) 거리와 시간을 최소화한다. 부품 네스팅 후에는 절단 순서와 방향이 사이클 타임에 큰 영향을 준다 — 최적화된 경로는 단순한 순서 대비 총 가공 시간을 10-30% 줄일 수 있다.

핵심 최적화 목표: 절단 간 급속 이송 거리 최소화(외판원 문제), 외곽 윤곽보다 내부 형상 우선 가공(내부 구멍을 먼저 절단해 부품 이동 방지), 열 손상을 피하는 리드인/리드아웃 위치 제어, 커프 보정 정확도를 유지하기 위한 절단 방향 관리(대부분의 기계에서 외곽 윤곽은 CW, 내부는 CCW).

총 가공 시간은 절단 시간(절단 길이/절단 속도), 급속 이송 시간(급속 거리/급속 속도), 피어싱 시간(피어싱 수 × 피어싱 지연)을 포함한다. 절단 속도는 재료와 두께에 따라 다르다: 6 mm 연강 기준 — 레이저 ~3 m/min, 플라즈마 ~2.5 m/min, 워터젯 ~0.5 m/min. 급속 속도는 통상 30-60 m/min이다.

Formula: 총 절단 시간 = 절단 길이 / 절단 속도 총 급속 이송 시간 = 급속 거리 / 급속 속도 총 시간 = 절단 시간 + 급속 시간 + (피어싱 수 × 피어싱 지연) 절단 효율 = 절단 시간 / 총 시간 × 100%

계산 예시

총 절단 길이 15,000 mm, 급속 거리 3,500 mm, 피어싱 45회인 부품 20개. 절단 속도 2,500 mm/min, 급속 속도 40,000 mm/min, 피어싱 지연 0.5 s. 절단 시간 = 15000/2500 = 6.0분. 급속 시간 = 3500/40000 = 0.088분. 피어싱 시간 = 45 × 0.5/60 = 0.375분. 총 = 6.46분. 효율 = 6.0/6.46 = 92.9%.

이 계산기를 사용할 때

레이저/플라즈마/워터젯 CNC 절삭기를 프로그래밍하고 절삭 간 이동 경로를 최적화하여 사이클 타임을 최소화하고자 할 때
생산 배치의 총 절삭 시간을 추정하여 기계 스케줄링 및 작업자 배치를 계획할 때
활용도뿐만 아니라 급속 이동을 포함한 총 처리 시간으로 다른 네스팅 배열을 비교할 때
소모품 사용(노즐, 전극) 및 시트의 열 변형을 줄이기 위해 피어스 수와 순서를 최적화할 때

피해야 할 일반적인 실수

내부 피처 전에 외부 윤곽 절삭 — 부품이 분리되어 이동하여 내부 구멍 위치가 부정확해집니다
kerf 보정 방향을 고려하지 않음 — 외부 윤곽은 외측 오프셋, 내부 피처는 내측 오프셋이 필요; 이를 뒤바꾸면 모든 피처가 전체 kerf 폭만큼 잘못됩니다
리드인/리드아웃 배치 무시 — 부품 윤곽에 직접 피어싱하면 흔적이 남음; 항상 폐자재 영역에서 리드인 접근을 사용
모든 피처에 균일한 절삭 속도 사용 — 작은 구멍과 타이트한 반경은 kerf 품질을 유지하기 위해 속도 감소가 필요; 기계가 물리적으로 전속에서 날카로운 코너를 따를 수 없습니다

결과 해석 방법

절삭 효율 > 90%: 우수 — 급속 이동과 피어싱에 낭비되는 시간이 최소
절삭 효율 80-90%: 양호 — 잘 최적화된 다부품 시트의 일반적인 값
절삭 효율 < 70%: 불량 — 급속 이동 시간이 너무 많음; 절삭 순서를 재배열하거나 인접 피처를 그룹화
부품 수 대비 높은 피어스 수: 많은 내부 피처를 나타냄 — 피어스를 줄이기 위해 인접 부품의 공통 선 절삭을 고려

자주 묻는 질문

내부 형상을 외곽 윤곽보다 먼저 절단해야 하는 이유는 무엇인가요?

외곽 윤곽을 먼저 절단하면 부품이 판재에서 분리되어 절단 테이블 위에서 이동하거나 기울어질 수 있습니다. 이후의 내부 절단(구멍, 슬롯)은 위치가 어긋나게 됩니다. 부품이 판재 스켈레톤에 고정된 상태에서 내부 형상을 먼저 절단하면 모든 형상의 위치 정확도가 유지됩니다. 이는 열 절단 공정의 보편적인 원칙입니다.

커프 폭은 절단 경로에 어떤 영향을 주나요?

커프 폭(절단 빔/제트가 제거하는 소재 폭)은 툴패스에서 보정해야 합니다. 외곽 윤곽에서는 빔 중심을 커프 폭의 절반만큼 바깥쪽으로, 내부 형상에서는 안쪽으로 오프셋합니다. 일반적인 커프 폭: 레이저 0.1-0.3 mm, 플라즈마 1.5-3.0 mm, 워터젯 0.8-1.2 mm. 커프 보정이 잘못되면 모든 형상이 커프 반경만큼 작거나 크게 가공됩니다.

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