공구 길이 보정과 좌표계 설정

공구 길이 보정

(G43 공구 길이 보정 +, G44 공구 길이 보정 -, G49 공구 길이 보정 취소) 

머시닝센터 가공은 매거진(Magazine)의 수많은 공구들을 순차적으로 교환하면서 여러 공정을 일관되게 작업할 수 있는 것이 특징으로 공구 길이 보정이란 기준 공구 하나에 대한 다른 공구들의 상대적인 길이를 측정하여 보정 화면에 입력해 두고서 해당 공구를 사용할 때 기계에 알려주어 길이를 보정하는 기능입니다. 

 

기준 공구를 일정한 평면 위에 올려놓고 그 위치를 Z0으로 설정한 뒤에 다른 공구를 동일 평면 위에 가져오면 상대적인 길이 차이를 알 수 있습니다. 만약에 공구 길이 보정을 하지 않고 프로그램하여 가공한다면 기준 공구보다 짧은 공구는 공작물에 도달하지 않으며 긴 공구는 공작물에 충돌하는 현상이 발생하게 됩니다.

 

공구 길이 보정량 측정 방법을 순서대로 설명드리겠습니다.

일단 윗면이 평평한 재료를 테이블에 고정시킨 뒤(하이트 프리세터를 이용하면 편리)에  기준 공구 인선부를 이동시켜 윗면에 접하게 합니다. 그 뒤 조작판에 상대 좌표계 Z값을 '0'으로 입력하고 , 측정할 공구로 교환하여 그 공구 선단을 평면 위에 접하게 합니다. 그 상태의 상대 좌표계 Z값을 해당 공구 번호의 H값에 입력하면 완료됩니다. (H : 보정량을 입힌 공구번호)

 

-공구 위치 보정

(보정량만큼 연장 G45, 보정량만큼 축소 G46, 보정량의 2배 연장 G47, 보정량의 2배 축소 G48)

 

공작물을 가공할 때 공구의 반지름(R)이나 지름만큼 중심의 이동거리를 연장 혹은 축소해야 될 경우가 있는데 공구 위치보정은 G45에서 G48까지의 지령에 의해 지정된 축의 이동거리를 보정 화면에 설정한 값이나, 혹은 그 2배만큼 연장, 축소할 때 사용하는 기능입니다. 해당 기능은 보정과 유사한 개념으로 최근에는 거의 사용하지 않지만 1회 유효 G코드로서 프로그램에 적절히 이용하면 편리할 것입니다. 실제 보정량으로 반지름을 보정할 때는 D코드, 공구 길이를 보정할 때는 H코드를 선택할 수 있습니다. D코드로 지령 시 보통 보정량의 2배는 공구지름값입니다.

 

머시닝센터 공작물 좌표계 설정

머시닝센터 가공 프로그램을 작성할 때는 먼저 부품 도면을 보고 여러 공정을 검토한 다음에 프로그램 작성이 비교적 쉽고, 소재의 측정이 쉬운 모서리부나 중심의 한 점을 공작물 원점으로 정해야 합니다. 항상 고정되어 있는 고유의 기계 원점에서 프로그래밍 시 지정한 공작물 원점까지의 거리를 실제로 측정해야 하는데 이 작업을 세팅(Seeting)이라 합니다. 세팅 과정도 매우 중요하고 반복 연습이 필요한 작업으로 각 축마다 세팅한 값을 기계에 적용해주어야만 공작물 좌표계가 설정되며 공작물 좌표계 설정 방법에는 3가지가 있습니다.

 

-공작물 좌표계설정 (G92)

일반적으로 사용하는 방법이며, 공작물 원점으로 지정한 점에서 기준 공구 인선부까지의 거리(기계 원점까지의 거리)를 적용합니다. 항상 기계를 원점복귀시키고 좌표계를 설정하여야 하기에 다소 번거롭습니다. 그러기에 공작물을 세팅한 다음 공구 인선부를 공작물 원점의 가까운 곳에 위치시키고 공작물 원점에서의 거리(벡터량)를 지령하는 방법으로 원점 복귀 블록을 생략할 수도 있습니다.

 

-기계 좌표계 선택(G53) 병행 사용

많이 사용되는 기능은 아니지만 기계 원점까지 복귀시키지 않고 기계 좌표계 선택 기능(G53)을 이용하여 좌표계 설정이 가능합니다. 1회 유효 G코드로 절대 지령에서는 유효하지만 증분 지령에서는 무효가 됩니다. 이 기능은 공구 교환 위치등 기계 고유의 위치로 이동시키고자 할 때도 사용됩니다.

 

-원점을 세팅하면서 (공작물 좌표계 선택 G54~G59) 동시 설정

최근에 가장 많이 사용하는 방법으로 '워크 보정 화면'의 공작물 좌표계 G54~G59에 세팅하여 측정한 그 값을 입력하여 두고 공작물 좌표계 설정 시 선택하는 방식입니다. 입력 방법은 수동으로 직접 하거나, G10의 데이터 설정 기능을 이용하여 할 수 있습니다. 해당 방법은 한 번에 6개까지 공작물 원점을 입력할 수 있고, 하나의 공작물일 때는 대부분 G54에 입력하며, 좌표값은 기계 원점 기준이기에 음수(-)가 되어야 합니다. G54~G59를 공작물 좌표계 1~6이라 하고 파라미터에 순차적으로 1221~1226번에 설정되어 있습니다. 

 

공작물 원점 세팅

공작물 좌표계를 설정할 때 앞서 나열한 어떤 방법을 이용하더라도 공작물 원점 세팅은 반드시 필요합니다. 이 작업을 할 때 사용하는 공구는 터치 센서(Touch sensor)가 최근 많이 사용되지만 전기가 통하지 않는 비철금속은 좌표 설정을 할 수 없는 단점과 가격이 비싸기에 작업 현장에서나 교육기관 등에서 정밀하지 않은 경우에는 엔드밀로 흔히 사용합니다.

어떤 공구를 사용해도 기본적인 설정 방법은 비슷하며, 20mm 엔드밀의 경우로 아래에 설명드리겠습니다.

 

1. 공작물을 테이블 위에 고정시킵니다.

 

2.'반자동'모드에서 엔드밀을 회전시키고, '핸들운전'을 선택하여 소동 펄스(MPG)를 돌려 X축의 음방향에서 서서히 공작물에 접촉시킨 후에 '위치선택' ㅡF1을 누르고 '상대 0 SET-F4 또는 'X0'을 차례로 누르면 상대 좌표 X값이 0.000.으로 됩니다.

 

3.'취소;를 누른 다음 Y축의 음방향에서 측면에 접촉시키고 '2번 항목'을 반복하면 상대 Y좌표값이 0.000으로 됩니다.

 

4. 다시 '취소'를 누르고 이번에는 Z 축 설정을 위해 공구를 공작물에 간섭받지 않도록 위쪽으로 이동시킵니다. 마찬가지로 상단 표면에 접촉시킨 후에 '2번 항목'을 반복하여 Z의 상대좌표값을 0.000이 되게 합니다.

 

5.X, Y축상으로는 엔드밀 중심이 반경 10mm만큼 음방향에 있으므로 상대 좌표 X, Y값이 +10이 되도록, Z값은 0이 되도록 공구를 위치시킨 다음에 주축을 정지시키고 '기계 좌표'를 선택하여 그 값을 읽으면 기계 원점과 공작물 원점과의 거리가 됩니다.