공구인선 반지름 보정/자동 인선반지름 보정 기능 사용/가공위치와 이동지령/고정사이클(G90,G94)에서의 공구 인선 보정/복합

기계분류

공작기계/CNC선반/CNC선반

한글제목

CNC선반의 공구보정

영문제목

소제목

1.공구인선 반지름 보정
1-1.자동 인선반지름 보정 기능 사용
1-2.가공위치와 이동지령
1-3.고정사이클(G90,G94)에서의 공구 인선 보정
1-4.복합 반복 사이클에서의 공구 인선 보정
2.공구 보정

내 용

◎ 1. 공구인선 반지름 보정   공구의 선단이 외관상으로는 예리하나 실제의 공구 선단은 반지름   r 인 원호로 되어 있으며 이를 인선반지름이라 하면 테이퍼 절삭이   나 원호보간의 경우에는 [그림]과 같이 인선반지름에 의한 오   차가 발생하게 된다.	[그림] 공구 인선반지름 보정 경로
이런한 인선반지름에 의한 가공경로 오차량을 보정하는기능으로 임의의 인선반지름을 가지는 특정공구의 가공경로 및 방향에 따라 자   동의 보정하여 주는 보정기능을 공구 반지름 보정이라 한다. 최근의 CNC장치는 기능의 확대됨으로써 CNC장치 내의 프로세서   (processor)가 계산하여 자동으로 공구경로를 지정해 주기 때문에 이러한 오차는 프로그래머가 별도로 계산하여 프로그램할 필요가   없다.
보정의 원리는 인선 원호의 중심이 가공면에 대하여 수직방향으로 항상 반지름 벡터(vector)만큼 떨어져 운동하고 있다는 것이다. 따라   서 보정상의 기준점은 인선의 중심이 되면 이 경우 측정이 어렵기 때문에 대개의 경우 가상인선을 정해 놓고 이 점을 기준으로 공구의   길이 및 인선반지름을 보정한다.(하단[그림] 참조)
[그림] 공구의 가상인선과 인선중심
(1) 자동 인선반지름 보정 기능 사용   자동 인선반지름 보정 기능을 사용할 때 인선반지름 r의 크기에 따른 보정량을 CNC장치에 연산시키려면 공구 오프셋 메모리(offset   memory)내에 인선반지름의 크기, 가상인선으 번호를 입력시켜야 한다.   ① 인선반지름 r의 크기   Thtow away 공구는 r의 크기가 결정되어 있으며 일반적으로 0.2, 0.4, 0.8 그리고 1.2 등이 많이 사용되고 있다. 예를 들어 인선반지름   이 0.4[mm]이면 0.4로 입력시킨다.   ② 가상인선의 번호   가상인선은 인선중심에 대한 가상인선의 방향벡터로서 [그림]과 같이 8가지 형태로 공구의 형상을 결정해 준다.
그림 2-37 가상인선의 벡터와 방향번호
이와 같은 원리를 이용하여 공구를 보정하려면 공구길이 보정을 위   하여 기준공구에 대한 해당공구의 기준점 X, Z 좌펴값이 측정되어   야   하고, 가상인선 반지름보정을 위해서는 [그림]과 같이 인선반   지름부에 번호를 붙여 사용한다.	[그림] 가상 인선번호
[표] 공구 보정 입력값
따라서 위의 이러한 내용들이 <표 >와 같이 공구 오프셋 파일내에 미리 입력되어야 한다.

2) 가공위치와 이동지령   프로그램시 프로그래머는 인선반지름 보정을 위해서 프로그램 경   로의 어느 쪽에 접해서 가공하는가를 지정해 주어야 하는데, 이것   은 준비기능 G41, G42로 지정하며 그 내용은 <표>와 [그림]과 같   다.	[그림]가공위치 표시
[표] 가공위치 지령코드
예를 들어 [그림]에서 프로그램 경로가 a→b→c→d→e이면   공구는 프로그램경로의 오른쪽으로 이동해야 하므로 G42를 지령   해야 한다.   G42 G01 X(a) _ Z(a) _ F _ ;                X(b) _ Z(b) _ ;                X(c) _ Z(c) _ ;                X(d) _ Z(d) _ ;                X(e) _ Z(e) _ ;   또한 프로그램경로가 f→g→h→i이면 공구는 프로그램경로의 왼쪽   으로 이동해야 하므로 G41을 지령해야 한다.   G41 G01 X(g) _ Z(g) _ F _ ;                X(h) _ Z(h) _ ;                X(i) _ Z(i) _ ;	그림 2-40 자동 인선반지름 보정의 방향
공구보정기능 G40, G41, G42는 모달(modal)이므로 G41이나 G42를 중복하여 지령하지 않으며 공구의 인선반지름 보정량(R)이 음수이면 가공위치가 바뀌게 된다.
(a) 가공위치가 변하지 않을 때	(b) 가공위치가 변할 때
그림 2-41 가공위치에 따른 이동지령의 변화
① 시작절과 인선중심 보정벡터   G40 모드에서 G41 또는 G42로 바뀌는 이동지령절을 보정 시작절(start up block)이라 한다. 시작절에서는 공구보정을 위한 이동이 수   행되며 착수절 끝점에서 공구 인선중심의 위치는 다음 절의 프로그램경로에 수직하게 된다. (그림참조)	[그림] 시작절
② 최소절과 인선중심 보정벡터   G41 또는 G42 모드에서 G40으로 바뀌는 지령절을 보정 취소절   (offset cancel block)이라 하며 보정 취소절 바로 앞 지령절 끝점   에서는 가상인선 또는 인선중심이 프로그램경로의 직각인 위치에   도달하며 G40지령절에서는 공구가 종점에 올 수 있게 한다.   여기에서 주의할 것은 시작절이나 최소절에서는 G02 또는 G03 모   드 사용이 불가능한 점과 공구 보정 번호 00을 지령할 때에는 보정   벡터가 일시적으로 취소되지만 이후 보정 모드로 복원된다. 따라서   보정의 취소는 00이 아니라 G40으로 취소될 수 있다.(그림참조)	[그림] 취소절
③ 최소절에서 I, K 사용   G40 X _ Z _ I _ K _ ;   취소절에서 보정구뱡 I, K를 사용하여 과다절삭을 방지할 수 있다. 이때 I, K는 다음 지령절의 소재형상 방향에서 증분(반지름 지정) 지   령으로 사용하며 이러한 보정구배량은 취소 절이 소재의 형상과 반대되는 방향으로 공구를 빼내는 경우에 한하여 사용해야 한다.   여기에서 I, K는 G40과 함께 사용했을 경우에 한하여 공구의 이동을 보정하며 G40이 지령되지 않은 지령절에서 I, K를 사용하면 원호가   공이나 자동모떼기로 해석된다.

3) 고정사이클(G90,G94)에서의 공구 인선 보정

  G90, G94에서 인선반지름 보정은 [그림]과 같이 인선반지름 중심이 각 사이클마다 프로그램경로에 의하여 평행하게 움직이   며, G41 또는 G42와는 관계없다.

[그림] G90고정 사이클의 공구보정

[그림] G94 고정 사이클의 공구보정

  (4) 복합 반복 사이클에서의 공구 인선 보정

  ① G71∼G73에서의 보정
  인선중심을 기준으로 하여 프로그램을 할 때 인선 반지름값이 다듬절삭여유 에 가산되어 공구경로가 결정되므로, 인선 반지름 보정기   능은 취소된 상태로 가공된다. 만일 다듬절삭여유가 0이라든가 또는 가상인선을 기준으로 프로그램 했을 경우에는 반지름값이 다듬절   삭여유에 더해지지 않는다.

  ② G74∼G76 및 G92에서의 보정
  이 가공 주기에서는 공구보정이 수행되지 않는다.

2. 공구 보정
  (1) 공구 보정

 

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자료제공:안동대학교(cyber.anu.ac.kr)