우리나라는 제조업 분야에서 그동안 눈부신 성장을 이루어 세계적인 강국으로 불리고 있다. 그러나 2009년 이후 최근 들어 글로벌 경기 위축, 임금 상승, 시장 변동성 등의 영향으로 앞으로 전망이 밝지만은 못하다. 그 때문에 정부에서는 ｢제조업 혁신 3.0｣을 통해 제조업의 생산성과 경쟁력을 향상시키고자 노력하고 있다. 주요 골자는 ‘스마트공장’을 추진하여 IT․SW 역량이 부족한 기업의 제조 현장을 지원하는 것이다. 제품기획, 설계, 제조, 판매, AS까지의 전 과정에 ICT나 사물인터넷 IoT를 접목시키려는 계획을 가지고 있다.

이러한 시기에 넓은 의미의 CAD/CAM은 스마트공장(Smart Factory)이 원활하게 운용될 수 있도록 소프트웨어적인 요소, 즉 자동 운전 명령 지침들을 만들어 주는 것이 그 목적이라 하겠다.

이와 같은 CAD/CAM의 목적과 취지에 맞추어서, 이 교재는 대학 수준에서 3학점 단위 교육 과정을 통해 CAM 관련 이론과 실습을 병행할 수 있도록 생산자동화에 관련된 NC 기계의 운용, 그리고 PowerMILL CAM 시스템을 이용한 3차원 가공 중심의 실무적인 학습을 제공하고자 하였다.

수업용 교재를 목적으로 개조식의 간단명료한 서술로 정리하고자 하였으며, 그러면서도 다양한 설명도와 해설을 통해 이해도를 높임으로써 이론수업과 실습수업을 병행하는 데 도움이 될 수 있도록 하였다. 비록 이 책에서는 현장에서 다루는 복잡한 과제까지는 수록하지 못하였지만, 인터넷이나 YouTube를 통해 얻을 수 있는 다양한 교육 자료 또는 동영상을 접할 수 있도록 인용․소개하고자 노력하였다. 이들 매체들을 잘 활용하면 더욱 더 CAD/CAM 실무 능력을 키우는 데에 도움이 될 수 있으리라 생각된다.

01장 | 자동화 개념과 CAD/CAM / 1

1.1 산업의 발전 단계 2

1.2 현대적 자동화 개념 4

1.3 고정 자동화와 유연성 자동화 5

1.4 CAD/CAM 개념과 FMS 및 CIM 6

1.5 CAD/CAM 역할과 구성 요소 11

1.6 CNC 기계의 역할 13

▪복습문제 15

02장 | CNC 공작기계의 구조와 장치들 / 17

2.1 NC의 의미 18

2.2 NC 공작기계의 전형적인 제어 과정 20

2.3 NC 서보 시스템 22

2.4 구동 요소 24

2.5 Feedback (측정) 장치 27

2.6 보간기 및 보간법 30

2.7 ATC(자동공구교환) 장치 32

2.8 APT(자동팔렛교환) 장치 35

▪복습문제 37

03장 | 머시닝센터의 프로그래밍 / 39

3.1 머시닝센터의 개요 40

3.2 CNC 프로그램의 작성 요령 43

3.3 “파트(Part) 프로그램”과 NC 프로그램의 구조 46

3.4 Address의 종류 47

3.5 좌표계와 운동 명령의 지정 프로그래밍 51

3.6 공구 길이 보정(Tool Length Compensation) 59

3.7 공구 반경 보정(Cutter Compensation) 61

3.8 CNC 장치의 조작반의 사용 64

3.9 고정 사이클(Canned Cycle) 개요 69

3.10 고정 사이클(Canned Cycle)의 종류 71

3.11 원점 복귀 77

3.12 기타 준비 기능 78

3.13 기타 보조기능(Miscellaneous Function 또는 M-codes) 79

▪복습문제 84

04장 | CNC 선반의 프로그래밍 / 87

4.1 CNC 선반의 구조와 좌표계, 제어기준점 88

4.2 기계 원점 복귀 90

4.3 준비 기능(G 기능) 92

4.4 주축 기능(Spindle Function): G96, G97, G50 93

4.5 공구기능(Tool Function) 및 공구길이보정 94

4.6 이송기능(Feed Function) 96

4.7 공구 노즈 보정(G40, G41, G42) 99

4.8 보조 기능(M기능) 101

4.9 고정 사이클(Canned Cycle) 개요 102

4.10 단일형 고정 사이클 103

4.11 복합형 내외경 황삭 및 정삭 사이클 105

4.12 복합형 단차 및 홈과 나사 가공 사이클 110

▪복습문제 116

05장 | CAM 시스템 작업단계와 형상 모델링 / 119

5.1 CAM 시스템 개요 120

5.2 시스템의 작업 단계 122

5.3 PowerMILL 작업 환경과 화면 구성 127

5.4 PowerMILL 메인 작업 소개 130

▪복습문제 134

06장 | CAM 시스템 가공 파라미터의 설정 / 135

6.1 절삭 공구 지정하기 136

6.2 블록 설정하기 140

6.3 작업 좌표계 생성과 적용 142

6.4 안전 높이와 시작 높이의 설정 146

▪복습문제 150

07장 | CAM 황삭 가공과 가공 방식의 지정 / 151

7.1 가공 전 기본 세팅 152

7.2 황삭 가공 153

7.3 황중삭 가공 158

7.4 바운더리 설정 165

7.5 리드(Leads)와 링크(Links) 설정 173

▪복습문제 179

08장 | CAM 시스템 중삭 및 정삭 가공 방법 / 181

8.1 중삭 및 정삭용 가공 패턴 182

8.2 3D 옵셋 가공 200

8.3 옵티마이즈 등고선 가공 204

8.4 스팁과 쉘로우 가공 206

8.5 파라메트릭 옵셋 가공 208

8.6 평면 가공 213

8.7 서피스 가공 215

8.8 패턴 가공 217

8.9 중 ․ 정삭 가공 연습 219

▪복습문제 225

09장 | CAM 시스템 잔삭 가공 방법 / 227

9.1 코너 가공의 개요 228

9.2 스티치(Stitch) 코너 잔삭 229

9.3 방향(얼롱, Along) 코너 잔삭 232

9.4 코너 펜슬 가공 234

9.5 코너 멀티 펜슬 가공 236

9.6 잔삭 가공 과제 연습 238

9.7 가공 경로 편집 244

▪복습문제 246

10장 | 간섭 체크와 포스트프로세싱 / 247

10.1 홀더 간섭 체크 248

10.2 홀더 간섭 안전 영역 바운더리 250

10.3 포스트 프로세싱 254

10.4 작업지시서 설정 및 활용 259

10.5 실무 과제 연습: 코어 제품 모델 설정 260

▪복습문제 296

▪참고문헌 299

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