11.1 기본 프로그래밍

Basic Programming

일반적인 CNC 프로그램은 다음 세 부분이 있습니다.

1) 준비: 프로그램의 이 부분은 공작물과 공구 오프셋을 선택하고 절삭 공구를 선택하고 절삭유 펌프를 켜고 주축 회전수를 설정하고 축 동작에 대해 절대 또는 증분 위치 설정을 선택합니다.

2) 절삭: 프로그램의 이 부분은 공구 경로 및 절삭 동작의 이송속도를 정의합니다.

3) 완료: 프로그램의 이 부분은 주축을 치워 놓고 주축을 끄고 절삭유 펌프를 끄고, 공작물을 제거하여 검사할 수 있는 위치로 테이블을 이동합니다.

이것은 X=0.0, Y=0.0에서 X=-4.0, Y=-4.0까지 직선 경로를 따라 피삭재에 공구 1로 0.100"(2.54mm) 깊이 절삭을 하는 기본 프로그램입니다.

참고: 프로그램 블록은 해당 G 코드가 다양한 그룹에서 나오는 한, 두 개 이상의 G 코드를 포함할 수 있습니다. 동일 그룹의 두 개 G 코드를 한 프로그램 블록에 놓을 수 없습니다. 또한 블록 당 한 개 M 코드만 허용됩니다.

%
O40001(기본 프로그램) ;
(G54 X0 Y0은 공작물의 우측 상단 모서리에 있음) ;
(Z0은 공작물 상단에 있음) ;
(T1은 1/2" 엔드 밀) ;
(준비 블록 시작) ;
T1 M06(공구 1 선택) ;
G00 G90 G17 G40 G49 G54(안전 시작) ;
X0 Y0(제1 위치로 급속 이동) ;
S1000 M03(주축 켜짐 시계 방향) ;
G43 H01 Z0.1(공구 오프셋 1 켜짐) ;
M08 (절삭유 펌프 켜기) ;
(절삭 블록 시작) ;
G01 F20. Z-0.1(절삭 깊이로 이송) ;
X-4. Y-4. (선형 동작) ;
(완료 블록 시작) ;
G00 Z0.1 M09(급속 후진, 절삭유 펌프 꺼짐) ;
G53 G49 Z0 M05(Z 원점 복귀, 주축 꺼짐) ;
G53 Y0(Y 원점 복귀) ;
M30(프로그램 종료) ;
%

Preparation

다음은 예제 프로그램 O40001에서 준비 코드 블록들입니다.

준비 코드 블록 설명
% 텍스트 편집기에서 작성된 프로그램의 시작을 나타냅니다.
O40001(기본 프로그램) ; O40001은 프로그램의 이름입니다. 프로그램 이름 지정 규칙은 Onnnnn 포맷을 따릅니다. 즉, 문자 “O” 또는 “o” 다음에 5자리 숫자가 옵니다.
(G54 X0은 회전 중심점에 있음) ; 의견
(Z0은 공작물 정면에 있음) ; 의견
(T1은 단면 절삭 공구) ; 의견
T101(공구 및 오프셋 1 선택) ; T101은 공구 및 오프셋 1을 선택하고 공구 1로 공구 교환을 지령합니다.
G00 G18 G20 G40 G80 G99(안전 시작) ;

이것은 안전 시작 행이라고 불립니다. 공구를 교환한 후 매번 이 코드 블록을 배치하는 것이 좋습니다. G00은 그 다음의 축 이동이 급속 이동 모드에 있도록 정의합니다. G18은 절삭 평면을 XZ 평면으로서 정의합니다. G20은 좌표 위치 설정 단위를 Inches(인치)로 정의합니다. G40은 컷터 보정을 취소합니다. G80은 모든 고정 사이클을 취소합니다. G99는 기계를 Feed per Rev(회전수당 이송속도) 모드로 전환합니다.
G50 S1000(주축을 1000RPM으로 제한) ; G50은 주축을 최대 1000RPM으로 제한합니다. S1000은 주축 회전수 어드레스입니다. Snnnn 어드레스 코드를 사용하고, 여기서 nnnn은 원하는 주축 RPM 값입니다.
G97 S500 M03(CSS 꺼짐, 주축 시계 방향) ;

G97은 주속 일정(CSS)을 취소하여 S 값을 다이렉트 RPM 500으로 만듭니다. S500은 주축 회전수 어드레스입니다. Snnnn 어드레스 코드를 사용하고, 여기서 nnnn은 원하는 주축 RPM 값입니다. M03은 주축을 켭니다.

참고: 기어박스가 장착된 선반, 제어장치는 고속 기어 또는 저속 기어를 선택하지 않습니다. Snnnn 코드 앞에 있는 행에 M41 저속 기어 또는 M42 고속 기어를 사용해야 합니다. 이 M 코드에 대한 자세한 내용은 M41/M42 저속/고속 기어 오버라이드를 참조하십시오.
G00 G54 X2.1 Z0.1(제1 위치로 급속 이동) ; G00은 그 다음의 축 이동이 급속 이동 모드에 있도록 정의합니다. G54는 좌표계가 오프셋 화면의 G54에 저장된 공작물 오프셋의 중앙에 오도록 정의합니다. X2.0은 X축을 X = 2.0로 명령합니다. Z0.1은 Z축을 Z=0.1로 명령합니다. 
M08 (절삭유 펌프 켜기) ; M08은 절삭유 펌프를 켭니다. 
G96 S200(CSS 켜짐) ; G96은 CSS를 켭니다. S200은 올바른 RPM을 계산하기 위해 현재 직경과 함께 사용될 200ipm의 절삭 속도를 지정합니다.

Cutting

다음은 예제 프로그램 O40001에서 절삭 코드 블록들입니다.

절삭 코드 블록 설명
G01 Z-0.1 F.01(선형 이송) ; G01은 직선에 있는 그 뒤에 오는 축 이동을 정의합니다. Z-0.1은 Z축을 Z=-0.1로 명령합니다. G01은 어드레스 코드 Fnnn.nnnn이 필요합니다. F.01은 동작의 이송속도를 .0100"(.254mm)/Rev로 지정합니다.
X-0.02(선형 이송) ; X-0.02은 X축을 X =-0.02로 명령합니다.

Completion

완료 코드 블록 설명
G00 Z0.1 M09(급속 후진, 절삭유 펌프 꺼짐) ; G00은 급속 이동 모드에서 축 동작의 완료를 명령합니다. Z0.1은 Z축을 Z = 0.1로 명령합니다. M09는 절삭유 펌프의 작동 중지를 명령합니다.
G97 S500(CSS 꺼짐) ; G97은 주속 일정(CSS)을 취소하여 S 값을 다이렉트 RPM 500으로 만듭니다. 기어박스가 장착된 기계에서 제어장치는 명령된 주축 회전수를 기초로 고속 또는 저속 기어를 선택합니다. S500은 주축 회전수 어드레스입니다. Snnnn 어드레스 코드를 사용하고, 여기서 nnnn은 원하는 주축 RPM 값입니다.
G53 X0(X 원점 복귀) ; G53은 기계 좌표계와 함께 하는 이어지는 축 이동을 정의합니다. X0은 X축을 X = 0.0(X 원점 복귀)으로 이동하는 명령입니다.
G53 Z0 M05(Z 원점 복귀, 주축 꺼짐) ; G53은 기계 좌표계와 함께 하는 이어지는 축 이동을 정의합니다. Z0은 Z축을 Z = 0.0(Z 원점 복귀)로 이동하는 명령입니다. M05는 주축을 끕니다.
M30(프로그램 종료) ; M30은 프로그램을 종료하고 제어장치의 커서를 프로그램 상단으로 이동합니다.
% 텍스트 편집기에서 작성된 프로그램의 종료를 나타냅니다.

11.2 절대/증분 위치

Absolute vs. Incremental Positioning (XYZ vs. UVW)

절대(XYZ) 및 증분 위치 설정(UVW)은 제어장치가 축 동작 명령을 해석하는 방법을 정의합니다. X, Y 또는 Z를 사용하여 축 동작을 명령하면 축이 현재 사용 중인 좌표계의 원점에 대한 해당 위치로 이동합니다. U(X), V(Y), 또는 W(Z)를 사용하여 축 동작을 명령하면 축이 현재 위치에 대한 해당 위치로 이동합니다. 절대 프로그래밍은 대부분 상황에서 유용합니다. 증분 프로그래밍은 반복적이며 간격이 고른 절삭에 대해 더 효율적입니다.

11.3 공구/워크 오프셋 호출

Tool Offsets

공구 기능:

Tnnoo 코드는 그 다음 공구(nn)와 오프셋(oo)을 선택합니다.

FANUC 좌표계:

T 코드의 포맷은 Txxyy이며, 여기서 xx는 1부터 터릿에 있는 스테이션의 최대 수까지 공구 번호를 지정하며 yy는 1-50의 공구 형상과 공구 마모 인덱스를 지정합니다. 공구 형상 X와 Z 값은 공작물 오프셋에 추가됩니다. 인선 보정을 사용할 경우 yy는 반경, 테이퍼 치수 및 팁의 공구 형상 인덱스를 지정합니다. yy = 00이면 공구 형상이나 마모값이 적용되지 않습니다.

FANUC에 의해 적용된 공구 오프셋:

공구 마모 오프셋에서 음수의 공구 마모값을 설정하면 음의 축 방향으로 공구가 추가로 이동합니다. 따라서 O.D. 선삭과 면삭의 경우 X축에서 음의 오프셋을 설정하면 공작물 직경이 줄어들고 Z축에서 음의 값을 설정하면 피삭재가 표면에서 멀어집니다.

참고: 공구 변경을 수행하기 전에 X 또는 Z 동작은 필요하지 않으며 대부분의 경우 X 또는 Z가 원점 위치로 복귀하는 데 시간이 소모됩니다. 하지만 공구와 고정장치 또는 공작물 사이의 충돌을 방지하기 위해 공구 교환 전에 X 또는 Z를 안전한 위치로 지정해야 합니다.

낮은 에어 압력이나 불충분한 볼륨은 터릿 고정/고정 해제 피스톤에 적용된 압력을 줄이며 터릿 인덱스 시간이 느려지거나 터릿의 고정 해제를 하지 못합니다.

공구를 로드하거나 교환하는 방법:

1. [POWER UP/RESTART] 또는 [ZERO RETURN]을 누른 다음 [ALL]을 누릅니다. 제어장치가 공구 터릿을 정상 위치로 이동시킵니다.

2. [MDI/DNC]를 눌러 MDI 모드로 전환하십시오.

3. [TURRET FWD] 또는 [TURRET REV]를 누릅니다. 기계가 터릿을 다음 공구 위치로 인덱싱합니다. 화면의 우측 하단에 있는 Active Tool(활성 공구) 창에 현재 공구가 표시됩니다.

4. [CURRENT COMMANDS]를 누르십시오. 화면의 우측 상단에 있는 Active Tool(활성 공구) 화면에 현재 공구가 표시됩니다.

11.4 인선 보정

Tool Nose Compensation - Programming

인선 보정(TNC)은 컷터 크기가 다를 때 또는 정상적인 컷터 마모 시에 사용자가 프로그래밍된 공구 경로를 조정할 수 있는 기능입니다. TNC에서는 프로그램을 실행할 때 최소 오프셋 데이터를 입력하기만 하면 됩니다. 추가 프로그래밍을 할 필요가 없습니다.

인선 보정은 인선 반경을 변경할 때 사용되며, 곡면 절삭 또는 테이퍼 절삭의 경우 컷터 마모가 고려됩니다. 프로그래밍된 절삭이 X 또는 Z축을 따라서만 이루어질 때는 일반적으로 인선 보정을 사용할 필요가 있습니다. 테이퍼 절삭과 원형 절삭의 경우 인선 반경이 변하므로 과소절삭 또는 과잉절삭이 발생할 수 있습니다. 그림에서 설정 직후 C1은 프로그래밍된 공구 경로를 절삭하는 컷터의 반경이라고 가정하겠습니다. 컷터가 C2로 마모되므로 조작자는 공구 형상 오프셋을 조정하여 공작물 길이와 직경을 조정할 수 있습니다. 이럴 경우 좀더 작은 반경이 생깁니다. 인선 보정을 사용할 경우 올바른 절삭이 이루어집니다. 제어장치는 프로그래밍된 경로를 제어장치에서 설정된 인선 반경 오프셋에 기초하여 자동으로 조정합니다. 제어장치는 코드를 변경하거나 생성하여 올바른 공작물 형상 절삭을 수행합니다.

인선 보정 없는 절삭 경로:

[1] 공구 경로

[2] 마모 후 절삭

[3] 원하는 절삭.

인선 보정이 있는 절삭 경로:

[1] 보정된 공구 경로

[2] 원하는 절삭 및 프로그래밍된 공구 경로.

참고: 두 번째 프로그래밍된 경로는 최종 공작물 치수와 일치합니다. 공작물은 인선 보정을 사용하여 프로그래밍할 필요가 없지만 프로그램 문제를 쉽게 탐지하고 해결할 수 있어 선호하는 방법입니다.

11.5 하위 프로그램

Subprograms

하위 프로그램:

  • 한 프로그램에서 여러 차례 반복되는 일련의 명령입니다.
  • 메인 프로그램에서 명령을 여러 차례 반복하는 대신에 별도의 프로그램에 기록됩니다.
  • M97 또는 M98와 P 코드로 메인 프로그램에서 호출됨.
  • 반복 카운트에 대한 L이 포함될 수 있습니다. 하위 프로그램 호출은 메인 프로그램이 다음 블록을 계속하기 전에 L 횟수만큼 반복합니다.

M97을 사용하는 경우:

  • P 코드(nnnnn)가 로컬 하위 프로그램의 블록 번호(Nnnnnn)와 같습니다.
  • 하위 프로그램이 메인 프로그램 내에 있어야 합니다.

M98을 사용하는 경우

  • P 코드(nnnnn)가 하위 프로그램의 프로그램 번호(Onnnnn)와 같습니다.
  • 하위 프로그램이 메모리에 있지 않으면 파일 이름이 Onnnnn.nc이어야 합니다. 기계가 하위 프로그램을 찾기 위해 파일 이름에는 O, 선행 0, .nc가 포함되어야 합니다.
  • 하위 프로그램은 활성 디렉토리에, 또는 설정 251/252에서 지정된 위치에 상주해야 합니다. 하위 프로그램 검색 위치에 대한 자세한 내용은 5페이지를 참조하십시오.

고정 사이클은 하위 프로그램의 가장 일반적인 사용 예입니다. 예를 들어, 일련의 구멍에 대한 X 및 Y 위치를 별도의 프로그램에 넣어야 합니다. 그러면 해당 프로그램을 고정 사이클의 하위 프로그램으로 호출할 수 있습니다. 각 공구의 위치들을 한 번 쓰는 대신에 어떤 수의 공구에 대해서도 위치들을 한 번만 씁니다.

Setting Up Search Locations

프로그램이 하위 프로그램을 호출할 때 제어장치가 우선 활성 디렉터리에서 하위 프로그램을 찾습니다. 제어장치가 하위 프로그램을 찾을 수 없는 경우 설정 251 및 252를 사용하여 다음 찾을 곳을 결정합니다. 자세한 내용은 해당 설정을 참조하십시오.

설정 252에서 검색 위치 목록을 구축하는 방법:

  1. 장치 관리자 (프로그램 목록)에서 목록에 추가하려는 디렉터리를 선택하십시오.
  2. F3을 누르십시오.
  3. 메뉴에서 설정 252 옵션을 강조 표시한 다음 ENTER를 누르십시오.

    제어장치가 설정 252에서 검색 위치 목록에 현재 디렉터리를 추가합니다.

결과: 

검색 위치 목록을 보려면 설정 페이지에서 설정 252의 값을 확인하십시오.

Local Subprogram (M97)

이 코드는 같은 프로그램 내에서 행 번호(N)에 의해 참조되는 하위 프로그램(하위 프로그램)을 호출합니다. Pnn 코드가 요구되며 이 코드는 같은 프로그램 내의 행 번호와 일치해야 합니다. 이 코드는 프로그램 내의 하위 프로그램들에 유용하며 별도의 프로그램을 요구하지 않습니다. 하위 프로그램은 M99로 종료되어야 합니다. M97 블록의 Lnn 코드는 하위 프로그램 호출 nn 횟수를 반복합니다.

%
O69701(M97 로컬 하위 프로그램 호출) ;
M97 P1000 L2(L2는 N1000 라인을 두 번 실행함) ;
M30;
N1000 G00 G55 X0 Z0 (M97 P1000 실행 후 N 라인 실행) ;
S500 M03;
G00 Z-.5 ;
G01 X.5 F100. ;
G03 ZI-.5 ;
G01 X0 ;
Z1. F50. ;
G28 U0 ;
G28 W0 ;
M99;
%

External Subprogram (M98)

P - 실행할 하위 프로그램 번호
L - 하위 프로그램 호출을 (1-99)회 반복합니다.
(<PATH>) - 하위 프로그램의 디렉터리 경로

M98은 하위 프로그램을 M98 Pnnnn(여기서 Pnnnn은 호출할 프로그램 번호) 또는 M98(/Onnnnn)(하위 프로그램으로 이어지는 장치 경로) 형식으로 호출합니다.

하위 프로그램은 메인 프로그램을 복귀하기 위한 M99를 포함하고 있어야 합니다. Lnn 횟수를 M98 블록 M98에 추가하여 하위 프로그램을 nn 횟수만큼 호출하고 나서 다음 블록으로 이동할 수 있습니다.

프로그램이 M98 하위 프로그램을 호출하면 제어장치가 메인 프로그램의 디렉터리에서 하위 프로그램을 찾습니다. 제어장치가 하위 프로그램을 찾을 수 없으면 설정 251에서 지정된 위치를 찾습니다. 제어장치가 하위 프로그램을 찾을 수 없는 경우 경보가 발생합니다.

M98 예시:
하위 프로그램은 메인 프로그램(O00002)과 별도의 프로그램(O00100)입니다.

%
O00002(프로그램 번호 호출);
M98 P100 L4 (O00100 하위 4번 호출) ;
M30;
%
%
O00100(하위 프로그램);
M00 ;
M99(메인 프로그램으로 돌아가기) ;
%

%
O00002(경로 호출);
M98(USB0/O00001.nc) L4(O00100 하위 4번 호출) ;
M30;
%
%
O00100(하위 프로그램);
M00 ;
M99(메인 프로그램으로 돌아가기) ;
%

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