커터 보정 가이드:G41 및 G42란 무엇입니까?

CNC 가공은 큰 사업입니다. 2020년 기준으로 CNC 가공은 819억 5,000만 달러 산업이며 2028년에는 1,284억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

이러한 성장은 정밀 부품에 대한 수요 증가, 기술 증가 및 맞춤화에 따른 결과입니다. 항공 우주, 의료 및 군사와 같은 산업의 지속 가능성 요구 사항과 엄격한 표준은 말할 것도 없습니다.

기술의 수렴과 더 높은 허용 오차에 대한 고객 요구는 정밀 제조업체가 기대치를 충족하기 위해 모든 도구를 최대한 활용해야 함을 의미합니다. 올바른 재료 강도 특성, 올바른 기계 선택에서 올바른 툴링 품질에 이르기까지 기업은 모든 부품에서 더 높은 정밀도를 달성하기 위해 총력을 기울이고 있습니다.

그리고 그러한 방법 중 하나는 커터 보정을 사용하는 것입니다.

커터 보상이란 무엇입니까?

커터 보정(Cutter Comp) 또는 CDC(Cutter Diameter Compensation)를 사용하면 CNC 기계에서 프로그래밍된 경로 조정을 통해 더 높은 정밀도를 부여하고 기계, 도구 또는 재료 특성을 보정할 수 있습니다.

공구 샤프트에서 커터 모서리로 중심선을 이동함으로써 프로그램은 샤프트의 공구 중심점 대신 지오메트리를 사용하여 오프셋 방향을 결정할 수 있습니다.

이 프로세스의 한 가지 장점은 직경이 다른 도구에 동일한 프로그램을 사용할 수 있다는 것입니다. 또한 공구 크기, 공구 마모 등의 문제에 대한 보정이 가능하고 공구 처짐을 보정할 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 품질, 정밀도 및 다양성을 위해 커터 보정이 필수적입니다.

커터 보정은 정밀도를 위한 추가 보호 역할도 합니다. 많은 CAD 프로그램은 복잡한 부품의 공구 경로를 자동으로 계산합니다. 이것은 CAD 소프트웨어로 정확하게 수행되지만 작업자가 도구 변경 시간을 절약하기 위해 다른 도구를 사용할 수는 없습니다. 또한 약간 마모된 도구로도 부품이 정확하게 절단되도록 도구 마모를 보정하지 못할 수 있습니다.

커터 보정은 커터 보정 G 코드를 사용하여 수행할 실제 오프셋을 정의합니다. 이는 절단 및 공구 크기에 따라 커터 직경 보정 또는 커터 반경 보정일 수 있습니다. 중심선은 항상 도구의 반경을 기준으로 설정됩니다. 이보다 작으면 조각이 잘립니다.

그러나 복잡한 부품 형상이나 윤곽에서는 도구 모양과 프로그래밍이 필요한 정밀도로 절단되지 않을 수 있습니다. 여기서 커터 보정이 시작됩니다. 컷이 공구 반경보다 작거나 같으면 공구 반경이 오프셋으로 사용됩니다. 공구의 크기와 필요한 컷이 반경보다 큰 경우 공구 직경 오프셋은 중심선을 활용하여 최적의 경로를 결정할 수 있습니다.

절단기 보정을 언제 사용해야 하나요?

CNC 기계는 G 코드를 실행하여 조각 작업의 공구 경로를 결정합니다. 그러나 종종 처짐이나 공구 마모를 고려하여 약간의 조정이 필요합니다. 커터 보정을 통해 도구를 변경하거나 G 코드를 다시 작성하지 않고도 약간의 조정이 가능합니다.

공구 직경을 기계 제어 장치에 수동으로 추가하여 공구 위치를 재보정할 수 있습니다. 종종 도구를 교체하거나 캐리지에서 재정렬할 필요가 없습니다.

광범위한 윤곽 또는 복잡한 형상이 있는 부품은 종종 커터 구성 요소의 후보입니다. 예제는 툴팁 토론에서 찾을 수 있습니다. 툴팁 중심의 좌표가 설정 좌표를 결정하는 경우가 많기 때문에 프로그램은 절삭날의 실제 좌표를 반영하지 않을 수 있습니다. 부품 치수가 팁 절단에 영향을 미치는 경우 커터 보정을 사용할 수 있습니다.

절단기 보정 사용 방법

커터 보정은 수동으로 프로그래밍된 CNC 기계에서 효과적으로 사용할 수 있으며 과도한 도구 변경 및 기타 조정 없이 부품 정확도를 달성하는 좋은 방법입니다. 그러나 자동화된 CNC 기계는 정밀도를 위해 커터 콤프도 사용합니다. G 코드를 사용하여 커터 보정을 통해 생산 시간을 줄이고 실수를 수정하며 수동 밀링 작업을 줄일 수 있습니다.

CNC 기계는 G 코드 지침을 읽고 조각을 기준으로 절삭 공구를 배치할 위치와 반경을 얻는 공구 직경을 기준으로 결정합니다. 이러한 방식으로 작업자는 오프셋 테이블에서 커터 반경 보정을 수동으로 계산하는 대신 공구 직경을 입력할 수 있어 인적 오류를 줄이고 시간을 절약할 수 있습니다.

다음은 몇 가지 조정 코드입니다.

• G41 코드는 공구 경로의 왼쪽에 대한 왼쪽 보정을 허용합니다.
• G42 코드는 공구 경로의 오른쪽에 대한 올바른 보정을 가능하게 합니다.
• G 코드 뒤에 G 코드와 연결된 D 번호 코드가 있는 경우 오프셋은 직경을 사용합니다. D 번호는 사용할 도구를 기계에 알려주고 CNC 기계 제어는 도구의 직경을 사용하여 오프셋을 계산합니다.

출처

코드가 없으면 프로그래밍은 도구의 반경을 사용합니다. 이러한 구분으로 인해 커터 반경 보정 및 그에 따른 오프셋이 CNC 기계에 의해 수학적으로 결정될 수 있기 때문에 필요한 더 큰 절삭 공구를 사용할 수 있습니다.

클라임 밀링

필요한 공구 보정은 기계가 상승 밀링을 사용하는지 아니면 기존 밀링을 사용하는지에 따라 달라질 수 있습니다. 상승 밀링에서 절삭은 스톡 피드와 같은 방향이며 툴팁은 절삭 상단에서 공작물을 칩니다. 이 방법은 칩이 커터 뒤에 떨어지기 때문에 재절삭이 덜 필요합니다. 또한 전력 소비 면에서 더 효율적이며 도구 수명이 50% 더 길어집니다.

Climb Milling은 종종 자동화된 CNC 기계에 사용됩니다. 반발은 항상 고려 사항이지만 조각은 더 쉽게 작업할 수 있습니다. 이 프로세스는 더 나은 표면 조도를 생성하고 보상이 덜 필요합니다.

기존 밀링

대부분의 현대식 CNC 밀링 머신은 클라임 밀링을 사용합니다. 그러나 가공물이 열을 발생시키기 때문에 가공 경화가 필요한 경우 기존 밀링이 필요할 수 있습니다. 또한 공구 마모가 더 많이 발생하고 커터는 절단된 칩을 많이 잡아 작업이 진행되는 동안 다시 절단합니다.

기존 밀링을 사용하는 수동 CNC 기계는 오프셋 테이블을 사용하여 커터 보정으로 프로그래밍하여 많은 문제를 해결할 수 있습니다. 작업자는 공구 테이블에서 값을 선택하고 입력합니다. 이렇게 하면 부품을 사양에 맞게 마무리하기 위해 툴링을 변경하거나 계속해서 반복해야 하는 수동적인 측면을 줄이는 데 도움이 됩니다.

출처:MachMotion

Cutter Comp를 사용하는 다양한 방법

커터 보정의 유형과 목적은 필요한 조치의 방향에 따라 다릅니다. 대부분의 CNC 기계는 X/Y 또는 X/Z 축의 두 축에서 보정을 허용합니다.

절삭 공구 반경은 절삭 영역에 수직이어야 합니다. 커터 보정을 사용하여 프로그래밍된 공구 경로와 공구 직경을 기준으로 한 실제 공구 경로 간의 차이를 설명할 수도 있습니다. 이 경우 보정은 동일한 공구 경로를 따릅니다.

예를 들어, 사용된 도구가 샤프닝 중에 0.10mm 직경이 제거된 다시 샤프닝된 커터라고 가정합니다. 이 경우 보정은 실제 반경과 양의 오프셋을 사용하여 공구 경로를 추적하여 추가 0.10mm를 보정하고 제거합니다.

커터 보정은 직경이 더 큰 공구를 설명하는 데도 사용됩니다. CNC 기계는 실제 공구 직경을 읽고 더 큰 직경의 공구가 직경 오프셋을 사용하여 동일한 절단을 할 수 있도록 음수 값으로 조정합니다.

자동화 및 모니터링으로 절단기 보정이 더 쉬워집니다.

커터 보정은 자동화된 CNC 구동 기계와 수동으로 프로그래밍된 기계 모두에서 사용됩니다. 그러나 관련된 요인을 고려하십시오. 보정에 필요한 램프 온 및 램프 오프 동작을 수행하려면 기계를 G41 또는 G42 코드로 프로그래밍해야 합니다. 또는 G40 "Off" 명령을 따라야 보정이 필요하지 않은 곳에서 발생하지 않습니다.

커터 보정은 정밀 부품을 보장하는 강력한 도구이지만 수동으로 수행할 경우 여전히 사람의 실수에 노출될 수 있습니다. 예를 들어, 작업자는 수동으로 공구 반경을 알려주기 위해 P 코드를 사용하여 보정을 프로그래밍할 수 있습니다.

그러나 이를 위해서는 도구의 반경을 알고, 도구가 깨끗한 상태임을 알고, 프로그래밍 요구 사항을 이해해야 합니다. G41 또는 G42 코드를 사용하여 CNC 기계는 변수의 측정을 기반으로 커터 보정을 자동으로 적용하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 이는 시간과 노동력을 절약하고 도구 테이블을 사용한 수동 계산에서 인적 오류의 가능성을 줄입니다. 절단기 보정을 자동화하여 기계가 작업을 보다 정확하게 완료할 수 있습니다.

도구 최대한 활용하기

공구 모니터링 솔루션을 활용하면 정밀 제조업체가 공구의 전체 수명을 더 잘 이해하고 활용하고, 치명적인 고장 및 과도한 공구 교체로 인한 가동 중지 시간을 방지하고, 마모된 공구로 인한 스크랩 부품을 크게 줄일 수 있습니다.

가공 금속 부품 제조업체인 BC Machining은 너무 많은 양의 스크랩을 생산하고 있었기 때문에 생산 목표를 달성하기 위해 기계를 200% 용량으로 가동해야 했습니다. 공구가 마모되거나 파손될 시기에 대한 통찰력이 없었기 때문에 BC Machining은 스크랩을 생성하고 파손된 공구를 교체하는 데 상당한 비용을 축적했습니다.

스크랩 생산을 방지하고 공구 수명을 최대화하기 위해 그들은 MachineMetrics와 협력했습니다. 사례 연구를 읽고 BC Machining이 어떻게 공구 마모로 인한 스크랩을 가상으로 근절하고, 교체 시간을 크게 단축하고, 기계당 연간 72,000달러를 절약했는지 알아보세요.

전체 사례 연구를 읽어보십시오.