화낙(FANUC)컨트롤의 공구보정 방법에 대하여-1(공구경(반경)보정값)

 

 

 이번에는 머시닝 센터 공구경 관련 보정방법에 대하여 알아보겠습니다.
*화낙(FANUC) 컨트롤 방식 기준으로 설명드립니다.

 

 원래는 공구 길이보정에 대하여 설명하고 공구경 보정에 대한 설명을 해야 하지만 우선 공구 길이보정 방법은 아래 링크 을 참고하시고(차후 다시 여기서 얘기 합니다.) 우선 공구경 보정에 대하여 알아보겠습니다.

https://momoman83.tistory.com/128

머시닝 공구 길이 보정 및 소재 원점 Z값 입력(웹버전)

 

 

 

 일단 공구 길이보정은 완료 되었다고 전제하고 우선 공구 관련 보정화면으로 들어가는 법을 설명하겠습니다.

 먼저 현재 머시닝 센터 조작화면에서 "MDI"화면상태를 유지(필수는 아닙니다.)하고 다음 "OFF/SET"버턴을 누릅니다.

 

 OFF/SET 화면에서 옵션 소프트키를 눌러 공구 보정 화면으로 들어갑니다.

 

여기 공구 보정 화면을 보면 우선 공구 길이보정 부분과 공구경(반경값) 보정 부분이 분리되어 있음을 알 수 있습니다.

 우선 공구 길이 보정항목에 대하여 간단히 설명한다면, 우선 길이 형상값은 앞서 공구 장착시 공구길이 측정방식에 따른 측정값이 여기 형상 항목값에 입력됩니다.

* 이 공구길이 형상값은 해당 작업장 공구길이 보정방식(기존공구, 배드방식(기계좌표값), 테이블 이송거리값 등)에 따라서 해당 값이 달라집니다.

 그러므로 기본적으로 공구길이 형상값(길이 측정값)은 측정후 수정을 하면 안 됩니다.
(안 되는 결정적인 이유는 없으나 보통의 경우 측정의 보정은 우측의 마모값 항목에서 보정하고 형상값은 기본적으로 유지합니다.)

 

 그러므로 해당 공구의 길이보정값을 변경(공구 날끝 마모값 정도의 미세한 변동값만 적용합니다.)하려면 형상 값은 그대로 두고 마모값을 조정하여야 합니다.

* 마모값이므로 만일 공구길이값이 짧다(미절삭 발생)하면 마모값에 마이너스(-) 값을 주면 그 값만큼 공구 길이보정값에 마이너스(-) 값이 보정됩니다.

(마모값을 입력한다고 형상값이 변동되는 것이 아니고 가공경로 실행 시 보정값이 보정되어 공구 이송이 이루어집니다.)
(이때 조작반 화면의 공구 이송 좌표값은 절대/상대 좌표값은 그대로 표시되며 오직 기계좌표값만 보정값에 보정된 좌표대로 표시됩니다.)
(그러므로 화면의 이송 좌표값을 보고 왜 보정값이 안 적용되는지? 걱정하지 않으셔도 됩니다.)
 
 만일 예로서..

 해당 공구가 가공완료 후 측정해 보면 가공깊이 -10.0mm로 가공되어야 하는데 측정값이 -9.98mm로 나온다면 공구 길이가 짧다(마모되었다)라고 판단되므로 마모항목값에 -0.02를 입력하면 해당 공구 길이값은 형상값+마모값(실직적으로 형상값에 마모값이 빼지므로 공구 길이가 짧아지게 됩니다.)으로 보정되어 실제 공구 이송 시 적용되게 됩니다.

 

 

 

* 공구 길이보정값의 대한 조절은 각 작업자가 설정해 놓은 공구 길이보정 방법에 따라 입력값에 주의하셔야 하면 가능한 길이 형상값 변경하지 말고 마모값을 가지고 조절하시기 바라며 항상 공구 교체 후 초기화에 주의하시길(원래대로 "0"으로 입력) 바랍니다.

 

 

  이제 공구경(지름값)에 대한 보정에 대하여 설명하겠습니다.

 먼저 작업환경(주로 가공프로그램을 수기로 하냐 캠으로 하냐)에 따라 보정방법이 달라진다는(수치 조절 개념상)것을 생각하셔야 합니다.

 우선 화낙(FANUC) 컨트롤 시스템에서 지정하는 공구경(반경)의 보정값 입력 의미는 다음과 같습니다.

 화낙 시스템에서는 입력된 가공경로 좌표값에 따라 현재 지정된 공구번호 형상 보정값에 의하여 경로 보정을 합니다.

 즉 형상값은 해당 공구의 반경값(공구 반지름값을 말하는 것은 맞으나 여기서는 가공경로 좌표값에 따른 보정(반경값 계념에 따라)하는 것을 말합니다.)에 따라 해당 가공경로를 보정합니다.

* 예로서 만일 공구보정(반경) 형상값이 "0.0"으로 입력되어 있다는 것은 공구 반경값이 0.0이라는 의미가 아니라 현재 지정된 가공경로에 대한 보정값을 경로진행 방향에 따라 보정방향에 따라 보정(+/-)하는 것입니다.

* 위 이미지는 실제로 그렇다기보다 적용 방식 개념적으로 받아주시기 바랍니다.
(실제 적용은 조금 다릅니다.)

 

 그러면 실제 적용은 어떻게 하느냐..........

 아마도 이제는 가공경로 생성이 무조건 캠(프로그램에 의한) 작업으로 하기 때문에 생각이 어렵지만 불과 얼마 전까지(컴퓨터 응용 밀링기능사 자격시험 같은...) 수기로 캠(?) 작업 시 공구보정 방법을 많이 사용합니다.

 즉 가공경로 생성 시 공구경 보정지령(G40, G41, G42 : 이것 이전에는 G45 ~ 48)을 사용하는 방식을 말합니다.

 

 예를 들면..

 위와 같은 25 x 25 사각형을 수기(G41 공구보정 지령 사용)로 가공프로그램을 작성해 보았습니다.

 그러면 위와 같이 지정된 가공 도형요소(25x 25)를 따라 가공프로그램이 생성됩니다.

* 이것은 수기로 작성 시 어쩔 수 없이(가공 도형형태를 공구보정한 경로좌표값을 생성하는 것 자체가 너무 어려워(좌표값 계산) 해당 가공도형 형태를 그대로 따라가면서 공구 보정지령(G41/42)으로 생성하여야 합니다.

* 흔히 수기 캠작업 시(주로 자격증 시험에 응시하는 사람들 질문) 공구 진입 위치가 이상하다는 질문이 대부분 이러한 공구 보정 적용/취소 과정이 어렵기 때문입니다.

 그러면 실제 머시닝장비 적용 시 어떻게 해당 가공도형 형태를 가공하는가 하면 이 가공프로그램을 장비에 입력하고 해당 공구 번호에 실제 적용하는 공구경의 반값(반경값)을 해당 공구 보정 반경항목의 형상값에 입력합니다.

* 사실 실제 적용시 공구진입/복귀 경로는 살짝 다릅니다.

 

 이러한 방식이 공구경 보정이 해당 장비의 컨트롤 시스템에 따라 결정된다고 해서 컨트롤 보정 방식이라고 합니다.

 이 방식의 장점(공구 보정방식에 국한하면)이 동일한 가공 프로그램으로 여러 가지 규격의 공구경을 적용하여 가공이 가능하다는 점입니다.

 즉 공구 형상 보정값 중 반경값에 여러 가지 공구경의 반경값(실제로는 +/-한계값이 있습니다.)을 적용할 수 있는 것입니다.

* 실제로는 여러 가지로 공구경이 미묘하게 틀리는(재연마 하여 마이너스값이 나오는 공구라던가....) 동일한 공구경의 공구를 경우에 따라 골라(?) 가공할 수 있다는 점입니다.

* 단순한 가공경로의 경우에는 어느 정도 자유롭게 적용이 가능합니다.

 

 그러므로 만일 해당 장비의 공구보정 반경 형상값에 정수(공구 반경값)가 입력되어 있으면 해당 가공프로그램은 컨트롤 방식(G41,42)에 의하여 작성된 프로그램이라는 것을 알 수 있습니다.

* 해당 장비 공구 보정 반경(형상) 값에 해당 공구 반경값이 입력되어 있으면 해당 장비는 컨트롤 보정방식에 의하여 가공됨을 알 수 있습니다.

 

 그럼 반경(마모) 값은 무엇인가....?

 마모값은 앞서 정해진 공구반경값(형상)에서 마모로 인하여 줄어든 거나(-) 커지는(+)(?) 값을 입력하는 항목입니다.

 예을 들면 아래와 같이 10파이 공구(공구보정 반경(형상) 값에 5.0 입력) 적용 시 가공 후 측정해 보면 정치수가 100.0인데 100.02로 측정되면(일단 한쪽면만 적용이라고 전제합니다.) 공구경이 0.04 빠지는 것이 되므로 공구 반경 기준 0.02 만큼 더 깎아야(보정되어 더 과절삭하는) 하므로 마모값에 -0.02(공구경이 모자라는 값을 입력)을 입력하여 공구경을 보정하게 됩니다.

* 즉 공구보정 반경(형상)에서 결정된 공구 반경값 + 마모값(편측)이 되며 마모값이 마이너스값(-)이 입력되면 해당 공구경이 작아지는 것으로 인식 좀 더 가공면측으로 더 들어가서 좀더 과절삭되어 보정값을 맞추는 것으로 보시면 됩니다.

 마모값이 플러스(+) 값이 되면 그만큼 공구경이 커지는 것이므로 공구가 그만큼 뒤로 빠지게 되므로 미절삭 되는 것으로 공구경 보정을 결정합니다.

* 항상 주의하셔야 할 것이 공구경 형상이 바뀌는 것이 아니고 해당 선택한 가공경로에서 마이너스/플러스 방향으로 보정되는 것입니다.

* 마스터캠에서 윤곽 가공경로 절삭파라미터 항목에서 가공여유값 적용과 동일한 효과를 본다고 볼 수 있습니다.

 

 여기까지가 수기(또는 해당 캠 프로그램에서 컨트롤 보정형태로 캠작업한...)로 가공경로를 생성(G41,42)하고 해당 장비에서 공구보정 항목의 반경(형상) 값에 해당 공구반경값을 적용한 경우에 작동되는 보정형태 설명이었습니다.

 

 이번에는 이 공구보정 반경(형상) 화면에서 형상값에 마치 마모값 입력처럼 하는 경우에 대하여 알아보겠습니다.

 위와 같이 공구보정 반경(형상값)에 마치 마모값 같은 값이 입력되어 있는 경우를 볼 수 있습니다.

 이것은 앞서 컨트롤 보정형태에서 볼수 있듯이 형상값은 현재 가공경로 좌표값에 보정(플러스/마이너스)되는 것입니다.

 

 그럼 앞서 컨트롤방식과 뭐가 다를까요?

 마스터캠에서 흔히 사용되는 컴퓨터 보정을 하게 되면 마스터캠에서 먼저 설정된 공구경값에 의하여 미리 보정된 가공경로를 생성합니다.

* 위 이미지처럼 컨트롤 보정형태를 사용하면 현재 가공 도형요소에 준하여 가공경로가 생성되지만 컴퓨터 보정형태(실제로는 G41,42가 적용되어야 하기 때문에 중복보정 형태를 사용하여야 합니다.)를 적용하면 마스터캠 가공정의에 정의된 공구경만큼 보정된(오프셋)된 경로로 생성됩니다.

 즉 컴퓨터 보정형태를 적용하면 머시닝 센터의 컨트롤 시스템에서 보정해야 할 것을 미리 마스터캠에서 보정된 상태로 가공경로가 생성됩니다.

 그러하므로 화낙 시스템의 공구보정 반경(형상) 값에는 공구보정값(공구반경값)을 입력할 필요가 없습니다.

* 컴퓨터 보정형태(중복 보정이 아닌)로 가공경로 출력 시 해당 가공 공구경에 준하여 미리 보정된 경로로 생성되므로 장비 시스템에서 공구 보정을 할 필요가 없어서 해당 공구보정 반경(형상) 값에는 항상 "0"이 입력되어야 합니다.

* 컴퓨터 보정형태 사용 시 출력 데이터(가공프로그램)에 공구경 보정 지령(G41,42)이 출력되지 않으므로 설령 해당 공구보정 반경(형상) 란에 임의의 값이 입력되어 있어도 그 값에 따라 보정 조치가 되질 않습니다.

* 해당 장비 시스템 공구보정 반경(형상) 값이 적용되려면 마스터캠에서 중복 보정형태로 가공 데이터를 출력하여(G41,42) 해당 장비 공구보정 반경(형상) 값에 적용되어야 보정이 컨트롤에 위하여 적용됩니다.

 

 그러하므로 이때 마스터캠에서 이미 공구경이 보정된 형태로 가공데이터(중복 보정 적용)로 출력이 되었으면 이 경로는 해당 장비 공구보정 반경(형상)값에 영향을 받지만 이미 정해진 공구경에 보정된 경로(중복 보정 적용 경로)이므로 보통 해당 공구의 비규격 사용 시 공구경을 보정하기 위한(역시 컨트롤과 같은 내용으로 기존 공구경에서 마모된 공구경을 반영하는 형식으로 적용) 용도로 사용됩니다.

 즉 마스터캠에서 10 Ø 공구로 적용하여 가공경로를 생성하였지만 공구 재연마나 기타이유로 공구경이 변경된경우 이를 반영하여 공구보정 반경(형상)값에 그 공구경에 대한 보정값을 적용합니다.

 

 

 예로서..

 마스터캠에서 10Ø 공구경으로 출력된 가공 프로그램을 그대로 쓰면서 재연마등으로 살짝 작아진 공구경 공구(동일형태 공구) 사용 시 그 변화된 값만 공구보정 반경(형상) 값에 입력하여 사용하고 만일 가공공차를 조절하기 위하여 사용되는 것은 마모값에서 입력하여 조절 사용한다라고 할 수 있습니다.

* 다만 보통의 경우 공구경이 변경되면 해당 마스터캠 가공정의에 적용된 공구경울 변경하여 다시 가공프로그램을 출력하여 적용하는데... 캠작업자와 가공 작업자가 분리된 경우 상호 업무 효율을 위하여 각자 알아서(?) 보정해 사용하는 작업환경시 사용됩니다.

* 보통의 경우 공구경 변경 시 마스터캠 가공정의에서 변경하여 다시 출력하여 사용하는 것을 권합니다.
해당 장비 시스템 보정값 사용 시 이 보정값 관리(가공이 완료되거나 공구 교환이 이루어졌는데... 보정값을 수정하지 않아 다른 공구에 보정값이 적용되면....) 하기 어려워 보통의 경우 이 공구보정 반경(형상) 값은 그대로 "0"으로 놓고 마모값만 조절해 가며 사용하는 것이 일반적입니다.

* 다시 말씀드리지만 마스터캠에서 일반적으로 사용하는 컴퓨터 보정형태 적용 시 이 장비 공구경 보정값이 적용되지 않습니다.

 보정형태를 컨트롤 또는 중복보정 형태로 설정(G41,42 출력)했을 때만 해당 장비 시스템의 공구경 보정값이 적용됩니다.
(실수로 보정값을 초기화("0"으로 입력)하는 과정을 누략해도 컴퓨터 보정형태로 출력 시 영향을 받지 않습니다.)
(반대로 컨트롤이나 중복보정으로 출력 시 해당 작업이 완료하면 해당 공구보정 값을 초기화하는 것을 작업 흐름상 매뉴얼화(버릇)하여야 합니다.)

 

 중복보정 형태에서 공구보정 반경(마모) 값은 위 컨트롤 보정형태와 동일하게 적용됩니다.

 즉 중복 보정형태에서 마모값은 앞서 정의된 공구경(반경)에 기준하여 마모값에 따라서 공구 경로가 보정됩니다.