정확한 CNC 가공을 위한 절삭 공구 오프셋 설정 검증

CNC 가공 애플리케이션에 사용되는 절삭 공구는 제대로 작동하기 위해 특정 속성을 가져야 합니다. 예를 들어, 수직 머시닝 센터(VMC)에서 사용되는 모든 절삭 공구는 Z축 스트로크(다른 요소들도 포함)에 의해 제한되는 최소 및 최대 길이를 가집니다. 그림과 같이 스핀들 노즈는 Z축 스트로크의 양단에서 테이블 탑 위로 최대 거리에 있습니다. 최소 Z축 위치에서 스핀들 노즈는 여전히 테이블 탑 잘 위에 있습니다.

공구 팁은 프로그램의 가장 작고 큰 Z 좌표에 도달할 수 있어야 하며, 그렇지 않으면 Z축 오버트래블이 발생합니다. 각 절삭 공구의 길이(오프셋 레지스터에 지정됨)가 이 극값에 Z축 오버트래블 없이 도달할 수 있는지를 결정합니다. 예를 들어, 테이블 탑 가까이에 고정된 얇은 공작물을 매우 짧은 절삭 공구로 가공하는 경우를 생각해 보십시오. 공구가 너무 짧으면 Z축이 프로그램의 가장 작은 Z축 좌표에 도달할 수 없습니다.

수평 머시닝 센터(HMC)도 같은 우려가 있습니다. 수평의 경우 최소 스핀들 Z 위치는 보통 테이블 탑이 아닌 테이블 센터라인부터 지정됩니다. 비슷한 문제가 HMC의 최대 스핀들 Z 위치에서 특히 문제가 됩니다. 절삭 공구가 테이블 가장자리와 플러시된 큰 플랜지를 지나 공작물 깊숙이 도달해야 할 수 있습니다. Z축이 필요한 클리어런스를 위해 충분히 후퇴하지 못할 수 있습니다.

명시적 셋업 지침 없이 절삭 공구 길이는 작업 실행 때마다 달라질 수 있습니다. 기계 작업자는 무의식적으로 너무 길거나 짧은 공구를 조립할 수 있습니다. 사용하기 쉬운 셋업 프로그램으로 공작물 실행 전 오버트래블 이슈를 테스트하여 프로그램 검증 중 시간 소모적인 지연을 제거할 수 있습니다.

이 프로그램을 사용하려면 다음 상수 값을 결정하세요:

• 테이블 탑(또는 테이블 센터)에서 Z축 기준 위치의 스핀들 노즈까지 거리.
• Z축 스트로크.

셋업 프로그램은 다음 값을 오프셋에서 참조합니다:

• 현재 Z축 픽스처 오프셋 레지스터 값.
• 공구 길이 보상 레지스터의 현재 값.

작업자는 테스트 프로그램에 다음을 지정합니다:

• 프로그램의 가장 큰 Z 좌표와 가장 작은 Z 좌표.

많은 작업처럼 보일 수 있지만, 가장 큰 Z 좌표와 가장 작은 Z 좌표만 정기적으로 결정하여 입력하면 됩니다. 나머지는 상수이거나 셋업 과정의 일부로 오프셋에 지정됩니다.

예제 VMC에서 최대 Z-스핀들 위치가 28.327인치라고 결정했습니다. 이 기계의 Z축 스트로크는 19.4769인치라고 가정합니다. 따라서 최소 Z-스핀들 위치는 8.8501인치입니다. 최대 Z-스핀들 위치와 Z축 스트로크 값을 영구 공통 변수 #500과 #501에 각각 저장합니다. 이들은 시스템 상수로 유지됩니다.

픽스처 오프셋 1번의 Z 레지스터는 대부분의 FANUC CNC에서 시스템 변수 #5203으로 참조되며, Z축 기준 위치(최대 Z-스핀들 위치이기도 함)에서 프로그램 영점까지의 음의 거리를 포함합니다.

2000번대 시스템 변수에는 공구 길이 보상 레지스터 값이 들어 있습니다. 예를 들어 #2001은 1번 공구 길이를 포함합니다.

프로그램의 가장 작고 큰 Z 좌표를 셋업 프로그램에서 공통 변수 #100과 #101로 각각 지정합니다.

관련 변수 의미를 이해했으면 다음 표현식을 고려하세요:

• #110=#500+#5203+#100+#2001 (1번 공구의 최소 Z축 기계 위치)
• #111=#500+#5203+#101+#2001 (1번 공구의 최대 Z축 기계 위치)

결과를 최소 및 최대 Z-스핀들 위치와 비교:

• IF [#110 LT [#500-#501] THEN #3000=101 (공구가 너무 짧음)
• IF [#111 GT #500] THEN #3000=102 (공구가 너무 김)

공구 1~10을 테스트하는 셋업 프로그램입니다. 셋업 담당자가 셋업 후 이 프로그램을 수정하고 실행합니다:

• O1000 (TEST ALL OFFSETS)
• (작업자 처음 네 값 조정)
• #100=-[2.5] (프로그램 최소 Z)
• #101=3.0 (프로그램 최대 Z)
• #102=1 (테스트 시작 공구)
• #103=10 (테스트 끝 공구)]
•  
• WHILE [#102 LE #103] DO 1
• IF [[#500+#5203+#100+#[2000+#102]] LT [#500-#501]] THEN #3000=101(공구 너무 짧음)
• IF [[#500+#5203+#101+#[2000+#102]] GT #500] THEN #3000=102(공구 너무 김)
• #102=#102+1 (스텝 카운터)
• END 1
• #3000=103(길이 허용)
• M30

이 프로그램이 완전히 실행되고 "길이 허용" 메시지가 나타나면 Z축 오버트래블이 발생하지 않습니다. "공구 너무 짧음" 또는 "공구 너무 김" 메시지가 나타나면 공통 변수 #102 현재 값(변수 표시 화면 페이지에서 확인)을 확인하여 문제를 일으키는 공구를 파악하고 수정하세요. "길이 허용" 메시지가 나타날 때까지 프로그램을 다시 실행하세요.