스케일링 및 미러 이미지 기능과 좌표 회전

스케일링 및 미러 이미지 기능

프로그램을 간단하게 작성할 수 있는 옵션(Option) 기능 중에 스케일링(Scaling) 및 미러이미지(Mirror image)가 있습니다. 이 기능들은 지령 모드가 G51이며 취소 모드는 G50으로 동일하고 단독 블록으로 지령해야 합니다. 해당 기능은 조금 어려운 부분이긴 하지만 실무를 직접 담당하는 엔지니어들은 정확히 이해하여 실제 금형 가공 등의 프로그램에 직접 적용하면 매우 편리한 기능입니다.

 

스케일링(G50, G51)

스케일링이란 어떤 일정한 하나의 형상을 확대 혹은 축소하여 프로그램할 수 있는 기능입니다. 크기는 다르지만 모양이 동일한 형상을 2개 이상 가공할 경우에 각각 프로그램하는 것보다 형상 하나를 프로그램하고 나머지는 이 기능을 이용하여 프로그램을 간단히 할 수 있습니다. 적용하는 배율도 전체 배율뿐만 아니라 각 축의 배율을 다르게 지령할 수도 있으므로 사용 용도가 매우 넓은 편입니다. 

 

스케일링 기능을 이용하기 위해서는 로컬 좌표계 지령과 보조 프로그램이 주로 같이 사용되는데, 반복 형상 하나를 보조 프로그램(Sub Program)화하고 다른 형상의 중심정에 로컬 좌표계 원점을 설정한 다음에 앞의 지령 형식과 같이 스케일링 지령(G51 X_ Y_ P_ ;)을 하고, 그 후에 보조 프로그램을 불러서 가공하는 형식입니다.

 

미러이미지(G50, G51)

동일한 가공 형상이 한축(X, Y, Z 축 중 하나) 이상에 대칭으로 있을 때, 원본 형상 하나만 프로그램을 작성하고 미러 이미지(Mirror Image) 기능을 지령하여 대칭인 형상을 가공할 수 있습니다. 스케일링 기능과 마찬가지로 전체 확대 및 축소도 가능하며 각 축마다 배율을 다르게 하여 크리를 조절할 수도 있습니다. 

지령 형식도 스케일링 지령과 유사하지만 어드레스 I, J, K 다음에 어느 한 축 이상이라도 '-' 값이 지령되어야 미러 이미지 지령이 됩니다.

 

좌표 회전 기능(G68, G69)

평면상의 도면 형상을 프로그램이 쉽게 수평 또는 수직으로 회전시킬 수 있습니다. 수평에서 R각도로 기울어진 형상을 프로그래밍하려면 삼각함수로 계산하여야 하는 어려움이 생깁니다. 이러한 경우 제품의 도형을 회전하여 수평위치에 두고서 프로그래밍을 하고 가공은 기울어진 실제 형태대로 할 수 있는 아주 편리한 기능입니다. 해당 기능은 수평 및 수직으로 설치가 다소 어려운 특수한 공작물이나, 원주상에 일정한 형태가 반복되는 어려운 형상에도 응용될 수 있습니다. 

좌표 회전 지령(G68 X_ Y_ R_ ;)은 G68을 만나면 X, Y로 지령한 점을 중심으로 해서 R로 지령한 각도로 회전합니다. X, Y 지령을 생략하면 현 위치가 회전 중심이 되고 R지령을 생략하면 파라미터 6411번에 설정되어 있는 값만큼 회전합니다.

사용자 매크로

캠(Cam)과 같이 복잡한 수학식으로 표시되는 곡선 형상을 수동 프로그래밍하여 가공하기는 매우 어렵습니다. 포물선으로 그려지는 2차 함수의 경로를 따라 가공한다 하더라도 포물선을 수많은 미세 구간으로 나누어 각각의 좌표값을 계산하고 직선이나 원호 지령을 직접 해야 하는데 이것 또한 불가능한 일입니다.

 

이런 복잡한 계산식을 변수로 프로그램하여 입력하고 CNC 장치로 연산하게 하여 가공하는 방법이 있습니다. 이를 사용자 매크로(User Macro) 혹은 변수를 사용하는 의미에서 변수 프로그램(Variable Program)이라 합니다. 사용자 매크로 프로그램은 한 부분의 기능을 위하여 작성 및 저장해두고 필요할 때 호출하여 사용하는 부분은 보조 프로그램의 기능과 같습니다. 그러나 기능면에서 훨씬 다양하고 사용범위가 넓습니다.

 

-프로그램 형식

매크로 프로그램의 형식은 일반 프로그램과 유사하지만 변수를 사용하여 연산 및 제어 지령을 할 수 있는 점이 크게 다릅니다.

프로그램 번호('O+4자리 수') - 가공지령(변수, 연산 지령, 제어 지령이 가능함) - 메크로 프로그램 종료는 'M99"로 합니다.

-변수의 사용

매크로 프로그램 중에 어떤 어드레스에 직접 수치를 입력하지 않고 임의의 변수로 지정하고, 매크로 프로그램을 호출할 때 해당 변수의 수치값을 지령해야 합니다.

-변수의 표현

 변수의 표현 방식은 기호 '#'과 숫자, 문자 혹은 수식으로 합니다.

-형식 : #[<식>]

      예) #[#105], #[#1005-1]

-변수의 이용

 어드레스에 이은 데이터(수치)를 변수로 지령할 수 있습니다. 

-형식 : <어드레스>#i 혹은 <어드레스>-#i

-연산 지령

연산 지령 각각의 변수를 일반 산술식과 같이 연산합니다.

 

매크로 프로그램의 호출

매크로 프로그램의 호출에는 지령된 블록에서만 호출하는 단순호출과 호출 모드의 각 블록에서 호출하는 모달호출이 있습니다. 단순호출할 때에는 G65를, 모달호출할 때에는 G66의 G코드를 사용합니다. 모달호출을 하면 취소(G67) 지령이 있을 때까지 매 블록마다 매크로 프로그램을 호출합니다. 단, 보조 가능(M기능) 지령한 블록을 호출하지 않습니다.

G65, G66(매크로 프로그램 호출)과 다음 글에 소개할 M98(보조 프로그램 호출)을 비교하면 다음과 같은 차이점이 있습니다.

 

G65는 변수를 블록 끝에 지정할 수 있지만 M98은 지정할 수 없고, M98지령 블록에 다른 지령이 있으면 그것을 실행한 후 보조 프로그램으로 분기하나 G65는 바로 분기합니다. 또한,  G65블록의 호출 다중도는 G66과 합해서 2중까지이지만 M98 보조 프로그램은 최대 7중까지입니다.