7.2 보정기능
1. 공구 인선 R 보정(G40, G41, G42)
인선 R 보정 지령에 의해 공구의 절삭 인선부에 있는 인선 R에 의해 생기는 형상오차를 자동 보정한다. 일반적으로 공구의 선단부에는 인선 R(또는 노이즈R)이 있기 때문에, 프로그래밍으로 지령하는 인선위치는, 실제로는 존재하지 않는 것이다. 그래서 이 인선위치를 가상인선이라 부른다. 인선 R의 보정을 하지 않고 가상인으로 지하면, 그림 7. 13처럼 X축
이나 Z축에 평행 또는 수직한 부분에서는 프로그램대로 가공을 하지만, 테이퍼절삭이나 원호절삭 또는 공작물의 회전중심 부근에서는 과소절삭이나 과다절삭이 발생한다. 이 때문에 테이퍼 절삭에서는 그림 7. 14처럼 인선 R을 보정한 공구경로
를 지렁할 필요가 있다. 같은 방법으로 원호절삭에서도 인선R을 보정한 공구경로를 지령할 필요가 있다.
인선 R의 보정량을 수계산으로 하여 이처럼 보정량을 수계산으로 하면서, 인선 R을 고려한 프로그래밍을 하기란 매우 번거롭다. 이런점에 있어서 인선 R 보정기능은 NC장치가 인선 R의 보정량을 계산하면서 공작물의 형상대로 공구경
로를 생성하는 기능이다. 인선 R 보정기능은 준비기능의 G41, G42(G40)을 지령함으로써, 인선 R의 보정 모드가 설정된다.
(1) G40(인선 R 보정 취소) : 인선 R 보정을 해제하고, 프로그램 경로상으로 인선위치를 되돌린다.
(2) G41(인선 R 보정(좌측)) : 프로그램 경로의 진행방향에 대하여, 공구를 공작물의 좌측으로 보정한다.
(3) G42(인선 R 보정 (우측)) : 프로그램 경로의 진행방향에 대하여 공구를 공작물의 우측으로 보정한다.
공작물의 좌측을 공구가 진행하는 경우에는 G41을, 공작물의 우측을 공구가 진행하는 경우에는 G42 를 지령한다. G41, G42를 실행하면, 인선 R보정 모드로 되고, 그림 7. 18처럼 공구는 항상 이동지령 위치의 공작물에 대하여 수직선상으로 인선 R중심이 위치결정된다. 즉, 가상인선으로부터 인선 R 만큼 보정된 위치로 위치 결정된다.
G40은 G41 및 G42로 설정된 인선 R의 보정 모드를 취소하는 지령으로 G40을 실행하면 인선 R 보정취소 모드로 되고, 지렁치 대로 위치결정을 행한다. 인선 R의 보정량은 그림 7. 19처럼 NC장치의 공구보정량 설정화면에서, 공구기능으로 지령된 공구 보정번호와 같게하고, 인선 R 보정량 및 가상인선 번호를 입력한다. 인선 R 보정량은 공구 인선 R의 크기를 입력한다. 또 가상 인선 번호는 공구 인선의 형상, 용도에 따라서 그림 7. 20 과 같이 0~9 수치 중에서 선택하여 입력한다. 공구의 가상인선과 실제 공구 절인 형상을 그림 7.21에 나타내었다. 공구에 가상인선 번호를 설정하면 지령된 가상인선 위치를 기준으로 해서 인선 R이 자동적으로 보정된다. 인선 R 보정의 프로그래밍은 일반적으로 다음과 같이 한다.
공구의 이동개시 블록에 G42(또는 G41)를 지령한다. 처음 블록을 실행하면 G41(또는 G42)의 보정이 되고, G42(또는
G41)이 지령된 블록을 스타트 업 블록(start up block)이라 부르고, 스타트업 블록을 실행하면 G41 (또는 G42) 보정 모드로 되고 공구는 인선 R만큼 보정된 위치로 위치 결정된다. 그 다음은, 지금까지와 같이 가공형상에 따라 공구이동의 좌표치를 지령한다. 가공이 종료되어 공구를 공작물로부터떨어뜨리는 블록에는 G40의 인선 R 보정 취소를 지령한다. G40 블록을 실행하면 인선 R 보정은 해제되고 공구는 가공개시 위치로 돌아간다.
인선 R 보정에서는 다음과 같은 점을 유의해서 프로그래밍 한다.
(1) 인선 R 보정의 스타트 업 블록은 원호절삭의 블록에서는 지령할 수없다. GOO 또는 G01 블럭으로 스타트 업한다.
(2) 인선 R 보정은 필히 G40으로 인선 R 보정을 취소해서 종료시킨다.
(3) 인선 R 보정모드 중에, 공구이동이 되지 않는 블록이 2개 이상이면, 공구는 전 블록의 종점에 수직한 위치로 위치 결정된다.
(4) 공작물 회전중심부의 배꼽이 생기는 것을 방지하려면 회전중심보다도 인선 R 이상의 A점으로 공구가 위치 결정되게 스타트 업 블록을 지령한다.
(5) 가공의 끝단위치에 척이나 공작물 등의 벽이 있는 경우에 G40을 지령할 때는 그림 7.26처럼 벽으로부터 인선 R 이상의 B점 위치에 G40을 지령한다.
(6) 벽 위치에 G40을 지령하고자 할 경우는 벽을 따라서 인선 R 이상의 공구 동작을 지령한 후에 F점의 위치에 G40을 지령한다.
(7) 공작물 단면에서는 인선 R 이상의 위치(A점)로 공구가 위치 결정되게 스타트업 블록을 지령한다.
(8) 원호절삭 개시점 보다도, 인선 R 이상 떨어진 위치로 공구가 위치 결정되게 스타트 업 블록을 지령한다.
(9) 벽이 경사면인 경우에 G40을 지령하면 파먹음 현상이 일어난다. 이 경우는 G40의 블록에 어드레스 "I", "K"로 경사면 방향을 지령해놓으며 파먹은 현상을 방지할 수 있다.
(10) 공구경로에서 포켓이 가능한 경우는 인선 R의 두 배 이상 크기로 포켓이 가능하게 공구경로를 지령한다.
(11) 인선 R 보정모드를 바꿀 필요가 있다. 보정모드의 변경은, 공구가 공작물로부터 후퇴 동작을 하는 블록이다.
7.3 사이클 가공
7.3.1 고정사이클 가공
사이클 가공이란 프로그램을 간단히 하는 기능으로 CNC선반 가공의 외경, 내경, 단면, 나사절삭 등의 황삭 가공에서는 도면에 따라 차이는 나지만 프로그램은 앞서 배웠던 G00, G01, G02, G03의 기본기능만으로도 짤 수가 있다. 그러나 어떤 형상을 반복해서 가공해야 할 경우에는 좌표값을 일일이 계산해야 하는 불편함이 따른다. 이러한 공구의 반복동작을 한 개의 블록으로 지령할 수 있으며, 반복되는 가공에서 수치만 지령하는 방법도 있다. CNC선반 프로그램에서는 변경된 치수만 반복하여 지령하는 단일형 고정사이클과 한 개의 블록으로 지령하는 복합형 반복사이클이 있다.
1. 단일형 고정사이클
(1) 내 · 외경 절삭사이클(G90)
단독 지령절 모드(Single block mode)에서 한번 작동하면 공구의 동작은 시작점에서 출발하여 1→2→3→4의 한 사이클 동작을 수행한다.
G90_X(U)_ Z(W)_ F_; (직선절삭)
G90 X(U)_ Z(W)_ R(I)_ F_; (테이퍼절삭)
X(U), Z(W)는 가공의 종점좌표 즉, 시작점과 대각선 위치의 점 (2와 3교점)을 나타내며, R(I)은 테이퍼 가공할 때 X축 기울기 값이며 반경지령을 한다. 테이퍼의 X축 기울기 값 R은 형상에 따라 부호가 다르며 외경 가공일 경우 2와 3의 교점(기준점)보다 아래로 내려가는 방향이므로 -R, 위쪽방향은 +R, 내경가공일 때는 그 반대가 된다.
테이퍼절삭의 사이클 경로를 나타낸 것이고, G90 에서의 R의 부호를 나타낸 것이다.