머시닝 관련 초 기초사항 익히기 과정 - 04(머시닝 장비 워밍업(WARMING UP) 방법)

 이번에는 머시닝 장비의 전원을 공급한 후 장비의 원활한 작동과 수명유지를 위하여 실행하는 워밍업(WARMING-UP-CYCLE)에 대하여 설명하겠습니다.

 워밍업 작업은 장비의 각 구동계통의 작동 여부와 적절한 가동환경 조성 및 각 이송계 장치의 수명유지 등 여러 가지 작업을 병행해 작동합니다.

 크게 여러 가지로 얘기할 수 있는데 좀 더 구체적으로 얘기한다면 다음과 같습니다.

1. 장비의 각 작동부 가동여부에 대한 확인
*만일 장비의 작동부에 이상이 있다면 사전 작동여부 확인을 하기 위한 사전준비 작업입니다.

2. 장비에 각 작동부에 대한 윤활유(습등유/구리스) 도포 작업
* 장비의 이송축 계통에 적절한 양의 윤활유(습등유/구리스)를 도포하여 실 가공작업 시 원활한 이송이 가능하도록 하는 사전작업입니다.

* 사실 이게 제일 중요한 작업 중 하나입니다.
아래와 같은 LM가이드 형식의 머시닝장비(타 형태의 장비도 포함)의 경우 레일 위를 해당 이송축 장비가 이동하는 것이므로 해당 LM가이드 와 이송용 볼 스크루축에 대한 적절한 양과 범위(이송범위 전체에 골고루)에 윤활유가 도포되게끔 하기 위한 사전 작업입니다.

3. 공구 스핀들 장비에 대한 적절한 윤활유 적용 및 적정 작동 온도 도달/유지에 필요한 적당한 회전동작 작업입니다.
* 장비는 적절한 온도에서 유지되어야 하는 온도 범위가 있습니다. (열변형 문제)

 그러므로 이러한 장비에 적합한 온도범위에 이르도록 사전에 스핀들의 공회전이 필요합니다.
물론 겸해서 적절하게 윤활유 도포가 이루어져야 합니다.

 다만 초기 스핀들이 적절한 가동조건에 도달하기 전까지 부하가 적게 걸려야 하므로 스핀들에 공구를 체결하지 않거나 저회 전에서 회전하는 등 여러 가지 방법이 사용됩니다.

* 결론적으로 간단히 얘기하면 장비의 실 가공작업 전 각작동부 작동여부 와 각 이송계통의 윤활유 도포 작업 그리고 가공 스핀들의 적정 온도범위에 이루기 위한 사전 공회전 작업을 총칭하여 말합니다.

 

 

 그럼 워밍업 작업를 실행해 봅니다.

사실 워밍업 작업은 사전에 준비된 워밍업 프로그램(반복작업)에 의하여 실시합니다.
신규장비의 경우 해당 장비 메모리에 기초적인 워밍업 프로그램이 들어 있어 그것을 실행하시면 됩니다.

 그렇지만 중고장비를 구매하시거나 그 외 여러 가지 이유로 해당 워밍업 프로그램을 사용 하지 않고 새로 작성하거나 외부에서 타 장비 위밍업 프로그램을 수정하여 사용하게 됩니다.

* 장비에 따라 구분하여야 하는 점은 보통 장비의 이송축 거리범위 (stored stroke limits)가 틀리므로 (머시닝 장비 5호기, 6.5호기, 7.5호기 등등) 이에 따라 수정 생성 하시면 됩니다.

* 경우에 따라 중간에 공구교환 지령이나 부가장비 작동, 절삭유, 에어 작동등 여러 가지를 겸해서 수행하기도 합니다.

 그래서 우선 여기서 3가지 워밍업 프로그램을 소개하며 만일의 경우 작업자의 장비에 적용할걸 대비할 겸 잠시 화낙 매크로 프로그램에 대하여 알아보겠습니다.


1. 호출 프로그램 형식의 워밍업 프로그램

*이송축의 이송지령(한 사이클)을 호출프로그램으로 하여 메인프로그램에서는 반복호출(한정된) 하는 형식입니다.

워밍업(O0101).zip

0.00MB

메인 프로그램

"O0101.nc"

 

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O0101 <<< : 메인 프로그램 명 (워밍업 실행 시 이 프로그램을 실행합니다.)
M98 P102 L50 <<< : 호출(M98) 프로그램명(O0102 = P102)을 반복 50회(Loop 50회 = L50) 실행하고 다음으로 넘어갑니다.
M30 <<< : 해당 프로그램 종료
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호출프로그램 (축 이송 프로그램)

"O0102"

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O0102 <<< : 호출 프로그램 (메인프로그램 M98P102L 50의 "P102"과 일치하여야 합니다.
G17 G54 G90 G80 G40 G49 <<< : 작업좌표계 G17(평면) , G54(워크좌표) , G90(절대좌표) , G80(고정사이클 지령 취소) , G40(공구경 보정값 취소) , G49(공구장 보정값 취소) : 작업환경 초기화 명령입니다.
G91 G28X0 Y0 Z0 <<< : 각축 원점복귀 지령 (워밍업 작업 초기 워치로 이송)
M6 T21 <<< : T21(공구 교환용 공구번호(1) 공구 교체 지령 (여기서는 T21과 T22 공구를 번갈아가며 공구 교환계통 워밍업 작업용으로 사용) (이러한 이유로 T21 , T22번에는 공구 홀더가 있어야 합니다.)
M3 S500. <<< : 해당 공구 스핀들 회전수 500으로 회전 지령 (스핀들 워밍업 작업)
G91X-1200Y-600Z-150 <<< : 현 위치(원점위치)에서 X-1200.0 , Y-600.0 , Z-150으로 각축 증분 이송 지령(워밍업 이송 작업)

*만일 다른 장비 (배드 사이즈가 다른 경우)에 적용 시 여기서 해당 장비 배드 이송 거리보다 살짝 작은 값을 입력하시면 됩니다.

G28 Z0 <<< : 배드 이송완료 후 먼저 스핀들 (Z 축) 원점복귀 지령 (이 시점이면 Z 축이 아래로 150.0 만큼 내려온 상태)
G28X0 Y0 <<< : 안전(충돌방지)을 위해 먼저 Z 축 원점복귀 완료 후 배드 (X, Y축) 원점복귀 지령

* 결국 위 이송 지령으로 대각선 방향으로 왕복 이송이 됩니다.
M6 T22 <<< : 공구교환 위밍 업을 위한 다음 공구 교환
M3 S800. <<< : 공구 스핀들 위밍업 시작(스핀들 워밍업 를 위하여 약간 다른 회전수를 적용)
X0 Y0 <<< : 현 위치 확인지령 (다음 사이클 때 다시 X-1200 , Y-600으로 이송하기 위한 준비작업)
M99 <<< : 메인 프로그램(O0101)으로 되돌아감 / 만일 50회(P50) 이 완료된 경우 메인 프로그램으로 돌아가지 않고 다음 명령행으로 이동.
G90 G54 <<< : 워밍업 종료를 대비한 작업 좌표계 초기화 지령
X0 <<< :  워밍업 종료를 대비한 배드 위치를 원점위치로 이송 확정
G91 G28 Y0 Z0 <<< :  워밍업 종료를 대비한 배드와 스핀들 원점 복귀 (Y, Z 축)
M30 <<< : 해당 프로그램 종료
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 위 프로그램은 단순한 것으로 단지 해당 장비 이송범위 내에서 왕복이송(50회)을 반복하며 공구교환을 반복하는 워밍업 프로그램입니다.

 

 

 해당 메인 프로그램과 호출 프로그램을 CNC 메모리에 입력한 후  메인프로그램을 호출하여 사용하시면 됩니다.

* 배드 이송 범위와 중간 공구 교환 하는 공구번호 만 해당 작업환경에 맞게 수정하십시오.

 

 

 

2. 매크로 변수를 활용한 메인 프로그램 형식 위밍업 프로그램

 

* 워밍업 이송 범위와 스핀들 회전속도(가변)를 매크로 변수에 적용하여 활용한 워밍업 프로그램입니다.

* 네이버카페 마캠뽀개기 의 스펙님 블로그에서 훔쳐어 온 것입니다.(출처)

 

O8000 MYNX500 워밍업.zip

0.00MB

 

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O8000(WORMING UP) <<< : 해당 워밍업 프로그램 명칭(O8000으로 실행)
T1 M6 <<< : 해당 워밍업 작동 중 스핀들에 체결될 공구 번호 및 공구교환 (스핀들 회전수가 2,000까지 올라가므로 공구(홀더) 스핀들 체결 필수입니다.
#100=600 <<< : 변수#100에 600 값 입력 (초기 스핀들 회전 시작 값입니다. 600 ~ 2,000) 
WHILE [#100 LE2000] DO01 <<< : 반복조건문(WHILE : 현재위치에서 DO "01"까지 프로그램 조건 성립시 반복 실행)
반복조건은 변수 #100 값이 2,000 보다 같거나 작은 경우 해당 범위 프로그램 를 반복 실행 한다 ([#100 LE2000] : 워밍업 회전수 600(#100 값)~2,000 이내 유지)
만일 변수 #100 값이 2,000 보다 큰 경우 DO 01 이후로 프로그램이 넘어간다 (하단의 END01 위치를 말합니다.) 프로그램 종료
S#100 M03 <<< : 지정된 변수 #100의 값으로 스핀들 회전 지령
G91G 28X0.Y0.Z0. <<< : 배드, 스핀들 각축 원점복귀 (워밍업 시작점 위치로 이송)
G1X-900.Y-400.Z-200.F3000. <<< : 절삭이송(스핀들 회전 중 이송)으로 대각선 방향으로 배드, 스핀들 이송(워밍업이송) 이송범위 900 , 400 이 해당 장비 배드 워밍업 거리입니다.
*만일 작업자 장비규격에 맞게 수정하려면 여기 수치를 변경하면 됩니다. 
X900. <<< : 수평 X축 방향으로 워밍업 이송 (여기도 작업자 장비 규격에 맞게 수정해 주셔야 합니다.)
X-900.Y300. <<< : 역대각선 방향으로 워밍업 이송 (여기도 작업자 장비에 맞게 수정해주셔야 합니다.)
#100=#100+50 <<< : 변수 #100 값에 전의 변숫값(스핀들 회전수) + 50회 전수 증가 합니다.
*즉 이 워밍업 프로그램은 600 ~ 2,000까지 50 단계별로 나눠진 횟수 49회 동안 반복 실행 됩니다. (회전수 증가 가 워밍업 실행 카운터입니다.)
G90 G53 X-500.Y0.Z0. <<< : 기계 좌표 위치 X-500.Y0.Z0. 위치로 이송 (여기서는 배드 중간위치(X축) , (Y, Z축원점 복귀위치)로 이송됩니다. (여기도 작업자 장비 규격에 맞게 수정하셔야 합니다.)
END01 <<< : 만일 위 반복조건 (#100 값이 2,000 보다 작은 경우 다시 반복조건 실행문 다음 지령 (S#100 M3) 위치로 프로그램이 되돌아갑니다.
* 만일 변수 #100 값이 2,000과 같거나 넘어가면 여기서 아래 실행문으로 넘어갑니다. 
M30 <<< : 워밍업 프로그램을 종료합니다.
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 위 해당 프로그램 단독으로 호출하여 실행하는 워밍업 프로그램입니다.

작동은 대각선으로 이송 후 수평 이동 후 다시 대각선 방향으로 이동하면서 스핀들도 위아래 이동하며 스핀들 회전수가 600에서 2,000 올라가는 동안 배드 이송이 반복되는 형식입니다.

 

 

 

 

3. 매크로 변수를 활용한 메인 프로그램 형식 위밍업 프로그램 (장비 규격 자동 인식 방식)

 

 역시 위와 같은 매크로 변수를 활용한 워밍업 프로그램인데 배드 이송범위(장비 제원)를 자동으로 인식하여 장비가 변경되어도 별다른 변경 없이 적용할 수 있는 방식입니다.

 

* 출처는 마캠 뽀개기 의 보배킹님이 올려준 것을 활용하였습니다.

https://cafe.naver.com/mcampokegi/136653

WARMING UP PROG

 

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O9025(WARMING UP PROG) <<< : 해당 워밍업 프로그램 명칭 (O9025로 실행)
#101=ABS[[PRM [1321]/[1]]+1.](X-STROKE) <<< : 변수 #101에 이송한계값 파라미터 (1321)의 절댓값(X축)을 입력합니다. 
*파라미터 1321에 저장된 한계값은 마이너스값(기계좌표기준) 이므로 살짝 여유값 -1(+1)를 뺀 값을 사용합니다.
*여기서 절댓값이란 파라미터에 저장된 값은 마이너스 값이므로 값의 음수/양수 여부에 관계없이 그 값의 절대적 숫자(간단히 얘기하면 마이너스를 뺀다는....)만 변숫값에 입력합니다. 
#102=ABS[[PRM [1321]/[2]]+1.](Y-STROKE)  <<< : 변수 #102에 이송한계값 파라미터 (1321)의 절댓값(Y축)을 입력합니다. 
#103=100 <<< : 변수 #103에 100 값을 입력합니다. (Z 축 이송 시작 위치값)
#104=200(INC) <<< : 변수 #104에 200 값을 입력합니다. (스핀들 회전수 증가단계 값)
#105=200(MIN RPM) <<< : 변수 #105에 200 값을 입력합니다. (초기 스핀들 회전값)
#106=2000(MAX RPM) <<< : 변수 #106에 2,000 값을 입력합니다. (최대 스핀들 회전값)
#107=2000(FEED) <<< : 변수 #107에 2,000 값을 입력합니다. (워밍업 중 이송 속도 값)
N01 <<< : 프로그램 구간 표시
IF [#105 GE#106] GOTO100 <<< : 비교조건문(IF) 변수 #105 값이 변수 #106 값 보다 같거나 큰 경우(GE) 프로그램 100구간(N100)으로 이동한다
* 초기 200에서 시작한 스핀들 회전수가 2,000를 넘어가면 해당 프로그램은 워밍업을 종료하려 합니다.
G91 G28X0 Y0 Z0 <<< : 워밍업 초기 위치 (원점복귀 위치)로 이송합니다.
S#105 M03 <<< : 변수 #105 값으로 스핀들 회전을 실행합니다. (200 ~ 2,000)
G04X2. <<< : 2초간 대기 (회전수 증가 완료까지 대기)
G01 G91 X-[#101] Y-[#102] Z-#103 F#107 <<< : 절삭이송 (스핀들 회전 중 이송) 대각선 이송좌표는 변수 #101(X축 : 절댓값이므로 마이너스 부호를 붙임) , #102(Y축) , #103 (Z 축) 이송속도는 변수 #107를 입력합니다. 
G04X2. <<< : 이송 완료 후 2초간 대기.  
Y [#102] Z100. <<< : Y축만 정면으로 이송 (좌표값이 플러스 값이므로 절댓값 그대로 대입) , Z 축 100 만큼 상승 
G04X2. <<< : 이송 완료 후 2초간 대기.
X [#101] Y-[#102] Z-100. <<< : 역대각선 방향으로 절삭 이송 이송좌표 값은 X축은 플러스 방향 이므로 그대로 대입 Y축은 마이너스방향 이므로 마이너스 부호 부착 대입 Z 축 -100 만큼 하강
G04X2. <<< : 이송 완료 후 2초간 대기.
Y [#102] Z100. <<< : Y축만 정면으로 이송 (좌표값이 플러스 값이므로 절대 그대로 대입) , Z 축 100 만큼 상승 
G04X2. <<< : 이송 완료 후 2초간 대기.
#105=#105+#104 <<< : 변수 #105 값에 변수 #104 값을 더합니다. (스핀들 회전수 값에 스핀들 증가 단계 값(+200)을 더합니다.)
* 해당 워밍업은 스핀들 회전수 200에서 시작하여 증가폭 200 단위로 최대 2,000 회전수까지 도달하면 워밍업 프로그램은 종료합니다.
GOTO1 <<< : 프로그램 구간(N01)으로 되돌아갑니다.
N100 <<< : 만일 비교조건문(IF) 조건이 성립되면 (회전수 2,000 이상) 여기 프로그램 구간으로 이동됩니다. 
G91 G28 Z0 <<< : 현재 위치에서 Z 축만 원점복귀(충돌 방지) 합니다.
G90 G53 X-[#101/2] <<< : 기계좌표 기준 배드 중앙으로 이송합니다.
M30 <<< : 해당 워밍업 프로그램을 종료합니다.
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 역시 단독으로 실행되는 워밍업 프로그램입니다.

 배드이송 방식은 아래와 같고 특이하게 해당 장비의 제원 (이송 한계값 : 파라미터 1321번 값)를 이송범위에 대입하여 이를 통해 배드 이송을 하는 방식입니다.

 

역시 같은 스핀들 회전수 200 ~ 2,000으로 200단계로 증가하여 완료되는 방식입니다.

* 해당 장비 이송 범위 한계값 이 입력되어 있는 파라미터 화면....(입력된 값이 기계좌표값 : 마이너스 값인 것을 주의...)