제 4편 머시닝센터 ( MCT ) 및 cnc 밀링-3
첨부파일 간략 내용
제3편 머시닝 센터/CNC 밀링
. 준비 학습 .
다음은 밀링 절삭이론에 관한 문제들이다. 스스로 풀어 보고, 모르는 부분은 해당 내용을 복습
한다.(기계공작 교과서나 기능사 문제집)
1. 다음 그림 중 하향 절삭을 나타내는 그림은?
① ② ③ ④
2. 밀링 작업에서 하향 절삭의 장점은?
① 기계에 무리를 주지 않는다. ② 이송 기구의 백래시가 자연히 제거된다.
③ 절삭열에 의한 치수 변화가 적다. ④ 절삭 동력이 적게 소비된다.
⑤ 날 하나 마다의 절삭 자취의 피치가 짧아 가공면이 깨끗하다.
3. 밀링 작업에서 상향 절삭의 장점은?
① 공작물 고정이 간편하다. ② 절삭 중의 진동이 적다.
③ 절삭날에 마모가 적다. ④ 이송 기구에 다소 유동이 있어도 관계 없다.
4. 다음 중 밀링 작업에서 절삭 조건의 기본 요소가 아닌 것은?
① 절삭 깊이 ② 날 하나에 대한 이송 ③ 절삭 속도 ④ 가공면의 거칠기
5. 밀링 커터의 날수 4개, 1날당 이송량은 0.15mm, 회전수가 1500rpm 일 때 1분당 이송량은?
① 약 800mm/min ② 약 900mm/min ③ 약 1,000mm/min ④ 약 1,500mm/min
6. 절삭 조건의 결정으로 틀린 것은?
① 날 끝이 약한 커터는 저속으로 이송을 작게 한다.
② 지름이 작은 커터는 저속으로 이송을 크게 한다.
③ 경질이 재료에는 저속으로 이송을 작게 한다.
④ 연질인 공작물에는 고속으로 절삭한다.
7. 백래시(Backlash)란?
8. 다음에 설명한 사실이 틀린 것은?
① 선반에서 일감은 제 자리에서 회전한다.
② 선반에서는 공구가 이동하면서 절삭한다.
③ 밀링에서는 일감을 고정한 테이블이 전후 좌우로 이동한다.
④ 밀링에서는 공구가 아래 위로 이동하며 절삭한다.
1.④ 2.⑤ 3.④ 4.④ 5.② 6.② 7. 기어나 나사의 접촉면 사이에 있는 틈으로, 이것이 전진·후
퇴할 때의 오차의 원인이 된다. 8.④
제1장 머시닝 센터의 개요 머시닝 센터 ....................................................................................................... 147
제1장 머시닝 센터의 개요
.학습 목표
1. 머시닝 센터의 구성 요소를 안다.
2. 작업 내용에 따라 적절한 머시닝 센터의 공구를 선택하기 위한 지식을 습득한다.
3. 절삭 조건과 공구 수명에 대하여 안다.
1. 머시닝 센터의 구성
머시닝 센터의 개요
수치제어 공작기계는 복잡한 형상의 제품을 높은 정밀도로 가공하기 위해 개발된 것으로, 그
적용 기계도 초기에는 밀링이나 보링 머신 등에 많이 적용되었으나, 최근에는 생산성 향상을 위
주로 하는 수치제어선반이나 머시닝 센터와 같은 기계들에 많이 적용되고 있다. 그 중에서도 머
시닝 센터(Machining Center)는 수치제어 공작기계가 낳은 새로운 기종으로, CNC 밀링에 ATC
가 설치된 것을 말하며, 그 기능이 다양하다.
일반적인 부품 가공에서는 부품에 따라 차이는 있지만 보통 정면 가공, 구멍 뚫기, 보링, 나사
절삭, 연삭 등 여러 종류의 가공 작업을 필요로 하는 경우가 많은데, 이와 같이 가공의 종류가
달라질 때마다 가공에 맞는 공작기계로 부품을 옮겨가면서 가공을 하게 된다. 또, 대량 생산에서
여러 대의 전용기를 사용하여 가공할 때에도 일감을 붙였다 떼었다 하는 시간은 소요되며, 일감
의 이동으로 정밀도가 낮아지는 경우가 있다.
이에 반해 머시닝 센터는 1회의 고정으로 여러 종류의 공작기계가 처리해야 할 가공의 전체
부분을 여러 종류의 공구를 자동으로 교환해 가면서 순차적으로 효율적인 가공을 함으로써 여러
가지 문제점을 해결하였다. 따라서, 오랜 시간 동안 자동 운전이 가능할 뿐만 아니라 복합 공작
기계로서 자동 일감 교환 장치, 로봇 및 자동 창고 등과 함께 기계 공장 전체의 무인화 시스템을
구축하여 공장 자동화를 만드는 데 중요한 역할을 담당하는 수치제어 공작기계이다.
1)머시닝 센터의 장점
머시닝 센터는 CNC밀링 머신에 비해 다음과 같은 장점이 있다.
①수십 개의 공구를 자동으로 교환함으로서 공구 교환에 걸리는 시간을 절약하여 생산 리드 타
임(lead time)을 단축시킬 수 있다.
②면가공, 드릴링, 태핑, 보링 작업등을 연속 공정으로 공작물을 한 번 고정하고 작업을 완료할
수 있다.
③형상이 복잡하고 많은 공정이 함축된 제품일수록 가공 효과가 크다.
④한 사람이 여러 대의 기계를 가동할 수 있어 인력을 줄일 수 있다.
⑤자동 일감 교환 장치(APC)를 사용할 경우 공작물 교환에 따른 기계의 정지 시간을 크게 단축
할 수 있다.
2)머시닝 센터의 종류
주축의 방향에 따라 2가지 종류로 크게 나눈다.
①수직형 머시닝 센터(Vertical Machining Center)
주축(공구 방향)이 수직 방향으로 이동하면서 공작물의 윗면을 가공하는 기계로 널리 사용됨.
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②수평형 머시닝 센터(Horizontal Machining Center)
주축(공구 방향)이 수평 방향으로 되어 있으며, 박스형(기어 박스 등)과 같은 공작물을 회전
테이블 위에 고정하여 동시 4면을 한 번의 세팅으로 가공할 수 있는 기계로 산업 현장에서 널
리 사용된다.
3)머시닝 센터의 용도
① 부품 가공 : 기어 박스, 엔진 부품, 펌프, 컴퓨터나 통신 기계의 부품, 항공기 부품 등 중품종
중량 생산.
② 금형 가공 : 단품 생산이나 복잡한 형상의 가공, 고품위, 고정도 가공 등 각각의 요구에 따라
다품종 소량 생산을 하는 공작기계로 이용.
③ 시작품 가공 : 설계 변경이 빈번한 시작품의 부품 가공에 이용.
머시닝 센터의 구조
머시닝 센터의 기본 구조로는 구동 모터, 주축대, 베드, 새들, 테이블, 컬럼, ATC, 강전 제어반,
조작판, 서보 기구 등으로 나눌 수 있다.
.그림 3-1 수직형 머시닝 센터의 구조
①베드(bed)
베드는 고강성을 유지할 수 있도록 되어 있고, 슬라이드면은 마찰 저항이 극히 적은 안내면
(Linear motion guide)으로 구성되어 있다.
②컬럼(column)
컬럼은 베드 위에 부착되어 있으며, 스핀들 헤드를 지지하고 안내해 주는 역할을 하고 있다.
③주축대(spindle head)
주축대의 내부에는 주축 모터와 풀리(pulley)가 V벨트로 연결되어 주축을 회전시키며, 주축의
구멍은 테이퍼(NT40 - 7/24)로 되어 있어 공구를 클램핑(clamping)했을 때 주축의 중심과 공
구의 중심이 정확히 일치되도록 되어 있다.
④테이블(table)과 새들(saddle)
제1장 머시닝 센터의 개요 머시닝 센터 ....................................................................................................... 149
테이블은 새들 위에 배치되어 있으며, 새들은 베드 위에서 안내면의 중앙에 배치된 볼 나사
(ball screw)에 의해 구동된다.
⑤이송용 박스
이송용 박스는 베드 전면, 컬럼 상면, 새들 우측면의 3면에 배치되어 있다. 각 박스에는 이송용
AC 서보 모터(servo motor)가 부착되어 있어 볼 나사를 구동한다.
⑥조작판
CRT 조작판은 NC선반과 비슷하며, 기계를 수동 조작하는 기계 조작판으로 구성되어 있다.
부속 장치
수치 제어 공작 명령 정보에 의해 자동으로 운전됨에 따라 공구의 자동 교환, 일감의 자동 교
환, 절삭밥(chip)의 처리 등에 대한 자동화 장치가 필요로 하게 되었다.
또, 장시간 운전을 위해서는 무엇보다도 절삭 상황의 변동과 공구의 마멸에 대처하기 위한 일
감의 자동 측정, 공구의 자동 보정, 공구의 파손 검출, 공구의 수명 관리 등의 장치가 필요하게
된다.
1)자동 공구 교환 장치(ATC)
주축에 고정되어 있는 공구와 다음 가공에 사용될 공구를 자동으로 교환하는 장치이다. ATC
는 기계의 크기에 따라 형식이 다른 것이 있으며(터릿형, 저장형 등), 장착할 수 있는 공구의 수
도 여러 개에서 수십 개까지 있다. 공구 호출 방식은 임의의 공구를 번호로 호출하여 교환할 수
있는 랜덤 방식과 배열순으로 주축에 장착하는 순차형 방식이 있다.
자동 공구 교환 장치(automatic tool changer)는 일반적으로 터릿형과 저장형의 두 가지 방식
으로 나눌 수 있다.
①터릿형(turret type)
여러 개의 공구를 공구대에 직접 설치하고 공구대를 회전시킨 후, 직선적으로 이동하여 필요한
공구를 작업 위치로 이동시키는 방법이다. 이 방식은 교환 시간은 짧으나 공구끼리의 간섭을
피하기 위해 충분한 간격을 유지해야 하며, 공구의 저장 개수가 제한적이다. 주로, CNC 선반
이나 CNC 드릴링 머신, 소형 머시닝 센터 등에서 많이 이용되고 있다.
.그림 3-2 터릿형 ATC
.그림 3-3 저장형 ATC
②저장형(magazine type)
주축으로부터 떨어진 위치에 여러 개의 공구를 저장하는 공구 보관 매거진을 두고, 이 매거
머시닝 센터 제1장 머시닝 센터의 개요 ..........................................................................150 ....................
진에 내장되어 있는 공구를 교환 위치까지 이동시켜 교환 암 등을 사용해 주축에 있는 사용하
던 공구와 교환하는 방식이다.
이 방식은 머시닝 센터나 다양한 종류의 부품을 가공하기 위해 많은 공구를 필요로 하는
CNC 공작기계에 많이 이용되고 있다.
그림 [3-3]은 머시닝 센터에 이용되고 있는 저장형 공구대를 나타낸 것이다.
2)자동 일감 교환 장치(APC)
머시닝 센터 등에 의해 가공되는 일감의 크기와 모양이 다양해지면 운반과 교체에 많은 문제
가 있으며, 1대의 공작기계로 한 종류 또는 여러 종류의 일감을 대량으로 가공할 때에 일감이 교
체될 때마다 일감과 공구의 고정 및 위치 결정(setting)에 소요되는 시간이 많이 걸린다. 그러므
로 기계의 정지 시간을 단축시키기 위하여 표준형 고정 지그를 공작기계의 테이블에 직접 부착
해 사용하거나, 기계 밖에서 공작물을 고정 지그에 고정하고 고정 지그 전체를 운반해 공작기계
의 테이블에 부착시켜 사용하면 편리하다.
이와 같이, 일감을 고정시킨 고정 지그 전체를 운반해 공작기계에 부착하고 제거하는 일을 하
는 것이 자동 일감(팰릿) 교환 장치(automatic pallet changer)이다.
3)절삭밥(chip) 처리 장치
일감을 가공할 때에 배출되는 절삭밥(chip)의 처리는 CNC 공작기계에서뿐만 아니고 범용 공
작기계에서도 많은 문제점을 가지고 있었다.
특히, CNC 공작기계에서는 조작자가 항시 대기하면서 감시를 하거나, 청소를 하지 않은 상태
로 공구나 일감을 자동으로 교환하면서 장시간을 연속적으로 운전하게 된다. 이러한 진행 과정에
서 절삭밥(chip)이 공구나 일감을 손상시키거나, 습동면에 고착되어 고정 지그의 이동 및 설치를
방해하고 가공물의 정도를 떨어뜨리거나, 고온의 절삭밥(chip)이 다량으로 모여 많은 열을 발생
함으로써 열변형을 일으키는 원인이 될 수 있다. 그러므로 이와 같은 문제에 대해 다음과 같이
상황에 따라 분류하여 대책을 세우고, 필요한 장치를 사용한다. 또, 절삭밥(chip)의 배출량이 많
은 큰 공장에서는 각 기계에서 배출된 절삭밥(chip)을 칩 컨베이어로 절삭밥(chip) 통에 모으거
나, 절삭밥(chip) 이송 튜브 등에 떨어지게 하여 한 곳으로 모아 공장의 환경을 청결하게 유지하
는 곳도 많이 있다.
①절삭밥(chip)이 끊어지지 않고 길어져서 공구에 감기는 경우
㉠ 공구의 형태를 변형하여, 즉 칩 브레이크 등을 사용하여 절삭밥이 길어지지 않게 한다.
㉡ 연속적으로 나오는 절삭밥을 절단 또는 유도 장치로 도중에 중단시킨다.
㉢ 프로그램을 작성할 때 간헐 이송 방식 등을 이용하여 절삭밥 생성에 변화를 주어서 길어지
지 않게 한다.
②절삭밥(chip)이 습동면에 고착되거나 주위를 더럽게 하는 경우
㉠ 공작기계의 구조를 변경하여 절삭밥(chip) 배출이 용이하게 한다. 즉, 절삭밥이 많이 쌓이는
베드를 경사 또는 수직으로 한다.
㉡ 절삭밥(chip) 커버 등을 설치한다.
③절삭밥(chip)이 공구나 일감에 부착되는 경우
㉠ 많은 양의 절삭유를 공급하여 절삭밥(chip)이 흘러내리게 한다.
㉡ 고압의 압축 공기를 이용하여 불어 낸다.
㉢ 절삭밥(chip)이 가루(주물, 기타)로 배출되는 경우는 집진기로 흡입한다.
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.그림 3-6 볼트·너트를
이용한 일감 고정
4)인덱스 테이블과 로터리 테이블
①인덱스 테이블(Index table)
머시닝 센터의 부가축으로 공작물을 각도만 분할시키는 기능이다. 그림 [3-4]와 같이 원통의
공작물에 구멍을 뚫을 경우 부가축이 회전하여 구멍을 가공하는 형태의 기능을 수행하는 장치이
다. 수평형 머시닝 센터의 경우 회전 테이블과 같은 역할을 하는 것이 인덱스 테이블이다.
.그림 3-4 인덱스 테이블
②로터리 테이블(Rotary Table)
인덱스 테이블과 마찬가지로 부가축이지만 각도 분할 뿐 아니라 회전할 때 이송 속도를 명령
하여 동시에 절삭 가공을 할 수 있다. 원통캠 가공이나 특수한 형상의 공작물을 편리하게 가공하
는 것으로 1축 로터리 테이블과 2축 로터리 테이블 등이 있다.
.그림 3-5 로터리 테이블을 이용한 가공 예
5) 공작물 고정 장치
공작물은 각종 고정 장치를 이용해서 테이블에 고정한다. 공작
물의 고정 방법은 그 좋고 나쁜 상태에 따라 가공 정밀도나 가공
능률에 커다란 영향을 끼친다. 그래서 고정 장치는 공작물의 치수,
형상, 절삭 조건, 가공 방법 등을 고려해서 가장 적합한 것을 선택
또는 설계해야 한다.
고정 장치에서 중요한 것은 위치 결정 정밀도나 반복 정밀도이
다. 종래에는 치공구(Jig) 등의 전용 고정 장치가 이용되었지만, 머
시닝 센터처럼 로트 수가 적게 되면 여러 공작물에 두루 쓰기 위
해 기계 바이스나 그림 [3-6]같은 볼트·너트를 이용한 범용 고정
장치가 많이 이용되고 있다.
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.그림 3-8 공구 고정 장치
2. 머시닝 센터의 공구
머시닝 센터에서 사용하는 공구는 그림 [3-7]처럼 절삭의 종류와 형상에 따라 다양하다. 이러
한 공구들은 고정 장치(척이나 홀더)에 고정시키며 고정 장치를 주축에 장착시켜 가공하게 된다.
.그림 3-7 머시닝 센터의 각종 공구에 의한 가공 보기
공구 고정 장치
① 툴 섕크와 풀 스터드.
툴 섕크(tool shank)는 공구를 지지하여 주축에 고정하기
위한 고정구이다. 풀 스터드(Pull stud)는 툴 섕크를 주축에
고정시키기 위한 툴 섕크의 보조 기구이다.
툴 섕크는 보통 테이퍼형을 많이 사용하고 호칭은 BT 30
부터 60이 규격화되어 있다. BT 40, 45, 50이 많이 쓰인다.
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② 툴링 시스템(Tool System)
머시닝 센터에서 사용하는 공구는 툴 섕크를 가진 각종 툴 홀더를 이용해서 주축에 고정한다.
공구의 효율적인 운용을 하기 위해서는 미리 사용하는 툴 홀더나 공구를 체계화해서 그것에 따
라 적절한 공구를 선택하는 것이 좋다. 툴 홀더나 공구의 체계화를 툴링 시스템이라 부른다.
.그림 3-9 머시닝 센터의 툴링 시스템 ①
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.그림 3-10 머시닝 센터의 툴링 시스템 ②
머시닝 센터의 절삭 조건
①절삭 속도
커터의 절삭 속도는 커터의 바깥 둘레 속도이다. 일감의 재질과 공구의 재질에 따라 다르다.
절삭 속도를 구하는 식은, 주축의 회전수를 n(r.p.m), 커터의 지름을 d(mm)라고 하면 절삭속도
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v(m/min)는
v=
πdn
1000
이 된다.
절삭 조건표를 보고 적당한 주축 회전수를 구한다.
. 지름 10mm인 고속도강 엔드밀로 강을 절삭할 때의 회전수는,
절삭 속도를 25m/min으로 하면 n=
1000v
πd
≒318×
v
d
= 약 960rpm이 된다.
②이송 : 선반과 달리 공구의 분당 이송량(mm/min)을 말하며, 밀링 커터의 날 1개 마다의 이송
을 기준으로 한다. 이송 속도는 다음 식으로 구할 수 있다.
F = fz · z · n(m/min)
fz : 날 1개 마다의 이송, z : 커터의 날 수, n : 회전수
. 지름 10mm인 고속도강 엔드밀의 절삭날이 4날이고, 회전당 이송이 0.05mm/rev 일 때,
분당 이송 속도는? F = 0.05×4×960 = 192mm/min 이 된다.
③절삭 깊이 : 공구의 절입량 이며, 거친 절삭과 다듬 절삭에 따라 다르다.
▶다음의 표는 공구와 일감의 재질에 의한 절삭 조건의 예를 나타낸 것이다.
작 업 공 구
피 삭 재
(HB 경도)
절 삭 속 도 (m/min) 이 송
HSS 초경(KTP) 3중 코팅 (mm/rev)
드릴
(Drill)
주철 (200) 30 ～ 36 30 ～ 60 - 0.05～0.4
칠드주철 (500) 18 ～ 25 20 ～ 30 - 0.05～0.28
보통강, 합금강(250) 22 ～ 27 22 ～ 35 - 0.05～0.25
특수강, 담금질강 10 ～ 14 16 ～ 20 - 0.05～0.25
알루미늄 70 ～ 90 100 ～ 150 - 0.05～0.15
구리합금, 강화플라스틱 40 ～ 100 60 ～ 150 - 0.05～0.1
엔드밀
(End Mill)
주철 (200) 25 ～ 35 45 ～ 65 - 0.04～0.25
보통강, 합금강(250) 20 ～ 25 30 ～ 35 - 0.05～0.2
공구강, 스텐레스 10 ～ 15 18 ～ 25 - 0.05～0.15
구리,알루미늄, 플라스틱 60 ～ 100 80 ～ 150 - 0.1～0.28
페이스밀
(Face Mill)
구상흑연주철(160) - 80 ～ 180 80 ～ 220 0.1～0.4
주철 (200) - 80 ～ 150 80 ～ 200 0.1～0.5
보통강, 합금강(250) - 100 ～ 180 120 ～ 200 0.1～0.4
주강, 공구강 - 50 ～ 90 70 ～ 120 0.1～0.35
특수강(250) - 20 ～ 60 40 ～ 80 0.1～0.25
구리, 알루미늄, 플라스틱 - 150 ～ 500 150 ～ 500 0.1～0.55
보링
(Boring)
구상흑연주철(160) - 60 ～ 140 100 ～ 160 0.8～1.0
회주철(180) - 60 ～ 150 140 ～ 260 0.8～1.0
보통강(160) - 100 ～ 180 150 ～ 250 0.8～1.0
공구강, 스텐레스 - 80 ～ 120 110 ～ 160 0.8～1.0
알루미늄 - 120 ～ 280 200 ～ 300 0.8～1.0
버니싱
(Burnishing)
주철 (200) - 30 ～ 60 - 0.05～0.1
알루미늄 - 50 ～ 100 - 0.05～0.1
리머
(Reamer)
주철 (200) 5 ～10 10 ～ 15 - 0.3～1.4
보통강(160) 3 ～ 6 6 ～ 12 - 0.3～0.55
구리, 알루미늄 10 ～15 13 ～ 18 - 0.2～1.4
탭
(Tap)
주철 (200) 7 ～ 9 - - 피치×회전수
보통강 (160) 4 ～ 9 - - 피치×회전수
알루미늄 15 ～ 20 - - 피치×회전수
U-Drill 보통강, 합금강(250) - - 100 ～ 200 0.07～0.3 . 절삭속도와 이송속도는 공구의 고정 상태에 따라서 적절하게 조정한다.
도표의 이송값은 1날당 이송량임.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................156 ....................
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍
.학습 목표
1. 머시닝 센터 프로그램을 작성하기 위한 기본 사항을 안다.
2. 머시닝 센터 프로그램의 주요 기능을 안다.
3. 머시닝 센터 프로그램의 준비 기능을 안다.
1. 프로그래밍의 기본 사항
프로그램의 작성 방법
머시닝 센터 프로그램을 작성할 때 다음과 같은 기본 양식
에 의해서 하면 프로그래밍의 개념을 쉽게 잡을 수 있으며,
착오를 줄이고 잘못을 찾아내기도 용이하다.
우선 프로그래밍의 단계를 범용 밀링으로 절삭하는 과정과
비교해서 생각하여 그 내용을 이해하자. 그리고 다음에 배울
코드의 구체적인 의미를 이해한 다음 암기하여 프로그래밍을
할 때 응용할 수 있도록 한다.
▲그림 3-11 프로그램의 보기 도면
단 계 프 로 그 램 설 명
프로그램 번호 O1234; .프로그램 번호를 설정한다.
기본 조건 설
정
(N01) G17 G40 G49 G80;
G91 G28 X0. Y0. Z0.
G90 G92 X__. Y__. Z__. ;
T01 M06
G00 X-10. Y20.
G43 Z20. H01 S1000 M03;
Z-5. M08;
.X, Y평면 지정, 공구 지름 보정 취소, 공구 길
이 보정 취소, 고정 사이클 취소
.기계 원점 복귀. 증분치 명령.
.공작물 좌표계 설정.(요즘에는 G54기능이 널리
쓰임)
.1번 공구 교환(이미 장착되어 있으면 생략)
.X, Y축부터 필요한 위치로 급속 이송
.공구 길이 보정하면서 일정한 높이까지 급속이
송, 주축 1000rpm으로 정회전
.절삭 시작점으로 이동, 절삭유 ON
절삭 과정
G01 X40. F160 ;
Y52. ;
.직선절삭 명령, 이송속도 명령
.도면 내용에 따라 작성한다.
공구 교환점
복귀
G00 Z20. M09;
G49 Z200. ;
(T02 M06 ;)
.절삭을 모두 마친후 절삭유 OFF
.공구교환점으로 이동, 반드시 보정기능 말소
.만약, 다음 절삭 과정이 있을 경우 이 자리에
서 공구교환을 하고 절삭 과정을 계속 진행한다.
프로그램 종료
M19;
M02;
.주축 한 방향 정지
.프로그램 끝
. 1) 괄호 안의 내용은 프로그램에 따라 생략할 수 있는 것이다.
2) 밑줄친 곳은 도면 치수와 절삭 조건에 따라 값이 달라진다.
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.5..7
머시닝 센터의 좌표계
1)제어축
NC공작기계에서 각각의 축에 대하여 제어 대상이 되는 축을 제어축이라 한다. 밀링계(CNC밀
링, 머시닝 센터)에서는 X축, Y축, Z축으로 구성된다. 각각의 축을 따로 제어하는 것은 물론 동
시에 제어하는 것도 가능하다. 밀링계에서는 주축이 위·아래(Z축)로 이동할 수 있으며, 테이블이
전후(Y축), 좌우(X축)로 움직인다.
방향은 아래 그림과 같다.
▲그림 3-12 머시닝 센터의 제어축
2)좌표계의 종류
①기계 좌표계
.기계 원점을 기준으로 정한 좌표계
.기계 좌표의 설정은 전원 투입 후 원점 복귀 완료시에 이루어진다.
(최근에 생산되는 기계는 원점 복귀에 관계없이 기계 원점을 기억하고 있는 종류도 있다.)
.기계에 고정되어 있는 좌표계이고 금지 영역 등의 설정 기준이 되며 기계 원점에서 기계 좌
표값은 X0, Y0, Z0이다.
.공구의 현재 위치와 기계 원점과의 거리를 알려고 할 때 사용할 수 있다.
②절대 좌표계(공작물 좌표계)
.가공 프로그램을 쉽게 작성하기 위하여 공작물의 임의의 점에 잡은 프로그램 원점을 기준으
로 정한 좌표계로 프로그래밍할 때 이곳을 기준으로 치수를 명령한다.
.좌표어는 X, Y, Z를 사용한다.
.G92 또는 G54～G59 명령을 이용해서 각 공작물마다 설정한다.
③상대 좌표계
.일시적으로 좌표를 0으로 설정할 때 사용한다. (현재의 위치가 원점이 된다.)
.좌표어는 X, Y, Z를 사용한다.
.공구 세팅, 간단한 핸들 이동, 좌표계 설정 등에 사용된다.
④잔여 좌표계
.자동 실행 중(자동, 반자동, DNC 모드) 표시된다.
.잔여 좌표에 나타나는 수치는 현재 실행 중인 명령절의 나머지 이동 거리를 표시한다.
.공작물 세팅 후 시제품을 가공할 때 세팅의 이상 유무를 확인하는 방법으로 활용한다.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................158 ....................
기계 원점과 프로그램 원점
1)기계 원점(Reference Point)
기계 원점이란 기계상에 고정된 임의의 지점으로, 프로그램 및 기계 조작시 기준이 되는 위치
이다. 이점은 기계를 제작할 때에 제작 회사에서 정한 점이며, 전원을 투입하고 최초 한 번은 기
계 원점 복귀를 해야만 기계 좌표계가 성립된다.
2)프로그램 원점(공작물 원점)
기계 원점을 기준으로 프로그래밍을 하면 좌표 계산이 복잡해진다. 따라서 프로그램을 쉽게 작
성하기 위해서 프로그래머가 공작물 중심 상의 임의의 점을 원점으로 삼아 프로그래밍하게 되는
데, 이 점을 프로그램 원점이라고 한다. 프로그램 원점은 그림과 같이 설정하는 것이 일반적인데,
도면 치수 표기 방법이나 공작물 형상 등에 따라 결정할 수 있다.
따라서 도면을 보고 프로그램을 작성하기 쉬운 곳을 프로그램 원점으로 하면 된다.
▲그림 3-13 프로그램 원점의 설정
좌표 명령 방법
1)절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
①절대치 명령이란 이동하고자 하는 점이 프로그램 원점으로부터 계산된 좌표계의 좌표값으로
주어지며, 밀링계(CNC밀링, 머시닝 센터)에서는 G90으로 명령한다.
②증분치 명령 방식은 공구의 현재 위치를 기준으로 이동해야 할 위치까지의 거리와 방향을 명
령하는 것으로, 밀링계에서는 G91로 명령한다.
③밀링계에서는 절대치 명령과 증분치 명령은 한 명령절 내에서 함께 사용할 수 없다.
2)좌표값 입력 방법
미터 방식(Metric)으로 좌표값을 입력하는 경우 다음과 같은 양식에 따른다.
좌표어 부호 좌표값
①좌표어 : X, Y, Z를 사용한다. 부가축이 있을 때는 A, B, C를 사용하기도 한다.
R은 원호 반경, I, J, K는 원호 중심까지 거리를 나타내는 좌표어이다.
②부호는 (+)인 경우에는 생략하고 (-)인 경우에만 붙이면 된다.
③좌표값은 소수점 이하 3자리, 소수점 이상 5자리까지 나타낼 수 있다. 좌표값을 명령하면서 소
수점을 찍지 않으면 미크론 단위(μm)로 인식하므로 주의해야 한다. (단, 기계의 파라미터를
변경하면 소수점을 생략하였을 때 mm단위로 인식하게 하는 기능이 있는 것도 있다.)
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.5..9
기본 주소(어드레스) 및 명령값 범위
머시닝 센터에서 기본적으로 쓰이는 주소는 표[3-1]과 같다.
주소 기 능 의 미 명령값 범위(mm입력 단위)
O
N
G
X, Y, Z
A, B, C
R
I, J, K
F
S
T
M
H, D
P, X
P
P,Q,R
프로그램 번호
전개 번호
준비 기능
좌표어
부가축의 좌표어
원호의 반경 좌표어
원호의 중심 좌표어
이송기능
주축기능
공구기능
보조기능
보정 번호 지정
일시 정지(Dwell)
보조프로그램 호출
파라미터
프로그램 이름
명령절 이름
동작의 조건(직선, 원호 등) 지정
좌표축의 이동 명령
부가축의 이동 명령
원호 반경
원호 중심까지의 거리
이송 속도의 지정
주축 회전수 또는 절삭 속도 지정
공구 번호 지정
기계의 보조장치 ON/OFF 제어명령
공구 길이, 공구 지름 보정 번호
일시 정지 시간의 지정
보조 프로그램의 번호 및 횟수 지정
고정사이클 파라미터(매개 변수)
0001～9999
1～9999
0～99
..
.. ±99999.999mm
.
..
분당 이송:1～100000 mm/min
0～9999
0～99
0～99
1～200
0～99999.999sec
1～9999
.표 3-1 기본 주소 및 명령값 범위
.표에서 보면 하나의 주소가 여러 의미로 쓰이는 경우가 있다. 이것은 그 주소가 단독으로 쓰이
지 않고 다른 주소와 같이 쓰일 때 의미를 갖기 때문이다. R, S, P, X등이 이에 해당한다.
. G00 X2. .X2.인 위치로 급속 이송
G04 X2. .2초 동안 일시 정지
G04 P2000 .2초 동안 일시 정지
M98 P2000 .보조 프로그램 O2000번 호출
2. 머시닝 센터의 주요 기능
주축 기능(S function)
주축의 회전 속도를 주소 S로 명령한다. S기능은 계속 유효 기능이므로 한 번 명령하면 지정
된 속도가 다음에 변경될 때까지 계속 유효하다.
.명령 방법 S_____ ;
여기서, S는 주축 회전수(rpm)
.참고 다른 주축 기능
1)주속 일정 제어 ON(G96)
보통 CNC 선반에서 많이 사용하고 밀링에서는 특별한 경우에만 사용한다.
.명령 방법 G96 S_____ ; 여기서, S는 절삭 속도(m/min)
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................160 ....................
2)주속 일정 제어 OFF (G97)
밀링계(CNC 밀링, 머시닝 센터)에서는 전원을 투입하면 자동으로 G97상태로 된다. 왜냐하면 밀링 가공에
서는 선반처럼 일감이 회전하는 것이 아니라 일정한 지름을 가진 공구가 회전하면서 가공하기 때문이다. 따
라서 특별한 경우가 아니면 G97, G96 기능은 사용하지 않는다.
.명령 방법 G97 S_____ ; 여기서, S는 주축 회전수(rpm)
3)주축 최고 회전수 지정 (G92)
G96이나 G97에서 명령된 회전수를 제한할 수 있다. 실수로 과대한 회전수 명령을 내렸을 때 안전하게 제
어한다. 공작물 좌표계 설정 명령과 함께 명령하면 된다.
.명령 방법 G92 S_____ ; 여기서, S는 주축 최고 회전수(rpm)를 지정.
.
G92 X0. Y0. Z300. S3000 ;
S4000 M03;
.주축 최고 회전수를 3000rpm으로 지정
.4000rpm으로 명령해도 3000rpm 이상 회전하지 않는다.
공구 기능 (T Function)
공구를 선택하는 기능은 주소 T 다음에 2자리 수치로 공구 번호를 지정함에 따라 ATC(자동
공구 교환 장치)에서 지정된 공구의 교환이 이루어진다.
그러나 CNC밀링에서는 ATC가 없기 때문에 자동공구교환 기능이 없다. 따라서 프로그램중 공
구 교환이 필요한 위치에 ‘T□□’ 대신 ‘M00’을 명령한 후 수동으로 공구 교환을 한다.
.명령 방법 T□□ M06 ;
여기서, □□ 공구 선택 번호 M06 : 공구 교환 명령
.
T02 M06 ; .2번 공구로 자동 교환
이송 기능 (F Function)
절삭 이송에는 회전당 이송(㎜/rev)과 분당 이송(㎜/min)이 있는데, 밀링계에서는 분당 이송을
주로 사용한다. 분당 이송은 G94, 회전당 이송은 G95로 명령한다. 전원을 투입하면 G94가 기본
값으로 정해져 있으므로 특별히 지정하지 않으면 G94로 인식된다.
. 명령 방법 G94 F_____ ;
여기서, F는 공구가 1분 동안 이동하는 거리(mm/min).
.
G01 X30. Y30. F150 ; .공구 이송 속도를 150mm/min으로함
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.6..1
보조 기능 (M Function)
기계측의 보조 장치들을 제어하는 기능이다.
기능 의 미 설 명
M00 프로그램 정지
프로그램의 일단정지이며 여기까지의 계속 유효(Modal) 정보는 보존
된다. 자동 개시를 누르면 자동 운전을 재개한다.
CNC 밀링에서 공구를 수동 교환하기 위하여 많이 사용한다.
M01 선택적 프로그램 정지
조작판의 M01 스위치가 ON 상태일 때만 정지하고 M01 스위치가
OFF일 때는 통과한다.(정지할 때는 M00 상태와 동일하다.)
M02 프로그램 종료
계속 유효(Modal) 정보의 기능이 취소되며 프로그램이 종료된다(커
서를 선두로 되돌리는 기능도 있다.)
M03 주축 정회전 주축을 시계 방향(C.W)으로 회전시키는 기능
M04 주축 역회전 주축을 반시계 방향(C.C.W)으로 회전시키는 기능
M05 주축정지 주축회전을 정지
M06 공구 교환 공구를 교환한다.
M08 절삭유 ON 절삭유를 공급시키는 기능
M09 절삭유 OFF 절삭유 공급을 정지시키는 기능
M19 주축 한 방향 정지 공구 교환 및 고정 사이클의 이동(Shift) 방향에 이용된다.
M30
프로그램 되돌리기와
재실행
프로그램의 종료후 선두로 되돌리는 기능과 선두에서 다시 실행되는
두가지 기능이 있다.
M98 보조프로그램 호출 보조프로그램을 호출해서 실행시키는 기능
M99 보조프로그램 끝 보조프로그램을 끝내고 주프로그램으로 돌아가도록 지시
.보조 기능은 기계제작회사와 기계의 종류, 컨트롤러의 종류에 따라 기능과 명령 방법에 약간씩
차이가 있으므로 사용하는 기계의 조작 설명서를 참조해야 한다.
준비 기능 (G Function)
‘G기능’이라고 하며, 제어 장치가 명령된 기능을 동작하기 위한 준비를 한다.
1)G코드의 종류
①1회 유효 명령(One Shot G code) : 명령된 한 명령절에 대해서만 유효한 기능(00 그룹)
②계속 유효 명령(Modal G code) : 동일 그룹의 다른 G코드가 나올 때까지 다음 명령절에서도
유효한 기능(00이외의 그룹)
.
G01 G90 X25. F150 ;
Y30. ;
G03 X15. Y40. R10. ;
G04 P1000
G01 G91 Z-10. F80 ;
X20.;
.G01(01그룹), G90(03그룹). F(이송속도)가 계속 유효 - 모달기능
.G01을 명령하지 않아도 G01상태이다. G90, F가 계속 유효.
.G01은 같은 그룹인 G03이 나왔으므로 무효, G90, F는 계속 유효
.G04(00그룹) - 1회 유효 명령
.G01, G91로 변경. F는 변경된 값이 유효.
.계속 유효한 코드는?
2)G코드 사용시 유의 사항
①같은 그룹의 G코드를 한 명령절에 2개 이상 명령하면 뒤에 명령된 것이 유효하다.
②다른 그룹의 G코드는 한 명령절에 몇 개라도 명령할 수 있다.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................162 ....................
3)G코드 일람표
(FANUC-0M, SENTROL-M 공용)
G코드 그룹 기 능 명 령 방 법 관련 기능 비 고
.G00
01
급속 위치 결정 G 0 0 GG 99 01 X_ Y_ Z_
.GO1 직선가공(절삭) G 0 1 GG 99 01 X_ Y_ Z_ F_ ; G94,G95
G02 원호가공(시계방향)
G 0 2
GO3
G90
G91
X_ Y_
Z_
R_
α_ β_ F_; G17, G18, G19 헬리컬 가공
G03 원호가공(반시계방향) G 0 2
G03
G90
G91
X_ Y_
Z_
R_
α_ β_ F_; " "
GO4
일시정지시간명령(일시
정지(Dwell) )
G04 X_ ;
P_ ; P=소수점 사용 불가
G09 00 Exact stop G09 절삭이동 명령; G01, G02, G03
G10 데이터 설정 G10 L_
P_
P_
R_ X_ Y_ Z_;
L2=G45～G49
보정량 입력 .G15 17 극좌표명령 무시 G15 X0. Y0. Z0. ;
G16 극좌표명령 G15 G90 X_ Y_ Z_ ; 고정사이클 .G17 X-Y 평면 G17
원호가공, 공구 지름보정, 좌표회전,
고정사이클
G18 02 Z-X 평면 G18
G19 Y-Z 평면 G19
G20 06 Inch 입력 G20;
단독명령절로 지정
G21 Metric 입력 G21;
G22 04 금지영역 설정 G22 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ ; 파라미터 .G23 금지영역 설정 무시 G23;
G27 원점복귀 Check G27 G90
G91 X_ Y_ Z_ ; G28
G28 기계원점 복귀 G27 G90
G91 X_ Y_ Z_ ;
G30 00 제 2,3,4 원점 복귀 G30 P_ G90
G91 X_ Y_ Z_ ; 파라미터
P3=제 3원점
P4=제 4원점
G31 Skip 기능 G31 P_ G90
G91 X_ Y_ Z_ ;
G33 01 나사 절삭 G33 G90
G91 X_ Y_ Z_ ;
G37 00 자동공구길이 측정 G37 G90 Z_ ; 공구보정
.G40 공구 지름 보정 무시 G40 G00, G01
G41 07 공구 지름 보정 왼쪽 G41 D_ 급속 또는 직선가공 ; " 보정번호
G42 공구 지름 보정 오른쪽 G42 D_ 급속 또는 직선가공 ; " "
G43 공구길이 보정 “+” G43 Z_ H_ ; G90, G00 "
G44 08 공구길이 보정 “-” G44 Z_ H_ ; " "
.G49 공구길이 보정 무시 G49 Z_ ; "
.G50 08 스켈링, 미러기능 무시 G50;
G51 스켈링, 미러기능 G51 X_
X_
Y_
Y_
Z_
Z_
P_
I_
;
J_ K_ ;
I,J,K에 “-”부호 명령되면 미러기능
단독명령절로 명령
G52
00
지역(로칼)좌표계 설정 G52 G90 X_ Y_ Z_ ; G52 X0. Y0. Z0.;지역좌표계 무시
G53 기계좌표계 선택 G53 G90 X_ Y_ Z_ ; G00
.G54 공작물좌표계 1번 선택 G54 G90 X_ Y_ Z_ ;
G55 공작물좌표계 2번 선택 G55 G90 X_ Y_ Z_ ;
G56 공작물좌표계 3번 선택 G56 G90 X_ Y_ Z_ ;
G57 14 공작물좌표계 4번 선택 G57 G90 X_ Y_ Z_ ;
G58 공작물좌표계 5번 선택 G58 G90 X_ Y_ Z_ ;
G59 공작물좌표계 6번 선택 G59 G90 X_ Y_ Z_ ;
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.6..3
G코드 그룹 기 능 명 령 방 법 관련 기능 비 고
G60 00 한방향 위치결정 G60 G90
G91 X_ Y_ Z_ ; G00
G61 Exact stop모드 G61 절삭명령 ; 절삭기능
G62 15 자동코너 오버라이드 G62 절삭명령 ; 내측 G02, G03
.G64 연속절삭 모드 G64 절삭명령 ; 절삭기능
G65 00 매크로 호출 G65 P_ ; P=보조프로그램 번호
G66 12 매크로 모달 호출 G66 P_ ; "
G67 매크로 모달 호출 무시 G67;
G68 16 좌표회전 G69 G90M α_ β_ R_ ; G17, G18, G19 R=회전각도
.G69 좌표회전 무시 G69; 단독명령절로 명령
G73 고속 심공 드릴 사이클 G73 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ; G17, G18, G19
G74 왼나사 탭 사이클 G74 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; "
G76 정밀 보링 사이클 G76 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ; "
.G80 고정 사이클 무시 G80 ;
G81 드링 사이클 G81 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; G17, G18, G19
G82 카운터 보링 사이클 G82 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ K_ ; " R=R점 복귀
G83 09 심공 드릴 사이클 G83 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ; "
P=일시 정지
(Dwell) 시간
G84 탭 사이클 G84 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; "
Q=1회 절입량
또는 도피량
G85 보링 사이클 G85 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; "
K=반복회수(1회
반복 명령은
G86 보링 사이클 G86 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; "
생략한다.)
G87 뒷면 보링 사이클 G87 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ; "
G88 보링 사이클 G88 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ K_ ; "
G89 보링 사이클 G89 G90
G91
G98
G99 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ K_ ; "
.G90 03 절대치 명령 G90 이동명령 ;
G91 상대 명령 G91
G92 00 공작물 좌표계 설정 G92 G90 X_ Y_ Z_ S_ ; S=주축 최고회전수
.G94 05 분당 이송 G94 G01, G02, G03, G33 고정사이클
G95 회전당 이송 G95 "
G96 13 주속 일정 제어 G96 S_ ; M03, M04
.G97 주속 일정 제어 무시 G97 S_ ; "
.G98 10 고정사이클 초기점 복귀 G고정사이클 기능 G98 고정사이클 데이터 ; G73～G89
G99 고정사이클 R점 복귀 G고정사이클 기능 G99 고정사이클 데이터 ; "
. . 표시 기호는 전원 투입시 . 표시 기호의 상태로 된다.
G코드의 표시한 코드는 대부분 표준 사양으로 기본적이고 자주 쓰인다.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................164 ....................
3. 준비 기능
위치 결정(급속 이송) G00
지정된 위치를 향해 급속 속도로 이동한다. 이동 도중에 가공하지 않는다.
▶명령 방법
G00 { G90
G91
X_____ Y____ Z____ ;
여기서, X, Y, Z : X, Y, Z축 이동 종점
G90 : 절대치 명령 G91 : 증분치 명령.
G90, G91은 계속 유효(Modal) 명령이므로 한 번 지정하면 다른 명령이 나올
때까지 유효하다.
이송 속도는 기계에 설정된 급속이송 속도(보통 12m/min 정도)이며, 다음과 같은 경우에 주로
사용한다.
①가공하기 위해 공구를 공작물에 접근시킬 때
②한 부분의 가공이 끝난 후, 다른 부분의 가공을 위해 공구를 이동시킬 때
③한 공정을 끝내고 공구를 교환하기 전에 공구를 위로 이동시킬 때
④모든 공정을 완전히 끝내고 공구를 위로 이동시킬 때
■연습 3-1) A에서 B, B에서 C로 급속 이송을 지시하여 보자.
경 로 절대치 명령 증분치 명령
A → B
B → C
G90 G00 X_______ Y______ ;
Z_______ ;
G91 G00 X_______ Y______ ;
Z_______ ;
⇒절대치 명령은 공작물 원점을 기준으로한 좌표값을, 증분치 명령은 현재 위치에서의 각 축의
이동 거리를 계산한 값을 명령한다. G90, G91, G00은 계속 유효 명령(modal)이므로 두 번째 명
령절에서는 생략한다.(정답 절대치 명령 : X30. Y40. Z20. 증분치 명령 : X-170. Y-110. Z-280.)
위의 연습에서 A에서 바로 C로 위치 결정(X, Y, Z축 동시 이동)할 수도 있으나 X, Y축 이동
먼저하고 Z축을 이동하는 방법이 일반적으로 쓰인다.
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.6..5
직선 가공 G01
명령된 위치로 지정된 이송 속도로 직선 이동하면서 가공한다. 테이퍼 가공도 할 수 있다.
명령이 생략된 축은 움직이지 않고 명령된 축만 직선으로 이동하며, 이 때 이송 속도는 명령된
축의 합성 속도를 의미한다.
▶명령 방법 G01 X_____ Y____ Z____ F______;
여기서, X, Y, Z : X, Y, Z축 가공 종점의 좌표.
F : 이송 속도 (분당 이송(G94)과 회전당 이송(G95)이 있다.)
G00 처럼 G90, G91을 같이 명령할 수 있다.
■연습 3-2) A에서 D까지 직선 가공하는 프로그램
경 로 절대치 명령 증분치 명령
A
A→B
B→C
C→D
G90 G00 X-10. Y15. Z-5.;
G01 X( )(Y15.) F150 ;
X30. Y30. ;
X62. ;
G90 G00 X-10. Y15. Z-5.;
G91 G01 X30. (Y15.) F150 ;
X( ). Y( ) ;
X32. ;
.가공 시작점
.X30.은 위와 같으므로 생략
.G01과 F는 계속 유효 기능⇒생략
(정답 절대치 명령 : X20. 증분치 명령 : X20. Y10.)
평면의 선택 G17, G18, G19
G 코드 G17 G18 G19
평 면 XY 평면 ZX 평면 YZ 평면
이 명령은 원호 가공 또는 공구를 보정하는 평면을 선택할 때 사용하며, 일반적으로 처음 전원을
투입하면 XY평면이 초기 상태이다.
원호 가공 G02, G03
명령된 시점에서 종점까지 반경 R의 크기로 시계 방향(G02) 또는 반시계 방향(G03)으로 공구
를 이동시켜 원호를 가공한다.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................166 ....................
▶명령 방법
G17 G02(G03) X___ Y___ R___ (I___ J___) F___ ; : XY 평면의 원호
G18 G02(G03) X___ Z___ R___ (I___ K___) F___ ; : ZX 평면의 원호
G19 G02(G03) Y___ Z___ R___ (J___ K___) F___ ; : YZ 평면의 원호
여기서, X, Y, Z : 원호의 종점의 좌표(절대치 명령) 또는 거리(증분치 명령)
R : 원호의 반경
I, J, K : 원호의 시작점에서 중심까지의 거리로 R대신 사용한다.
▶원호를 가공하기 위해서는 다음의 내용을 명령해야 한다.
①원호 가공은 동시에 2축을 이동하여 원 및 원호를 가공하는 것이므로 XY, ZX, YZ평면 중 어
느 한 평면에서만 명령할 수 있다. 따라서 가공할 평면을 선택해야 한다.
만약 X, Y, Z 세축을 동시에 명령하면 헬리컬 가공이 된다. 헬리컬 가공편을 참고한다.
②가공 방향이 시계 방향(CW : G02)인지 반시계 방향(CCW : G03)인지를 명령해야 하며 그 방
향은 다음과 같다.
현재 선택된 평면에 관계없이 시계 방향이면 G02, 반시계 방향이면 G03이다.
.그림 3-14 평면 선택과 원호 방향
③원호의 종점과 반지름, 또는 종점과 중심 위치를 명령해야 하며, 원호의 시작점은 항상 축의
현재 위치이다.
▶원호 가공을 명령하는 구체적인 방법은 다음과 같다.
①원호의 반경을 R로 명령한다.
. 절대치 명령 : G90 G02 X50. Y20. R40. ;
증분치 명령 : G91 G02 X30. Y-30. R40. ;
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②원호의 중심 위치를 I, J, K로 명령한다.
.. I, J, K 의 크기 : 시점에서 중심점까지의 거리 (항상 증분값으로 명령)
.. I, J, K 의 부호 : 시점을 기준으로 중심점의 방향에 따라 결정
. 절대치 명령 : G90 G03 X25. Y60. I-30. J-20. ;
증분치 명령 : G91 G03 X-15. Y35. I-30. J-20. ;
.참고 원호 가공에서 R과 I, J, K의 차이
R명령은 시점에서 종점까지를 반경만큼 연결시켜 주는 가공이 되고, I, J, K명령은 시점과 종점 좌표 및 원
호의 중심점을 서로 연결하여 내부적으로 원호가 성립되는지를 판단하여 원호가 성립하지 않을 때는 알람을
발생시켜서 불량을 방지할 수 있다. R명령을 할 경우에는 이러한 판단을 하지 않으므로 시점과 종점의 좌표
가 정확하지 않으면 눈으로 확인하기 어려운 R형상의 불량이 발생한다.
단, R명령과 I, J, K명령의 가공 정밀도는 시점과 종점의 좌표가 같으면 정밀도도 같다.
③원호의 중심각이 180°보다 크면 R의 부호가 (-) 이다.
(중심각이 180°일 때는 보통 (+)를 사용하나 (-)도 관계없다.)
. 다음 그림에서 R50. 의 원호 가공을 하고자 할 경우 A, B, C, D 4개의 경로가 생긴다.
이들을 각각 프로그래밍해 보자.
㉠경로 A (중심각이 180°이상)
G02 X50. Y70. R-50. ;
㉡경로 B (중심각이 180°이하)
G02 X50. Y70. R50. ;
㉢경로 C (중심각이 180°이하)
G03 X50. Y70. R50. ;
㉣경로 D (중심각이 180°이상)
G03 X50. Y70. R-50. ;
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④360°원호 가공
반드시 I, J, K를 이용하며, 종점의 좌표는 시점의 좌표와 일치하므로 생략한다.
. .반지름 25인 외접 원 가공. .반지름 30인 내접 원 가공
G02 (X50.)(Y80.)(I0.)J-25.; G03 I30. ;
. G02 J-25. ;
.주의 원호 가공시 공구 접근 방법
정밀한 원을 가공하기 위해서는 공구를 접근시키는 방법에도 신경을 써야 한다. 방법①과 같이 접근시켜
가공하면 시작점에 가공 흔적이 남아 정밀한 원을 가공할 수 없다. 따라서 방법②나 ③과 같이 공구를 접근
시키고 빠져나가면 보다 정밀한 원(연결면)을 얻을 수 있다. 내측 원호 가공(방법④) 및 직선 가공에서도 같
은 원리가 적용된다. 다만 황삭 가공이나 정밀하지 않은 형상을 가공할 때는 가공된 형상의 편차가 아주 작
기 때문에 이와 같은 방법을 사용할 필요는 없다.
정밀한 진원을 요하는 구멍 가공(. 베어링 캡 등)에는 엔드밀로 원호 가공을 하는 것보다 보링(boring) 가
공을 하는 것이 보다 더 정밀한 가공을 할 수 있다.
▲ 방법 ① ▲ 방법 ② ▲ 방법 ③ ▲ 방법 ④
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■연습 3-3) 직선·원호 가공
아래 도면의 공구 경로를 따라 가공하는 프로그램을 작성해 보자.
절대치 명령 증분치 명령
G90 G01 Y35. F150 ;
X16. ;
G03 X40. R12. ;
G01 X50. ;
G( ) X60. Y( ) R10. ;
G01 Y10. ;
X50. Y( ) ;
X40. ;
Y4. ;
G( ) X( ) Y10. R6. ;
G01 X22.
G03 X16. Y4. R6. ;
G01 Y0. ;
X0. ;
G91 G01 Y35. F150 ;
X( ) ;
G03 X24. R12. ;
G01 X10. ;
G( ) X10. Y-10. R10. ;
G01 Y( ) ;
X-10. Y-10 ;
X-10. ;
Y( ) ;
G( ) X( ) Y6. R6. ;
G01 X-12.
G03 X-6. Y( ) R6. ;
G01 Y-4. ;
X( ). ;
(정답 절대치 명령 : G02 Y25. Y0. G03 X34. 증분치 명령 : X16. G02 Y-15. Y4. G03 X-6. Y-6 X-16.)
일시 정지(dwell) G04
명령된 시간 동안 공구의 이송을 잠시 정지시키는 기능이다.
구멍을 가공하고 바닥 면을 정삭할 경우나 드릴 가공시 사용한다.
▶명령 방법 G04 X(P)_____ ;
여기서, X는 정지 시간을 지정할 때 소수점 사용이 가능.
P는 정지 시간 지정시 소수점 사용이 불가능함.
헬리컬(나선) 가공 G02, G03
원호 가공에서 세 축을 동시에 명령하면, 선택된 평면에 따라 두축은 원호 가공하면서 이동하
고, 평면과 수직이 되는 나머지 한 축은 직선 이동을 동시에 하면서 가공이 된다. 결국 나선형의
가공이 이루어지는 데, 원통 캠 가공과 나사 절삭 가공에 이용된다.
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▶명령 방법
G17 G02(G03) X___ Y___ Z____ R___ (I___ J___) F___ ; X, Y축 원호, Z축 직선
G18 G02(G03) X___ Y___ Z___ R___ (I___ K___) F___ ; Z, X축 원호, Y축 직선
G19 G02(G03) X___ Y___ Z___ R___ (J___ K___) F___ ; Y, Z축 원호, X축 직선
여기서, X, Y, Z : 헬리컬 원호의 종점의 좌표
R : 원호의 반경
I, J, K : 원호의 시작점에서 중심까지의 거리로 R대신 사용한다. 선택된 평면의
원호 좌표값만 명령한다.
. 반지름 50인 나선 원호 가공.
G17 G02 X0. Y-50. Z0. R50.(I-50. J0.) F50 ;
나사 가공 G33
지정된 리드의 나사를 가공한다. 나사 바이트를 조절하면서 반복 절삭으로 나사 가공을 완성
한다.
▶명령 방법 G33 Z_____ F_____ ;
여기서, Z는 나사 가공의 종점이 좌표
F는 나사의 리드
. ① 나사 가공시 이송 속도 오버라이드(override)는 100%로 고정된다.(나사 불량 방지)
② 자동 정지(Feed Hold)는 나사 가공 도중에는 무효이다.(나사 불량 방지)
.참고 머시닝 센터에서의 나사 가공
머시닝 센터에서의 나사 가공 방법은 탭 가공과 나사 절삭 기능(G33, 나선(헬리컬)가공)이 있다. 탭 가공
은 작은 암나사 가공에 적합하고, 수나사와 지름이 큰 암나사를 가공하는 방법으로 G33과 나선 가공 기능이
사용된다. 특히, 최근에는 나사 절삭 공구의 개발로 G33 기능은 사용되지 않고 나선 가공 기능으로 대부분
의 나사를 가공한다.
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4. 원점 복귀 및 좌표계 설정
원점 복귀
기계 제작시 제조 회사에서 설정한 기계 상에 고정된 임의의 지점을 기계 원점이라고 한다. 기
계의 전원을 켰을 때에는 제일 먼저 기계 원점 복귀를 한 번은 해야 NC장치가 기계 원점의 위
치를 알게 된다. 즉, 기계 원점을 기준점으로한 기계 좌표계가 성립되는 것이다.
원점 복귀 방법은 수동과 자동 원점 복귀가 있다.
1)수동 원점 복귀
조작판의 모드 스위치를 “원점 복귀”에 위치시키고 조그 버튼을 이용하여 각 축을 기계 원점으
로 복귀시킬 수 있다. 보통 전원 투입후 제일 먼저 실시하며 비상 스위치를 사용하여 기계를 정
지시키고 난 다음에도 실시하여야 한다.
2)제1 원점(기계 원점) 복귀 기능 G28
기계는 각 이송축마다 기계 원점을 갖고 있으며, 이곳을 좌표의 기준점으로 삼고 있다. 수동
원점 복귀 후에는 언제든지 프로그램에서 다음의 명령에 의해 자동으로 원점 복귀할 수 있다.
▶명령 방법
G90
G91 } G28 X_____ Y_____ Z_____ ;
여기서, X, Y, Z는 원점 복귀할 축
좌표값은 원점 복귀시 공구가 경유하는 중간점.
좌표어의 명령이 생략된 축은 복귀하지 않고 명령된 축만 원점에 복귀한다.
G28명령은 1회만 유효한 명령이다.
원점 복귀할 때에는 G00과 같이 독립적으로 급속 이송 속도로 움직이나 보통 직선은 아니다.
그러므로 공작물 등에 충돌이 일어나지 않도록 중간점을 명령하거나 간섭이 생기지 않는 축부터
원점 복귀를 해야 한다.
. 1) G91 G28 X0 Y0 Z0 ; .현재 위치에서 세 축 모두 원점 복귀. (증분치 명령이 안전함.)
2) G91 G28 X0 Y0 Z150. ; .Z축은 Z150.인 지점을 경유해서 원점 복귀(충돌을 피할 경우)
3) G91 G28 Z0 ; .Z축부터 현재 위치에서 원점 복귀
G28 X0 Y0 ; .다음에 X, Y축을 현재 위치에서 원점 복귀
2)제2, 제3, 제4 원점 복귀 기능 G30
제1원점으로부터 얼마만큼 떨어진 곳에 또 다른 원점을 3개까지 설정할 수 있는데, 이를 각각
제2, 3, 4 원점이라고 하며, 그 명령 방법은 다음과 같다.
▶명령 방법
G90
G91 } G30 P__ X_____ Y_____ Z_____ ;
여기서, P 에는 P2, P3, P4를 쓸 수 있으며 각각 제2, 3, 4원점이다.
생략하면 제2 원점으로 복귀한다
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X, Y, Z는 원점 복귀할 축. 좌표값은 원점 복귀시 공구가 경유하는 중간점.
좌표어의 명령이 생략된 축은 복귀하지 않고 명령된 축만 원점에 복귀한다.
제2, 3, 4 원점은 그 위치를 기계 좌표값으로 파라미터에 설정함으로서 정해지며, 제2 원점은
ATC(자동 공구 교환 장치)를 사용하는 경우 공구 교환 위치로 사용한다.
제2 원점에서 공구 교환을 하는 이유는 공구 교환할 때마다 기계 원점까지 가서 하게 되면 이
동 거리가 많아져 불필요한 시간과 동력이 소모되므로, 공작물이나 고정 장치와 충돌이 일어나지
않는 범위 내에서 공작물과 최대한 가까운 거리에서 공구 교환을 하는 것이 능률적인 방법이 된
다.
공작물 좌표계의 설정
프로그래밍을 할 때는 먼저 도면을 보고 가공이 편리하고 프로그래밍에 필요한 좌표값을 구할
수 있는 위치가 좌표 원점이 되도록 도면에 좌표계를 설정해야 한다.
프로그램을 완성한 후 가공을 하려면, 기계에 공작물을 설치하고 도면에 설정한 좌표계를 공작
물로 옮겨 놓아야 한다. 이 때 공작물에 설정된 좌표계를 공작물 좌표계 또는 프로그램 좌표계라
고 한다.
그리고 공작물 좌표계를 NC가 인식할 수 있도록, 공구의 현재 위치에서 공작물 원점까지의 거
리를 NC에 알려 주는 일이 공작물 좌표계 설정이다.
공작물 좌표계를 설정하는 방법은 다음과 같다.
1)G92에 의한 설정
▶명령 방법 G92 X_____ Y______ Z_______ ;
여기서, X, Y, Z : 공구의 현재 위치에서 공작물 원점까지의 거리
▲그림 3-15 공작물 좌표계 설정
G92는 현재 공구의 위치를 기준으로 공작물 좌표계의 원점 위치를 명령하는 방법이다.
예를 들어, 공구의 위치가 그림과 같을 때
“G92 X100. Y150. Z200. ;" 이라고 명령하면
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“현재 공구의 좌표가 X100. Y150. Z200.이 되도록 공작물 좌표계를 설정하라.”는 의미가 된다.
다시 말하면, 공작물 원점에서 X100. Y150. Z200.인 거리에 있다는 것을 의미한다.
그런데 아래의 프로그램과 같이 기계 원점 복귀 후에 공작물 좌표계를 설정한다면 지정해 놓
은 공구의 위치는 기계 원점으로 바뀌게 된다.
G40 G49 G80 ;
G91 G28 X0.Y0.Z0. ;
G90 G92 X___Y___Z___ ;
：
따라서 설정할 공작물 좌표계 원점의 위치가 기계 좌표로 X-200. Y-250. Z-320.이라면, 원점
복귀한 공구의 현재 좌표가 X200. Y250. Z320이 되도록 공작물 좌표계를 설정해야 하므로
“G92 Z200. Y250. Z320. ; "이라고 프로그래밍 해야 한다.
.참고 공작물 좌표계 설정 방법
①X, Y, Z축을 원점 복귀
X, Y, Z축을 (-)방향으로 90mm 이상 이동 → 모드 선택 스위치를 제로 리턴으로 선정 → Z축 선정 → (+)
버튼을 누름(원점 복귀시 램프에 청색 점등) → X 및 Y축을 같은 방법으로 원점 복귀함.
②기준 공구 선정
MDI모드에서 T 공구 번호 입력 후 M06을 입력 → START
③모드 선택 스위치를 핸들로 선택
④공작물 고정
⑤공작물 네 모서리 중 임의의 한 점 또는 가공이 편리한 점을 선택(편의상 왼쪽 하단 선택)
⑥스핀들 회전
MDI모드에서 S 회전수 입력 후 M03을 입력 → START
⑦POS를 누름
⑧기준 공구를 공작물 윗면에 가볍게 접촉(기계 좌표가 Z축의 좌표계값)
⑨기준 공구를 공작물의 X방향의 측면을 가볍게 접촉(기계 좌표가 Y축의 좌표계값)
⑩기준 공구를 공작물의 Y방향의 측면을 가볍게 접촉(기계 좌표가 X축의 좌표계값)
2)공작물 좌표계 선택 G54～G59
▶명령 방법 G54(G59) G90 X_____ Y______ Z_______ ;
여기서, X, Y, Z : 해당 공작물 좌표계의 위치
공작물 좌표계를 여러 개 설정해 놓을 필요가 있을 때, 각각의 공작물 원점의 위치를 미리 입
력하여 놓고 프로그램에서 필요한 좌표계를 G54에서 G59까지의 명령으로 선택하는 방법이다.
공작물 좌표계를 여러 개 설정해 놓는 경우는 테이블 위에 여러 개의 공작물을 올려놓고 가공
할 때나, 수평형 머시닝 센터에서 테이블을 돌리며 여러 면을 가공할 때, 각각의 공작물과 가공
면에 대하여 공작물 좌표계를 설정한다.
각각의 공작물 원점의 위치를 설정하는 방법은 G92와 같으며, 설정값을 입력하는 방법은 NC
기계의 공작물 보정(Work offset) 화면의 (01)에서부터 (06)까지에 입력하는 방법과, G10을 이용
해 프로그램으로 입력하는 방법이 있다. 이 때, 수치는 반드시 기계좌표값, 즉 (-)값으로 입력해
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................174 ....................
야 하고, (00)은 공작물 좌표계 이동(Shift)량으로서 입력된 수치만큼 공작물 좌표계 전체가 이동
하므로 주의해야 한다.
G 코드 내용 공작물 좌표계 선택 번호
G54 공작물 좌표계 1번 01
G55 공작물 좌표계 2번 02
G56 공작물 좌표계 3번 03
G57 공작물 좌표계 4번 04
G58 공작물 좌표계 5번 05
G59 공작물 좌표계 6번 06
. 공작물 좌표계 선택 번호 00은 공작물 좌표계 이동(Shift)량으로 좌표계 번호 01～06번까지
입력된 좌표값에 이동량을 더하는 기능이다.
▲그림 3-16 공작물 좌표계 선택 기능(G54～G59)
.참고 공작물 좌표계 설정값 입력 방법
①공작물 보정(Work offset) 화면에 입력
NC기계의 조작판에서 공작물 보정 화면을 불러내어 G92의 공작물 좌표계 설정과 같은 방법으로 측정한
각각의 공작물 원점에 대한 좌표값을 입력하면 된다.
②G10(데이터 설정) 기능을 이용한 입력
프로그램에 다음과 같은 형식으로 명령하면 된다.
▶명령 방법 G10 G90 L2 P__ X-_____ Y-______ Z-_______ ;
여기서, L2 : 공작물 좌표계 설정값 입력 모드
(G10 기능은 공구 보정 메모리 C형에서는 L__ 번호에 따라 여러 종류의 등록 작업이
분류된다.)
L10 : 공구 길이 형상 보정량 입력
L11 : 공구 길이 마모 보정량 입력
L12 : 공구 지름 형상 보정량 입력
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L13 : 공구 지름 마모 보정량 입력
L50 : 파라미터 입력 모드
P__ : P0에서 P6까지 좌표계 선택 번호 입력. P0는 공작물 좌표계 이동(Shift)량
X, Y, Z : 공구의 현재 위치에서 공작물 원점까지의 거리
■연습 3-4) G92와 G54～G59의 비교
다음 그림과 같이 테이블 위에 3개의 공작물이 있을 때, G92와 G54～G59를 사용해서 프로그램
했을 때의 내용을 비교하여 보자.
G92 사용 G54～G59 사용
G28 G91 X0 Y0 Z0 ;
G92 G90 X300. Y250. Z300. ;
G30 G91 Z0 ;
T01 M06 ;
G00 G90 X30. Y20. ;
:
:
.기계 원점 복귀
.공작물 좌표계 설정
.제2 원점 복귀
.공구 교환
.가공 위치로 이동
.가공
.2번 공작물 원점 위
치로 이동
.공작물 좌표계 설정
.가공 위치로 이동
.가공
.3번 공작물 원점 위
치로 이동
.공작물 좌표계 설정
.가공 위치로 이동
.가공
G30 G91 Z0 ;
T01 M06 ;
G54 G90 G00 X30. Y20. ;
:
:
.제2 원점 복귀
.공구 교환
.1번 공작물 좌표계
의 가공 위치로 이동
.가공
.2번 공작물 좌표계
의 가공 위치로 이동
.가공
.3번 공작물 좌표계
의 가공 위치로 이동
.가공
G00 Z20. ;
X160. Y0. ;
G92 X0 Y0 ;
G00 X30. Y20.
:
G00 Z20. ;
G55 X30. Y20. ;
:
G00 Z20. ;
X0. Y90. ;
G92 X0 Y0 ;
G00 X30. Y20.
:
G00 Z20. ;
G56 X30. Y20. ;
:
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................176 ....................
5. 공구 보정 기능
기준 공구에 대한 공작물 좌표계가 설정되면 공구의 끝은 프로그래밍한 대로 움직이게 된다.
그러나 공작물 형상에 알맞은 가공을 하려면 공구 교환을 하게 되는데, 머시닝 센터에서 사용하
는 공구는 그 길이와 지름이 각각 다르다. 만약, 각기 다른 공구 크기를 고려해서 프로그램을 작
성해야 한다면 매우 어려운 일이 될 것이다. 이 때, 기준 공구에 대한 다른 공구의 길이와 지름
의 차이는 공구 보정 기능을 이용해서 NC에 알려 주면 된다. 즉, 공구 길이의 차이와 지름을 측
정해서 보정(offset) 화면에 등록한다(이런 작업을 공구 세팅이라고 한다). 프로그램에서 사용 공
구에 대한 길이 보정 번호와 지름 보정 번호를 지정하면, NC는 등록된 보정값을 계산하여 공구
를 움직이게 되므로 프로그래머는 길이와 지름의 차이를 계산하지 않아도 되는 것이다.
공구 보정 번호는 길이에는 주소 H, 지름에는 D를 사용한다.
공구 길이 보정 기능 G43, G44
공작물 좌표계에 있어서 보통 Z축 원점은 공작물 윗면에 설정한다. 따라서 G00 Z0. ; 라고 명
령했을 때, 기준 공구를 기준으로 좌표계를 설정했을 때는, 아래 그림과 같이 공작물의 윗면에
정확히 접촉한다. 그러나 기준 공구보다 짧은 공구를 사용하면 Z0.까지 이동시키려 해도 공작물
까지 도달하지 않고, 긴 공구는 공작물에 충돌한다.
이러한 것을 피하기 위해서 각 공구마다 기준 공구와의 차이값을 공구 보정란에 입력해 놓고
NC가 공구 보정을 하도록 프로그램에 명령하면 된다. 그 명령 방법은 다음과 같다.
▶명령 방법 G43(G44) Z_____ H_____ ;
여기서, G43 : 공구 길이 보정 +(plus)
G44 : 공구 길이 보정 -(minus)
Z : Z축 이동 명령(절대, 증분치 명령이 가능)
H : 공구 길이 보정 번호
▲그림 3-17 공구 길이 보정
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■연습 3-5) 공구 보정
위 그림 [3-17]에서 G00 Z0. : 명령시 공구 보정값이 아래 표와 같을 때 공구 길이 보정은 다
음과 같이 명령한다.
공구 길이
보정 번호
공구 길이
보정값
공구 지름
보정 번호
공구 지름
보정값
H 01 0. D 11 3.
H 02 -20. D 12 5.
H 03 15. D 13 10.
기준 공구 사용 : G00 Z0. ;
짧은 공구 사용 : G30 G91 Z0. T02 M06 ; .제2원점에서 2번 공구로 교환
G43 G90 G00 Z0. H02 ; .보정 화면 02번에 입력된 보정량을 Z축 0mm
까지 이동하면서 공구 길이 보정
긴 공구 사용 : G30 G91 Z0. T03 M06 ; .제2원점에서 3번 공구로 교환
G43 G90 G00 Z0. H03 ; .보정 화면 03번에 입력된 보정량을 Z축 0mm
까지 이동하면서 공구 길이 보정
.주의 공구 길이 보정시 주의 사항
① 공구 보정 명령 코드는 G43, G44를 구분하여 사용하는 것보다 G43 하나만 사용하는 것이 헛갈리지 않으
며, G43만을 사용할 경우 공구보정란에 보정값을 입력할 때, 기준 공구보다 짧은 공구는 반드시 보정값을
음수(-)로 입력해 놓아야 한다.
② G43은 계속 유효(modal) G코드이므로 한 번 명령하면 계속 유효하다. 따라서 프로그램의 앞부분 또는 공
구 교환 직후에 G43을 한 번만 명령하면 된다.
③ 한 공구의 가공이 끝난 후 다른 공구로 교환하기 전, 또는 가공이 완전히 끝난 후에는 반드시 G49를 명
령하여 공구 길이 보정을 취소해야 한다.
④ 공구 길이 보정과 공구 길이 보정 취소 명령은 Z축의 이동 명령과 같이 프로그램을 작성하는 것이 좋다.
왜냐하면 G43 H01 ; 과 같은 방법으로 명령하면 보정 화면 01번에 입력된 공구 길이만큼 이동한다. 또
G49 ; 명령만 하면 G49 이전에 실행된 공구 길이 보정만큼 반대 방향으로 이동한다. 만약 공구 길이가
“-”값이면 현재 위치에서 공구 길이만큼 아래쪽으로 이동하여 공구가 충돌하는 상황이 발생될 수 있다. 결
과적으로 공구 길이 보정과 취소 명령은 Z축 이동 명령과 같이 명령하고, 공구 길이 값보다 크게 명령해야
한다.
⑤공구 번호와 공구 보정 번호는 같지 않아도 되지만 같은 번호를 사용하면 작업 중에 발생하는 보정 실수를
줄일 수 있다.
공구 길이 보정 취소 G49
공구 길이 보정으로 보정한 공구 길이를 취소한다. 주의 사항에서 알아본 것처럼 취소할 때는
Z축 이동 명령과 함께 내리는 것이 좋으며, Z값은 공구 길이보다 크고, 공작물 좌표계의 Z값보다
는 작게 명령한다. 그 공구에 대한 사용이 끝나면 반드시 보정을 취소해야 한다.
최근에는 G28명령으로 공구가 원점 복귀할 때 자동 취소하는 기능도 있다.
▶명령 방법 G49 G00 Z_____ ;
여기서, Z축에 지정된 위치까지 급속 이송하면서 공구 길이 보정이 취소된다.
보정 번호 H00으로 명령해도 보정이 취소된다.
. G49 G90 G00 Z200. ; .Z200. 지점까지 급속 이송하면서 공구 길이 보정 취소
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.참고 공구 길이 보정 설정 방법
공구 길이를 어떤 방법으로 측정해서 보정의 기준점을 어디로 잡느냐에 따라 입력하는 보정값이 달라진다.
이것은 공작물 좌표계를 어떤 방법으로 설정했느냐 에도 관계되는 것으로, 앞에서는 이해를 쉽게 하기 위하
여 기준 공구에 의한 공작물 좌표계 설정을 설명하였지만, 다른 방법도 있다. 즉, 기준 공구를 장착하지 않은
상태에서 주축 선단을 기준으로 좌표계를 설정하는 방법이 현장에서 많이 쓰인다. 자세한 좌표계 설정 방법
은 조작편을 참조하고, 여기서는 길이 보정 설정 방법에 대해서 알아본다.
①기준 공구와 다른 공구와의 차이를 보정량으로 하는 경우
.그림 3-18 기준 공구와 다른 공구와의 차이를 보정량으로 하는 경우
공작물 좌표계를 설정할 때, 기준 공구의 날끝 위치를 기준으로 하였으므로, 날끝이 공작물 원점에 닿았을
때의 값을 0으로 하고, 기준 공구보다 짧은 것은 (-)값으로, 긴 것은 (+)값으로 하여 기준 공구와의 차이값을
보정값으로 입력하는 방법이다.
이 방법은 간단하게 세팅하는 방법으로 많이 사용하지만 기준 공구가 파손이나 마모로 기존 설정값이 달라
지면, 다른 공구도 다시 길이 보정값을 바꿔야 하는 문제점이 있다.
②공구 길이를 보정값으로 하는 경우
.그림 3-19 공구 길이를 보정값으로 하는 경우
공작물 좌표계를 설정할 때, 공구를 설치하지 않은 상태에서 기계 원점 위치에서의 주축 선단과 공작물 원
점까지의 거리를 좌표계 값으로 한다. 주축 선단 위치를 기준으로 하였으므로, 설치되는 공구의 보정값은 모
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두 (+)값으로 하여 공구 길이를 보정값으로 입력하는 방법이다.
따라서 사용될 모든 공구의 길이를 미리 측정해서 그 측정값을 보정값으로 하면 된다. 바뀐 공구가 있으면
그 공구에 대한 값만 입력하면 된다. 기준 공구가 바뀌면 모든 공구의 보정값을 다시 바꾸는 일을 하지 않아
도 되므로 편리하다.
공구 길이를 측정할 때는 공구를 공구 고정 장치(Tool holder)에 장착한 상태에서 하며, 측정기기로는 아래
그림과 같은 공구 프리세터(Tool Presetter)가 쓰인다.
.그림 3-20 공구 프리세터와 공구 길이와 지름을 측정하는 방법
③공구 날끝부터 공작물 기준면까지의 거리를 보정값으로 하는 경우
기계 원점을 공작물 좌표계의 Z축 원점으로 하여, 공구 날끝부터 공작물 기준면까지의 거리를 보정값으로
하는 경우로 보정값의 부호는 (-)가 된다.
.그림 3-21 공구 날끝부터 공작물 기준면까지의 거리를 보정값으로 하는 경우
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공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42
프로그램한 공구 경로에 대하여 아래 그림처럼 공구의 중심이 공구 경로를 따라갈 것인지 공
구 경로의 왼쪽 또는 오른쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져 진행할 것인지를 NC에 알려주는 기능
이 공구 지름 보정 기능이다.
지름 보정 기능은 주로 공구의 측면 날을 이용하여 가공하는 작업(엔드밀, 페이스 커터 등)에
서 많이 사용한다. 드릴 작업, 태핑, 보링 작업 등에서는 공구 중심의 위치가 프로그램 위치와 같
으므로 지름 보정을 하지 않는다.
▲그림 3-22 공구 지름 보정
명 령 의 미 공 구 경 로
G40 지름 보정 취소 프로그램 경로와 같음
G41 지름 보정 왼쪽 프로그램 진행 경로의 왼쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져 이동
G42 지름 보정 오른쪽 프로그램 진행 경로의 오른쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져 이동
▶명령 방법 G41(G42) D_____ ;
여기서, D : 공구 지름 보정 번호. 00에서 99까지 설정 가능.
단, D00은 지름 보정을 취소하는 번호임.
▶공구 지름 보정 취소 방법
① G40을 명령하는 방법
② 보정 번호를 D00로 명령하는 방법
. G17 G41 G00 X0. Y0. D11 ; .G17 평면을 선택했을 경우, X, Y축 방향에 공구 지름 보정
이 적용된다. (Z축은 공구 길이 보정 적용). 즉, 선택 평면이
바뀌면 지름 보정이 적용되는 축도 달라진다.
G40 G00 X0. ; .공구 지름 보정 취소하면서 이동.
.주의 공구 지름 보정시 주의 사항
①이동이 없는 명령절 또는 이동이 있어도 보정 평면과 관계없는 축의 이동에서 보정 시작(start up)을 하려
고 하는 경우, 그 명령절에서는 보정을 실행하지 않고 다음 이동 명령이 있는 명령절을 실행할 때 보정을
개시한다.
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②이동이 있는 명령절에 보정 명령을 했다 해도 그 명령절 다음에 ①에서와 같이 보정이 안되는 명령절이 두
명령절 이상 명령되면 정상적인 보정이 안된다. 왜냐 하면 보정이 시작되면 NC는 미리 두 명령절을 읽어
들여 보정된 두 개의 경로의 교점을 찾아 공구 중심이 이동되기 때문에, 이동 없는 명령절이 두 개 이상
명령되면 교점 계산이 되지 않기 때문이다.
. G41 G01 X0. D11 F150 ; .공구 보정 시작
Y0. ;
G04 X2. ; .. .X, Y축 이동 명령이 없는 명령절이 2개 이상
(G17) Z20. ; .. .평면 선택 외의 축 이동 명령
X50. ; .과대 절삭이나 과소 절삭이 된다.
③보정중에는 보정 평면을 바꾸지 말아야 한다.
④아래 그림처럼 공구 반경보다 작은 원호의 내측에서 보정하거나, 공구 지름보다 작은 홈을 가공할 때 보정
하면 절입 과다가 발생하므로 Alarm이 발생하고 프로그램이 정지된다.
▲그림 3-23 지름 보정중 경고(Alarm)가 발생하는 경우
⑤보정 취소 상태에서 보정 상태로, 보정 상태에서 보정 취소 상태로의 이동은 G00 또는 G01에서 행해야 한
다. 즉 원호 가공(G02, G03)에서는 보정 시작을 명령할 수 없다.
⑥공구 지름 보정 방향을 바꿀 때에는 반드시 보정 취소 상태를 경유해야 한다.
⑦공구 지름 보정 명령이 되어 있는 상태에서 또다시 같은 공구 지름 보정 명령을 하면 두배 보정이 된다.
⑧보정 시작 명령절에서의 이동량은 공구 반경값과 같거나 커야 한다.
.참고 보정 벡터와 보정 시작 명령절(start up block)
①보정 벡터(offset vector)
보정 벡터란 그림[3-24]와 같이 보정된 공구 중심 위치를 표시하기 위한 것이며 보정 평면 내에 만들어진
다. 그 크기는 지정된 공구 보정값 또는 그 이상이다. 벡터의 시점은 공구 위치에 대응하는 프로그램 경로상
의 점이고, 종점은 공구 중심을 표시한다.
▲그림 3-24 옵셋 백터
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②보정 시작 명령절(start up block)
보정 취소 모드(G40이 유효한 상태)에서 보정 모드(G41/G42가 유효한 상태)로 되는 최초의 명령절을 보정
시작 명령절(start up block)이라고 한다. 보정 시작 명령절에서는 G00 또는 G01의 이동 명령과 함께 G41
또는 G42와 보정 번호를 명령해야 한다.
. G00 G41 X100. Y10. D11 ; .보정 시작
.참고 하향 절삭과 상향 절삭
다음과 같은 모양을 가공하려고 할 때 공구를 접근시킨 후 어느 방향으로 절삭하느냐에 따라 하향 절삭 또
는 상향 절삭이 된다.(공구 회전 방향은 시계 방향)
만약, 가공하려는 면이 정삭 가공일 때는 하향 절삭으로 하는 것이 좋다. 왜냐하면, 상향 절삭보다 하향
절삭이 가공면 거칠기가 좋기 때문이다.
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법
공구 지름 보정은 가능하면 다음 명령절에 직각인 방향으로 보정하고, 취소할 때는 현재 보정이 되어 있는
축을 직각 방향으로 이동시키면서 취소 명령을 내리는 것이 좋다.
아래 그림에서 ②, ③번이 ①번 방법보다 좋고, ④번 보다 ⑤번 방법을 권장한다.(①번과 ④번이 잘못된 것은
아니다.)
▲ 방법 ① ▲ 방법 ② ▲ 방법 ③
▲ 방법 ④ ▲ 방법 ⑤
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보정값 입력 방법
1)보정(offset) 화면에 직접 입력
각 공구의 보정량을 측정한 다음 보정 화면의 해당 번호에 보정량을 직접 입력하는 방법이다.
OFFSET O0001 N1000
NO. DATA NO. DATA
_001 110.123 009 0.000
002 100.123 010 0.000
003 90.123 011 20.000
004 0.000 012 16.000
005 0.000 013 14.000
006 0.000 014 0.000
007 0.000 015 0.000
008 0.000 016 0.000
ACTUAL POSITION (RELATIVE)
X 0.000 Y 0.000
Z 0.000
NO. 001 =
MDI
NO. : 보정 번호
DATA : 공구 길이 및
공구 반지름 값
OFFSET MACRO WORK
2)프로그램에 의한 입력 G10
보정량을 G10 기능을 이용해서 프로그램으로 입력한다.
▶명령 방법 G10 P_____ R_____ ;
여기서, D : 보정 번호.
R : 공구 길이 또는 공구 지름 보정값(공구 반지름값)
(절대치 명령(G90)인 경우에는 보정값으로 등록하고,
증분치 명령(G91)일 경우에는 이미 설정된 보정값에 명령된 값을 더한다)
.G10 기능은 자동화 라인이나 정밀 대량 생산 공장에서 측정 장치를 부착하여 가공 도중 미세
하게 변하는 치수를 자동 보정할 때 많이 사용하고, 일반 생산 현장에서는 특수한 가공에 응
용하여 사용한다.
.공구 보정 메모리 A형식에서 G10 기능을 이용한 프로그램
.
G10 G90 P1 R110.123 ;
G10 P11 R20. ;
G10 P12 R16. ;
G10 G91 P12 R-0.001 ;
.
G43 G00 Z50. H02 S900. M03 ;
.
.보정 번호 1번에 110.123을 입력한다.
.G10은 1회 유효 코드. 보정 번호 11에 20.을 입력
.보정 번호 12에 16. 입력
.보정 번호 12에 입력되어 있는 기존 값에 -0.001을 더함.
.공구 길이 보정하면서 주축 정회전(공구 보정 실행 전에 보
정 값이 입력되어 있어야 한다. 보통 프로그램 선두에 지정함.)
.참고 공구 위치 보정 기능(G45, G46, G47, G48)
이 기능은 공구 지름 보정이 없을 때 개발된 컨트롤러에서 쓰던 기능으로 최근에는 사용하지 않지만 옛날
방식으로 프로그래밍한 것을 그대로 사용할 수 있도록 하기 위해서 있는 기능이다.
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■연습 3-6) 공구 길이 및 지름 보정
아래 도면을 보고 공구 지름 보정을 하여 바깥쪽을 가공하는 프로그램을 작성해 보자.
단, 사용 공구 : 1번(φ10 엔드밀). 공구 길이 보정 번호 : H01, 공구 지름 보정 번호 : D11
공작물 좌표계 원점의 기계 좌표 : X-200. Y-150. Z-250 절삭 깊이 : 5 mm
O2101 ;
G40 G49 G80 ;
G28 G91 X0 Y0 Z0 ;
G92 G90 X200. Y150. Z250. ;
G30 G91 Z0 ;
T01 M06 ;
G00 G90 X-10. Y-10. ;
G( ) H01 Z10. S1000 M03 ;
G01 Z-5. F80 M08 ;
G( ) D11 X0. F120 ;
Y35. ;
X16. ;
G03 X40. R12. ;
G01 X50. ;
G( ) X60. Y( ) R10. ;
G01 Y10. ;
X50. Y( ) ;
X40. ;
Y4. ;
G( ) X( ) Y10. R6. ;
G01 X22.
G03 X16. Y4. R6. ;
G01 Y0. ;
X-10. ;
G( ) Y-10. M09 ;
G00 Z50. ;
G( ) Z200. ;
M19;
M02;
.프로그램 번호
.공구 지름 보정 취소, 길이 보정 취소, 고정 사이클 취소
.기계 원점 복귀
.공작물 좌표계 설정
.제2 원점 복귀
.1번 공구로 교환(이미 1번 공구가 장착되어 있을 때는 생략함)
.X, Y축 가공 위치로 급속 이송(Z축은 떠 있는 상태임)
.길이 보정하면서 안전 높이까지 급속 이송. 주축 1000rpm 회전
.절삭유 공급하면서 가공 높이까지 절삭 이송
.지름 보정하면서 직선 가공
. 가공
.지름 보정 취소하면서 이동. 절삭유 공급 중단.
.안전 높이까지 Z축 이동
.길이 보정 취소하면서 이동
.주축 한 방향 정지
.프로그램 끝
(정답 43 41 02 25. 0 03 34. 40 49)
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.8..5
.참고 황삭 가공시 보정 기능 응용
일정한 가공 여유를 두고 황삭 가공을 할 때, 보정 기능을 응용하면 프로그램을 쉽게 작성할 수 있다.
즉, 지름 보정값만큼 떨어져서 공구 경로가 형성되므로 실제 가공하는 공구보다 정삭 여유만큼 지름 보정값
을 크게 설정하면, 그 값만큼 떨어진 위치에서 가공 경로가 만들어지므로 자연스럽게 정삭 여유가 남는다.
일반적으로 황삭 가공은 주어진 조건 내에서 최대한 많은 절삭량과 빠른 절삭 속도로 가공하려는 목적으로
절삭 조건을 주기 때문에 가공면 거칠기는 좋지 않게 된다. 따라서 기계 가공에 있어서는 도면에서 제시하는
치수 정밀도와 가공면 거칠기에 따라 적절한 절삭 가공을 하게 되는데, 1회 가공으로 완성하는 경우와 정삭
여유를 두고 황삭 가공을 한 다음 정삭 가공으로 마무리하는 경우가 있는 것이다.
1회 가공으로 완성하거나 정삭 가공 때는 도면의 치수대로 프로그래밍 하면 되나, 일정한 정삭 여유를 두
는 황삭 가공에서 치수를 여유분 만큼 크게 계산하여 프로그래밍 해야 한다면 매우 어려운 일이 될 것이다.
이럴 때 보정 기능을 활용하면 된다. 즉, NC는 작업자가 입력한 값대로 계산하여 공구 경로를 만들지 실제로
어떤 공구가 장착되어 가공하는 지는 모르는 맹점(?)을 이용하는 것이다.
아래 도면에서 정삭 여유를 0.1mm 두고 황삭 가공을 한 다음 정삭 가공하는 경우를 예를 들어보자.
실제 가공하는 황삭 공구 지름 14mm(코팅 황삭용 엔드밀), 공구 지름 보정 입력값 7.1mm(반지름 값을 입력
함). 정삭 공구 지름 10mm(4날 HSS 엔드밀), 공구 지름 보정 입력값 5.0mm
.
G10 P11 R7.1 ;
T01 M06 ;
G00 X-15. Y-12.
G43 Z20. H01 S1000 M03 ;
Z-4.9 ;
G41 D11 G01 X0. F280. ;
Y20. ;
.
G40 G00 X-15. Y-12. ;
.
G10 P12 R5.0 ;
T02 M06 ;
G00 X-15. Y-12.
G43 Z20. H02 S900 M03 ;
Z-5. ;
G41 D12 G01 X0. F130. ;
Y20. ;
.
.앞부분 생략 .보정 번호 11번에 반지름 7.1을 입력한다.
.1번 공구로 교환(황삭용)
.공구 길이 보정하면서 Z축 이동. 주축 1000rpm으로 정회전 .Z축 가공 여유 0.1 남겨 두고 위치 결정 .공구 지름 보정하면서 직선 가공. 이송 속도 280mm/min
.직선 가공. 정삭 여유 0.1mm를 남겨 두고 가공한다.
.
. 공구 지름 보정 취소하면서 직선 이동 .공구 교환하기 위해 이동하는 과정 생략 .보정 번호 12번에 반지름 5.0을 입력한다.
.2번 공구로 교환(정삭용)
.공구 길이 보정하면서 Z축 이동. 주축 900rpm으로 정회전 .Z축 가공 여유없이 위치 결정 .공구 지름 보정하면서 직선 가공. 이송 속도 130mm/min
.직선 가공. 정삭 가공한다.
.
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6. 고정 사이클
구멍 뚫기, 리밍, 보링, 태핑, 등과 같은 가공 작업은 몇 단계의 동작을 거쳐 처음 시작점으로
돌아오는 사이클을 이루고 있다. 이 동작을 일반적인 준비 기능(G00, G01, G04 등)을 이용해 프
로그램 하면 동작마다 한 명령절이 되어 4～6 명령절이 필요하게 되며, 프로그램이 길어져 복잡
하게 되고 작성 시간도 많이 소요된다. 그러나 이 사이클 전체를 한 명령절로 명령해 프로그램을
간단히 할뿐만 아니라, 연속적인 작업이 이루어질 수 있도록 용도에 따라 아주 편리하게 사용할
수 있게 만들어 놓은 것이 고정 사이클이다.
※드릴링, 리밍, 태핑, 보링의 작업 내용과 의미를 모르는 학생은 기계 공작 교과서의 절삭 가공편을 다시 공
부한다.
고정 사이클의 종류와 동작
1) 고정 사이클(cycle) 일람표
드릴링, 보링, 태핑, 리밍 등의 고정 사이클은 각각 그 동작의 형태에 따라서 아래 표와 같이
여러 종류로 나누어진다. 따라서 가공할 구멍의 모양에 알맞은 사이클을 선택하여 명령해야 한
다.
G
CODE
동 작 3
(구멍 가공)
동 작 4
(구멍 바닥에서)
동 작 5
(R점까지)
용 도
G73 간헐 이송 급속 이송 고속 심공 드릴링 사이클
G74
절삭 이송
주축 역회전→일시 정지→정회전 절삭 이송 역 태핑 사이클(왼 나사)
G76
일시 정지→주축 한방향 정지
(OSS)→이동(Shift)
급속 이송
정밀 보링 사이클
G81 드릴링 사이클
G82 일시 정지 카운터 보링 사이클
G83 간헐 이송 심공 드릴링 사이클
G84
절삭 이송
주축 정회전→일시 정지→역회전
절삭 이송
태핑 사이클
G85 보링 사이클
G86 주축 정지 급속 이송 보링 사이클
G87
일시 정지→주축 한방향 정지
(OSS)→이동(Shift)
절삭 이송 뒷면(back) 보링 사이클
G88 일시 정지→주축 정지 수동/급송 보링 사이클
G89 일시 정지 절삭 이송 보링 사이클
G80 고정 사이클의 취소
또, 고정 사이클은 데이터의 형식, 복귀점의 위치를 나타내는 다음의 G-코드에 의해 그 동작
이 규정된다.
데이터 형식의 지정
G90 X, Y, Z, R의 좌표값이 절대치 명령인 것을 의미한다.
G91 X, Y, Z, R의 좌표값이 증분치 명령인 것을 의미한다.
사이클 종료시의
복귀점 위치
G98
사이클 동작이 끝날 때 초기점부터 복귀하는 것을 명령한다.
(R점에서 초기점까지의 이동은 항상 급속 이송이다.)
G99
사이클 동작이 끝날 때 R점까지의 복귀하는 것을 명령한다.
(동작 6이 없다.) .초기점은 고정 사이클을 명령하기 직전의 Z축 위치를 말한다.
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.8..7
.그림 3-34 고정 사이클의 동작
2)고정 사이클 동작
구멍 가공용 고정 사이클 동작은 다음의 6가지 동작으로 이루어진다. 단, 동작 6은 사이클 종
류와 명령 방법에 따라 다르거나 동작이 없게 된다.
동작 1 : X, Y축의 위치 결정
동작 2 : R점까지 급속 이송(Z축)
동작 3 : Z점까지 절삭 이송
동작 4 : 구멍 바닥에서의 동작
동작 5 : R점까지 나오는 동작
동작 6 : 초기점까지 급속 이송
동작 1에서 위치 결정 축은 평면 선택 기능(G17, G18, G19)
에서 선택한 평면에 따라 위치 결정 축이 결정된다.
3)초기점 복귀(G98)와 R점 복귀(G99)
고정 사이클의 동작을 규정하는 것으로, 구멍 가공이 끝나고 공구가 복귀하는 지점을 결정하는
기능이다. 아래 그림에서 보듯이 초기점이란 고정 사이클이 시작되는 지점이다. G98로 명령하여
초기점까지 복귀하도록 하는 것을 초기점 복귀라고 하며, 다음 구멍을 가공하기 위하여 이동하려
고 할 때 일감에 돌출부가 있어 공구와 충돌이 생길 것으로 예상될 경우 내리는 방법이다.
R점이란 절삭 이송이 시작되는 점을 말하는 것으로, 이 지점까지 복귀하는 것을 R점 복귀라고
한다. 여러 곳의 구멍을 가공할 경우, 다음 구멍을 가공하기 위하여 이동할 때 가능하면 공구의
이동 거리를 짧게 하는 것이 가공 시간을 줄여 준다. 그래서 R점까지 복귀한 후, 다음 구멍 위치
로 이동할 때 공작물과 간섭이 생기지 않을 경우 이 방법을 사용한다.
▲그림 3-35 초기점 복귀(G98)와 R점 복귀(G99)
4)절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
고정 사이클의 동작을 규정하는 것으로, 절대값으로 명령을 내리는지, 증분값으로 명령을 내리
는지에 따라 R점의 기준 위치와 Z점의 기준 위치가 달라진다.
아래 그림에서와 같이 절대치 명령인 경우 항상 공작물 원점이 기준점이므로, R과 Z점의 기준
점은 공작물 좌표계 Z0. 인 지점이 된다. 증분치 명령인 경우에는 현재 위치가 기준점이 되므로,
초기점의 위치가 R점의 기준이 되고, 또 Z점의 기준은 R점이 된다. 따라서 초기점에서 Z점까지
의 거리는 R값+Z값이 된다.
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.그림 3-36 절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
고정 사이클의 기본 명령 방법
고정 사이클의 명령 방법은 다음 형식으로 한다. 고정 사이클마다 명령 형식이 조금씩 다르나
기본적인 내용은 같으므로 전체적인 의미를 여기서 잘 이해하고 각 사이클 기능을 익히도록 한
다.
▶명령 방법
G 1 7
G18
G19
} G90
G91 } G98
G99 } G___ X___ Y___ Z___ R__ P__ Q__ F__ K__;
여기서, G17, G18, G19 : 평면 선택 기능. 이미 명령되어 있을 경우에는 생략.
G90, G91 : 절대치 명령, 증분치 명령 방식 결정. 이미 명령되어 있을 경우에는 생략.
G98, G99 : 초기점 복귀와 R점 복귀를 선택.
G___ : 고정 사이클 종류 선택. 고정 사이클 일람표 참조.
.구멍 위치 데이터
X, Y : 구멍 가공의 위치. 평면 선택에 따라 위치 결정 축과 깊이가 결정된다.
G17(XY평면) 명령시 구멍 위치로의 이동은 XY평면에서 이루어지며,
구멍 가공은 Z축 방향으로만 할 수 있다.
구멍간의 이동은 좌표값만 명령하면 급속 이송 속도로 위치 결정한다.
.구멍 가공 데이터
Z : 구멍 가공 최종 깊이. 증분치 명령의 경우 R점에서 구멍 바닥까지의 거리를,
절대치 명령의 경우 구멍 바닥의 좌표값을 명령한다.
R : 절삭 이송이 시작되는 점. 증분치 명령의 경우 초기점에서 R점까지의 거리를,
절대치 명령의 경우 R점의 위치를 명령한다.
Q : G73, G83 기능에서 간헐 이송의 1회 절입량을 명령한다.
또는 G76, G87 기능에서 구멍 바닥에서의 이동(Shift)량을 명령한다.
모두 항상 증분치 명령으로 (+)값을 명령한다.
P : 구멍 바닥에서의 정지 시간을 1/1000초 단위로 명령한다.
P는 소수점을 사용할 수 없기 때문에 1.5초 동안 정지시키려면 P1500을 명령한다.
F : 절삭 이송시의 이송 속도를 명령한다.
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.반복 횟수(FANUC 0 Series 이외의 시스템은 주소 L로 반복 횟수를 명령한다.)
K : 고정 사이클의 반복 횟수를 명령한다. 단, 구멍 위치 데이터를 증분치 명령으로 하지
않으면 동일한 위치에 구멍 가공을 반복한다.
K명령을 생략하면 K1로 지정한 것으로 간주하고 K0을 명령하면 현재 명령절에서
고정 사이클 데이터만 기억하고, 구멍 가공은 다음에 구멍 위치 명령이 되면 사이클
기능을 실행한다.
.이상의 각 데이터는 한번 명령되면 다음에 변경될 때까지, 또는 고정 사이클이 취소될 때까지
유효하기 때문에 동일한 데이터 명령은 생략할 수 있다. 단, 이송 속도의 명령은 취소될 때도
유효하다.
. 아래 그림과 같이 반복된 구멍이 있는 경우의 명령
N01 G90 G00 X0. Y0. Z100. S1000 M03 ;
N02 G99 G81 X70. Y50. Z-35. R3. F90 ;
N03 G91 X50. K3. ;
위의 N02 명령절에서 명령된 G81, G99와 구멍 가공 데이터는 N03명령절에서도 유효하므로
증분값으로 X50.씩 이동하면서 드릴링 가공을 3번 한다.
드릴링(drilling) 사이클
1)드릴링 사이클 G81
일반적인 드릴 작업 및 센터 드릴 작업, 스폿 드릴 작업으로 절삭밥(chip) 배출이 쉬운 공작물
의 구멍 가공에 사용된다.
▶명령 방법 G81 X__Y__Z__R__F__;
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................190 ....................
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-38 일반 드릴링 사이클(G81)
2)심공 드릴링(peck drilling) 사이클 G83
지름에 비해 깊은 구멍(지름의 3～5배 이상)을 가공할 때, 절삭밥의 배출이 쉽지 않고 드릴 날
끝까지 절삭유를 공급하는 것도 어렵다. 이 때 쓰는 드릴 사이클로, 그림과 같이 1회 절입량만큼
절삭후 R지점까지 급속 후퇴하고 다시 도피량 d만큼 떨어진 지점까지 급속 이동해 절삭하기 때
문에, 절삭밥(chip) 배출이 쉽고 공구의 냉각과 윤활이 쉬워 깊은 구멍의 가공에 적합하다.
▶명령 방법 G83 X__Y__Z__Q__F__;
㉠ Q는 1회마다의 절입값으로 항상 증분값으로 (+)값을 명령한다.
㉡ 두 번째 이후의 절입시에는 d점에서부터 급속 이송이 절삭 이송으로 바뀐다.
㉢ d는 파라미터로 설정한다.
㉣ G73과 유사하나 매번 R점까지 후퇴하는 것이 다르다.
※peck이란 부리로 쪼는 것을 뜻하며, 딱따구리가 나무를 쪼아 구멍을 내는 동작을 연상하면 이해가 쉬울 것
이다.
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
▲그림 3-39 심공 드릴링(peck drilling) 사이클(G83)
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.9..1
3)고속 심공 드릴링(peck drilling) 사이클 G73
▶명령 방법 G73 X__Y__Z__R__Q__F__;
㉠Z축과 방향의 간헐 이송1)으로 절삭밥(chip)의 배출이 쉽다.
㉡도피량(d)을 미소량으로 설정할 수 있어 가공이 능률적이다.
㉢d는 파라미터(NO.531)로 설정한다.
㉣Q(1회마다의 절입량)를 생략하면 G81과 같이 동작한다.
.G83의 d와 의미가 다름
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-40 고속 심공 드릴링 사이클(G73)
보링(boring) 사이클
1)카운터 보링(counter boring) 사이클 G82
구멍 바닥에서 일시 정지하고 후퇴하기 때문에 관통되지 않는 구멍을 가공할 때 구멍 바닥면의
정밀도를 좋게 한다. 카운터 보링이나 카운터 싱킹 작업에 활용된다.
▶명령 방법 G82 X__Y__Z__P__R__F__;
㉠G81과 같지만 구멍 바닥에서 이송이 정지되므로 정밀도가 향상된다.
㉡P는 이송 정지 시간(msec)을 나타낸다.
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-41 카운터 보링 사이클(G82)
1)간헐 이송(intermittent feed) : 일정한 시간 간격을 두고 주기적으로 전진과 후퇴를 반복하는 이송
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................192 ....................
2)정밀 보링(fine boring) 사이클 G76
▶명령 방법 G76 X__Y__Z__R__Q__P__F__;
㉠구멍 바닥에서 주축이 정해진 방향으로 정지(OSS : oriented spindle stop)하고, 공구 날끝과
반대 방향으로 이동(shift)하여 복귀하므로 가공면에 흠집이 없는 고정밀 가공을 한다.
㉡이동 방향은 미리 파라미터(NO.2)로 설정한다.
㉢Q는 이동(shift)량으로 고정 사이클 모드 중에서는 계속 유효(modal)하며, G73, Q83에서도
절입량으로 사용하므로 주의가 필요하다.
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀
▲그림 3-42 정밀 보링(fine boring) 사이클 G76 ▲그림 3-43 주축 정지시의 공구 동작
3)보링(boring) 사이클 G85
후퇴할 때도 절삭 이송으로 동작하므로 보통 리머(reamer) 가공에 많이 사용한다.
▶명령 방법 G85 X__Y__Z__R__F__;
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-44 보링 사이클(G85)
4)보링(boring) G86
급속 이송으로 후퇴하므로 가공면에 흠집이 생긴다. 따라서 황삭 가공용으로 주로 사용한다.
▶명령 방법 G86 X__Y__Z__R__F__;
㉠구멍 바닥에서 주축 정지 후 복귀하고, 다시 회전한다.
㉡주축 정지 상태에서 복귀하는 것이 G81과 다르다.
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.9..3
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
▲그림 3-45 보링 사이클(G86)
5)뒷면 보링(back boring) 사이클 G87
구멍 반대쪽을 보링 가공하는 기능이므로 동작이 다른 사이클과는 다르다.
▶명령 방법 G98 G87 X__Y__Z__R__Q__P__F__;
㉠X, Y 방향의 위치 결정 후 주축이 정해진 방향으로 정지(OSS)한다.
㉡공구 날끝 반대 방향으로 이동한 후, R점까지 급속 하강한다.
㉢다시 반대로 이동한 후 주축이 회전하면서 Z점까지 가공한다.
㉣주축이 OSS후 이동한 다음 초기점까지 복귀하고, 공구 중심으로 다시 이동하여 주축이 정
회전한다.
.이 고정 사이클은 반드시 G98을 명령한다.
▲그림 3-46 뒷면 보링(back boring) 사이클 G87 G98 ▲그림 3-4 7 뒷면 보링의 보기
6)보링(boring) 사이클 G88
Z점까지 절삭한 다음 핸들을 이용하여 수동으로 이동을 할 수 있다. 보링 길이가 일정하지 않
은 경우 임의 지점까지 자동 절삭하고 눈으로 확인하면서 깊이를 절삭하고 임의의 위치에서 자
동 개시를 실행하면 정상적으로 복귀하는 기능이다. 대형 보링 기계에서 많이 사용된다.
▶명령 방법 G88 X__Y__Z__R__P__F__;
㉠구멍 바닥에서 일시 정지한 후 주축이 정지한다.
㉡M.P.G 모드로 바꿔서 수동으로 복귀한다.
㉢다시 자동 운전 모드로 놓고 자동 개시(cycle start)를 누르면 복귀점까지 급속 복귀하고 주
축은 회전한다.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................194 ....................
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-48 보링 사이클(G86)
7)보링(boring) 사이클 G89
▶명령 방법 G89 X__Y__Z__R__P__F__;
G85와 같으나 가공 바닥에서 일시 정지한 후 복귀하는 것이 다르다.
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-49 보링 사이클(G89)
태핑(tapping)사이클
1)태핑(tapping) 사이클 G84
오른 나사 탭(tap) 공구를 사용하여 암나사 가공을 한다.
▶명령 방법 G84 X__Y__Z__R__P__F__;
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
.그림 3-50 태핑(G84)
㉠주축이 정회전하여 Z점까지 탭가공하고, 구멍 바닥에서 주축을 역회전으로 바꾸어 Z축을 후
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.9..5
퇴한다.
㉡동작 중에는 오버라이드(override)는 무시되고 자동 정지(Feed Hold)조작을 해도 정지하지
않는다.
.탭가공의 이송 속도 계산
이송 속도 F(mm/min) = 주축 회전수(rpm) × 탭 피치(mm)를 고려하여 S와 F를 명령한다.
.M10×1.5의 암나사 가공을 주축 회전수 400rpm으로 가공할 때의 이송 속도는
F = 400×1.5 = 600 이 된다.
2)역 태핑(tapping) 사이클 G74
▶명령 방법 G74 X__Y__Z__R__P__F__;
왼 나사를 가공할 때 쓰이며, 미리 주축을 역회전시킨 후 G74를 실행한다. G74는 구멍 바닥에
서 주축을 회전 방향에서 정회전으로 바뀌고 후진한다. G84와는 회전 방향만 다르다.
a)초기점 복귀(G98) b)R점 복귀(G99)
▲그림 3-51 역 태핑(G74)
고정 사이클 취소 G80
고정 사이클을 취소하여 일반 동작을 하게 한다. R점, Z점 및 기타의 구멍 가공 데이터가 모
두 취소된다. 단, 이송 속도 지령만은 취소되지 않는다.
또한 G80 외에도 ‘01’그룹의 G코드(G01, G02, G03 등)를 명령해도 취소할 수 있다.
고정 사이클에 대한 주의 사항
①고정 사이클을 명령하기 전에 미리 주축을 회전시켜 놓아야 한다.
②고정 사이클 모드에서 X, Y, Z, R의 데이터 중 하나가 명령되면 그 명령절에서 구멍 가공을
행한다. 그리고 X, Y, Z, R의 데이터 중 어느 명령도 포함하지 않는 명령절에서는 가공 데이
터의 변경만 되고 구멍 가공은 행하지 않는다. 또한 일시 정지(Dwell) 명령(Q04 X__;)의 경우
도 구멍 가공을 하지 않는다.
③가공 데이터 Q, P는 구멍 가공이 행해지는 명령절에 명령한다. 즉 X, Y, Z, R의 데이터 중 어
느 것인가가 명령되어 있는 명령절에 명령한다. 구멍 가공 동작을 하지 않는 명령절에서는 명
해도 계속 유효한 데이터로 기억되지 않는다.
④고정 사이클 모드 중에도 1회 유효한 G코드를 포함한 명령절에서는 고정 사이클을 실행하지
않고 그 G코드 명령만을 실행한다. 단, 구멍 가공 모드 및 데이터는 그 명령절에서 명령된 것
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................196 ....................
으로 변경된다.
⑤고정 사이클 모드 중에 주소 P로 일시 정지(Dwell) 명령(G04 P__;)해도 구멍 가공 데이터의 P
에는 영향이 없다.
⑥단독(single) 명령절 운전을 할 경우 고정 사이클에서는 다음 위치에서 정지한다.
㉠구멍 위치에 위치 결정한 후
㉡R점에 위치 결정한 후
㉢사이클을 종료하고 R점이나(G99명령시), 초기점(G98명령시)에 위치 결정한 후
⑦G74, G84(나사 가공)의 모드 중에 있어서 절삭 이송 중에 자동 정지 조작을 하면 정지 램프가
점등하지만 기계는 R점(또는 I점)까지의 동작이 종료될 때까지 계속 실행한다. 다른 고정 사이
클 모드 중이면 자동 정지 조작이 즉시 유효하다.
⑧G74, G84의 가공 동작 중에는 이송 속도와 주축 회전 속도의 오버라이드(override)가 자동적으
로 취소된다.
⑨공구 위치가 R점에 있을 때, R점의 위치 데이터를 변경하면 안된다. 좌표계가 벗어날 경우가
있다.
■연습 3-5) 고정 사이클을 이용한 프로그래밍 연습
다음 도면을 보고 탭가공하는 프로그램을 작성해 보자.
절삭 조건(공작물 재질 : S20C)
공정 공구 번호 공구 이름 절삭 속도 이송 속도
드릴링 T01 φ8.5 드릴 25m/min 110mm/min
모따기 가공 T02 φ25 모따기 공구 12m/min 110mm/min
나사 가공 T03 M10 탭 5m/min 250mm/min
.가공 공정 : 드릴 가공 → 모따기 가공 → 탭 가공
.공작물 두께 : 20mm
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.9..7
.가공 경로
.프로그램
.
T01 M06 ;
G00 G90 X0. Y0. ;
G43 Z100. H01 S1140 M03 M08;
G99 G73 X0. Y0. Z-25. R3. Q2000 F110 ;
G91 X-20. K2 ;
G90 G49 G00 Z200. M09 M19;
G30 G91 Z0. T02 M06 ;
G00 G90 X0. Y0. ;
G43 Z100. H02 S400 M03 M08 ;
G99 G82 X0. Y0. Z-5.5 P1000 R3. F110 ;
G91 X-20. K2 ;
G90 G49 G00 Z200. M09 M19;
G30 G91 Z0. T03 M06 ;
G00 G90 X0. Y0. ;
G43 Z100. H03 S160 M03 ;
G99 G84 X0. Y0. Z-25. R10. F240 ;
G91 X-20. K2 ;
.
.앞부분 생략 .1번 공구로 교환(드릴)
.공구 길이 보정하면서 Z축 초기점으로 이동.
.고속심공 드릴 사이클. R점 복귀. Z-25까지 가공 .증분값으로 X-20.씩 이동하며 2회 반복 가공 .길이 보정 취소 절삭유 OFF. 주축 한방향 정지 .제2 원점 복귀. 2번 공구로 교환(모따기 공구)
.공구 길이 보정하면서 Z축 초기점으로 이동.
.카운터 보링 사이클. R점 복귀. Z-5.5까지 가공 .증분값으로 X-20.씩 이동하며 2회 반복 가공 .길이 보정 취소 절삭유 OFF. 주축 한방향 정지 .제2 원점 복귀. 3번 공구로 교환(탭)
.공구 길이 보정하면서 Z축 초기점으로 이동.
.탭 사이클. R점 복귀. Z-25.까지 가공 .증분값으로 X-20.씩 이동하며 2회 반복 가공
.
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................198 ....................
7. 보조 프로그램
일감에 같은 모양이 여러 개 있던지, 또는 같은 모양을 가공 공정상 황삭, 중삭, 정삭 가공으로
반복 가공을 할 때에는 그 가공 부분에 대한 프로그램을 보조 프로그램으로 작성해 필요할 때마
다 불러 쓰면 프로그램을 간단하게 할 수 있다.
주 프로그램 보조 프로그램 1 보조 프로그램 2
O1234;
.
M98 P0001;
.
.
M02;
O0001;
.
M98 P0002;
.
.
M99;
O0002;
.
.
.
.
M99;
▶호출 방법 M98 P□□□□△△△△ ;
여기서, M98 : 보조 프로그램 호출
□□□□ : 보조 프로그램의 반복 횟수(4자리). 생략하면 1회만 실행한다.
△△△△ : 보조 프로그램 번호(4자리).
※반복 횟수의 앞자리 0은 생략 가능하나 보조 프로그램 번호의 앞자리 0은 생략할 수 없다.
. M98 P100123 ; .보조 프로그램 O0123를 호출하여 10번 반복 실행함.
.FANUC 0M Series 이외의 FANUC 계열에서는 다음과 같이 명령한다.
M98 P_____ L______ ;
P : 보조 프로그램 번호
L : 보조 프로그램의 반복 횟수. 생략하면 1회만 실행한다.
. M98 P0123 L10 ; .보조 프로그램 O0123를 호출하여 10번 반복 실행함.
▶복귀 방법 M99 (P_____) ;
여기서, M99 : 보조 프로그램의 끝내고 주 프로그램으로 복귀한다.
P : 지정한 주 프로그램의 전개 번호를 실행.
생략하면 호출한 프로그램의 다음 명령절을 실행한다.
▶유의 사항
①보조(sub) 프로그램에서 또 보조 프로그램을 호출(다중 호출(Nesting))할 수 있고, 복귀할 때는
역순으로 호출한 프로그램의 다음 명령절을 실행한다. 따라서 주프로그램, 보조 프로그램이란
상대적인 개념이며, 불러낸 프로그램이 주 프로그램, 불려진 프로그램이 보조 프로그램이다. 위
그림에서 보조 프로그램1은 보조 프로그램2의 주 프로그램이 된다. 다중 호출할 수 있는 횟수
는 NC장치에 따라 다르다.
②보조 프로그램과 주 프로그램의 작성 방법에는 특별한 제한이 없다. 즉, M99를 프로그램의 끝
으로 사용하는 이외의 모든 기능을 사용할 수 있다. 예를 들면 공구 교환이나 좌표계 설정 등
제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................1.9..9
도 보조 프로그램에서 할 수 있다.
③공구 지름 보정이 실행되는 도중에 보조 프로그램을 호출하지 않는 것이 좋다. 이동하지 않는
명령절이 2개 이상 연속되면 보정이 정상적으로 되지 않는다. 따라서 공구 지름 보정은 보조
프로그램에서 하도록 프로그램을 작성하는 것이 좋다.
④보조 프로그램에서 사용한 계속 유효한 정보들(G, F, S 기능 등)은 주 프로그램으로 되돌아와
도 계속 유효하다는 것을 유의해야 한다.
■연습 3-6) 보조 프로그램
다음 도면을 보고 황삭·정삭 가공하는 프로그램을 보조 프로그램을 이용해서 작성해 보자.
절삭 조건(공작물 재질 : S20C)
공정 공구 번호
길이 보
정 번호
지름 보
정 번호
공구
지름
절삭 속도 이송 속도 비 고
황삭 가공 T01 H01 D11 φ10 34m/min 220mm/min 지름 보정값 5.1
정삭 가공 T02 H02 D12 φ10 25m/min 250mm/min 날 길이 35mm
.오목한 반경 부분을 가공하기 위해서는 지름 12mm 이하의 공구를 사용해야 한다.
1회 절삭 깊이 : 10mm
머시닝 센터 제2장 화낙 & 센트롤 프로그래밍 ..........................................................................200 ....................
.주 프로그램
O2345;
G17 G40 G49 G80;
G30 G91 Z0 T01 M06;
G54 G00 G90 X-7. Y-7.;
G43 Z20. H01 S1100 M03;
Z-10. D11 F220 M08;
M98 P1472;
Z-20. D11;
M98 P1472;
Z-29.9 D11;
M98 P1472;
G00 Z50. M09;
G49 Z200. M19;
G30 G91 Z0 T02 M06;
G00 G90 X-7. Y-7.;
G43 Z20. H02 S800 M03;
Z-30. D12 F128 M08;
M98 P1472;
G00 Z50. M09;
G49 Z200. M19;
M02;
.제2 원점 복귀하여 1번 공구로 교환 .보조 프로그램 시작점으로 위치 결정 .길이 보정하면서 Z축 이동. 주축 회전 .황삭 1회 절삭 깊이. 공구 보정 지름 번호 명령.
.보조 프로그램 호출 .황삭 2회 절삭 깊이
.황삭 3회 절삭 깊이
.보조 프로그램 시작점으로 위치 결정
.정삭 가공 절입.
.보조 프로그램 호출
.보조 프로그램
O1472(O2345 SUB);
G90 G01 G41 X5.;
Y20.;
G03 X17. Y37. R12. ;
G01 X67.;
Y13.;
G02 X59. Y5. R8.;
G01 X-2.;
G40 X-7. Y-7.;
M99;
.보조 프로그램 번호 및 주석(괄호 안의 내용)
.공구 지름 보정 시작하면서 이동. 보정 번호는 주 프로그램에
서 명령(황삭과 정삭을 같은 보조 프로그램을 이용하기 위함)
.가공 시작점으로 복귀하면서 보정 취소 .보조 프로그램 끝
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.0..1
제3장 한국산전 프로그래밍
.학습 목표
1. 머시닝 센터 프로그램을 작성하기 위한 기본 사항을 안다.
2. 머시닝 센터 프로그램의 주요 기능을 안다.
3. 머시닝 센터 프로그램의 준비 기능을 안다.
1. 프로그래밍의 기본 사항
프로그램의 작성 방법
머시닝 센터 프로그램을 작성할 때 다음과 같은 기본
양식에 의해서 하면 프로그래밍의 개념을 쉽게 잡을 수
있으며, 착오를 줄이고 잘못을 찾아내기도 용이하다.
우선 프로그래밍의 단계를 범용 밀링으로 절삭하는 과
정과 비교해서 생각하여 그 내용을 이해하자. 그리고 다
음에 배울 코드의 구체적인 의미를 이해한 다음 암기하
여 프로그래밍을 할 때 응용할 수 있도록 한다.
▲그림 3-56 프로그램의 보기 도면
단 계 프 로 그 램 설 명
프로그램 이름 ; MAIN-PROGRAM # .프로그램 이름을 설정한다.
프로그램
조건 설정부
(Condition)
G99 #
G45 O1 #
G90 G92 X . Y . Z . #
T01 M06 #
S1600. F200. M03 #
G90 G00 X10. Y-10. #
Z50. #
Z5. #
.프로그램 좌표계 취소 및 초기치 설정모드
.치구 옵셋 1번을 호출하여 좌표계 설정
.공작물 좌표계 설정
.1번 공구 교환
.최고회전수 1600rpm, 절삭속도 200mm/min
주축 정회전
.급속 이송
가공 실행부
(Execution)
G01 Z-15. F100. #
G41 #
G01 X10. Y10. #
Y80. #
.절삭 가공
.공구 경보정 (왼쪽)
조건 취소부
(Cancel)
M05 #
G45 O0 #
T00 #
M02 #
.주축 정지
.척 옵셋 취소
.공구 옵셋 취소
.프로그램 종료
. 1) 밑줄친 곳은 도면 치수와 절삭 조건에 따라 값이 달라진다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................202 ....................
머시닝 센터의 좌표계
1)제어축
NC공작기계에서 각각의 축에 대하여 제어 대상이 되는 축을 제어축이라 한다. 밀링계(CNC밀
링, 머시닝 센터)에서는 X축, Y축, Z축으로 구성된다. 각각의 축을 따로 제어하는 것은 물론 동
시에 제어하는 것도 가능하다. 밀링계에서는 주축이 위·아래(Z축)로 이동할 수 있으며, 테이블이
전후(Y축), 좌우(X축)로 움직인다.
방향은 아래 그림과 같다.
▲그림 3-57 머시닝 센터의 제어축
2)좌표계의 종류
①기계 좌표계
.기계 원점을 기준으로 정한 좌표계
.기계 좌표의 설정은 전원 투입 후 원점 복귀 완료시에 이루어진다.
(최근에 생산되는 기계는 원점 복귀에 관계없이 기계 원점을 기억하고 있는 종류도 있다.)
.기계에 고정되어 있는 좌표계이고 금지 영역 등의 설정 기준이 되며 기계 원점에서 기계 좌
표값은 X0, Y0, Z0이다.
.공구의 현재 위치와 기계 원점과의 거리를 알려고 할 때 사용할 수 있다.
②절대 좌표계(공작물 좌표계)
.가공 프로그램을 쉽게 작성하기 위하여 공작물의 임의의 점에 잡은 프로그램 원점을 기준으
로 정한 좌표계로 프로그래밍할 때 이곳을 기준으로 치수를 명령한다.
.좌표어는 X, Y, Z를 사용한다.
.G92 또는 G54～G59 명령을 이용해서 각 공작물마다 설정한다.
③상대 좌표계
.일시적으로 좌표를 0으로 설정할 때 사용한다. (현재의 위치가 원점이 된다.)
.좌표어는 X, Y, Z를 사용한다.
.공구 세팅, 간단한 핸들 이동, 좌표계 설정 등에 사용된다.
④잔여 좌표계
.자동 실행 중(자동, 반자동, DNC 모드) 표시된다.
.잔여 좌표에 나타나는 수치는 현재 실행 중인 명령절의 나머지 이동 거리를 표시한다.
.공작물 세팅 후 시제품을 가공할 때 세팅의 이상 유무를 확인하는 방법으로 활용한다.
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기계 원점과 프로그램 원점
1)기계 원점(Reference Point)
기계 원점이란 기계상에 고정된 임의의 지점으로, 프로그램 및 기계 조작시 기준이 되는 위치
이다. 이점은 기계를 제작할 때에 제작 회사에서 정한 점이며, 전원을 투입하고 최초 한 번은 기
계 원점 복귀를 해야만 기계 좌표계가 성립된다.
2)프로그램 원점(공작물 원점)
기계 원점을 기준으로 프로그래밍을 하면 좌표 계산이 복잡해진다. 따라서 프로그램을 쉽게 작
성하기 위해서 프로그래머가 공작물 중심 상의 임의의 점을 원점으로 삼아 프로그래밍하게 되는
데, 이 점을 프로그램 원점이라고 한다. 프로그램 원점은 그림과 같이 설정하는 것이 일반적인데,
도면 치수 표기 방법이나 공작물 형상 등에 따라 결정할 수 있다.
따라서 도면을 보고 프로그램을 작성하기 쉬운 곳을 프로그램 원점으로 하면 된다.
▲그림 3-58 프로그램 원점의 설정
좌표 명령 방법
1)절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
①절대치 명령이란 이동하고자 하는 점이 프로그램 원점으로부터 계산된 좌표계의 좌표값으로
주어지며, 밀링계(CNC밀링, 머시닝 센터)에서는 G90으로 명령한다.
②증분치 명령 방식은 공구의 현재 위치를 기준으로 이동해야 할 위치까지의 거리와 방향을 명
령하는 것으로, 밀링계에서는 G91로 명령한다.
③밀링계에서는 절대치 명령과 증분치 명령은 한 명령절 내에서 함께 사용할 수 없다.
2)좌표값 입력 방법
미터 방식(Metric)으로 좌표값을 입력하는 경우 다음과 같은 양식에 따른다.
좌표어 부호 좌표값
①좌표어 : X, Y, Z를 사용한다. 부가축이 있을 때는 A, B, C를 사용하기도 한다.
R은 원호 반경, I, J, K는 원호 중심까지 거리를 나타내는 좌표어이다.
②부호는 (+)인 경우에는 생략하고 (-)인 경우에만 붙이면 된다.
③좌표값은 소수점 이하 3자리, 소수점 이상 5자리까지 나타낼 수 있다. 좌표값을 명령하면서 소
수점을 찍지 않으면 미크론 단위(μm)로 인식하므로 주의해야 한다. (단, 기계의 파라미터를
변경하면 소수점을 생략하였을 때 mm단위로 인식하게 하는 기능이 있는 것도 있다.)
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................204 ....................
기본 주소(어드레스) 및 의미
머시닝 센터에서 기본적으로 쓰이는 주소는 표[3-2]와 같다.
기 능 어드레스 의 미
전개 번호 N 블록의 구분 및 전개시 사용
준비 기능 G CNC의 이동 형태를 정의(직선, 원호 보간 등)
좌 표 어
X, Y, Z 이동할 종점의 좌표치
U, V, W 부가축의 이동 종점
I, J, K 원호 보간 및 극좌표 위치 결정에서 회전의 중심 좌표
A 현재 축 위치를 정점으로 이동할 위치까지의 각도
C 중심점을 기준으로 다음 이동할 위치까지의 각도
R 반경 길이, 극좌표의 길이
이송 기능 F 절삭 이송 속도, 휴지 시간
주축 기능 S 주축 속도
공구 기능 T 공구 번호 선택
보조 기능 M 보조 기능 및 블록 조건
프로그램
번호 지정
P 분기 명령에서 보조 프로그램 호출
반복 횟수 L 반복 실행 횟수(0 ～ 255), Z축 방향 황삭 횟수
옵셋 기능 O 옵셋 번호 선택
파라미터 B, O, E, H, Q 고정 사이클 및 분기 명령에서의 파라미터
▲표 3-2 어드레스의 기능
.표에서 보면 하나의 주소가 여러 의미로 쓰이는 경우가 있다. 이것은 그 주소가 단독으로 쓰이
지 않고 다른 주소와 같이 쓰일 때 의미를 갖기 때문이다.
. G00 X2. .X2.인 위치로 급속 이송
G04 F2. .2초 동안 일시 정지
2. 머시닝 센터의 주요 기능
주축 기능(S function)
주축의 회전 속도를 주소 S로 명령한다. S기능은 계속 유효 기능이므로 한 번 명령하면 지정
된 속도가 다음에 변경될 때까지 계속 유효하다.
.명령 방법 S_____. #
여기서, S는 주축 회전수(rpm)
.참고 다른 주축 기능
1)주속 일정 제어 ON(G96)
보통 CNC 선반에서 많이 사용하고 밀링에서는 특별한 경우에만 사용한다.
.명령 방법 G96 S_____. # 여기서, S는 절삭 속도(m/min)
2)주속 일정 제어 OFF (G97)
밀링계(CNC 밀링, 머시닝 센터)에서는 전원을 투입하면 자동으로 G97상태로 된다. 왜냐하면 밀링 가공에
서는 선반처럼 일감이 회전하는 것이 아니라 일정한 지름을 가진 공구가 회전하면서 가공하기 때문이다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.0..5
따라서 특별한 경우가 아니면 G97, G96 기능은 사용하지 않는다.
.명령 방법 G97 S_____. # 여기서, S는 주축 회전수(rpm)
3)주축 최고 회전수 지정 (G92)
G96이나 G97에서 명령된 회전수를 제한할 수 있다. 실수로 과대한 회전수 명령을 내렸을 때 안전하게 제
어한다. 공작물 좌표계 설정 명령과 함께 명령하면 된다.
.명령 방법 G92 S_____. # 여기서, S는 주축 최고 회전수(rpm)를 지정.
.
G92 X0. Y0. Z300. S3000. #
S4000. M03 #
.주축 최고 회전수를 3000rpm으로 지정
.4000rpm으로 명령해도 3000rpm 이상 회전하지 않는다.
공구 기능 (T Function)
1) T 코드를 사용하여 공구를 선택하며, T 코드에서 2자리 숫자를 조합하여 지령하면,
매거진(Magazine)에 저장된 공구 중 선택한 공구를 교환 대기 위치로 이동한다.
2) Z축을 공구 교환 위치, 즉 제2원점으로 이송시킨다.
3) 공구 교환 지령(M06)으로 ATC(Automatic Tool Changer : 자동 공구 교환 장치)는
현재 공구를 저장하고 선택한 공구를 자동적으로 교환한다.
4) 각 공구의 길이 및 직경값은 공구 옵셋 페이지에 입력하고 이들 값을 O코드로 호출하는
프로그램을 한다.
.명령 방법 T□□ M06 #
여기서, □□ 공구 선택 번호 M06 : 공구 교환 지령
.
T02 M06 # .2번 공구로 자동 교환
이송 기능 (F Function)
공구를 어느 정도의 속도로 이송시킬 것인가를 직선축은 F(mm/min) 또는 회전축은 C(rpm,
dpm, dps) 다음의 수치로 표시한다.
일반적으로 머시닝센터에서는 mm/min(분당 이송 속도) 단위를 사용하고, 선반계열에서는
mm/rev(회전당 이송 속도) 단위를 사용하고 있으며, mm 대신 inch를 사용할 수 있다.
. 명령 방법 G94 F____. #
여기서, F는 공구가 1분 동안 이동하는 거리(mm/min).
.
G01 X30. Y30. F150. # .공구 이송 속도를 150mm/min으로함
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보조 기능 (M Function)
보조 기능은 .M.에 2자리 숫자를 조합하여 나타내며 NC 공작기계가 여러 가지 동작을
행할 수 있도록 하기 위하여 서보모터를 비롯하여 여러 가지 구동모터를 ON/OFF하는 제어에
사용한다.
기능 의 미 설 명
M00 프로그램 정지
프로그램의 일단정지이며 여기까지의 계속 유효(Modal) 정보는 보존
된다. 자동 개시를 누르면 자동 운전을 재개한다.
CNC 밀링에서 공구를 수동 교환하기 위하여 많이 사용한다.
M01 선택적 프로그램 정지
조작판의 M01 스위치가 ON 상태일 때만 정지하고 M01 스위치가
OFF일 때는 통과한다.(정지할 때는 M00 상태와 동일하다.)
M02 프로그램 종료
계속 유효(Modal) 정보의 기능이 취소되며 프로그램이 종료된다(커
서를 선두로 되돌리는 기능도 있다.)
M03 주축 정회전 주축을 시계 방향(C.W)으로 회전시키는 기능
M04 주축 역회전 주축을 반시계 방향(C.C.W)으로 회전시키는 기능
M05 주축정지 주축회전을 정지
M06 공구 교환 공구를 교환한다.
M08 절삭유 ON 절삭유를 공급시키는 기능
M09 절삭유 OFF 절삭유 공급을 정지시키는 기능
M19 주축 한 방향 정지 공구 교환 및 고정 사이클의 이동(Shift) 방향에 이용된다.
M30
프로그램 되돌리기와
재실행
프로그램의 종료후 선두로 되돌리는 기능과 선두에서 다시 실행되는
두가지 기능이 있다.
M98 보조프로그램 호출 보조프로그램을 호출해서 실행시키는 기능
M99 보조프로그램 끝 보조프로그램을 끝내고 주프로그램으로 돌아가도록 지시
.보조 기능은 기계제작회사와 기계의 종류, 컨트롤러의 종류에 따라 기능과 명령 방법에 약간씩
차이가 있으므로 사용하는 기계의 조작 설명서를 참조해야 한다.
준비 기능 (G Function)
준비기능(G기능)은 제어 장치의 기능을 동작하기 위한 준비를 명령하는 기능으로 G와 2자리의
숫자로 구성된다. KS B 4206에 준비 기능이 규정되어 있다.
1)G코드의 종류
①1회 유효 명령(One Shot G code) : 지정된 블록에 한하여 해당 G코드가 유효(00 그룹)
②계속 유효 명령(Modal G code) : 동일 그룹내의 다른 G코드가 지령될 때까지 계속 유효
(00이외의 그룹)
.
G01 G90 X25. F150. #
Y30. #
G03 X15. Y40. R10. #
G04 F1.
G01 G91 Z-10. F80. #
X20. #
.G01(01그룹), G90(03그룹). F(이송속도)가 계속 유효 - 모달기능
.G01을 명령하지 않아도 G01상태이다. G90, F가 계속 유효.
.G01은 같은 그룹인 G03이 나왔으므로 무효, G90, F는 계속 유효
.G04(00그룹) - 1회 유효 명령
.G01, G91로 변경. F는 변경된 값이 유효.
.계속 유효한 코드는?
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2)G코드 사용시 유의 사항
①같은 그룹의 G코드를 한 명령절에 2개 이상 명령하면 뒤에 명령된 것이 유효하다.
②다른 그룹의 G코드는 한 명령절에 몇 개라도 명령할 수 있다.
3)G코드 일람표
G코드 그룹 기 능 G코드 그룹 기 능
G00 1 위치 결정 보간 (급속 이송) G56 위치 측정 사이클
△G01 직선 보간 (절삭 이송) G57 구멍 치수 측정 사이클
G02
0
원호 보간 (CW) G58 구멍 측정 사이클
G03 원호 보간 (CCW) G59 6 PLT 변수 지정
G04 휴지 시간 G60
2
금지구역 설정
G05 1 원호 점접 자동 계산 기능 G62 이송 속도 오버라이드 무시
G07
0
제 1원점 복귀 G66 그래픽 제어
G08 제 2원점 복귀 G70 9 인치 모드 설정
G09 원점으로 부터 복귀 △G71 미터 모드 설정
△G17
3
X, Y 평면 설정 G72 스케일 기능 설정
G18 X, Z 평면 설정 G73 1 정위치 직선 보간
G19 Y, Z 평면 설정 G74 0 가공물 회전
G22
0
헬리컬 절삭 (CW) G75 10 CAVITY 가공 사이클
G23 헬리컬 절삭 (CCW) G78 8 SKIP 기능
G24 볼트 구멍 가공 G79 6 커스텀 메크로
G25 등반격 반복 가공 (그로벌 변수)
G26 포켓 밀링 △G80
10
자동 사이클 취소
G27 포스트 밀링 G81 드릴링 자동 사이클
G29 전에 취소된 자동 사이클 G82 카운터 보링 자동 사이클
재수행 G83 펙 드릴 자동 사이클
△G30 4 미러 이미지 기능 취소 G84
10
태핑 사이클
G31 미러 이미지 기능 설정 G85 보링 사이클
G37 0 프로우브 수치쓰기 \ 읽기 G86 파인 보링 사이클
G38 옵셋 쓰기 \ 읽기 G87 백 보링 사이클
G39 6 로칼 변수 지정 G89 바로전 취소된 자동 사이클
△G40 5 공구경 보정 취소 재생
G41 5 공구경 보정 (좌) △G90 11 절대치 모드 설정
G42 공구경 보정 (왼) G91 증분치 모드 설정
G45 7 치구 옵셋 취소 G92 12 프로그램 원점 설정
G46
0
이중 Z축 G94 13 분당 이송 단위
G47 Z축 DRO모드 설정 G97 8 가감속 금지
G55 프로우드 측정 사이클 G99 0 프로그램 좌표계 취소
. △ 전원 투입시 초기설정 G코드
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3. 준비 기능
위치 결정(급속 이송) G00
지정된 위치를 향해 급속 속도로 이동한다. 이동 도중에 가공하지 않는다.
▶명령 방법
G00 { G90
G91
X_____ Y____ Z____ #
여기서, X, Y, Z : X, Y, Z축 이동 종점
G90 : 절대치 명령 G91 : 증분치 명령.
G90, G91은 계속 유효(Modal) 명령이므로 한 번 지정하면 다른 명령이 나올
때까지 유효하다.
이송 속도는 기계에 설정된 급속이송 속도(보통 12m/min 정도)이며, 다음과 같은 경우에 주로
사용한다.
①가공하기 위해 공구를 공작물에 접근시킬 때
②한 부분의 가공이 끝난 후, 다른 부분의 가공을 위해 공구를 이동시킬 때
③한 공정을 끝내고 공구를 교환하기 전에 공구를 위로 이동시킬 때
④모든 공정을 완전히 끝내고 공구를 위로 이동시킬 때
■연습 3-7) A에서 B, B에서 C로 급속 이송을 지시하여 보자.
경 로 절대 좌표 지령 증분 좌표 지령
A → B
B → C
G90 #
G00 X Y #
Z #
G91 #
G00 X Y #
Z #
⇒절대치 명령은 공작물 원점을 기준으로한 좌표값을, 증분치 명령은 현재 위치에서의 각 축의
이동 거리를 계산한 값을 명령한다. G90, G91, G00은 계속 유효 명령(modal)이므로 두 번째 명
령절에서는 생략한다.(정답 절대치 명령 : X30. Y40. Z20. 증분치 명령 : X-170. Y-110. Z-280.)
위의 연습에서 시작점에서 바로 B로 위치 결정(X, Y, Z축 동시 이동)할 수도 있으나 X, Y축
이동 먼저하고 Z축을 이동하는 방법이 일반적으로 쓰인다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.0..9
직선 가공 G01
명령된 위치로 지정된 이송 속도로 직선 이동하면서 가공한다. 테이퍼 가공도 할 수 있다.
명령이 생략된 축은 움직이지 않고 명령된 축만 직선으로 이동하며, 이 때 이송 속도는 명령된
축의 합성 속도를 의미한다.
▶명령 방법 G01 X_____ Y____ Z____ F______ #
여기서, X, Y, Z : X, Y, Z축 가공 종점의 좌표.
F : 이송 속도 (분당 이송(G94)과 회전당 이송(G95)이 있다.)
G00 처럼 G90, G91을 같이 명령할 수 있다.
■연습 3-8) A에서 D까지 직선 가공하는 프로그램
절대 좌표 명령 증분 좌표 명령
G90 #
G00 X-10. Y-15. Z-5. # - - - - - A
G01 X( ). (Y15.) F120. # - - - - - A→B
X30. Y30. # - - - - - - - - - B→C
X62. # - - - - - - - - - - - C→D
G91 #
G00 X-10. Y15. Z-5. # - - - - - A
G90 #
G01 X30. (Y15.) F120. # - - - - - A→B
X( ). Y( ) # - - - - - - - B→C
X32. # - - - - - - - - - - C→D
(정답 절대치 명령 : X20. 증분치 명령 : X20. Y10.)
평면의 선택 G17, G18, G19
G 코드 G17 G18 G19
평 면 XY 평면 ZX 평면 YZ 평면
이 명령은 원호 가공 또는 공구를 보정하는 평면을 선택할 때 사용하며, 일반적으로 처음
전원을 투입하면 XY평면이 초기 상태이다.
원호 가공 G02, G03
명령된 시점에서 종점까지 반경 R의 크기로 시계 방향(G02) 또는 반시계 방향(G03)으로 공구
를 이동시켜 원호를 가공한다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................210 ....................
▶명령 방법
G17 G02(G03) X___ Y___ R___ (I___ J___) F___ # : XY 평면의 원호 보간
G18 G02(G03) X___ Z___ R___ (I___ K___) F___ # : ZX 평면의 원호 보간
G19 G02(G03) Y___ Z___ R___ (J___ K___) F___ # : YZ 평면의 원호 보간
여기서, X, Y, Z : 원호의 종점의 좌표(절대치 명령) 또는 거리(증분치 명령)
R : 원호의 반경
I, J, K : 원호의 시작점에서 중심까지의 거리로 R대신 사용한다.
순서 지령 내용 지 령 의 미
1 평면 지정
G17 X, Y 평면의 원호, 초기 설정 모드
G18 X, Z 평면의 원호
G19 Y, Z 평면의 원호
2 좌표 지령 방식 G90 절대치 지령
G91 증분치 지령
3 회전 방향 G02 시계 방향 (CW)
G03 반시계 방향 (CCW)
4 끝점 위치
G90 X, Y, Z 좌표계에서 끝점 위치
G91 X, Y, Z 시작점에서 끝점까지 거리와 방향
소문자 x, y, z
5 원호 중심 지령
G90 I, J, K 좌표계에서 원호 중심 위치 지정
G91 I, J, K 시작점에서 원호 중심까지 거리
소문자 i, j, k
원호 반경 R 호 반경
6 이송 속도 F 호를 따라가는 접선 방향의 속도
▶원호를 가공하기 위해서는 다음의 내용을 명령해야 한다.
①원호 가공은 동시에 2축을 이동하여 원 및 원호를 가공하는 것이므로 XY, ZX, YZ평면 중 어
느 한 평면에서만 명령할 수 있다. 따라서 가공할 평면을 선택해야 한다.
만약 X, Y, Z 세축을 동시에 명령하면 헬리컬 가공이 된다. 헬리컬 가공편을 참고한다.
②가공 방향이 시계 방향(CW : G02)인지 반시계 방향(CCW : G03)인지를 명령해야 하며 그 방
향은 다음과 같다.
현재 선택된 평면에 관계없이 시계 방향이면 G02, 반시계 방향이면 G03이다.
.그림 3-61 평면 선택과 원호 방향
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③원호의 종점과 반지름, 또는 종점과 중심 위치를 명령해야 하며, 원호의 시작점은 항상 축의
현재 위치이다.
▶원호 가공을 명령하는 구체적인 방법은 다음과 같다.
①원호의 반경을 R로 명령한다.
. 절대치 명령 : G90 G02 X50. Y20. R40. #
증분치 명령 : G91 G02 X30. Y-30. R40. #
②원호의 중심 위치를 I, J, K로 명령한다.
.. I, J, K 의 크기 : 시점에서 중심점까지의 거리 (항상 증분값으로 명령)
.. I, J, K 의 부호 : 시점을 기준으로 중심점의 방향에 따라 결정
. 절대치 명령 : G90 G03 X25. Y60. I-30. J-20. #
증분치 명령 : G91 G03 X-15. Y35. I-30. J-20. #
.참고 원호 가공에서 R과 I, J, K의 차이
R명령은 시점에서 종점까지를 반경만큼 연결시켜 주는 가공이 되고, I, J, K명령은 시점과 종점 좌표 및 원
호의 중심점을 서로 연결하여 내부적으로 원호가 성립되는지를 판단하여 원호가 성립하지 않을 때는 알람을
발생시켜서 불량을 방지할 수 있다. R명령을 할 경우에는 이러한 판단을 하지 않으므로 시점과 종점의 좌표
가 정확하지 않으면 눈으로 확인하기 어려운 R형상의 불량이 발생한다.
단, R명령과 I, J, K명령의 가공 정밀도는 시점과 종점의 좌표가 같으면 정밀도도 같다.
③원호의 중심각이 180°보다 크면 R의 부호가 (-) 이다.
(중심각이 180°일 때는 보통 (+)를 사용하나 (-)도 관계없다.)
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................212 ....................
. 다음 그림에서 R50. 의 원호 가공을 하고자 할 경우 A, B, C, D 4개의 경로가 생긴다.
이들을 각각 프로그래밍해 보자.
㉠경로 A (중심각이 180°이상)
G02 X50. Y70. R-50. #
㉡경로 B (중심각이 180°이하)
G02 X50. Y70. R50. #
㉢경로 C (중심각이 180°이하)
G03 X50. Y70. R50. #
㉣경로 D (중심각이 180°이상)
G03 X50. Y70. R-50. #
④360°원호 가공
반드시 I, J, K를 이용하며, 종점의 좌표는 시점의 좌표와 일치하므로 생략한다.
. .반지름 25인 외접 원 가공. .반지름 30인 내접 원 가공
G02 (X50.)(Y80.)(I0.)J-25. # G03 I30. #
. G02 J-25. #
.주의 원호 가공시 공구 접근 방법
정밀한 원을 가공하기 위해서는 공구를 접근시키는 방법에도 신경을 써야 한다. 방법①과 같이 접근시켜
가공하면 시작점에 가공 흔적이 남아 정밀한 원을 가공할 수 없다. 따라서 방법②나 ③과 같이 공구를 접근
시키고 빠져나가면 보다 정밀한 원(연결면)을 얻을 수 있다. 내측 원호 가공(방법④) 및 직선 가공에서도 같
은 원리가 적용된다. 다만 황삭 가공이나 정밀하지 않은 형상을 가공할 때는 가공된 형상의 편차가 아주 작
기 때문에 이와 같은 방법을 사용할 필요는 없다.
정밀한 진원을 요하는 구멍 가공(. 베어링 캡 등)에는 엔드밀로 원호 가공을 하는 것보다 보링(boring) 가
공을 하는 것이 보다 더 정밀한 가공을 할 수 있다.
▲ 방법 ① ▲ 방법 ② ▲ 방법 ③ ▲ 방법 ④
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■연습 3-9) 직선·원호 가공
아래 도면의 공구 경로를 따라 가공하는 프로그램을 작성해 보자.
절대치 명령 증분치 명령
G90
G01 Y35. F150 #
X16. #
G03 X40. R12. #
G01 X50. #
G( ) X60. Y( ) R10. #
G01 Y10. #
X50. Y( ) #
X40. #
Y4. #
G( ) X( ) Y10. R6. #
G01 X22. #
G03 X16. Y4. R6. #
G01 Y0. #
X0. #
G91
G01 Y35. F150 #
X( ) #
G03 X24. R12. #
G01 X10. #
G( ) X10. Y-10. R10. #
G01 Y( ) #
X-10. Y-10 #
X-10. #
Y( ) #
G( ) X( ) Y6. R6. #
G01 X-12. #
G03 X-6. Y( ) R6. #
G01 Y-4. #
X( ). #
(정답 절대치 명령 : G02 Y25. Y0. G03 X34. 증분치 명령 : X16. G02 Y-15. Y4. G03 X-6. Y-6 X-16.)
일시 정지(dwell) G04
명령된 시간 동안 공구의 이송을 잠시 정지시키는 기능이다.
구멍을 가공하고 바닥 면을 정삭할 경우나 드릴 가공시 사용한다.
▶명령 방법 G04 F_____. #
헬리컬(나선) 가공 G22, G23
헬리컬 보간은 동시 3축 제어로 한 선택된 평면에서 원호 보간을 하며 동시에 또다른 한
축으로 직선 이동함으로써 나선형으로 동작하는 헬리컬 가공이 가능하다.
원호의 방향은 G22-시계방향, G23-반시계 방향으로 헬리컬 보간한다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................214 ....................
주) 1. 회전당 이동 거리는 항상 증분치로 한다.
2. 원호의 회전은 임의의 위치에 정지한다.
3. 공구의 지름 보정(G41, G42)은 이루어지지 않는다.
▶명령 방법
G17 G22(G23) I J K Z # X-Y 평면
G18 G22(G23) I K J Y # Z-X 평면
G19 G22(G23) J K I X # Y-Z 평면
. 반지름 50인 나선 원호 가공.
G17 G22 X0. Y-50. Z0. R50.(I-50. J0.) F50 #
.참고 머시닝 센터에서의 나사 가공
머시닝 센타에서의 나사 가공 방법은 탭 가공과 나사 절삭 기능(G84, 나선(헬리컬)가공)이 있다.
탭 가공은 작은 암나사 가공에 적합하고, 수나사와 지름이 큰 암나사를 가공하는 방법으로 G84와 나선 가공
기능이 사용된다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.1..5
4. 원점 복귀 및 좌표계 설정
원점 복귀
기계 제작시 제조 회사에서 설정한 기계 상에 고정된 임의의 지점을 기계 원점이라고 한다. 기
계의 전원을 켰을 때에는 제일 먼저 기계 원점 복귀를 한 번은 해야 NC장치가 기계 원점의 위
치를 알게 된다. 즉, 기계 원점을 기준점으로한 기계 좌표계가 성립되는 것이다.
원점 복귀 방법은 수동과 자동 원점 복귀가 있다.
1)수동 원점 복귀
조작판의 모드 스위치를 “원점 복귀”에 위치시키고 조그 버튼을 이용하여 각 축을 기계 원점으
로 복귀시킬 수 있다. 보통 전원 투입후 제일 먼저 실시하며 비상 스위치를 사용하여 기계를 정
지시키고 난 다음에도 실시하여야 한다.
2)제1 원점(기계 원점) 복귀 기능 G07
원점은 기계에 고정된 어떤 기준점(Reference Point : 기계 절대 좌표 원점)으로써 수동 또는
자동 원점 복귀에 의해 그 점으로 갈 수 있다.
▶명령 방법 G07 X_____ Y_____ Z_____ #
여기서, X, Y, Z는 원점 복귀할 축
좌표값은 원점 복귀시 공구가 경유하는 중간점.
좌표어의 명령이 생략된 축은 복귀하지 않고 명령된 축만 원점에 복귀한다.
G07 블록에 의해 현재 위치로 부터 지령된 축이 급속으로 중간 경유점을 거쳐 자동으로 원점
복귀한다.
보통 중간 경유점은 공구와 공작물간의 간섭을 피하기 위함이며, 지령된 축만 원점 복귀한다.
이 지령전에 공구경 보정(G41, G42)은 취소되어야 한다.
3)제2 원점 복귀 기능 G08
현재 위치에서 부터 중간 경유점을 거쳐 각각의 원점(P1 ～ P4)으로 급속 이송하는 기능이다.
제2원점 복귀 기능은 축에서 4개의 서로 다른 원점을 설정한다는 것을 제외하면 제1원점 복귀
기능과 동일하며, 대개 ATC의 위치가 제1원점과 다를 때 사용한다.
▶명령 방법 G08 Pn X_____ Y_____ Z_____ #
여기서, Pn = P1, P2, P3, P4 단, P1은 생략 가능
4)원점으로부터의 복귀 기능 G09
G09 블록은 원점으로부터 G07 블록에 프로그램된 중간 경유점울 거쳐 G09 블록의 지령된
위치로 축이 이동한다.
▶명령 방법 G09 X_____ Y_____ Z_____ #
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................216 ....................
공작물 좌표계의 설정
프로그래밍을 할 때는 먼저 도면을 보고 가공이 편리하고 프로그래밍에 필요한 좌표값을 구할
수 있는 위치가 좌표 원점이 되도록 도면에 좌표계를 설정해야 한다.
프로그램을 완성한 후 가공을 하려면, 기계에 공작물을 설치하고 도면에 설정한 좌표계를 공작
물로 옮겨 놓아야 한다. 이 때 공작물에 설정된 좌표계를 공작물 좌표계 또는 프로그램 좌표계라
고 한다.
그리고 공작물 좌표계를 NC가 인식할 수 있도록, 공구의 현재 위치에서 공작물 원점까지의 거
리를 NC에 알려 주는 일이 공작물 좌표계 설정이다.
공작물 좌표계를 설정하는 방법은 다음과 같다.
1)G92에 의한 설정
▶명령 방법 G92 X_____ Y______ Z_______ #
여기서, X, Y, Z : 공구의 현재 위치에서 공작물 원점까지의 거리
▲ 그림 3-71 공작물 좌표계 설정
G92는 현재 공구의 위치를 기준으로 공작물 좌표계의 원점 위치를 명령하는 방법이다.
예를 들어, 공구의 위치가 그림과 같을 때
“G92 X100. Y150. Z200. #" 이라고 명령하면
“현재 공구의 좌표가 X100. Y150. Z200.이 되도록 공작물 좌표계를 설정하라.”는 의미가 된다.
다시 말하면, 공작물 원점에서 X100. Y150. Z200.인 거리에 있다는 것을 의미한다.
그런데 아래의 프로그램과 같이 기계 원점 복귀 후에 공작물 좌표계를 설정한다면 지정해 놓
은 공구의 위치는 기계 원점으로 바뀌게 된다.
G99 #
G45 O1 #
G90 G92 X___Y___Z___ #
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.1..7
：
따라서 설정할 공작물 좌표계 원점의 위치가 기계 좌표로 X-200. Y-250. Z-320.이라면, 원점
복귀한 공구의 현재 좌표가 X200. Y250. Z320이 되도록 공작물 좌표계를 설정해야 하므로
“G92 Z200. Y250. Z320. # "이라고 프로그래밍 해야 한다.
.참고 공작물 좌표계 설정 방법
①X, Y, Z축을 원점 복귀
X, Y, Z축을 (-)방향으로 90mm 이상 이동 → 모드 선택 스위치를 제로 리턴으로 선정 → Z축 선정 → (+)
버튼을 누름(원점 복귀시 램프에 청색 점등) → X 및 Y축을 같은 방법으로 원점 복귀함.
②기준 공구 선정
MDI모드에서 T 공구 번호 입력 후 M06을 입력 → START
③모드 선택 스위치를 핸들로 선택
④공작물 고정
⑤공작물 네 모서리 중 임의의 한 점 또는 가공이 편리한 점을 선택(편의상 왼쪽 하단 선택)
⑥스핀들 회전
MDI모드에서 S 회전수 입력 후 M03을 입력 → START
⑦POS를 누름
⑧기준 공구를 공작물 윗면에 가볍게 접촉(기계 좌표가 Z축의 좌표계값)
⑨기준 공구를 공작물의 X방향의 측면을 가볍게 접촉(기계 좌표가 Y축의 좌표계값)
⑩기준 공구를 공작물의 Y방향의 측면을 가볍게 접촉(기계 좌표가 X축의 좌표계값)
2)치구 옵셋 번호를 호출(G45)하는 방법
기계 원점을 기준으로 공작물의 프로그램 원점까지 거리를 그림의 (b)와 같이 셋팅하여 치구
옵셋 번호를 입력시켜 놓고, G45로 옵셋 번호(01 ～ O12)를 호출하면 좌표계가 설정된다.
이 방법은 12개의 공작물에 좌표계를 설정하여 호출하여 가공할 수 있으며, G92블록을 사용
하는 것보다 편리하다.
. 1. G92 X0 Y0 Z100. # 치구옵셋
2. G45 O1 # 옵셋번호 X Y Z W
1 120.000 125.000 100.000 0.000
2 0.000 0.000 0.000 0.000
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................218 ....................
.참고 치구 옵셋(Fixture Offset)
(1) 치구 옵셋은 기계 원점에서 프로그램 원점까지 거리를 포함하며, 가공물에 대하여 편리한 위치에
12개까지 설정할 수 있다.
(2) G45 블록을 사용하여 치구 옵셋을 선택할 수 있으며 기계 원점으로부터 옵셋량만큼 프로그램 원점을
이동시킨다.
치구 옵셋 치구옵셋 > 0
핸들이송단위 0.001
옵셋번호 X Y Z W 다음치구
1 120.000 125.000 100.000 0.000
2 0.000 0.000 0.000 0.000 지정한계 12
3 0.000 0.000 0.000 0.000
4 0.000 0.000 0.000 0.000 미러
5 0.000 0.000 0.000 0.000
6 0.000 0.000 0.000 0.000 핸들
치구 기준 원점 조그
30.000 -9.000 -150.000 0.000
프로그램 좌표 전부제로
90.000 134.000 250.000 0.000
전부조정
<사용자 메시지>
<에러 메세지> 위치입력
.
.
.
.
.
.
.
.
.
(가) G45 O1 #의 지령으로 치구 옵셋 번호 1번이 선택된다.
(나) 치구 옵셋 취소시에는 G45 # 또는 G45 O0 #을 사용하며, 이 경우에는 기계 원점이 프로그램 원점
으로 된다.
(다) 옵셋량 입력 방법
① 커서(Cursor)를 X, Y, Z 중 세팅 하고자 하는 축의 치구 기준 원점에 위치 시킨다.
② 핸들 모드를 선택하여 일감에 공구를 접촉시킨다.
③ 화면의 프로그램 좌표는 기계 원점으로부터 공구의 이동 거리, 즉 기계 절대 좌표치를 나타낸다.
④ 치구 기준 원점은 공작물에 접촉한 공구 중심, 또는 선단으로부터 프로그램 원점까지의 거리로써
직접 계산하여 입력한다.
⑤ 선정한 옵셋 번호중 옵셋량(X, Y, Z)에 커서를 옮겨 놓고, 위치 입력 . Key를 누르면 치구 기준
원점량과 프로그램 좌표값을 합산한 값이 입력된다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.1..9
5. 공구 보정 기능
기준 공구에 대한 공작물 좌표계가 설정되면 공구의 끝은 프로그래밍한 대로 움직이게 된다.
그러나 공작물 형상에 알맞은 가공을 하려면 공구 교환을 하게 되는데, 머시닝 센터에서 사용하
는 공구는 그 길이와 지름이 각각 다르다. 만약, 각기 다른 공구 크기를 고려해서 프로그램을 작
성해야 한다면 매우 어려운 일이 될 것이다. 이 때, 기준 공구에 대한 다른 공구의 길이와 지름
의 차이는 공구 보정 기능을 이용해서 NC에 알려 주면 된다. 즉, 공구 길이의 차이와 지름을 측
정해서 보정(offset) 화면에 등록한다(이런 작업을 공구 세팅이라고 한다). 프로그램에서 사용 공
구에 대한 길이 보정 번호와 지름 보정 번호를 지정하면, NC는 등록된 보정값을 계산하여 공구
를 움직이게 되므로 프로그래머는 길이와 지름의 차이를 계산하지 않아도 되는 것이다.
공구 길이 보정 기능
1) 공구 교환
(1) T 코드를 사용하여 공구를 선택하며, T 코드에 2자리 숫자를 조합하여 지령하면, 매거진
(Magazine)에 저장된 공구 중 선택한 공구를 교환 대기 위치로 이동한다.
(2) Z축을 공구 교환 위치, 즉 제2원점으로 이송시킨다.
(3) 공구 교환 지령(M06)으로 ATC(Automatic Tool Changer : 자동 공구 교환 장치)는 현재
공구를 저장하고 선택한 공구를 자동적으로 교환한다.
(4) 각 공구의 길이 및 직경값은 공구 옵셋 페이지에 입력하고 이들 값을 O 코드로 호출하는
프로그램을 한다.
. 공구 교환(기계 사양에 따라 다소 차이가 있을 수 있다)
공구 교환후 적용 방식(On change) 직접적용 방식(Immediate)
T03 #
M19 #
G08 z0 #
M06 #
O03 #
G00 Z100. #
3번 주축 정위치 정지
공구 준비 지령
주축 제2원점으로 이동 지령
공구 교환 지령
옵셋 번호 3번 선택(길이, 직경)
T0303 # 3번 공구의 3번 옵셋 번호
(밀링에 적용되는 경우가 있다)
2) 공구 옵셋(Tool Offset)
(1) O 코드에 이은 2자리 숫자로 지령하는 공구 옵셋을 사용하면 정확한 공구 형상(공구 길이
와 직경)을 고려하지 않고 프로그램을 작성할 수 있다.
(2) CNC는 공구 옵셋 번호에 입력된 공구 치수를 보정하기 위해 프로그램된 가공 경로를
수정한다.
(가) O 파라미터는 공구 옵셋 페이지에서 옵셋 번호 선택을 지령한다.
(나) 실제 공구 길이 옵셋 이동은 Z축 이동시 수행되고, 공구 지름에 대한 보정은 공구경
보정(G41, G42)이 지령된 경우에 수행한다.
(다) T00 O00 #은 공구 옵셋을 취소한다는 의미다.
(라) G45 블록에서 프로그램된 O 코드는 치구 옵셋을 의미한다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................220 ....................
※ 공구의 길이 보정의 실행은 공구 옵셋 번호 지령 다음에 프로그램한 Z축 이동 블록에서
이루어진다.
공구 옵셋 공구옵셋
핸들이송단위 0.001 > 0
옵셋번호 공구직경 공구길이 다음옵셋
1 10.000 50.000 0.000
2 12.000 120.000 증분단위
3 0.000 0.000
4 0.000 0.000 (공구대)
5 0.000 0.000
6 0.000 0.000 핸들
7 0.000 0.000
8 0.000 0.000 조그
접촉 기준 원점 0.000 0.000 전부제로
프로그램 좌표 0.000 0.000
전부조정
<사용자 메시지>
<에러 메세지> 위치입력
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.참고 공구 길이 보정 설정 방법
① 게이지 라인(Gage Line)을 이용한 방법
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.2..1
② 기준 공구를 이용한 방법
프 로 그 램 설 명
G99 #
G45 O1 #
T01 #
G91 #
G08 Z0 #
M06 #
O01 #
G90 #
G00 Z10. #
가공 실행 블록
.
T02 #
G91 #
G08 Z0 #
M06 #
O02 #
G90 #
G00 Z10. #
.
.
G45 O0 #
T00 #
좌표계 취소
치구 옵셋 1번 호출 지령(즉, 좌표계 설정)
1번 공구를 호출하여 교환 위치에서 교환 지령 대기
증분치 지령
Z축만 제2원점으로 복귀 또는 G08 z0 #
공구 교환
공구에 대한 공구 옵셋 1번 호출
절대치 지령
공구의 길이 보정을 실행하며 Z10. 까지 급속 이송
2번 공구를 호출하여 교환 위치에서 교환 지령 대기
증분치 지령
Z축만 제2원점으로 복귀
공구 교환
공구에 대한 공구 옵셋 2번 호출
절대치 지령
공구의 길이 보정을 실행하며 Z10. 까지 급속 이송
치구 옵셋 취소
공구 옵셋 취소
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................222 ....................
공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42
프로그램한 공구 경로에 대하여 아래 그림처럼 공구의 중심이 공구 경로를 따라갈 것인지 공
구 경로의 왼쪽 또는 오른쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져 진행할 것인지를 NC에 알려주는 기능
이 공구 지름 보정 기능이다.
지름 보정 기능은 주로 공구의 측면 날을 이용하여 가공하는 작업(엔드밀, 페이스 커터 등)에
서 많이 사용한다. 드릴 작업, 태핑, 보링 작업 등에서는 공구 중심의 위치가 프로그램 위치와 같
으므로 지름 보정을 하지 않는다.
▲ 그림 3-75 공구 지름 보정
명 령 의 미 공 구 경 로
G40 지름 보정 취소 프로그램 경로와 같음
G41 지름 보정 왼쪽 프로그램 진행 경로의 왼쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져 이동
G42 지름 보정 오른쪽
프로그램 진행 경로의 오른쪽으로 공구 반지름만큼 떨어져
이동
▶명령 방법 G41(G42) #
▶공구 보정시 주의 사항
(1) 공구경 보정은 이송 속도를 가지는 이송 블록에만 적용되며, 급속 이송(G00)지령으로
자동취소된다.
(2) 공구경 보정이 설정된 상태에서 프로그램이 허용되지 않는 기능은 다음과 같다.
이들은 공구경 보정을 취소한 후 지령해야 한다.
- G17, G18, G19 : 평면의 선택
- G22, G23 : 헬이컬 보간
- G30, G31 : 미러 이미지 기능
- G92, G99 : 좌표계 설정 및 취소
- 새로운 공구 옵셋의 선정 (O01 ～ O12)
(3) 보정 모드 중 이동이 없는 블록은 허용되지 않는다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.2..3
(4) 공구경 보정은 다음 3가지 방법을 사용하여 설정하거나 취소할 수 있다.
제 ①방법 : 접근 이동 (Entrance Move)
제 ②방법 : 가상 이동 (Dummy Move)
공구가 보정되지 않은 곳을 이동이 없는 내용의 블록으로 지령하여,
CNC에 알리므로 다음 이동 블록을 읽어 보정한다.
제 ③방법 : 예상 경로 (Look Ahead Start) 지령
공구의 예상 경로 방향을 G41/G42/G40 블록에 알려 보정 개시와 종료를
예상 공구 경로의 방향에 맞춘다.
.주의 공구 지름 보정시 주의 사항
①이동이 없는 명령절 또는 이동이 있어도 보정 평면과 관계없는 축의 이동에서 보정 시작(start up)을 하려
고 하는 경우, 그 명령절에서는 보정을 실행하지 않고 다음 이동 명령이 있는 명령절을 실행할 때 보정을
개시한다.
②이동이 있는 명령절에 보정 명령을 했다 해도 그 명령절 다음에 ①에서와 같이 보정이 안되는 명령절이 두
명령절 이상 명령되면 정상적인 보정이 안된다. 왜냐 하면 보정이 시작되면 NC는 미리 두 명령절을 읽어
들여 보정된 두 개의 경로의 교점을 찾아 공구 중심이 이동되기 때문에, 이동 없는 명령절이 두 개 이상
명령되면 교점 계산이 되지 않기 때문이다.
. G41 .공구 보정 시작
G01 X0. F150 #
Y0. #
G04 F2. # .X, Y축 이동 명령이 없는 명령절이 2개 이상
Z20. #
X50. #
③보정중에는 보정 평면을 바꾸지 말아야 한다.
④아래 그림처럼 공구 반경보다 작은 원호의 내측에서 보정하거나, 공구 지름보다 작은 홈을 가공할 때 보정
하면 절입 과다가 발생하므로 Alarm이 발생하고 프로그램이 정지된다.
▲ 그림 3-76 지름 보정중 (Alarm)가 발생하는 경우
⑤보정 취소 상태에서 보정 상태로, 보정 상태에서 보정 취소 상태로의 이동은 G00 또는 G01에서 행해야 한
다. 즉 원호 가공(G02, G03)에서는 보정 시작을 명령할 수 없다.
⑥공구 지름 보정 방향을 바꿀 때에는 반드시 보정 취소 상태를 경유해야 한다.
⑦공구 지름 보정 명령이 되어 있는 상태에서 또다시 같은 공구 지름 보정 명령을 하면 두배 보정이 된다.
⑧보정 시작 명령절에서의 이동량은 공구 반경값과 같거나 커야 한다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................224 ....................
.참고 보정 벡터와 보정 시작 명령절(start up block)
①보정 벡터(offset vector)
보정 벡터란 그림[3-77]과 같이 보정된 공구 중심 위치를 표시하기 위한 것이며 보정 평면 내에 만들어진
다. 그 크기는 지정된 공구 보정값 또는 그 이상이다. 벡터의 시점은 공구 위치에 대응하는 프로그램 경로상
의 점이고, 종점은 공구 중심을 표시한다.
▲ 그림 3-77 옵셋 백터
②보정 시작 명령절(start up block)
보정 취소 모드(G40이 유효한 상태)에서 보정 모드(G41/G42가 유효한 상태)로 되는 최초의 명령절을 보정
시작 명령절(start up block)이라고 한다. 보정 시작 명령절에서 G41 또는 G42는 단독 블록으로 명령해야
한다.
. G41 .보정 시작
G00 X100. Y10. #
.참고 하향 절삭과 상향 절삭
다음과 같은 모양을 가공하려고 할 때 공구를 접근시킨 후 어느 방향으로 절삭하느냐에 따라 하향 절삭 또
는 상향 절삭이 된다.(공구 회전 방향은 시계 방향)
만약, 가공하려는 면이 정삭 가공일 때는 하향 절삭으로 하는 것이 좋다. 왜냐하면, 상향 절삭보다 하향
절삭이 가공면 거칠기가 좋기 때문이다.
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법
공구 지름 보정은 가능하면 다음 명령절에 직각인 방향으로 보정하고, 취소할 때는 현재 보정이 되어 있는
축을 직각 방향으로 이동시키면서 취소 명령을 내리는 것이 좋다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.2..5
■연습 3-10) 공구 길이 및 지름 보정
아래 도면을 보고 공구 지름 보정을 하여 바깥쪽을 가공하는 프로그램을 작성해 보자.
단, 사용 공구 : 1번(Ø10 엔드밀).
공작물 좌표계 원점의 기계 좌표 : X-200. Y-150. Z-250 절삭 깊이 : 5 mm
;Main #
G99 #
G45 O1 #
G92 G90 X200. Y150. Z250. #
T01 M06 #
S1000. F80. M03 #
G90 G00 X-10. Y-10. #
Z10. #
G01 Z-5. F120. #
G41 #
G00 X0. #
Y35. #
X16. #
G03 X40. R12. #
G01 X50. #
G( ) X60. Y( ) R10. #
G01 Y10. #
X50. Y( ) #
X40. #
Y4. #
G( ) X( ) Y10. R6. #
G01 X22. #
G03 X16. Y4. R6. #
G01 Y0. #
X-10. #
G( )
G00 Y-10. #
G00 Z50. #
X100. Y100. Z200. #
M05 #
G45 O0 #
M02 #
(정답 02 25. 0 03 34. 40 )
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................226 ....................
6. 고정 사이클
구멍 뚫기, 리밍, 보링, 태핑, 등과 같은 가공 작업은 몇 단계의 동작을 거쳐 처음 시작점으로
돌아오는 사이클을 이루고 있다. 이 동작을 일반적인 준비 기능(G00, G01, G04 등)을 이용해 프
로그램 하면 동작마다 한 명령절이 되어 4～6 명령절이 필요하게 되며, 프로그램이 길어져 복잡
하게 되고 작성 시간도 많이 소요된다. 그러나 이 사이클 전체를 한 명령절로 명령해 프로그램을
간단히 할뿐만 아니라, 연속적인 작업이 이루어질 수 있도록 용도에 따라 아주 편리하게 사용할
수 있게 만들어 놓은 것이 고정 사이클이다.
고정 사이클의 종류와 동작
1) 고정 사이클(cycle) 일람표
드릴링, 보링, 태핑, 리밍 등의 고정 사이클은 각각 그 동작의 형태에 따라서 여러 종류로
나누어진다. 따라서 가공할 구멍의 모양에 알맞은 사이클을 선택하여 명령해야 한다.
G
CODE
구멍 가공
(Z 방향)
구멍 바닥에서의
동 작
구멍에서 나오는
동 작
용 도
G80 자동 사이클 취소
G81 절삭 이송 휴지 시간 급속 이송 드릴링
G82 절삭 이송 휴지 시간 급속 이송 카운터 보링
G83 절삭 이송 중 칩 제거를
위한 부분 재 이탈과
완전 재 이탈 및 혼용
칩 제거를 위한
휴지 시간
급속 이송 펙 드릴링
G84 절삭 이송 휴지 시간
→주축 역회전
절삭 이송
→주축 정회전
태핑
G85 절삭 이송 휴지 시간 절삭 이송 보링
G86 절삭 이송 휴지→ 주축 정지
→시프트
급속 이송→시프트
→주축 회전
정삭 보링
G87 주축 정지→시프트
→R점→시프트
→주축 회전→절삭 이송
휴지→ 주축 정지
→시프트
급속 이송→시프트
→주축 회전
백 보링
G89 바로 이전에 취소된 자동 사이클 재생
G29 바로 이전에 취소된 자동 사이클 재 수행
2)고정 사이클 동작
구멍 가공용 고정 사이클 동작은 다음의 6가지 동작
으로 이루어진다. 단, 동작 6은 사이클 종류와 명령
방법에 따라 다르거나 동작이 없게 된다.
동작 1 : X, Y축의 위치 결정
동작 2 : R점까지 급속 이송(Z축)
동작 3 : Z점까지 절삭 이송
동작 4 : 구멍 바닥에서의 동작
동작 5 : R점까지 나오는 동작
동작 6 : 초기점까지 급속 이송
▲ 그림 3-85 고정 사이클의 동작
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.2..7
동작 1에서 위치 결정 축은 평면 선택 기능(G17, G18, G19)에서 선택한 평면에 따라 위치 결정
축이 결정된다.
3)초기점 복귀(P≠0)와 R점 복귀(P=0)
고정 사이클의 동작을 규정하는 것으로, 구멍 가공이 끝나고 공구가 복귀하는 지점을 결정하는
기능이다. 아래 그림에서 보듯이 초기점이란 고정 사이클이 시작되는 지점이다. (P≠0)로 명령하
여 초기점까지 복귀하도록 하는 것을 초기점 복귀라고 하며, 다음 구멍을 가공하기 위하여 이동
하려고 할 때 일감에 돌출부가 있어 공구와 충돌이 생길 것으로 예상될 경우 내리는 방법이다.
R점이란 절삭 이송이 시작되는 점을 말하는 것으로, 이 지점까지 복귀하는 것을 R점 복귀라고
한다. 여러 곳의 구멍을 가공할 경우, 다음 구멍을 가공하기 위하여 이동할 때 가능하면 공구의
이동 거리를 짧게 하는 것이 가공 시간을 줄여 준다. 그래서 R점까지 복귀한 후, 다음 구멍 위치
로 이동할 때 공작물과 간섭이 생기지 않을 경우 이 방법을 사용한다.
4)절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
고정 사이클의 동작을 규정하는 것으로, 절대값으로 명령을 내리는지, 증분값으로 명령을 내리
는지에 따라 R점의 기준 위치와 Z점의 기준 위치가 달라진다.
아래 그림에서와 같이 절대치 명령인 경우 항상 공작물 원점이 기준점이므로, R과 Z점의 기준
점은 공작물 좌표계 Z0. 인 지점이 된다. 증분치 명령인 경우에는 현재 위치가 기준점이 되므로,
초기점의 위치가 R점의 기준이 되고, 또 Z점의 기준은 R점이 된다. 따라서 초기점에서 Z점까지
의 거리는 R값+Z값이 된다.
▲ 그림 3-86 절대치 명령(G90)과 증분치 명령(G91)
고정 사이클의 지령 모드
고정 사이클의 지령 방법은 다음 2가지 형식으로 한다. 고정 사이클마다 지령 형식이 조금씩
다르나 기본적인 내용은 같으므로 전체적인 의미를 여기서 잘 이해하고 각 사이클 기능을
익히도록 한다.
▶지령 방법 A
G△△ X Y Z R P F V D I J K U W Q #
여기서, G△△ : 구멍 가공 모드
X, Y : 구멍 위치 데이터
Z～Q : 파라미터
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................228 ....................
▶지령 방법 B
G△△ Z R P F V D I J K U W Q #
여기서, G△△ : 구멍 가공 모드
Z～Q : 파라미터
G.. X Y
D
L
#
(D는 거리를 구간으로 분할)
(L은 증분치에서 반복 횟수)
여기서, G.. : 위치 결정 준비 기능 (G00, G01, G02, G03)
X, Y : 구멍 위치 좌표
. ① 구멍 위치 데이터를 프로그램하지 않으면 현재 위치에서는 수행되지 않는다.
② 고정 사이클은 모달되며 다른 자동 사이클에 의해 대치될 때까지 그 기능이 유효하고
급속 이송이나 D 파라미터에 의해 분할 이동시 자동적으로 수행된다.
③ 블록 분할 파라미터 D는 프로그램된 직선 및 원호 이동 거리를 같은 길이의 세크먼트
(segment)로 분할하여 위치를 결정하며, 분할된 이동의 위치 결정점에서 자동 사이클을
수행한다.
④ G80 블록을 지령하면 설정된 자동 사이클이 취소되며, 취소된 자동 사이클은 재 수행
(G29), 재저장(G89)할 수 있다.
파 라 미 터 의 미
X
Y
X Pre- move
Y Pre- move
사이클 수행에 앞서 X, Y축 위치로 결정하고, 자동 사이클이
수행된다.
Z Depth 절삭 이동 깊이
R Rapid plane 반드시 절대치 입력,
프로그램되지 않으면 현재 위치를 R점으로 인식
P Retract code 공구의 복귀 위치,
P=0일 때 R점 복귀, P≠0일 때 초기점 복귀
F In feed rate 절삭 이송 속도
V Out feed rate 복귀 이송 속도, 프로그램하지 않으면 급속 이송
D Dwell seconds 구멍 바닥 부분에서의 휴지 시간 (범위 : 0.1 ～ 3276.7초)
I
G83
Initial peck 첫회 펙드릴링 증분 절입 깊이로서, R점으로 부터 증분 거리
J Delta peck 최소 펙거리 K에 도달할 때까지 I를 축소하는 증분 거리
2번째 펙거리 = I - J, 3번째 펙거리 = I - 2J
K Min-J-peck 최소 펙 드릴링 증분 절입 깊이, 즉 I - J . K
J, K가 지령되지 않으면 펙 드릴링 깊이는 I값으로 고정
U w/o retract R점으로부터 증분치 절입 깊이가 U일 경우 R점까지 복귀하는
펙 드릴링을 수행한다.
W Chip break 칩 제거를 위해 이탈하는 펙 증분거리,
U, W를 지령하지 않을 때 W값은 1mm이다.
Q Shift amount 시프트 및 시프트 복귀 거리 (G86, G87)
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.2..9
드릴링(drilling) 사이클
1)드릴링 사이클 G81
일반적인 드릴 작업 및 센터 드릴 작업, 스폿 드릴 작업으로 절삭밥(chip) 배출이 쉬운 공작물
의 구멍 가공에 사용된다.
▶명령 방법
G81 X Y Z R P D F V #
절 대 치 증 분 치
G90 #
G81 Z-20. R3. P0 F90 #
G00 X30. # - - - - 첫 번째 구멍 가공
X50. # - - - - 두 번째 구멍 가공
G91 #
G81 Z-23. R3. P0 F90 #
G00 X0. #
X20. #
2)심공 드릴링(peck drilling) 사이클 G83
지름에 비해 깊은 구멍(지름의 3～5배 이상)을 가공할 때, 절삭밥의 배출이 쉽지 않고 드릴 날
끝까지 절삭유를 공급하는 것도 어렵다. 이 때 쓰는 드릴 사이클로, 1회 절입량만큼 절삭후 R
지점까지 급속 후퇴하고 다시 도피량 만큼 떨어진 지점까지 급속 이동해 절삭하기 때문에, 절삭
밥(chip) 배출이 쉽고 공구의 냉각과 윤활이 쉬워 깊은 구멍의 가공에 적합하다.
※ peck이란 부리로 쪼는 것을 뜻하며, 딱따구리가 나무를 쪼아 구멍을 내는 동작을 연상하면 이해가 쉬울
것이다.
▶명령 방법 Ⅰ
G83 X Y Z R I D P F V #
※ I값 만큼씩 R점으로부터 증분치로 절입 후 R점까지 펙 드릴링 사이클을 반복하여 수행한다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................230 ....................
절 대 치 증 분 치
G90 #
G83 Z-26. R3. I8. D1. P1. F120 #
G00 X30. #
G91 #
G83 Z-29. R3. I8. D1. P1. F120 #
G00 X0. #
▶명령 방법 Ⅱ
G83 X Y Z R I U W D P F V #
※ R점으로부터 U값에 도달할 때까지는 I값으로 절입하며, W값 만큼씩 도피하는 펙드릴링을 반복하여
수행하고, 그 이후에는 증분치 U값에 도달하는 깊이가 될 때마다 R점 복귀하는 펙 드릴링을 수행한다.
절 대 치 증 분 치
G90 #
G83 Z-29. R3. I8. W1. U20. P1. F90 #
G00 X30. #
G91 #
G83 Z-32. R3. I8. W1. U20. P1. F90 #
G00 X0. #
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.3..1
▶명령 방법 Ⅲ
G83 X Y Z R I U W D P F V #
※ 1. I값을 기준으로 J값을 빼고 절입하여 W값으로 펙 드릴링을 수행한다.
1회 : I값 , 2회 : I - J , 3회 : I - 2J , 4회 : I - 3J ...
2. I값을 J값으로 빼는 절입 깊이는 K값이 될 때까지만 한다.
3. V값은 R점 복귀 이송 속도이다.
절 대 치 증 분 치
G90 #
G83 Z-40. R3. I10. J2. K4.
U30. W1. D0.5 P1. F90 V300 #
G00 X30. #
G91 #
G83 Z-43. R3. I10. J2. K4.
U30. W1. D0.5 P1. F90 V300 #
G00 X0 #
보링(boring) 사이클
1)카운터 보링(counter boring) 사이클 G82
구멍 바닥에서 일시 정지하고 후퇴하기 때문에 관통되지 않는 구멍을 가공할 때 구멍 바닥면의
정밀도를 좋게 한다. 카운터 보링이나 카운터 싱킹 작업에 활용된다.
▶명령 방법
G83 X Y Z R P D F V #
※ 드릴링 사이클과 동일하나 D를 프로그램하여 구멍 바닥에 휴지 시간으로 다듬질하는 것이 다르다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................232 ....................
절 대 치 증 분 치
G90 #
G82 Z-5. R3. D0.5 P0 F120 #
G00 X30. #
G91 #
G82 Z-8. R3. D0.5 P0 F120 #
G00 X0 #
2)정삭 보링(fine boring) 사이클 G86
▶명령 방법
G86 X Y Z R P Q D F V #
※ 구멍 바닥에서 주축이 정해진 방향으로 정지(OSS : oriented spindle stop)하고, 공구 날끝과 반대 방
향으로 이동(shift)하여 복귀하므로 가공면에 흠집이 없는 고정밀 가공을 한다.
Q는 이동(shift)량으로 고정 사이클 모드 중에서는 계속 유효(modal)하다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.3..3
. : Z점에서 일시 정지 후 OSS하여 시프트 이동
. : 시프트 후 스핀들 정회전
OSS : Orientation Spindle Stop(M19)
. : 급속 이송
→ : 절삭 이송
절 대 치 증 분 치
G90 #
G86 Z-50. R6. P1 Q2. F60 #
G00 X30. #
G91 #
G86 Z-56. R6. D0.5 P0 F120 #
G00 X0 #
3)보링(boring) 사이클 G85
후퇴할 때도 절삭 이송으로 동작하므로 보통 리머(reamer) 가공에 많이 사용한다.
▶명령 방법
G85 X Y Z R P D F V #
절 대 치 증 분 치
G90 #
G85 Z-20. R3. P1 D1.5 F60 V40 #
G00 X30. #
G91 #
G85 Z-23. R3. P1 D1.5 F60 V40 #
G00 X0 #
4)뒷면 보링(back boring) 사이클 G87
구멍 반대쪽을 보링 가공하는 기능이므로 동작이 다른 사이클과는 다르다.
▶명령 방법
G87 X Y Z R Q F #
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................234 ....................
①, ⑦ : 주축 OSS
⑤, ⑪ : 주축 OSS 후 정회전
②,④,⑧,⑩ : 시프트(shift) 이송
. : OSS하여 주축 시프트 이송
. : 시프트하여 주축 정회전
. : 급속 이송
→ : 절삭 이송
절 대 치 증 분 치
G90 #
G87 Z-20. R-40. Q5. F70 #
G00 X30. #
G91 #
G87 Z20. R-40. Q5. F70 #
G00 X0 #
태핑(tapping)사이클 G84
오른 나사 탭(tap) 공구를 사용하여 암나사 가공을 한다.
▶명령 방법
G84 X Y Z R P F #
※ ㉠주축이 정회전하여 Z점까지 탭가공하고, 구멍 바닥에서 주축을 역회전으로 바꾸어 Z축을
후퇴한다.
㉡동작 중에는 오버라이드(override)는 무시되고 자동 정지(Feed Hold)조작을 해도 정지
하지 않는다.
. 탭가공의 이송 속도 계산
이송 속도 F(mm/min) = 주축 회전수(rpm) × 탭 피치(mm)
. M10×1.5의 암나사 가공을 주축 회전수 400rpm으로 가공할 때의 이송 속도는
F = 400×1.5 = 600 이 된다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.3..5
절 대 치 증 분 치
G97 S300. M03 #
G90 #
G84 Z-20. R5. P0 F450 #
G00 X30. #
G97 S300. M03 #
G91 #
G84 Z-25. R5. P0 F450 #
G00 X0 #
고정 사이클에 대한 주의 사항
①고정 사이클을 명령하기 전에 미리 주축을 회전시켜 놓아야 한다.
②고정 사이클 모드에서 X, Y, Z, R의 데이터 중 하나가 명령되면 그 명령절에서 구멍 가공을
행한다. 그리고 X, Y, Z, R의 데이터 중 어느 명령도 포함하지 않는 명령절에서는 가공 데이
터의 변경만 되고 구멍 가공은 행하지 않는다. 또한 일시 정지(Dwell) 명령의 경우도 구멍 가
공을 하지 않는다.
③가공 데이터 D, I는 구멍 가공이 행해지는 명령절에 명령한다. 즉 X, Y, Z, R의 데이터 중 어
느 것인가가 명령되어 있는 명령절에 명령한다. 구멍 가공 동작을 하지 않는 명령절에서는 명
해도 계속 유효한 데이터로 기억되지 않는다.
④고정 사이클 모드 중에도 1회 유효한 G코드를 포함한 명령절에서는 고정 사이클을 실행하지
않고 그 G코드 명령만을 실행한다. 단, 구멍 가공 모드 및 데이터는 그 명령절에서 명령된 것
으로 변경된다.
⑤단독(single) 명령절 운전을 할 경우 고정 사이클에서는 다음 위치에서 정지한다.
㉠구멍 위치에 위치 결정한 후
㉡R점에 위치 결정한 후
㉢사이클을 종료하고 R점이나(P=0일때), 초기점(P≠0일때)에 위치 결정한 후
⑥G84(나사 가공)의 모드 중에 있어서 절삭 이송 중에 자동 정지 조작을 하면 정지 램프가 점등
하지만 기계는 R점(또는 I점)까지의 동작이 종료될 때까지 계속 실행한다. 다른 고정 사이클
모드 중이면 자동 정지 조작이 즉시 유효하다.
⑦G84의 가공 동작 중에는 이송 속도와 주축 회전 속도의 오버라이드(override)가 자동적으로 취
소된다.
⑧공구 위치가 R점에 있을 때, R점의 위치 데이터를 변경하면 안된다. 좌표계가 벗어날 경우가
있다.
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................236 ....................
■연습 3-11) 고정 사이클을 이용한 프로그래밍 연습
다음 도면을 보고 탭가공하는 프로그램을 작성해 보자.
절삭 조건(공작물 재질 : S20C)
공정 공구 번호 공구 이름 절삭 속도 이송 속도
드릴링 T01 φ8.5 드릴 25m/min 110mm/min
모따기 가공 T02 φ25 모따기 공구 12m/min 110mm/min
나사 가공 T03 M10 탭 5m/min 250mm/min
.가공 공정 : 드릴 가공 → 모따기 가공 → 탭 가공
.공작물 두께 : 20mm
.가공 경로
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.3..7
. 프 로 그 램
.
T01#
P250#
G90#
G00 X0. Y0.#
Z100.
S1140. M03 M08#
G83 Z-25. R3. I2. P0 F110.#
G00 X0. Y0.#
G91#
G00 X-20.#
X-20.#
G80#
G90#
G00 Z200. M09#
T02#
P250#
G00 X0. Y0.#
Z100.#
S400. M03 M08#
G82 Z-5.5 R3. P0 F110.#
G00 X0. Y0.#
G91#
G00 X-20.#
X-20.#
G80#
G90#
G00 Z200. M09#
T03#
P250#
G00 X0. Y0.#
Z100.#
S160. M03 M08#
G84 Z-25. R10. P0 F240.#
G00 X0. Y0.#
G91#
G00 X-20.#
X-20.#
.
.앞부분 생략 .1번 공구로 교환(드릴)
.Z축 초기점으로 이동.
.고속심공 드릴 사이클. R점 복귀. Z-25까지 가공
.2번 공구로 교환(모따기 공구)
.Z축 초기점으로 이동.
.카운터 보링 사이클. R점 복귀. Z-5.5까지 가공
.3번 공구로 교환(탭)
.Z축 초기점으로 이동.
.탭 사이클. R점 복귀. Z-25.까지 가공
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................238 ....................
7. 보조 프로그램
일감에 같은 모양이 여러 개 있던지, 또는 같은 모양을 가공 공정상 황삭, 중삭, 정삭 가공으로
반복 가공을 할 때에는 그 가공 부분에 대한 프로그램을 보조 프로그램으로 작성해 필요할 때마
다 불러 쓰면 프로그램을 간단하게 할 수 있다.
▶주 프로그램(Main program)에서 보조 프로그램(Sub Program) 호출 (P)
;P10#
N10
N20
N30 P20#
N40
N50
N60 M02#
.
.
. .
;P20#
N1
N2
N2
N4 M02#
;P10#
N10
N10
N30 P20 L2#
N40
N50
N60 M02#
. .
..
. .
;P20#
N1
N1
N3
N4 M02#
(보조 프로그램 2회 수행)
▶호출 방법 P L #
P : 보조 프로그램 번호
L : 보조 프로그램의 반복 횟수. 생략하면 1회만 실행한다.
. P0123 L10 ; .보조 프로그램 P0123을 호출하여 10번 반복 실행함.
▶복귀 방법 M02 #
여기서, M02 : 보조 프로그램의 끝내고 주 프로그램으로 복귀한다.
▶유의 사항
①보조(sub) 프로그램에서 또 보조 프로그램을 호출(다중 호출(Nesting))할 수 있고, 복귀할 때
는 역순으로 호출한 프로그램의 다음 명령절을 실행한다. 따라서 주프로그램, 보조 프로그램
이란 상대적인 개념이며, 불러낸 프로그램이 주 프로그램, 불려진 프로그램이 보조 프로그램
이다. 위 그림에서 보조 프로그램1은 보조 프로그램2의 주 프로그램이 된다. 다중 호출할 수
있는 횟수는 NC장치에 따라 다르다.
②보조 프로그램과 주 프로그램의 작성 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면 공구 교환이
나 좌표계 설정 등도 보조 프로그램에서 할 수 있다.
③공구 지름 보정이 실행되는 도중에 보조 프로그램을 호출하지 않는 것이 좋다. 이동하지 않
는 명령절이 2개 이상 연속되면 보정이 정상적으로 되지 않는다. 따라서 공구 지름 보정은
보조 프로그램에서 하도록 프로그램을 작성하는 것이 좋다.
④보조 프로그램에서 사용한 계속 유효한 정보들(G, F, S 기능 등)은 주 프로그램으로 되돌아
와도 계속 유효하다는 것을 유의해야 한다.
제3장 한국산전 프로그래밍 머시닝 센터 .....................................................................................................2.3..9
■연습 3-12) 보조 프로그램
다음 도면을 보고 황삭·정삭 가공하는 프로그램을 보조 프로그램을 이용해서 작성해 보자.
절삭 조건(공작물 재질 : S20C)
공정 공구 번호
길이 보
정 번호
지름 보
정 번호
공구
지름
절삭 속도 이송 속도 비 고
황삭 가공 T01 H01 D11 φ10 34m/min 220mm/min 지름 보정값 5.1
정삭 가공 T02 H02 D12 φ10 25m/min 250mm/min 날 길이 35mm
.오목한 반경 부분을 가공하기 위해서는 지름 12mm 이하의 공구를 사용해야 한다.
1회 절삭 깊이 : 10mm
머시닝 센터 제3장 한국산전 프로그래밍 .........................................................................240 ....................
.주 프로그램
;Main/Program-2345#
G99#
G45 O1#
G90#
G92 X100. Y100. Z100.#
T01#
P250#
S1100. M03#
G00 X-7. Y-7.#
Z20.#
G01 Z-10. F220. M08#
P1472#
G01 Z-20.#
P1472#
G01 Z-29.9#
P1472#
G00 Z50. M09#
Z200.#
T02#
P250#
S800. M03#
G00 X-7. Y-7.#
Z20.#
G01 Z-30. F128. M08#
P1472#
G00 Z50. M09#
Z200.#
M05#
G45 O0#
T00#
M02#
.프로그램 초기 설정 모드 .치구 옵셋 1번을 호출하여 좌표계 설정
.보조 프로그램 시작점으로 위치 결정
.황삭 1회 절삭 깊이 .보조 프로그램 호출 .황삭 2회 절삭 깊이
.황삭 3회 절삭 깊이
.보조 프로그램 시작점으로 위치 결정
.정삭 가공 절입.
.보조 프로그램 호출
.보조 프로그램
;Sub/Program-2345
G90#
G41#
G01 X5.#
Y20.#
G03 X17. Y37. R12.#
G01 X67.#
Y13.#
G02 X59. Y5. R8.#
G01 X-2.#
X-7. Y-7.#
G40#
M02#
.보조 프로그램 번호 및 주석(괄호 안의 내용)
.공구 지름 보정
.보정 취소 .보조 프로그램 끝
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.4..1
제4장 프로그래밍 실습
.학습 목표
1. 기본적인 것에서 응용 과제까지 머시닝 센터 프로그램을 작성하여 기계로 가공할 수 있다.
2. CNC-시뮬레이터를 이용하여 프로그램을 작성하고 모의 가공할 수 있다.
프로그래밍할 때 유의 사항
프로그래밍은 CNC 공작기계로 일감을 가공하는 데 있어 중요한 부분이다. 일반적으로, 일감을
가공할 경우 최대로 빠른 시간에 정확한 완성품을 만드는 데 목적이 있다고 할 수 있다. 특히,
CNC 공작기계는 높은 정밀도의 제품 가공은 어렵지 않지만 전체 가공 시간을 단축시키는 일은
프로그래밍, 치공구 제작, 일감 고정, 공구 고정, 가공 등이 중요한 요소이다. 이 중에서 프로그래
밍은 프로그래머의 작성 능력도 중요하지만 프로그램 작성을 얼마나 쉽게, 그리고 간단하게 할
수 있도록 기계 제작자가 만들어 놓았는지가 중요하다. 그러나 좋은 기능들이 있는데도 프로그래
머나 조작자가 알지 못해 사용을 못하면 곤란하므로, 프로그램 작성 시간을 단축시키고 간단하게
하기 위해서는 사용할 기계가 채택하고 있는 다음 사항들을 알아두고 프로그램을 해야 할 것이
다.
㉠ 계속 유효(modal) 기능과 1회 유효(one shot) 기능을 확실히 알아둔다.
㉡ 기계의 전원 스위치를 켜면 기본으로 설정되는 기능들이 무엇인가?
㉢ 공구의 보정과 취소 방법은 어떻게 설정되어 있는가?
㉣ 고정 사이클의 종류와 사용 용도를 확실하게 알아둔다.
㉤ 보조 프로그램 작성법과 용도를 확실하게 알아둔다.
㉥ 기계에 설정해 놓은 변수(parameter)를 바꾸면 편리한 기능들이 많이 있으므로 제품 가공
에 맞는 필요한 기능을 기계 제작자에게 문의해 활용한다.
이 밖에도 프로그램은 기본적으로 위치 결정(G00) 명령을 나누어서 명령절을 많게 하면 가공
시간이 길어진다. 그리고 제2 원점은 공작물과 최대한 가까운 위치로 정하여 위치 결정 시간과
기계의 수명을 연장시켜야 한다.
NC기계의 주축은 브레이크 장치가 없기 때문에 주축을 빨리 정지시키기 위해서 역상의 많은
전류를 순간적으로 투입하여 주축을 정지시킨다. 이 때 발생되는 많은 전력 소모와 정지시 소비
되는 시간이 크므로, 가능한 한 공구 교환을 할 때마다 주축을 정지시키지 말고 프로그램 마지막
에 한 번만 정지시키도록 한다.
프로그램의 작성 방법
머시닝 센터의 프로그램은 이미 배운 CNC선반의 프로그래밍 방법, 순서, 준비 기능, 이송 기능,
보조 기능이 거의 같다. 다만, 머시닝 센터는 사용축이 기본 3축(X, Y, Z)이고, 부가축(A, B:회전
테이블, 분할대 등)을 사용할 수 있으며, 기계의 종류도 수직과 수평 등이 있어 기계에 따라 가
공하게 되는 면이 달라져 가공 평면을 설정해야 한다. 또, 머시닝 센터는 G코드를 사용하여 절대
치 명령은 G90, 증분치 명령은 G91로 구분해 명령하며, 주축 속도는 회전수(rpm)로 지정한다.
프로그래밍 실습에서는 주로 제5편의 CNC-시뮬레이터를 활용하여 프로그래밍 연습을 하게 될
것이다. 다음에 제시하는 실습 과제들을 스스로 종이에 작성해 보고, 이해하기 어려운 공구의 동
작이나 프로그램의 오류 등은 시뮬레이터를 통하여 확인하는 방법으로 학습하면 짧은 시간 안에
많은 학습 효과가 있을 것이다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................242 ....................
실습과제명 위치 결정과 직선 절삭
실습 번호 2-1
기준 시간 6～8
실습 목표 1. 머시닝 센터의 좌표계 설정 방법과 공구 길이 보정 방법을 익힌다.
2. 급속 이송 기능과 직선 절삭 기능을 익힌다.
3. CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그램을 작성할 수 있다.
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 : 공구 지름 보정 기능을 사용하지 않는다.
도면 번호 2-1A 도면 이름 위치 결정과 직선 절삭
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ10엔드밀 T01 H01, D11 25 F120
2
3
소재
치수 60×60×20
4 재질 아크릴
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러: FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때만 한다.
2. 기계 조작시 내용을 충분히 숙지한 상태에서 한다.
(모르는 상태에서 조작 단추를 임의로 누르는 행동을 하지 않는다.)
3. 정숙하고 질서 있는 태도로 실습에 임한다.
4. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
5. 실습을 마친 후에는 공구 및 주변을 정리정돈하는 습관을 가진다.
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.4..3
실습 순서
1) 가공 계획
도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 공정
위치 결정 → 직선 절삭
② 공구 선정
슬롯 엔드밀 - 지름 10mm. 공구 번호 1번, 길이 보정 번호 H01, 지름 보정 번호 D11
※엔드밀로는 원칙적으로 구멍 가공을 하지 않지만 구멍 가공을 해야 할 경우에는 공구 선정에 유의하고,
Z축 이송 속도를 X, Y축 이송 속도보다 ⅓～¼로 줄여서 명령해야 한다. 엔드밀을 밑에서 보았을 때, 절삭날
이 공구 중심까지 나 있는 것이 있고(센터 커팅), 중간까지만 절삭날이 나 있는 것(엔드 커팅)이 있다. 엔드
커팅된 엔드밀은 Z축 방향으로 이송을 주어 구멍을 가공할 수 없다.
. 구멍 가공 가능 . 구멍 가공 불가능
③ 절삭 조건(주축 회전수, 이송 속도) 결정
절삭 조건은 사용하는 공구의 재질, 황삭과 정삭, 공작물의 재질 등에 따라 다르므로 표준 절
삭 조건표를 보고 적절한 값을 선택하고, 시험 절삭을 거쳐 알맞은 값으로 조정하는 과정을 거치
도록 한다.
절삭 조건표에서 절삭 속도를 찾았으면 제1장 머시닝 센터의 절삭 조건 편에 주축 회전수와
이송 속도를 계산하는 방법이 나와 있으므로, 계산하여 구한다.
Z축 절입시에는 X, Y축 이송보다 이송값을 작게 주는 것이 좋다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
① 기계의 전원을 켜고 이상 유무를 확인한다.
② 검증이 끝나 완성된 프로그램을 DNC로 기계에 전송한다.
또는 조작판에 직접 입력하는 연습도 한다.
③ 기계에 공작물을 물리고 좌표계 설정 작업을 한다.
④ 프로그램의 일부를 수정한다.(좌표계 설정값)
⑤ 시험 운전(기계조작편 참조)으로 프로그램의 이상 유무를 다시 한 번 확인한다.
⑥ 기계 가공을 시작한다.
4) 정리 정돈
① 컴퓨터를 끄고 주변을 정리한다.
② 기계 주변을 청소하고, 칩을 치운다.
③ 기계와 공구의 이상 유무를 확인한다.
④ 기계의 전원을 내린다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................244 ....................
관계 지식
제1장 머시닝 센터의 개요 ···························································· 147
1. 머시닝 센터의 구성 ······················································································· 147
머시닝 센터의 개요 ·············································································································· 147
머시닝 센터의 구조 ·············································································································· 148
부속 장치 ································································································································ 149
2. 머시닝 센터의 공구 ······················································································· 152
공구 고정 장치 ······················································································································ 152
머시닝 센터의 절삭 조건 ···································································································· 154
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍··················································· 156
1. 프로그래밍의 기본 사항 ·············································································· 156
프로그램의 작성 방법 ········································································································ 156
머시닝 센터의 좌표계 ········································································································ 157
기계 원점과 프로그램 원점 ······························································································ 158
좌표 명령 방법 ···················································································································· 158
기본 주소(어드레스) 및 명령값 범위 ············································································· 159
2. 머시닝 센터의 주요 기능 ············································································ 159
주축 기능(S function) ·········································································································· 159
공구 기능 (T Function) ······································································································ 160
이송 기능 (F Function) ······································································································ 160
보조 기능 (M Function) ······································································································ 161
준비 기능 (G Function) ······································································································ 161
3. 준비 기능 ········································································································· 164
위치 결정(급속 이송) G00 ································································································ 164
직선 가공 G01 ··················································································································· 165
4. 원점 복귀 및 좌표계 설정 ·········································································· 171
원점 복귀 ······························································································································ 171
공작물 좌표계의 설정 ········································································································ 172
5. 공구 보정 기능 ······························································································· 176
공구 길이 보정 기능 G43, G44 ······················································································· 176
공구 길이 보정 취소 G49 ······························································································· 177
.참고 공작물 좌표계 설정 방법 ·························································································· 173
.참고 공작물 좌표계 설정값 입력 방법 ············································································ 174
.참고 공구 길이 보정 설정 방법 ························································································ 178
제3장 한국산전 프로그래밍·························································· 201
1. 프로그래밍의 기본 사항 ·············································································· 201
프로그램의 작성 방법 ········································································································ 201
머시닝 센터의 좌표계 ········································································································ 202
기계 원점과 프로그램 원점 ······························································································ 203
좌표 명령 방법 ···················································································································· 203
기본 주소(어드레스) 및 명령값 범위 ············································································· 204
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.4..5
2. 머시닝 센터의 주요 기능 ············································································ 204
주축 기능(S function) ·········································································································· 204
공구 기능 (T Function) ······································································································ 205
이송 기능 (F Function) ······································································································ 205
보조 기능 (M Function) ······································································································ 206
준비 기능 (G Function) ······································································································ 206
3. 준비 기능 ········································································································· 208
위치 결정(급속 이송) G00 ································································································ 208
직선 가공 G01 ··················································································································· 209
4. 원점 복귀 및 좌표계 설정 ·········································································· 215
원점 복귀 ······························································································································ 215
공작물 좌표계의 설정 ········································································································ 216
5. 공구 보정 기능 ······························································································· 219
공구 길이 보정 기능 ·········································································································· 219
.참고 공작물 좌표계 설정 방법 ·························································································· 217
.참고 공구 길이 보정 설정 방법 ························································································ 210
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
제2장 CNC-밀링············································································· 290
CNC-밀링 선택 ··························································································································· 290
1. 실습 과제 2-1 ································································································· 290
☞CNC-시뮬레이터의 밀링편을 모두 참조한다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................246 ....................
응용 과제
◈ 도 면 ◈
도면 번호 2-1B 도면 이름 위치 결정과 직선 절삭
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ10엔드밀 T01 H01, D11 25 F120
2
3
소재
치수 60×65×20
4 재질 아크릴
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 머시닝 센터의 구조와 부속 장치에 대해서 알고 있는가?
2. 절삭 조건표를 보고 적절한 절삭 조건을 계산하여 구할 수 있는가? 30
3. 공구 길이 보정 명령 방법과 취소시 주의 사항을 알고 응용할 수 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성
50
2. 좌표계 설정 및 공구 길이 보정
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.4..7
실습과제명 원호 절삭
실습 번호 2-2
기준 시간 2～4
실습 목표 1. 원호 절삭 기능을 익힌다.
2. 절대치 명령 방식과 증분치 명령 방식을 익힌다.
3. CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그램을 작성할 수 있다.
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 :공구 지름 보정 기능을 사용하지 않는다. 절삭 깊이 : 3mm
도면 번호 2-2A 도면 이름 원호 절삭
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ5엔드밀 T02 H02, D12 25 F140
2
3
소재
치수 70×70×10
4 재질 아크릴
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러 : FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때, 내용을 충분히 숙지한
상태에서 한다.
2. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
3. Z축 이동시 공작물과의 충돌에 주의한다.
4. 공구 길이 보정 취소시 주의 사항을 숙지한다.
5. 실습을 마친 후에는 공구 및 주변을 정리정돈하는 습관을 가진다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................248 ....................
실습 순서
1) 가공 계획
도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 공정
원호 및 직선 절삭
② 공구 선정
슬롯 엔드밀 - 지름 6mm. 공구 번호 2번, 길이 보정 번호 H02, 지름 보정 번호 D12
③ 절삭 조건 결정
공구와 공작물의 조건에 맞는 절삭 조건을 구한다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
실습 과제 2-1의 순서대로 기계 가공을 한다.
4) 정리 정돈
실습 과제 2-1의 순서대로 정리 정돈을 한다.
관계 지식
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍
평면의 선택 G17, G18, G19 ····································································································· 165
원호 가공 G02, G03 ··················································································································· 165
.참고 원호 가공에서 R과 I, J, K의 차이 ·········································································· 167
제3장 한국산전 프로그래밍
평면의 선택 G17, G18, G19 ····································································································· 209
원호 가공 G02, G03 ··················································································································· 209
.참고 원호 가공에서 R과 I, J, K의 차이 ·········································································· 211
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
설정 모드 ································································································································ 291
1)소재 설정 ························································································································ 291
2)바이스에 고정하기 ········································································································ 292
3)공구 등록 ························································································································ 292
설정 관리 - 초기 설정 작업 저장 ···················································································· 293
NC편집기에서 프로그램 작성 ···························································································· 293
편집기에서 시뮬레이션 화면으로 ······················································································ 295
1)프로그램이 나타나는 화면 영역 넓히기 ···································································· 295
2)잘못 입력시 경고 메시지 ····························································································· 295
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.4..9
3)자동으로 실행하기 ········································································································ 297
4)시뮬레이션 속도 조절 ··································································································· 297
입체 형상 확인 ······················································································································ 297
2. 기타 기능 ········································································································· 298
목록에 없는 공구 생성 ········································································································ 298
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................250 ....................
응용 과제
◈ 도 면 ◈
도면 번호 2-2B 도면 이름 원호 절삭
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ5 엔드밀 T02 H02, D12 25 F140
2
3
소재
치수 105×70×10
4 재질 아크릴
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 가공 방향에 따른 원호 절삭 방향을 알고 있는가?
2. I, J, K 및 R명령의 차이점과 명령하는 방법을 알고 있는가? 30
3. 절대치 명령 방식과 증분치 명령 방식을 잘 구분하여 사용할 수 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성
50
2. 원호 절삭 기능
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.5..1
실습과제명 윤곽 가공 1
실습 번호 2-3
기준 시간 6～8
실습 목표 1. 공구 지름 보정 기능을 익힌다.
2. 윤곽 가공에 필요한 공구 경로를 결정할 수 있다.
3. 공구 지름 보정시의 주의 사항을 잘 지킨다.
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 : 공구 지름 보정 기능을 사용한다. 1회 절삭으로 완성한다.
도면 번호 2-3A 도면 이름 윤곽 가공1
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ14엔드밀 T03 H03, D13 25 F100
2
3
소재
치수 60×55×20
4 재질 연강, Al
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러 : FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때, 내용을 충분히 숙지한
상태에서 한다.
2. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
3. 공구 지름 보정의 시작과 취소에 따른 공구 경로의 움직임에 주의한다.
4. 실습을 마친 후에는 공구 및 주변을 정리정돈하는 습관을 가진다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................252 ....................
실습 순서
1) 가공 계획
도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 경로의 결정
과제 도면의 경우 도면상의 윤곽을 따라 먼저 가공을 하게 되면 아래 그림과 같이 절삭되지
않는 부분이 생기게 된다. 이 여백 부분을 나중에 깎아 내면 공구 날 끝이 파손되거나 공작물 끝
부분의 밀림 현상 등 여러 문제점이 생기게 된다. 그러므로 원호 템플릿 등을 사용하여 여백 부
분이 어디에 남는지를 미리 알아본 다음, 이 여백을 먼저 가공하고 도면 형상대로 가공을 하는
것이 좋다.
공구 경로는 불필요한 이동을 피하고 최단거리 내에서 움직일 수 있도록 하는 것이 좋으며, 하
향 절삭을 하도록 공구 경로를 결정한다.
공구 경로의 결정은 정밀한 가공과 생산성 향상에 큰 영향을 끼친다.
안 깎이는 부분 . 미리 깎아 낸다.
② 공구 선정
슬롯 엔드밀 - 지름 14mm. 공구 번호 3번, 길이 보정 번호 H03, 지름 보정 번호 D13
③ 절삭 조건 결정
공구와 공작물의 조건에 맞는 절삭 조건을 구한다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
실습 과제 2-1의 순서대로 기계 가공을 한다.
4) 정리 정돈
실습 과제 2-1의 순서대로 정리 정돈을 한다.
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.5..3
관계 지식
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍
공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42 ··················································································· 180
보정값 입력 방법 ························································································································ 183
1)보정(offset) 화면에 직접 입력 ························································································· 183
2)프로그램에 의한 입력 G10 ······························································································ 183
.참고 하향 절삭과 상향 절삭 ······························································································ 182
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법 ·················································································· 182
.참고 공구 위치 보정 기능 (G45, G46, G47, G48) ························································381
제3장 한국산전 프로그래밍
공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42 ··················································································· 222
.참고 하향 절삭과 상향 절삭 ······························································································ 224
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법 ·················································································· 224
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
CNC-시뮬레이터의 여러 기능을 활용하여 프로그램을 작성하고 확인해 본다.
프로그램
아래 여백에 프로그램을 작성한다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................254 ....................
응용 과제
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 : 공구 지름 보정 기능을 사용한다. 1회 절삭으로 완성한다.
도면 번호 2-3B 도면 이름 윤곽 가공1
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ10엔드밀 T01 H01, D11 25 F120
2
3
소재
치수 70×70×20
4 재질 연강, Al
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 공구 지름 보정의 개념을 이해하고 있는가?
2. 공구 지름 보정시의 주의 사항을 숙지하고 있는가? 30
3. 공구 경로 결정의 중요성을 알고 이를 적용할 수 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성
50
2. 공구 지름 보정 및 공구 경로 결정
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.5..5
실습과제명 윤곽 가공 2
실습 번호 2-4
기준 시간 6～8
실습 목표 1. 공구 지름 보정 기능을 이용한 황삭·정삭 가공에 대하여 안다.
2. 공구를 교환하며 절삭하는 방법을 익힌다.
3. 정밀 치수 공차를 가공 완성할 수 있다.
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 : 공구 지름 보정 기능을 사용한다. 정밀 치수 공차를 맞춘다.
도면 번호 2-4A 도면 이름 윤곽 가공 2
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고 프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ12엔드밀 T04 H04, D14 25 F120
지름보정
값 6.1mm
2 정삭 가공 φ12엔드밀 T05 H05, D15 25 F130
3
소재
치수 90×90×20
4 재질 연강, 아크릴
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러 : FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때, 내용을 충분히 숙지한
상태에서 한다.
2. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
3. 황삭 가공 공구의 지름 보정값을 실제 보다 조금 크게 설정한다.
4. 공구 교환시 해당 공구 번호에 맞는 공구가 장착되어 있는지 확인한다.
5. 공구를 교환할 때는 반드시 공구 보정 취소를 먼저 해야 한다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................256 ....................
실습 순서
1) 가공 계획
도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 공정
바깥쪽 윤곽 황삭 → 안쪽 윤곽 황삭 → 바깥쪽 윤곽 정삭 → 안쪽 윤곽 정삭
② 공구 선정
.황삭 공구 - 슬롯 엔드밀 - 지름 12mm. 지름 보정값을 실제 보다 정삭 여유만큼 크게 설
정한다. 지름 보정 번호 D12(보정값 6.1mm)
.정삭 공구 - 슬롯 엔드밀 - 지름 12mm. 지름 보정값은 실제와 같게 한다.
③ 절삭 조건 결정
공구와 공작물의 조건에 맞는 절삭 조건을 구한다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
실습 과제 2-1의 순서대로 기계 가공을 한다.
4) 정리 정돈
실습 과제 2-1의 순서대로 정리 정돈을 한다.
관계 지식
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍
공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42 ··················································································· 180
보정값 입력 방법 ························································································································ 183
1)보정(offset) 화면에 직접 입력 ························································································· 183
2)프로그램에 의한 입력 G10 ······························································································ 183
.참고 하향 절삭과 상향 절삭 ······························································································ 182
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법 ·················································································· 182
.참고 공구 위치 보정 기능 (G45, G46, G47, G48) ························································381
.참고 황삭 가공시 보정 기능 응용 ···················································································· 185
제3장 한국산전 프로그래밍
공구 지름 보정 기능 G40, G41, G42 ··················································································· 222
.참고 하향 절삭과 상향 절삭 ······························································································ 224
.참고 공구 지름 보정 및 취소 방법 ·················································································· 224
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
CNC-시뮬레이터의 여러 기능을 활용하여 프로그램을 작성하고 확인해 본다.
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.5..7
응용 과제
◈ 도 면 ◈
※요구 사항 : 공구 지름 보정 기능을 사용한다. 정밀 치수 공차를 맞춘다.
도면 번호 2-4B 도면 이름 윤곽 가공 2
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고 프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공 φ12엔드밀 T04 H04, D14 25 F120
지름보정
값 6.1mm
2 정삭 가공 φ12엔드밀 T05 H05, D15 25 F130
3
소재
치수 70×56×20
4 재질 연강, Al
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 공구 지름 보정 기능을 이용한 황삭 방법에 대하여 이해하고 있는가?
2. 공구 교환을 하기 위한 절차와 명령 방법을 알고 있는가? 30
3. 정삭 가공을 위한 공구 경로의 결정을 할 수 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성
50
2. 정밀 공차 치수
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................258 ....................
실습과제명 고정 사이클
실습 번호 2-5
기준 시간 6～10
실습 목표 1. 여러 가지 고정 사이클 기능을 익힌다.
2. 고정 사이클 실행시 주의 사항을 안다.
3. 보조 프로그램을 활용하여 프로그램을 작성할 수 있다.
◈ 도 면 ◈
도면 번호 2-5A 도면 이름 고정 사이클
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 센터 가공 φ4 센터드릴 T06 H06, D16 25 F120
2 드릴 가공 φ6 드릴 T07 H07, D17 25 F130
3 카운터보링 φ12엔드밀 T05 H05, D15 25 F130
소재
치수 70×50×20
4 재질 연강, Al
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러 : FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때, 내용을 충분히 숙지한
상태에서 한다.
2. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
3. 관통 구멍 가공시에는 공작물 고정 방법에 유의한다.
4. 공작물 형상에 따라 초기점 복귀와 R점 복귀를 적절하게 사용한다.
5. 실습을 마친 후에는 공구 및 주변을 정리정돈하는 습관을 가진다.
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.5..9
실습 순서
1) 가공 계획 : 도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 공정 : 드릴의 지름이 클 때는 센터 드릴로 중심 위치를 잡아준 다음 드릴링하는
것이 정확한 구멍 뚫기를 위해 필요한 작업이다.
센터 가공 → 드릴 가공 → 깊은 자리 파기 가공(카운터 보링)
② 공구 선정 : 가공 계획표와 같다.
③ 절삭 조건 결정 : 공구와 공작물의 조건에 맞는 절삭 조건을 구한다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
실습 과제 2-1의 순서대로 기계 가공을 한다.
4) 정리 정돈
실습 과제 2-1의 순서대로 정리 정돈을 한다.
관계 지식
제2장 화낙&센트롤 프로그래밍
6. 고정 사이클 ····································································································· 186
고정 사이클의 종류와 동작 ································································································ 186
고정 사이클의 기본 명령 방법 ·························································································· 188
드릴링(drilling) 사이클 ··········································································································· 189
보링(boring) 사이클 ··············································································································· 191
태핑(tapping)사이클 ··············································································································· 194
고정 사이클 취소 G80 ········································································································· 195
고정 사이클에 대한 주의 사항 ·························································································· 195
7. 보조 프로그램 ································································································· 198
제3장 한국산전 프로그래밍
6. 고정 사이클 ····································································································· 226
고정 사이클의 종류와 동작 ································································································ 226
고정 사이클의 지령 모드 ···································································································· 227
드릴링(drilling) 사이클 ··········································································································· 229
보링(boring) 사이클 ··············································································································· 231
태핑(tapping)사이클 G84 ······································································································ 233
고정 사이클에 대한 주의 사항 ·························································································· 234
7. 보조 프로그램 ································································································· 237
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
CNC-시뮬레이터의 여러 기능을 활용하여 프로그램을 작성하고 확인해 본다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................260 ....................
응용 과제
◈ 도 면 ◈
※참고 : 계단 부분을 먼저 황삭·정삭한 후 구멍 가공을 한다.
도면 번호 2-5B 도면 이름 고정 사이클
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1 황삭 가공
φ20 황삭
엔드밀
T08 H08, D18 35 F160
지름보정
값 10.1mm
2 정삭 가공 φ20 엔드밀 T09 H09, D19 25 F130
3 센터 가공 φ4 센터드릴 T06 H06, D16 25 F120
4 드릴 가공 φ5.8 드릴 T09 H09, D19 25 F130 리머가공
소재
치수 70×50×20
5 드릴 가공 φ6.8 드릴 T10 H10, D20 25 F120 탭 가공
재질 연강, Al
6 모따기가공 φ20모따기 T11 H21, D31 12 F60
7 리머 가공 φ6 리머 T12 H22, D32 3 F63
8 탭 가공 M8×1.25탭 T13 H23, D33 5 F250
리머(Reamer) 가공
1)리머 가공시 주의 사항
① 리이머 가공시 충분한 절삭유를 주입하여 절삭밥(Chip) 배출이 원활하게 한다.
② 리이머를 뺄 때 정회전 상태에서 절입시와 같은 이송속도로 뺀다.
③ 좋은 가공면을 얻기 위하여 낮은 절삭 속도로 이송을 빠르게 한다.
④ 기계 리이머를 사용한다.(헬리컬 5°～ 45°리머를 사용하는 것이 좋다.)
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.6..1
⑤ 지름이 작은 것은 절삭속도를 1/2로 낮추어 적용한다.
⑥ 구멍 공차가 0.05 mm 이하의 경우 리머 가공을 하는 것이 안전하다.(드릴 가공은 0.05mm이
하의 정밀가공에 맞지 않다.)
⑦ 초경 리머의 절삭 속도는 고속도강(HSS) 리머의 2배로 하고, 이송 속도는 같게 한다.
2)리머 가공시 정삭 여유
리머 가공시에는 다음의 정삭 여유를 고려하여 드릴 작업을 한다.
예를 들면 φ10리머 가공을 한다면 정삭 여유 0.3을 뺀 9.7mm 드릴 작업을 한다.
리머 지름 정삭 여유
0.8 ～ 1.2 0.05
1.2 ～ 1.6 0.1
1.6 ～ 3 0.15
3 ～ 6 0.2
6 ～ 18 0.3
18 ～ 30 0.4
30 ～ 100 0.5
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 고정 사이클의 필요성과 동작을 이해하고 있는가?
2. 초기점 복귀와 R점 복귀의 차이점을 알고 활용할 수 있는가? 30
3. 보조 프로그램의 필요성과 활용 방법을 알고 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성, 보조 프로그램 작성
50
2. 고정 사이클 선택
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................262 ....................
실습과제명 종합 과제
실습 번호 2-6
기준 시간 6～10
실습 목표 1. 도면을 보고 필요한 공구를 선택할 수 있다.
2. 도면과 소재에 따라 적절한 절삭 조건과 공정 계획을 짤 수 있다.
3. 도면을 보고 프로그램을 작성하여 가공할 수 있다.
◈ 도 면 ◈
※도면 내용을 가공하기 위한 공구를 선택하고, 절삭 조건을 구하여 프로그래밍하여 가공한다.
도면 번호 2-6A 도면 이름 종합 과제
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1
2
3
소재
치수 70×70×20
4 재질 연강, 아크릴
사용 기계 기구
수직, 수평 머시닝 센터, CNC밀링(컨트롤러 : FANUC 0M, SENTROL),
프로그래밍 장치(컴퓨터 + CNC 시뮬레이터 S/W), 측정기
안전 및 유의 사항
1. 모든 기계의 조작은 담당 교사의 지시가 있을 때, 내용을 충분히 숙지한
상태에서 한다.
2. 기계가공시에는 항상 비상정지단추를 누를 준비를 하고 있어야한다.
3. 관통 구멍 가공시에는 공작물 고정 방법에 유의한다.
4. 공작물 형상에 따라 초기점 복귀와 R점 복귀를 적절하게 사용한다.
5. 실습을 마친 후에는 공구 및 주변을 정리정돈하는 습관을 가진다.
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.6..3
실습 순서
1) 가공 계획
도면을 보고 가공 계획을 세운다.
① 가공 공정
적절한 가공 공정을 세운다.
( ) → ( ) → ( ) → ( ) → ( )
→ ( ) → ( ) → ( ) → ( ) → ( )
② 공구 선정
도면 내용을 가공하기 위한 공구를 선정한다.
③ 절삭 조건 결정
공구와 공작물의 조건에 맞는 절삭 조건을 구한다.
2) 프로그래밍
컴퓨터를 켜고 CNC-시뮬레이터를 실행하여 프로그래밍하면서 모의 가공을 한다.
3) 기계 가공
실습 과제 2-1의 순서대로 기계 가공을 한다.
4) 정리 정돈
실습 과제 2-1의 순서대로 정리 정돈을 한다.
관계 지식
그 동안 배운 지식을 모두 활용한다.
CNC-시뮬레이터에 의한 실습
CNC-시뮬레이터의 여러 기능을 활용하여 프로그램을 작성하고 확인해 본다.
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................264 ....................
응용 과제
◈ 도 면 ◈
※도면 내용을 가공하기 위한 공구를 선택하고, 절삭 조건을 구하여 프로그래밍하여 가공한다.
도면 번호 2-6B 도면 이름 종합 과제
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1
2
3
소재
치수 80×80×20
4 재질 연강, Al
제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) 머시닝 센터 .....................................................................................................2.6..5
심화 과제
◈ 도 면 ◈
※도면 내용을 가공하기 위한 공구를 선택하고, 절삭 조건을 구하여 프로그래밍하여 가공한다.
도면 번호 2-6C 도면 이름 종합 과제
가
공
계
획
번
호
공 정 공구명
공구
번호
보정번호
(길이,지름)
절삭속도
(m/min)
이송속도
(mm/min)
비 고
프로그램 번호 : ________
프로그래머-학번:________
성명:________
날짜 : . . . 교시
1
2
3
소재
치수 100×80×25
4 재질 연강, Al
평가 기준표
영역 평 가 사 항 배점 득점
이해
1. 도면을 이해하고 필요한 공구를 선택할 수 있는가?
2. 적절한 절삭 조건과 공정 계획을 짤 수 있는가? 30
3. 프로그래 작성에서 가공 완성까지의 전 과정을 이해하고 있는가?
태도
1. 실습의 준비성 및 출결
2. 안전 및 유의 사항 준수 20
3. 실습후 정리 정돈
기능
1. 프로그램 작성
50
2. 공구 선택 및 절삭 조건, 공정 계획
3. CNC-시뮬레이터 조작
4. 기계 조작
5. 시간
총 계 100
머시닝 센터 제4장 프로그래밍 실습(화낙,센트롤,한국산전) ..........................................................................266 ....................
. 정리 학습 .
1. 머시닝 센터에는 있는데 CNC밀링에는 없는 장치는?
① ATC ② 조작판 ③ NC장치
④ 서보 모터 ⑤ 테이블
2. 지름 16mm인 고속도강 엔드밀로 강의 절삭할 때의
절삭 속도를 25m/min츠로 하였을 때, 주축 회전수는
얼마로 해야 하는가?
① 약 249rpm ② 약 497rpm
③ 약 994rpm ④ 약 1256rpm ⑤ 약 1562rpm
3. 머시닝 센터에서 좌표 명령 방법으로 잘못된 것은?
①절대치 명령은 프로그램 원점을 기준으로한다.
②절대치 명령은 G90으로 명령한다.
③증분치 명령은 공구의 현재 위치를 기준으로 한다.
④절대치 명령과 증분치 명령을 한 명령절에 명령할
수 있다.
⑤좌표어는 절대·증분에 관계없이 X, Y, Z를 사용한
다.
4. 다음 그림에서 A의 경로로 R50. 의 원호 가공을 하
고자 할 경우 맞는 명령은?
① G02 X50. Y70. R-50.;
② G02 X50. Y70. R50.;
③ G03 X50. Y70. R50.;
④ G03 X50. Y70. R-50.;
5. 다음 중 머시닝 센터에서 다른 기능을 하는 것은?
① G92 ② G50 ③ G54 ④ G55 ⑤ G56
6. 다음 중 머시닝 센터에서 다른 기능을 하는 것은?
① G82 ② G76 ③ G85 ④ G86 ⑤ G84
7. 다음 중 머시닝 센터에서 1회만 유효(one shot)한 코
드는?
① G00 ② G04 ③ G41 ④ G43 ⑤ G91
※다음 도면의 프로그램을 보고 빈 칸에 알맞은 답을
써 넣으시오.(공구 φ14 엔드밀)
O0002;
G40 G49 G80 ;
( 8. ) G91 X0 Y0 Z0 ;
G92 G90 X200. Y150. Z250. ;
G30 G91 Z0 ;
T01 ( 9. ) ;
G00 G90 X5. Y65. ;
G( 10. ) H01 Z20. S1000 M03 ;
Z-5. M08 ;
G01 Y34. (11.)100 ;
G00 Z20.
X53. Y65.
Z-5. ;
G01 X70. Y30. ;
G00 Z20.
X-15. Y-10.
Z-5. ;
G( 12. ) D11 G01 X5. ;
Y20. ;
X11. ;
G( 13. ) X23. Y32. R12. ;
G01 Y50. ;
X40. ;
X( 14. ) Y25. ;
Y20. ;
G02 X40. Y5. ( 15. ) ;
G01 X0. ;
G( 16. ) Y-10. ;
G00 Z50. M( 17. ) ;
G( 18. ) Z200. M( 19. ) ;
M( 20. ) ;
1.① 2.② 3.④ 4.① 5.② 6.⑤ 7.② 8. G28 9. M06 10. 49 11. F 12. 41 13. 03 14. 55. 15. R15. 16. 40
17. 09 18. 49 19. 19 20. 02
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