CNC 머시니스트가 반드시 지켜야 할 5대 안전 수칙

안전 이슈는 모든 CNC 환경의 생산성에 직접적 영향을 미칩니다. 최적의 생산성은 G코드 프로그램이 세 가지 면에서 안전하게 실행될 때만 달성됩니다. 첫째, 프로그램이 오퍼레이터의 안전한 작업 환경을 보장해야 합니다. 둘째, 공작기계, 워크홀딩 장치, 절삭 공구가 응력이나 손상을 받지 않아야 합니다. 셋째, 양호한 공작물을 가공해야 합니다. 부상당한 오퍼레이터나 손상된 기계·부품은 생산성을 죽이는 다운타임을 초래합니다. 부품 폐기는 시간 낭비입니다. 이 모두 운영 비용 상승으로 이어집니다.

G코드 프로그램이 따라야 할 안전 관련 조치와 하지 말아야 할 것들이 많이 있습니다. 아래는 CNC 인력과 기계를 안전하게 지키면서 양질의 공작물 가공을 돕기 위한 다섯 가지 제안입니다.

1. 지나치게 공격적인 절삭 조건과 부적절한 워크홀딩 및 지지 피하기

이 문제들은 G코드 프로그램과 직접 관련되지 않을 수 있지만, 프로그램을 생성하는 공정의 기능입니다. 가공 작업 역학으로 인한 가공 압력이 기계나 워크홀딩 장치의 프로그래밍된 가공 작업 처리 능력을 초과하지 않아야 합니다.

2. 봉재가 스핀들에서 돌출되지 않게 하기

이 이슈도 G코드 프로그래밍보다는 애플리케이션과 공정과 더 관련됩니다. 많은 회사가 바 피더를 사용해 긴 봉재에서 여러 공작물을 가공합니다. 바 피딩은 CNC 선반의 일반적인 애플리케이션입니다. 바 피더를 사용하면 긴 봉재(최대 15피트/5m)가 바 피더 내에 완전히 밀폐되어 적절한 지지를 받습니다.

바 피딩 애플리케이션이 많지 않은 회사들도 있습니다. 바 피딩 작업이 생기면 바 풀러를 사용합니다. 터렛의 특수 공구로 바를 당겨 '피딩'합니다. 이런 애플리케이션에서는 바가 기계 뒤쪽 스핀들 끝을 결코 넘어가지 않게 해야 합니다. 조금이라도 돌출되면 돌출 부분이 지지되지 않습니다. 스핀들이 가공 속도로 가속되면 바 내부의 압력이 스핀들에서 즉시 90도로 구부러지게 만듭니다. 구부러진 부분이 바에서 전단되어 작업장 내로 날아갈 수 있습니다. 또는 붙어있더라도 기계에 심각한 손상을 주고 주변 인원에게 부상을 입힐 가능성이 높습니다.

3. 회전축 클램핑에 M코드 사용

대부분 회전축은 강력한 가공 작업 중 사용할 수 있는 클램프를 내장합니다. 일단 위치결정되면, 클램프(일반적으로 M코드로 명령)가 체결되지 않으면 회전축 부품(드라이브 모터, 웜기어 등)이 가공 작업의 전체 압력을 감당하게 됩니다. 시간이 지나면 관련 부품이 조기 마모됩니다. 회전축이 있는 기계(예: 밀링기, 선반)라면 클램프가 있는지, 있다면 어떤 M코드가 쓰이는지 확인하세요.

4. 터닝 센터 절삭 공구의 핸드(hand) 주의

자유삭 재료(알루미늄, 왁스 등)를 가공하거나 얕은 절삭(마무리 작업 등)을 하는 경우에는 해당되지 않습니다. 강력한 작업(황삭 보링, 터닝, 페이싱 등)에서는 가공 작업 힘이 기계의 베드와 웨이 시스템에 흡수되도록 하는 핸드의 툴링을 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 가공 힘이 기계 부품을 떼어내려는 방향으로 작용해 웨이 시스템에 유격이 생깁니다. 시간이 지나면 기계에 채터와 치수 이슈가 발생합니다.

5. 안전한 급이송 접근 동작 보장

CNC 사용자에게 가장 위험한 순간은 절삭 공구가 처음 접근할 때입니다. 기계의 급이송 속도로 공작물 표면과 매우 가까운 위치로 이동합니다. 대부분의 프로그래머는 급이송 접근 거리를 0.1인치(약 2.5mm)로 설정하며, 일부는 더 가깝게 설정하기도 합니다.

첫째, CNC 담당자들이 급이송 접근 순간을 제어하는 방법을 알아야 합니다. 일반적으로 싱글 블록, 피드 홀드, 급이송 오버라이드(또는 드라이 런), 거리-이동 화면 등을 사용합니다. 어떤 수단이든 셋업 담당자와 오퍼레이터는 각 공구의 첫 공작물 표면 접근 시 기계가 기어가게 할 수 있어야 합니다.

또한 급이송 접근 동작 프로그래밍을 일관성 있게 하여 셋업 담당자와 오퍼레이터가 기계가 어떻게 접근할지 항상 알 수 있게 해야 합니다. 머시닝 센터의 경우, 먼저 X, Y축으로 공구를 위치시키고 Z축으로 접근하는 것을 권장합니다. 이렇게 하면 하나의 축만 다루면 됩니다. 또한 절삭 공구를 공작물 표면 위 1.0인치(25.0mm)에 초기 위치시킨 후 공작물 표면으로 위치시킵니다. 싱글 블록 모드에서 오퍼레이터는 공구가 공작물 표면 1인치 위에서 멈출 것임을 확신하고 안심할 수 있습니다.

이러한 제안에도 불구하고 CNC 사용자는 잠재적 이슈를 식별하는 데 경계해야 합니다. 과거 경험을 가이드로 삼아 수년간 회사가 겪었던 안전 이슈를 되짚어보고 적절한 조치가 적용되었는지 고려하세요. 그리고 사고 발생 시 당연히 재발 방지 조치를 취하세요.