CNC 밀링 및 머시닝 센터의 공구 정렬 방법

CNC 공작 기계의 경우 부품을 정밀하게 가공하려면 공작 기계를 제어하는 프로그램 코드에 의존하며, 이 코드는 수동 및 자동으로 얻을 수 있습니다.

이러한 프로그램 코드를 획득하는 방법에 관계없이 가공 전에 공구 설정 작업이 필요합니다.

따라서 가공 담당자는 고품질 부품을 생산하기 위해 공작 기계 좌표계와 공작물 좌표계 간의 관계와 공구를 정확하게 설정하는 방법을 이해하는 것이 필수적입니다.

이 백서에서는 이 분야의 방법과 경험을 요약하여 동료들이 참고할 만한 가치가 있습니다.

1. 공작 기계와 공작물 좌표계 간의 관계 분석

기계 좌표계라고도 하는 공작 기계 좌표계는 다음과 같이 설정됩니다. 공작 기계 제조업체 를 사용하여 기계 내에서 공작물, 절삭 공구 등의 위치를 결정합니다.

시동 시 일반적으로 기계는 원점 복귀 또는 기준점 복귀를 통해 공작 기계 좌표계의 원점을 자동으로 찾습니다. 이 좌표계는 다른 모든 좌표계의 기준이 됩니다.

공작물 좌표계 또는 프로그래밍 좌표계는 공작물의 위치를 지정하기 위해 생성됩니다. 프로그래머가 설계 도면을 기반으로 설정하며, 부품 윤곽선에서 각 기준점의 좌표 값을 식별하는 데 사용됩니다.

공작물 좌표계와 공작 기계 좌표계 간 변환 방법을 이해하는 것은 작업자에게 매우 중요합니다.

이 문서에서는 공작물 좌표계 아래의 기준점 좌표를 공작물 좌표계로 변환하여 두 시스템 간의 관계를 설정하는 CNC 밀링 머신과 머시닝 센터의 툴링 방법을 살펴봅니다.

CNC 밀링 머신 또는 머시닝 센터에서 G54, G55, G56, G57, G58, G59는 일반적으로 6개의 서로 다른 공작물 영점을 저장하는 데 사용됩니다.

툴링 중에 툴링 값을 사전 설정된 좌표계에 입력할 수 있습니다. 가공 중에 레지스터에 저장된 오프셋 수량을 입력하면 해당 시스템을 불러올 수 있습니다.

2. 도구 설정 방법

CNC 밀링 머신과 머시닝 센터에는 X, Y, Z 좌표축이 있으므로 공구 설정 프로세스 중에 각 축을 개별적으로 설정해야 합니다(이러한 축 설정 순서는 중요하지 않음).

트라이얼 커팅 방법은 실제로 가장 자주 적용되는 도구 설정 기법입니다.

다음 섹션에서는 FANUC를 사용한 구체적인 작동 방법을 설명합니다. CNC 시스템 밀링 머신을 예로 들어보겠습니다.

2.1 단면 도구 설정 방법

공작물 좌표계는 원재료의 중간에 설정됩니다.

원재료의 치수가 100X80X20이고 원재료의 모든 표면이 가공되었다고 가정할 때 선택한 공구 크기는 φ20입니다.

도구 설정 중 도구의 투영은 원이므로 도구를 φ20의 원으로 표현합니다.

공구를 Y축에 정렬하려면 다음 단계가 필요합니다: 먼저 고정 장치를 사용하여 작업대에 공작물을 장착하고 공작물의 네 면이 모두 공구 정렬을 위한 공간을 확보합니다.

둘째, 공구를 일정 속도로 회전하고 작업대를 수동 또는 핸드 크랭크로 이동하여 공구를 블랭크의 왼쪽에 더 가깝게 가져옵니다. 스핀들을 움직여 Z 방향으로 적절한 깊이에 도달합니다.

금속 조각을 관찰하거나 절삭 소리를 들어 공구가 블랭크의 왼쪽에 닿았는지 확인합니다.

위치를 변경하지 않고 제어판의 오프셋 버튼을 통해 G54 좌표계를 예로 들어 G54-G59 좌표계 인터페이스로 들어갑니다.

해당 X에 커서를 놓고 -(100/2+20/2)=-60을 입력한 다음 측정을 클릭하면 X축 정렬이 완료됩니다. 도구가 블랭크의 오른쪽에 가까우면 이때 입력할 값은 +60입니다.

마찬가지로 도구를 제어하여 블랭크의 앞면 또는 뒷면을 터치하면 Y축 방향으로 도구를 정렬할 수 있습니다.

Z축 도구 설정

도구가 회전하면서 작업대와 메인 스핀들을 제어하여 빠르게 움직입니다.

공구가 일정한 안전 거리를 유지하면서 공작물 표면 근처의 위치로 이동하면 이동 속도가 감소하여 공구 바닥이 공작물 표면에 닿도록 합니다.

이 시점에서 G54 좌표계가 호출됩니다. 커서를 Z 입력 0에 위치시키고 측정값 아래에서 해당 소프트 키를 클릭하여 Z축 도구 설정을 수행합니다.

이 공구 설정 방법에서는 X축과 Y축이 공작물의 한쪽 면에만 공구가 닿으면 됩니다. 그러나 공구 설정 중에는 공작물과 공구의 치수를 알아야 하므로 일반 공작물에 적합합니다.

2.2 양방향 도구 설정

이전 공작물을 예로 들어, 이 방법의 Z축 공구 설정은 일방향 공구 설정과 동일하므로 X축 및 Y축 공구 설정 방법에 중점을 둡니다.

X축 및 Y축 도구 설정에는 세 단계가 필요합니다:

1) 스핀들과 공작물을 움직여 공구가 공작물의 왼쪽에 닿도록 합니다. 제어판의 POS 버튼을 통해 상대 좌표 인터페이스를 입력한 다음 X를 입력합니다.

이때 화면의 X 좌표가 깜박이기 시작합니다. 화면 하단에 해당하는 영점 복귀 소프트키를 누르면 이제 화면에 표시되는 X 값이 0이 됩니다.

2) 양의 Z 방향을 따라 공구를 후퇴시킵니다. 수동 및 핸드 크랭크 방식을 사용하여 공구가 공작물의 오른쪽에 닿도록 합니다. 이때 화면에 표시되는 X 값을 관찰하고 기억합니다(참고: 이동 중에는 Y축 방향은 고정된 상태로 유지됩니다).

3) G54 좌표계를 불러와 커서를 X에 위치시키고 원래 양수 또는 음수 부호를 유지하면서 "1/2 값"을 입력한 다음(양수인 경우 부호 생략 가능) 측정 아래의 소프트키를 클릭하여 X 방향으로 도구 설정을 완료합니다.

마찬가지로 공구를 제어하여 공작물의 앞면과 뒷면을 각각 터치하면 Y축에 대한 공구 설정이 이루어집니다.

이 도구 설정 방법에서는 도구가 X축과 Y축 모두에서 공작물의 왼쪽, 오른쪽, 앞면 및 뒷면에 닿아야 합니다.

그러나 공구 세팅 시 공작물과 공구의 크기를 고려할 필요가 없으므로 일반 공작물과 불규칙한 공작물 모두의 공구 세팅에 적합합니다.

3. 도구 설정 결과 검사

시험 절삭 방법으로 공구 설정을 완료한 후에는 공구 설정 오류로 인한 공구 및 블랭크의 낭비를 방지하기 위해 MDI 모드에서 "G54 G90 G00 X0 Y0 Z100." 명령을 입력하여 공구 설정을 검사하는 것이 좋습니다.

작동 중에는 속도 스위치를 0 위치로 돌리고 사이클 시작 버튼('자동' 모드에서)을 누른 다음 속도 스위치를 더 작은 값으로 조정하여 공구가 더 느린 속도로 작동하도록 하는 것이 좋습니다.

이 명령을 실행한 후 도구가 지정된 위치에 도달했는지 관찰하여 도구 설정의 정확성을 확인합니다.

4. 결론

CNC 밀링 머신과 머시닝 센터의 공구 설정 방법을 분석하고 탐구함으로써 학생들은 다양한 블랭크 형상에 따라 적절한 공구 설정 방법을 유연하게 선택할 수 있어 부품의 가공 정확도를 보장할 수 있습니다.

공구 설정은 공작물 가공에서 필수적인 연결 고리이며, 공구 설정 방법에는 여러 가지 유형이 있습니다.

이 글에서 소개한 방법은 실용적이고 간단하며, 더 정확하고 편리한 도구 설정 방법이 더 많이 개발되고 연구되기를 기다리고 있습니다.