CNC 기계
산업 제조
컴퓨터 수치 제어(CNC) 프로그래밍은 오늘날 제조의 핵심입니다. 최신 CNC 기계는 프로그램으로 작동하기 때문에 작업자는 사용할 수 있는 코드 유형과 사용 방법을 알아야 합니다.
CNC 가공의 경우 프로그래머는 기계가 원하는 작업에 따라 G 및 M 코드를 사용합니다.
CNC 소프트웨어에서 사용하는 가장 일반적인 프로그래밍 언어는 G 코드이지만 M 코드에도 특정 응용 프로그램이 있습니다. G 코드와 M 코드의 경우 어느 하나가 다른 것보다 반드시 더 나은 것은 아닙니다. 대신 시스템에서 원하는 작업을 수행하려면 두 가지 유형이 모두 필요합니다.
CNC 프로그래밍에서 C는 시스템을 운영하는 컴퓨터를 나타냅니다.
다른 컴퓨터와 마찬가지로 시스템이 특정 작업을 완료하기 위해 이해하는 특정 언어를 기반으로 작동합니다. 이 작동 언어 요구 사항은 명령이 CNC 프로그래밍에 들어가는 위치입니다. 운영자는 프로그램을 수동으로 입력하거나 CAM 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.
정보를 입력하는 방법에 관계없이 코드는 완벽해야 합니다.
컴퓨터 이전에는 NC 프로그램의 종이 형식으로 인해 여러 가공에 대해 올바른 프로그램을 유지 관리하는 것이 어려웠습니다.
기계가공 초기에는 장치가 NC로 수치 제어되었습니다. 특정 주문에 구멍을 뚫어서 생성된 코드가 있는 필수 카드 또는 테이프입니다. 컴퓨터가 일반화되기 전에 기계 공장에서는 정기적으로 펀치 테이프를 사용하여 장치를 제어했습니다. 그러나 물리적 매체는 활성 상점에서 심각한 손상을 입을 것입니다.
이 펀칭된 종이에 기름 얼룩, 찢어짐 및 손실이 모두 정기적으로 발생했습니다. 종이가 훼손되면 NC 기계가 잘못된 코드를 읽어 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
컴퓨터가 NC 기계 작동에 사용되기 시작했을 때 작업자는 천공 테이프를 시스템에 공급하는 대신 수동으로 코드를 컴퓨터에 입력했습니다.
CNC, 컴퓨터 수치 제어, 프로그래밍을 통해 이 기계는 더 정교한 기계를 사용하기 때문에 훨씬 더 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다.
그러나 이러한 발전은 기계공에게 문제가 되었습니다. 최대 5개의 축에서 작업할 수 있는 기계가 점점 복잡해지면서 프로그램을 수동으로 입력하는 데 너무 많은 시간이 필요했습니다.
프로세스를 가속화하기 위해 회사는 CAM 또는 CAD 소프트웨어를 사용하기 시작했습니다.
CAM(Computer-Aided Manufacturing) 또는 CAD(Computer-Aided Design)는 코드 생성 프로세스를 자동화하는 소프트웨어입니다. 기계공은 소프트웨어에 수행할 작업을 지시하고 프로그램은 기계가 이해할 수 있는 코드를 생성합니다.
시스템에 수동으로 넣든 소프트웨어로 생성하든 CNC 가공 프로그램에는 G 코드와 M 코드가 포함됩니다. 둘 다 고유한 기능을 가지고 있으며 어느 쪽도 서로 독립적으로 작동할 수 없습니다.
차이점을 이해하는 것이 CNC 프로그래밍의 기초입니다.
CNC 가공에서 G 코드와 M 코드는 중요한 역할과 기능을 합니다.
CNC 프로그래밍의 G 코드는 기계의 움직임을 제어하여 부품을 제작하기 위해 기계가 이동해야 하는 방법과 위치를 지정합니다.
CNC 프로그래밍의 M 코드는 특정 작업이나 프로그램의 시작 및 중지를 포함한 기타 기계 기능을 제어합니다.
이 두 코드는 함께 작동하여 부품 및 구성 요소를 제조하므로 제조 및 산업 분야에서 필수 요소가 됩니다.
NC 기계가 사용하는 원래 프로그램 언어는 G 코드였습니다.
G는 기하학을 나타내며 시스템이 부품에 수행할 작업을 알려주는 데 사용하는 영숫자 형식입니다. 시작 위치, 이동 방법 및 중지 시간을 나타냅니다. 기계공의 경우 G 코드 사용의 문제는 다른 기계가 표준 영숫자 세트의 변형을 사용한다는 것입니다. 따라서 한 장치에 작업을 지시하는 시스템이 다른 장치에서 다른 것을 나타낼 수 있습니다.
기계 간의 G 코드 차이는 문자와 숫자 사이의 0의 수 또는 명령 사이의 공백의 존재에 있습니다.
예를 들어, 한 장치는 일반 G1을 사용하고 다른 장치는 G01을 사용할 수 있습니다. 일부 기계는 정보 조각 사이에 소수점이 필요하지만 다른 기계에서는 작업자가 이를 생략할 수 있습니다. 프로그램 언어의 이러한 차이점은 올바른 프로그램을 실행하는 데 매우 중요하기 때문에 작업자는 항상 사용 중인 기계의 언어를 알아야 합니다.
앞서 언급했듯이 G 코드는 이동 방법과 위치에 대한 기계 지침을 제공합니다.
다른 문자는 기계가 움직이는 방식을 나타내고 숫자는 매개변수를 설정합니다. 시스템을 G 코드라고 하지만 G가 유일한 문자는 아닙니다. 다른 문자는 프로그램에서 다른 기능을 가지며 기계의 방언에 관계없이 동일한 경향이 있습니다.
예를 들어, G 코드에서 다음 문자의 기능은 다음과 같습니다.
기타 영숫자 지정은 기계의 기능에 따라 다릅니다.
4축 또는 5축 기기의 경우 G 코드에 추가 좌표 방향이 포함될 수 있습니다.
모든 G 코드 뒤에는 기계에게 필수 기능을 변형하는 방법을 알려주는 지침이 있습니다. 일반적으로 CNC 기계에는 세 가지 작업이 있으며 시스템은 이러한 작업을 조정하여 완제품을 만드는 방법을 보여줍니다.
이 세 가지 작업에는 다음이 포함됩니다.
이 세 가지 동작을 통해 프로그램은 기계에 정지, 속도 변경, 원형 절단 및 기타 방향을 지시할 수 있습니다. 복잡한 프로그램을 통해 장치에 대한 이러한 간단한 지시는 복잡한 제품을 만들 수 있습니다.
프로그램에 대한 값을 선택하는 한 부분은 프로그램에 대한 기계의 응답에 대해 알아야 합니다.
일반적으로 프로그램 지침은 가공 장비에 작업을 시작하도록 지시합니다. 장치는 중지 지시를 받을 때까지 계속 이 작업을 수행합니다. 기계 기술자는 컴퓨터 명령을 입력해야 하는 시점과 시작하는 시점을 알아야 합니다.
그러나 기계 기술자가 필요한 모든 정보를 입력할 필요는 없습니다.
고정 사이클과 같이 도움이 되는 몇 가지 단축키도 있습니다.
개별 작업 외에도 작업자는 고정 사이클을 사용할 수 있습니다. 이러한 주기에는 일련의 단계를 지시하는 단일 영숫자 조합이 있습니다. 예를 들어, 하나의 싸이클 코드는 드릴링 또는 보링을 나타내기 위해 프로그램의 4개 라인을 대체할 수 있습니다. 이러한 고정 사이클은 프로그래머가 기계가 취해야 하는 조치를 작성해야 할 때 도움이 됩니다.
G 코드의 기능을 이해하면 예제를 볼 때 조작 지침을 더 쉽게 읽을 수 있습니다. CNC 기계 프로그래밍에 능숙하지 않더라도 영숫자 시스템의 중요성과 가공 제품을 만드는 데 필요한 프로그램의 복잡성을 인식할 수 있습니다.
코드는 기계에 따라 다르지만 일부 기본 문자와 숫자 조합은 일반적인 방향을 생성합니다. 기기가 혼동되지 않도록 각 명령어 그룹에는 단일 G 코드만 있어야 합니다. 운영자가 다른 G 코드를 필요로 하는 경우 다음 예와 같이 다른 데이터 블록이 필요합니다.
기계공은 한때 학교에서 이러한 명령을 외워야 했지만 오늘날에는 기계 유형에 따라 사용하는 명령이 다르기 때문에 많은 사람들이 외우지 않습니다. 또한 기계 기술자는 일반적으로 G 방향을 너무 자주 입력하여 빠르게 암기합니다. 그러나 알림이 필요한 경우 대부분의 CNC 장치에는 기계가 필요로 하는 정확한 언어를 나타내는 프로그래밍 책이 함께 제공됩니다.
G 코드는 이동 위치에 대한 기계 지침을 제공하는 반면 M 값은 장치가 기타 작업을 수행하도록 지시합니다.
모든 G 코드는 편리한 사용과 중요한 기능을 가지고 있습니다. 가장 자주 사용되는 G 코드는 다음과 같습니다.
G00 위치 결정 명령은 현재 위치에서 명령의 지정된 좌표로 기계를 빠르게 이동합니다. 모든 축이 한 번에 이동하므로 동시에 작업을 완료합니다. 새로운 점으로의 이동은 직선입니다.
G01 명령은 F 기능으로 설정할 수 있는 지정된 이송 속도로 기계를 직선으로 이동합니다. 직선을 생성하려면 이 코드를 시작하기 전에 프로젝트의 X, Y 및 Z 값이 있어야 합니다. 코드를 입력하면 기계가 이 점을 계산하여 직선을 만듭니다.
G02 명령은 기계를 시계 방향으로 이동합니다. 제대로 작동하려면 중심점과 호의 시작점이 있는 원의 반지름과 유사한 측정값인 회전 중심을 정의해야 합니다. 끝점 매개변수도 정의해야 합니다. 시작점은 단순히 이전 명령의 끝점이므로 쉽게 알 수 있습니다.
G03 명령은 또한 기계를 원형 동작으로 이동하지만 대신 시계 반대 방향으로 이동합니다. 이 명령은 G02와 유사합니다.
G 코드 파일을 검토할 때 길고 복잡한 내용을 데카르트 좌표와 마커로 나눕니다. 가장 친숙한 코드를 찾고 키를 사용하여 잊어버린 코드를 기억해 보세요.
각 숫자열에는 순서가 있으며 G 코드는 해당 기능을 제대로 수행하기 위해 세심한 구조를 따릅니다.
M 코드는 종종 G 코드라고 하는 전체 프로그램을 제어하는 기계 제어 언어입니다. G 명령이 위치를 설명하는 동안 M 코드는 기계의 동작을 지시합니다. M은 기타 코드를 나타내지만 일부는 장비의 특정 작업을 제어하기 때문에 기계 코드라고 합니다.
G 코드와 M 코드는 모두 CNC 기계 프로그래밍에 특화된 용도로 사용됩니다.
M 코드가 없으면 도구를 한 지점으로 안내하고 선이나 호를 따라 이동하도록 지시할 수 있지만 프로그램 중지, 도구 변경, 냉각수 또는 기타 시스템 범람과 같은 보다 직접적인 명령을 내리는 데 성공하지 못할 것입니다. G 코드가 제어하는 세 가지 주요 동작을 넘어서는 동작. 그렇기 때문에 M 코드를 비절단 작업을 지시하는 것으로 생각할 수 있습니다.
M 코드는 절단과 관련되지 않은 작업을 켜거나 끌 때 기계 명령을 제공합니다. 예를 들어 특정 프로세스의 경우 기계가 시스템에 냉각수를 가득 채우고 온도가 떨어지면 시스템을 차단해야 할 수 있습니다. 이것은 M 코드에서 두 개의 별도 작업입니다.
G 코드와 마찬가지로 M 코드에 사용되는 방언은 기계에 따라 다릅니다. 프로그램을 설정할 때 M 코드는 정보 블록당 하나씩 있어야 합니다. 이러한 명령은 기계에 기능을 켜고 끌 수 있으므로 단일 그룹이나 블록에 여러 명령을 사용하면 프로그램 문제가 발생할 수 있습니다.
M 명령을 사용하면 기계공이 장치에 도구를 교체하고, 스핀들을 켜고, 시스템에 냉각수를 보내거나, 문을 열도록 지시할 수 있습니다. 수십 개의 M 작업이 존재하며 작업자는 원하는 작업을 빠르게 실행하도록 프로그래밍하는 방법을 배웁니다.
G 코드와 마찬가지로 M 코드는 기계에 따라 다릅니다.
일부 기계는 M과 숫자 사이에 0이 필요하지만 다른 기계는 이 요구사항을 생략합니다. 다시 말하지만, 기계의 코딩 지침에 자세히 설명된 특정 요구 사항을 알면 작업자가 사용할 영숫자 프로그램을 이해하는 데 도움이 됩니다.
M 명령에는 다음을 포함하는 일반 값이 있습니다.
이 예는 CNC 기계를 실행하는 프로그램에서 볼 수 있는 M 값의 일부일 뿐입니다.
가장 일반적으로 사용되는 M 코드는 다음과 같습니다.
M00 명령은 현재 프로그램을 종료하여 장비를 전환하거나 문제 해결 작업을 실행할 수 있도록 합니다.
M02 명령은 프로그램을 완전히 종료합니다. 컴퓨터의 현재 프로그램을 종료하는 것이 다른 프로그램을 시작하는 첫 번째 단계입니다.
M03 명령은 스핀들을 시계 방향 회전으로 앞으로 이동시킵니다. 이 명령은 G02 명령의 기능과 비슷해 보이지만 G 코드는 기계만 움직입니다.
M04 명령은 M03 명령의 반대 방향으로 스핀들을 이동시켜 시계 반대 방향으로 회전시킵니다. 이는 많은 컴퓨터 지원 제조 작업에서 필요한 조작입니다.
M05 명령은 작업의 현재 상태를 검사할 수 있도록 스핀들을 중지합니다.
M06 명령을 사용하면 장비를 손상시키지 않고 도구를 전환할 수 있습니다.
M 코드 또는 기타 코드는 종종 기계의 이상적인 설정을 활성화하기 위해 다른 범주의 코드로 보완됩니다. 이로 인해 M 코드가 있는 라인이 복잡해 보이지만 프로세스가 원활하게 실행되도록 특정 순서로 구조화됩니다. 예를 들어 S 코드는 M 코드로 이동하면서 스핀들 속도를 설정할 수 있습니다. M 코드는 종종 기계를 효과적으로 작동시키기 위해 G 코드와 함께 사용됩니다.
G 및 M 코드는 CNC 기계를 제어하기 위한 특별하지만 다른 용도를 가지고 있습니다.
Some refer to the CNC program as G code, though the numbers accompanying G direct only the motion and function of the system. The M value is a part of the program that tells the machine how to do operations outside movements.
When looking at how these two types of commands work with a machine, think of G as for cutting and M as for miscellaneous operations.
While both control the equipment, they regulate different movements.
G commands tell the tool where and how to cut. M operations direct the machine to change tools, move the spindle or do other non-cutting tasks inside the equipment. If you want to make the process easier, you may consider CAD or CAM software, but this is not always a perfect solution.
Even if you have a CAD or CAM software program to change the directions you give to an alphanumeric program, you should still be familiar with CNC programming to make changes or amend the software based on the machine’s required input. The software will only do as much as the operator tells it to, and if you don’t understand the program it generates, you could have the machine execute an incorrect function, resulting in wasted time and material.
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