7.1 준비기능(G기능, Preparation function)
준비기능(G기능은 어드레스 G와 함께 00부터 99까지 숫자를 지령하고 (G00-G99) 제어장치의 기능을 동작하기 위한 준비를 하기 때문에 준비기능이라고 하며, 다음의 두 가지로 구분된다.
1. One shot G-code와 Modal G-code의 사용방법
N10 G00 X32.0 Z2.0; G00이 유효
N20 G01 X40.0 Z-2.0; N20-N40 G01이 유효
N30 Z-20.0;
N40 X44.0
N50 G04 P500; G04는 이 블록에서만 유효
N60 G03 X50.0 W-2.0 R2.0; G03이 유효
N70 G01 Z-45.0; G01 이 유효
2. 위치결정(GOO)
위치결정은 GOO으로 지령하며 이동지점까지의 좌표치(또는 이동량)를 지령한다. 주로 비절삭 구간에서 공구를 급속으로 이동할 때 사용하며 절대지령은 좌표계의 원점(X, Z)으로부터의 좌표치를 지령하며, 증분지령은 공구의 현재위치(U, W)로부터 이동거리를 지렁한다. 특히 위치결정에서 공구와 공작물간의 충돌에 주의를 해야 한다.
GOO X(U)_Z(W)_;
2축이 지령된 경우 공구의 이동은 2축이 동시에 하지만 이동경로는 직선이 아니며, 통상 위 그림 7. 2 와 같이 비직선 보간형으로 위치 결정된다. 그 이유는 X축과 Z축이 각각 독립적으로 이송하기 때문이다. 또한, 위치결정에서 실제로 A에서 B로 공구를 공작물에 접근시킬 때는 공구와 공작물의 충돌하지 않도록 공작물의 지름보다 크게 위치를 정해야 한다. 또한 어떤 물체를 순간적으로 이동 내지는 정지 시킬 때 다음 그림과 같이 자동적으로 가감속이 되어 부드러운 이동과 정지가 되며, 이동속도가 변화할 때도 자동적으로 가감속이 되게 한 것을 자동 가감속이라 한다.
3. 직선보간(G01)
직선보간은 G01로 지령하며 공구를 현재위치에서 지령하는 위치까지 직선으로 절삭이송 된다. 좌표계의 원점 (X, Z) 또는 현재위치(U, W)로부터 이송 속도 F로 지정된 속도로 직선 이동시키는 기능이다. 또한, F로 지정된 이송 속도는 새로운 지령을 할 때까지 유효하므로 일일이 지정할 필요는 없다.
G01 X(U) Z(W) F_;
G01 X60.0 235.0 F0.2; (절대지령)
G01 U30.0 W-35.0 F0.2; (중분지령)
G01 X60.0 W-35.0 F0.2;(혼합지령)
G01 U30.0 235.0 F0.2; (혼합지령)
4. 원호보간(G02, G03)
원호보간은 G02, G03으로 지령하며 공구를 현재위치에서 이동위치까지를 원호로 절삭이송한다.
[프로그램]
N10 G01 Z-15.0 F0.2;
N20 X26.0;
N30 G03 X30.0 W-2.0 K-2.0;
또는 G03 X30.0 W-2.0 R2.0;
N40 G01 Z-37.0;
N50 G02 X36.0 Z-40.0 I3.0;
또는 G02 X36.0 Z-40.0 R3.0;
N60 G01 X46.0;
N70 G03 X56.0 W-5.0 K-5.0;
또는 G03 X56.0 W-5.0 R5.0;
N80 G01 Z-65.0;
위의 프로그램에서 시퀀스 번호 N30 에서는 절대방식과 증분방식을 혼용해서 G03 X30.0 W-2.0 R2.0;으로 사용하는 것이 좋다. 특히, 도면이 복잡하거나 원호 등을 프로그램 할 때는 절대방식과 증분방식을 혼용해서 사
용하므로 프로그램을 쉽게 할 수 있다. 원호보간에서 R 지령과 I. K 지령의 차이는 다음과 같다. R 지령은 시작
점에서 종점까지를 반지름 R로 연결시켜 주면 가공이 되고 I, K 지령은 시작점과 종점의 좌표 및 원호의 중심점을 서로 연결하여 원호가 성립되는지를 판별하여 가공하고 원호가 성립되지 않은 경우에는 알람(alarm)이 발생하여 불량을 방지 할 수 있다. 다시 말하면, R 지령을 할 경우에는 시작점과 종점의 좌표가 정확하지 않으면 시각적으로 확인하기 어려운 R 형상의 불량이 발생한다. 그러나 R은 일반적으로 옵션(option) 기능으로 되어 있지만 CNC공작기계 구입시 대부분 선택하는 사양이므로 프로그램만 잘하면 프로그램 할 때 I. K 지령보다는 R 지령이 쉽다.
5. 자동면취(모서리)와 코너 R
직각으로 만나는 두 개의 면 사이에 생기는 면취나 코너 R을 가공할 때 I. K와 R을 사용하여 프로그램을 간단히 할 수 있다. 이런 경우에 X축이나 Z축의 1개의 지령을 사용하며 I. K값은 반지름 지령을 한다.
6. 휴지(G04)
일시정지(Dwell) 기능이라고도 하며, 프로그램에 지정된 시간 동안 공구의 이송을 잠시 중지시키는 지령이다. 이러한 기능은 홈가공이나 드릴가공을 할 때 간헐이송에 의해 칩을 절단하거나 홈가공시 회전당 이송에 의한 진원 가공을 할 때 사용한다.
[프로그램]
N10 GOO X62.0 2-25.0
N20 G01 X40.0 F0.1;
N30 G04 X1.5;(U1.5; P1500) 1.5초간 휴지(Dwell)
N40 G00 X62.0;
7. 원점 복귀(G28. G30)
(1) 자동원점 복귀(G28)
위 지령에 의해 공구를 기계 고유의 위치 (기계 기준점)로 자동 복귀시킨다. 기계에 설정되어 있는 고유의 위치, 이것을 일반적으로 기계 기준점이라 하며, 이 기계 기준점으로 공구를 이동시키는 것을 원점복귀라 한다.
G28 X(U)_ Z(W)_;
G28의 블록을 실행하면 공구는 공구의 중간점을 경유해서 급속이송으로 기계 기준점으로 이동한다. 기계 기준점으로 공구가 복귀하는 도중에 설정된 위치로써, 공작물 좌표계를 설정하는 경우의 공구 출발점을 중간점 설정한다. 동작은 지령된 중간점을 거쳐 원점으로 복귀한다. CNC선반에서 전원을 ON했을 때 반드시 원점복귀(Reference point return)를 하여야 하
며, NC리셋트 상태일 때 공구의 현재위치를 중간점(이동량 0)으로써 지령하면 좋다. 전원 투입 후 원점복귀를 함으로써, 기계 기준점을 중심으로 한 기계 좌표계가 설정된다. 전원투입 후에는 반드시 원점복귀를 해야 한다. 거쳐서 원점복귀하게 되며 지령된 위치가 원점에 도달하면 원점복귀 램프(Lamp)가 점등된다.
(2) 제2원점 복귀(G30)
공구를 교환하기 위해서는 공구대를 공구교환 위치로 이동시켜야 한다. 이때 기계원점에서 공구를 교환하면 기계 원점은 보통 각 축의 끝에 있으므로 이곳까지 이동하는데 많은 시간이 걸린다.
G30 X(U)_ Z(W)_;
공작물과 간섭이 생기지 않는 범위에서 가까운 곳에 제2 원점을 정하여 이곳에서 공구를 교환하면 가공 시간을 단축할 수 있다. 제2원점은 기계원점에서 떨어진 거리 (기계 좌표값)를 파라미터(Parameter)에 입력하여 설정한다. G30 명령은 기계원점 복귀 후 유효하게 된다.
8. 나사 가공(G32)
G32 지령으로 평행나사, 테이퍼 나사, 정면(Scroll) 나사의 가공이 가능하다.
G32 X(U)_ Z(W)_ F(E)_;
X와 Z는 나사가공의 끝점 좌표 값이고, U와 W는 시작점에서 끝까지 움직인 거리를 지정한다. F는 나사의 리드(lead)를 지정하며, E는 인치의 피치(Pitch)를 mm로 바꾼 수치로 지령한다.
나사 가공시에는 주축속도 검출기(Position coder)의 1회전 신호를 검출하여 나사절삭이 시작되므로 공구가 반복하여도 나사절삭은 동일한 점에서 시작된다. 또한, 나사가공은 공작물 지름의 변화가 작으므로 주축 회전수 일정제어(G97)로 지령해야 하고 불안전 나사부를 고려하여 프로그램을 해야 하며, 피드 홀더(Feed holder) 버튼을 눌러도 한 사이클 가공이 끝난 후에 이송이 중지된다.