Fanuc, Siemens, Mitsubishi G02 원호 보간 파라미터 정복

서론

CNC 터닝 센터의 chuck 및 turret이 고속으로 회전하는 자동화 라인 가공에서, G02 시계 방향 원호 보간 명령을 실행할 때 발생하는 사소한 좌표 반올림 오류나 active plane 설정 미스는 즉각적으로 spindle 축의 overtravel 또는 급격한 NC stop을 유발하여 공구를 가공물 중간에 정지시킨다. 이 파라미터를 검증하지 않고 양산에 들어가면, 팔레트 교환 후 두 번째 사이클부터 치수 편차가 누적되어 최종 검사에서 불량이 발견된다. 특히 Fanuc 시스템의 3410번 파라미터를 사전 확인하면 이 명령어에서 가장 빈번한 비계획 정지를 없앨 수 있다. 이러한 예기치 못한 제어기 lockout 현상은 공구 파손을 일으키고, 라인의 비가동 시간(downtime)을 극적으로 늘리며, 공정의 불량률을 크게 증가시킨다. 자동화 라인 반복 가공 시 일관된 품질을 확보하고 비가동 시간(downtime)을 최소화하기 위해서는 각 CNC 브랜드별 제어 파라미터를 이해하고 사전에 철저히 검증해야 한다.

기술 요약

기술 속성	사양
명령 코드	`G02` (또는 Siemens의 `G2`)
모달 그룹 / 모달리티	그룹 01 (Modal 명령, cutting feedrate / interpolation)
지원 브랜드	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
주요 파라미터	Parameter 3410 (Fanuc Arc Radius Tolerance), MD21000 (Siemens Circle Error Constant), Parameter #1084 (Mitsubishi Arc Error)
주요 제약 사항	원호 종점 좌표는 제어기의 엄격한 parameter 임계값 내에서 계산된 시작 radius와 수학적으로 일치해야 하며, 그렇지 않으면 즉시 모션이 정지됩니다.

핵심 요약

정밀한 radius 경로를 유지하기 위해 모든 시계 방향 원호 프로파일링, helical 나사산 밀링 및 원호 pocketing 작업에 G02를 선택하십시오.
즉각적인 포맷 알람을 방지하기 위해 새로운 원호 블록마다 좌표 목표와 radius R 또는 incremental center offset인 I, J, K를 프로그래밍하십시오.
illegal plane select 결함을 방지하기 위해 지령된 좌표축을 active working plane (G17, G18, 또는 G19)에 일치시키십시오.
CAM에서 생성된 좌표 소수점 반올림 허용 오차가 시스템 오차 한계를 초과하지 않도록 실행 전에 검증하십시오.
복잡한 원호 경로가 chuck의 회전 영역을 침범하지 않도록 G22 chuck barrier 점검을 수행하십시오.
첫 번째 부품 가공 시 경로 궤적의 정확성을 안전하게 검증하기 위해 Z축을 올린 상태에서 표준 공운전 (dry run)을 설정하십시오.

기본 개념

G02 명령은 선택된 기하학적 평면(G17, G18 또는 G19) 내에서 시계 방향 원호 궤적을 따라 CNC 공구 경로를 동적으로 구동합니다. 핵심적으로 이 명령은 시작점, 끝점, 그리고 원호 중심의 수학적 표현(I, J, K center-offset 벡터 또는 직접 R radius 사양 사용)이라는 세 가지 핵심 사항에 대한 기술적 정밀함을 요구합니다. 시작 radius와 끝 radius 사이의 미세한 불일치는 제어기 결함을 유발하거나 compensation 로직을 적용하게 만들기 때문에, 모든 제어기 유형에 걸쳐 프로그래머와 오퍼레이터는 좌표값이 올바르게 계산되도록 해야 합니다.

Feedrate 또한 circular interpolation 중에 매우 중요한 요소입니다. 공구가 원호를 통과할 때, 특히 내부 pocketing 또는 타이트한 곡선의 외부 프로파일링 중에 공구 절삭날의 실제 feedrate는 프로그래밍된 경로 feedrate (F)와 크게 다를 수 있습니다. 불일치가 발생하면 즉시 평면 선택 알람이 트리거되거나 축 overtravel이 발생하므로, 오퍼레이터는 원호 블록을 실행하기 전에 active working plane이 지령된 축 종점과 정확히 정렬되어 있는지 보장해야 합니다.

명령 구조

circular interpolation 명령은 시계 방향의 곡선 경로를 따라 공구의 움직임을 지시합니다. G02는 Group 01에 속하는 modal 명령이므로, G01 Linear Interpolation 또는 G00 Rapid Traverse와 같은 다른 모션 명령에 의해 재정의될 때까지 활성 상태를 유지합니다. 경로 속도는 프로그래밍된 feedrate (F)에 의해 제어되며, 이 역시 modal이고 현재 라인에서 재정의되지 않는 한 이전 가공 블록에서 그대로 전달됩니다.

원호 기하학을 정의하기 위해 제어기는 절대 또는 incremental 타겟 좌표와 원호 중심에 대한 설명이 필요합니다. R (또는 CR) 어드레스를 통한 직접 radius 지정은 간단하지만 360도 전원호를 프로그래밍하는 데는 사용할 수 없습니다. 전원호의 경우, 각각의 축을 따라 시작점에서 원호 중심까지의 정확한 거리와 방향을 명시적으로 지정하는 incremental center-offset 벡터(I, J, K)가 필수적입니다.

Fanuc Syntax:
G17 G02 X_ Y_ R_ F_ ; (Radius R을 사용한 Milling XY 평면)
G17 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ ; (Center Offset을 사용한 Milling XY 평면)
G02 X_ Z_ I_ K_ F_ ; (Center Offset을 사용한 선반 시스템)

Siemens Syntax:
G2 X... Y... Z... I... J... K... (중심 및 종점)
G2 X... Y... Z... CR=... (Radius 및 종점)
G2 X... Y... Z... AR=... (개각도)
G2 X... Y... Z... I... J... K... TURN=... (Helical 다회전)

Mitsubishi Syntax:
G02 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_ ; (Center Offset을 사용한 머시닝 센터)
G02 X/U_ Z/W_ R_ F_ ; (Radius R을 사용한 선반 시스템)

브랜드	파라미터	설명	값 범위
Fanuc	`Parameter 3410`	원호의 시작점과 끝점 사이의 원호 radius 차이의 허용 오차.	1 ~ 99,999,999 (단위: IS-B metric의 경우 0.001 mm, IS-B inch의 경우 0.0001 inch); 0 = bypass check
Fanuc	`Parameter 3403 bit 5 (CIR)`	R 또는 I, J, K를 정의하지 않고 원호가 프로그래밍되었을 때 기계의 동작을 결정합니다.	0 = G01 linear interpolation을 통해 종점으로 이동; 1 = P/S alarm No. 022 트리거
Fanuc	`Parameter 3450 bit 3 (CQD)`	circular interpolation에서 이동량을 결정하기 위한 수학적 계산 방법을 지정합니다.	0 = modern Series 16 포맷; 1 = legacy Series 15 포맷
Siemens	`MD21000 $MC_CIRCLE_ERROR_CONST`	원호 오차 검사를 위한 상수 경계값. 절대 radius 편차 한계를 설정합니다.	Millimeters 또는 inches
Siemens	`MD21010 $MC_CIRCLE_ERROR_FACTOR`	원호 오차 계수. 원호 크기에 따른 상대 허용 오차의 승수.	무차원 계수
Mitsubishi	`Parameter #1084 RadErr`	원호 오차. 종점이 중심 좌표에서 벗어날 때의 허용 오차 범위를 설정합니다.	0.000 ~ 1.000 mm
Mitsubishi	`Parameter #11028 Tolerance Arc Cent`	R 지정 원호 중심의 계산된 좌표 오차에 대한 허용 보정값.	-1.000 ~ 0.100 mm (또는 -0.0393 ~ 0.0039 inch)
Mitsubishi	`Parameter #11029 Arc to G1 no Cent`	원호 중심 또는 radius 지정이 완전히 생략된 경우 기계의 동작을 결정합니다.	0 = 프로그램 에러 (P33); 1 = 원호 명령을 G01 linear 명령으로 자동 변경
Mitsubishi	`Parameter #1278 ext14/bit7`	시작점 radius와 끝점 radius가 다르지만 각도가 일치할 때 경로 모양을 결정합니다.	0 = linear interpolation; 1 = spiral interpolation

브랜드별 응용

Fanuc

Fanuc 시스템에서 circular interpolation 정밀도는 시스템 파라미터에 의해 철저하게 제어됩니다. Parameter 3410은 원호 radius 편차 한계를 정의하고, parameter 3403 bit 5는 기하학 파라미터가 완전히 생략되었을 때의 에러 트래핑 동작을 결정합니다.

표준 G02 명령은 absolute 또는 incremental 어드레스를 사용할 수 있습니다. 선반 시스템에서 제어기는 absolute 이동의 경우 X와 Z를, incremental 조정을 위해 U와 W를 기본적으로 평가합니다.

분류	식별자	설명 / 동작
Parameter	`Parameter 3410`	시작점과 끝점 간의 원호 radius 차이의 허용 오차. 범위: 1 ~ 99,999,999. 0 = bypass check.
Parameter	`Parameter 3403 bit 5 (CIR)`	R 또는 I, J, K 생략 시: 0 = G01을 통해 이동; 1 = PS0022 알람 발생.
Parameter	`Parameter 3450 bit 3 (CQD)`	계산 포맷: 0 = Series 16 포맷; 1 = Series 15 포맷.
Alarm	`PS0020`	OVER TOLERANCE OF RADIUS: 계산된 radius 차이가 parameter 3410 허용 오차를 초과했습니다.
Alarm	`PS0021`	ILLEGAL PLANE SELECT: 지령된 축이 active plane (G17/G18/G19) 내에 존재하지 않습니다.
Alarm	`PS0022`	R OR I,J,K COMMAND NOT FOUND: G02 블록에 radius R과 offset I, J, K가 모두 없습니다.
Alarm	`PS0023`	ILLEGAL RADIUS COMMAND: 선반(T-시리즈) 시스템에서 음수 R이 지령되었습니다.
Alarm	`PS0038`	INTERFERENCE IN CIRCULAR BLOCK: cutter compensation G41/G42 중 시작점 또는 끝점이 원호 중심과 일치합니다.
Version Difference	`Series 15 vs Series 16/18/21`	Series 15는 이동 방향 결정을 위해 midline split 기하학을 사용하고, Series 16/21은 사분면 단축 경로를 사용합니다. parameter 3450 (CQD)에 의해 관리됩니다.
Version Difference	`System A Lathe`	G90/G91 없이 absolute/incremental 프로그래밍을 위해 기본적으로 X/Z 및 U/W 좌표를 사용합니다.

오퍼레이터는 선반 시스템에서 예기치 않은 기계 충돌을 방지하기 위해 C-axis clamp M 코드 및 turret mirror imaging 설정을 주의 깊게 관리해야 합니다.

Siemens

Siemens 제어기는 시작 및 끝 radius 좌표를 머신 데이터 허용 오차와 비교하여 원호 경로를 동적으로 평가합니다. 표준 absolute 및 상대 radius 검사는 치수 오차를 방지하기 위해 머신 데이터 MD21000 및 MD21010을 통해 처리됩니다.

Siemens는 타의 추종을 불허하는 프로그래밍 유연성을 제공합니다. 프로그래머는 중심 파라미터와 결합된 좌표 종점을 사용하는 G2, CR=을 통한 직접 radius, AR=을 통한 개각도, 또는 극좌표인 AP= 및 RP= 값을 사용하여 원호를 정의할 수 있습니다.

분류	식별자	설명 / 동작
Parameter	`MD21000 $MC_CIRCLE_ERROR_CONST`	원호 오차 검사를 위한 상수 경계값. mm/inches 단위로 절대 radius 편차 한계를 설정합니다.
Parameter	`MD21010 $MC_CIRCLE_ERROR_FACTOR`	원호 오차 계수. 원호 크기에 따른 상대 허용 오차의 승수.
Alarm	`Alarm 14040`	Error in end point of circle: 시작점과 끝점의 radius 차이가 MD21000/MD21010 한계를 초과했습니다.
Alarm	`Alarm 14095`	Radius for circle programming too small: 프로그래밍된 CR이 시작점과 끝점 사이 거리의 절반보다 작습니다.
Alarm	`Alarm 14910`	Invalid angle of aperture: 개각도 AR이 음수이거나 360도 이상입니다.
Version Difference	`G290 vs G291`	Siemens native G290은 AR=, CR=, 및 TURN=을 지원합니다. ISO Dialect G291은 중심 데이터 누락 시 NC 알람을 발생시키거나 G01로 동작합니다.

G291에서 ISO Dialect 모드로 실행할 때는 유연한 Siemens parameter를 사용하는 대신, radius 또는 center 세부 정보가 생략될 경우 즉각적인 알람이 트리거됩니다.

Mitsubishi

Mitsubishi 시스템은 지능적인 허용 오차 처리 제어 시스템을 활용하여 원호 계산을 관리합니다. 주요 parameter로는 절대 경로 편차를 검사하는 #1084 RadErr과 직접 R 명령에 대해 계산된 중심을 보정하는 parameter #11028이 있습니다.

Mitsubishi는 center offset 또는 직접 radius R과 함께 좌표 어드레스 X, Y, Z를 사용하는 표준 머시닝 센터 G02 블록을 지원합니다. 선반의 incremental 프로그래밍은 absolute X/Z 또는 incremental U/W 축에 의존합니다.

분류	식별자	설명 / 동작
Parameter	`Parameter #1084 RadErr`	원호 오차 허용값. 범위: 0.000 ~ 1.000 mm.
Parameter	`Parameter #11028 Tolerance Arc Cent`	중심 보정 범위: -1.000 ~ 0.100 mm. 유효한 원호를 강제 생성하기 위해 원호 중심을 세그먼트의 중간점으로 이동시킵니다.
Parameter	`Parameter #11029 Arc to G1 no Cent`	중심 누락 시 처리: 0 = P33 알람 발생; 1 = 블록을 G01 linear 이동으로 자동 실행.
Parameter	`Parameter #1278 ext14/bit7`	Radius 불일치 시 경로 동작: 0 = linear interpolation; 1 = spiral interpolation.
Alarm	`P70`	Arc error: 시작점과 끝점의 radius 불일치가 parameter #1084 RadErr 제한을 초과했습니다.
Alarm	`P33`	Format error: I, J, K 또는 R이 없고 parameter #11029가 0이거나, 음수 R이 프로그래밍되었습니다.
Alarm	`P113`	Illegal plane select: 지령된 축이 active plane (G17/G18/G19) 내에 없습니다.
Alarm	`P151`	Tool command error: G02 circular interpolation 상태 중에 공구 교환 T 명령이 내려졌습니다.
Version Difference	`M850VW/M830VW/M80VW/M80V vs Lathe`	중간점을 사용하는 고급 3D 원호 보간(G02.4)은 하이엔드 머시닝 센터에서 지원되지만 선반에서는 사용할 수 없습니다.

오퍼레이터는 modal G02 상태에서 절대 공구 교환 T 명령을 프로그래밍해서는 안 되며, 이는 즉시 P151 tool command error를 발생시키고 spindle을 정지시킵니다.

브랜드 비교

항목	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
구문론적 방법	표준 `R` (radius) 및 `I, J, K` (center offset).	매우 풍부함: `I, J, K` (center), `CR=` (radius, +/- 부호에 따라 180° 초과 또는 이하 각도 결정), `AR=` (개각도), 극좌표 (`AP=`, `RP=`), `TURN=` (helical 회전수), `CIP` (중간점 원호), `CT` (접선 원호).	표준 `R` (radius) 및 `I, J, K` (center offset). 추가적인 선형축 지원.
R / I, J, K 생략	Parameter 3403 (CIR)을 통해 선택. linear interpolation을 이용한 이동 (0) 또는 PS0022 알람 트리거 (1) 중 전환.	Native 모드에서는 생략이 수학적으로 불가능합니다. ISO Dialect 모드에서는 G01 (선반)로 기본 설정되거나 NC 알람 (밀링)을 트리거합니다.	Parameter #11029에 의해 제어. 프로그램 에러 P33 트리거 (0) 또는 G01 linear 이송으로 자동 블록 실행 (1) 중 전환.
원호 허용 오차 에러	Parameter 3410을 통해 검사. 편차 초과 시 PS0020 알람 트리거. 검사를 완전히 바이패스하려면 0으로 설정. CQD/QCR parameter를 통해 계산 방식 전환.	머신 parameter MD21000/MD21010을 통해 검사. 한계 외 편차는 Alarm 14040을 트리거하고 안전한 NC stop을 수행.	Parameter #1084 (RadErr)에 의해 관리. 오차가 작을 경우, parameter #11028이 R 지정 중심을 세그먼트 중간점으로 자동 이동하여 알람을 회피. spiral interpolation은 parameter #1278에 의해 트리거.
Helical & 다회전	원호 좌표 + 추가적인 linear 축을 통해 프로그래밍.	G02 블록 내부에서 직접 최대 999회 spiral/helical 패스를 실행하기 위해 native `TURN=` parameter를 지원.	표준 3축 조합을 통해 프로그래밍. 하이엔드 제어기에서 3D 원호 보간 (G02.4) 지원.

기술 분석

이 세 가지 제어 시스템의 기계 및 소프트웨어 동작을 분석하면 circular interpolation에 대한 서로 다른 접근 방식을 알 수 있습니다. Fanuc 시스템은 결정론적인 parameter 커스터마이징 가능성과 하위 호환성을 우선시합니다. 이는 Fanuc이 parameter 3450 bit 3 (CQD) 및 parameter 5003 bit 1 (QCR)을 통해 레거시 기하학 해석을 관리하는 방식에서 가장 명확하게 드러납니다. 프로그래머는 현대적인 Series 16 사분면 포맷과 레거시 Series 15 midline split 포맷 간에 경로 계산 방식을 전환하여, 오래된 파일들이 예기치 않은 공구 spiral 운동을 생성하지 않고 동일하게 실행되도록 보장할 수 있습니다. 또한 Fanuc은 center 기하학이 누적되었을 때의 동작을 parameter 3403 bit 5 (CIR)를 통해 빌더에게 위임하여, 안전하게 PS0022 알람을 발생시키거나 직선으로 기본 이동하는 선택권을 부여합니다.

Siemens 제어기는 최대 윤곽 제어 유연성과 고급 trajectory 계획을 강조합니다. 개각도 (AR=) 및 극좌표 지정 (AP=, RP=)과 같은 native 좌표 구문을 허용함으로써, Siemens는 엔지니어링 도면에 데카르트 좌표의 중심점이 없을 때 수동 프로그래밍을 대폭 간소화합니다. 특히 Siemens만의 고유하고 강력한 기능인 TURN= parameter는 외부 매크로 루프에 의존하지 않고 G02 블록 내에서 직접 최대 999회의 풀 회전을 갖는 helical interpolation을 실행할 수 있게 해줍니다. 또한, 단일 블록 내에서 인라인으로 absolute 및 incremental 치수를 직접 전환하는 기능(예: I=AC(...))은 단 하나의 원호를 위해 글로벌 modal 치수 상태를 전환할 필요성을 없애줍니다.

Mitsubishi 컨트롤러는 적응형 에러 처리 및 자동 보정 기능이 뛰어납니다. 좌표 반올림의 미세한 불일치가 감지되었을 때 즉시 모션을 일시 중지하는 대신, 제어기는 parameter #11028을 사용하여 R 지령 원호의 중심을 세그먼트의 중간점으로 수학적으로 이동시켜 유효한 절삭이 이루어지도록 합니다. 만약 center offset이 완전히 누락된 경우, parameter #11029를 설정하여 블록을 G01 linear 이동으로 자동 실행시켜 cycle이 계속 진행되도록 할 수 있습니다. 시작 및 끝 radius가 약간 다른 경우, parameter #1084 RadErr 및 parameter #1278을 통해 제어기가 축을 갑자기 정지시키기보다 spiral 경로를 거쳐 부드럽게 이행할 수 있도록 유도합니다.

프로그램 예제

Fanuc 예제

; Fanuc Circular Milling (XY Plane - G17)
G17 G90 G02 X50.0 Y50.0 R25.0 F200.0 ; (Beginner: 200 mm/min 피드로 25mm radius를 가지고 절대 X50, Y50으로 시계 방향 원호 이동)
G02 X75.0 Y25.0 I25.0 J0.0 ; (Intermediate: incremental center-offset 벡터 I=25.0, J=0.0을 사용하는 modal G02)

공운전 및 테스트 (Fanuc): 이 Fanuc 블록을 안전하게 실행하려면 single-block 모드를 구성하고 가공물보다 50 mm 높게 Z축을 올리십시오. 첫 번째 실행 시 feedrate override 다이얼을 0%로 설정하고 active plane 좌표 화면에 G17이 활성화되어 있는지 확인하십시오. 좌표가 잘못 프로그래밍된 경우 시스템은 PS0021 plane select 알람을 발생시킵니다. 공구가 원호를 실행할 때 제어기 화면의 "distance-to-go" 좌표를 관찰하여, tool-nose compensation이 원호 중심점으로 무너져 내리지 않고(이는 PS0038 알람을 트리거함) R25.0 명령이 정밀한 25 mm radius 경로로 변환되는지 확인하십시오.

Siemens 예제

; Siemens Helical Thread Milling (G17 Plane)
G17 G90 G2 X20 Y5 Z-20 I=AC(20) J=AC(20) TURN=2 F120 ; (Advanced: 120 mm/min 피드로 absolute center offset 및 2회의 추가 풀 spiral 패스를 적용해 절대 X20, Y5, Z-20으로 향하는 시계 방향 helical 경로)

공운전 및 테스트 (Siemens): 이 고급 Siemens 블록을 검증할 때는 G290을 통해 native 모드로 전환하십시오. 커터를 fixture clamp 위로 들어 올리고 single block으로 실행하십시오. 제어기는 Z축을 따라 플런징을 수행하면서 정확히 두 번의 완전한 원호 패스를 실행하기 위해 TURN=2 parameter를 평가합니다. 축 좌표 디스플레이에서 원호 중심점이 absolute 좌표 I=AC(20) 및 J=AC(20)과 수학적으로 정렬되는지 확인하십시오. 프로그래밍된 radius CR이 물리적으로 불가능할 경우(세그먼트 거리의 절반보다 작음) 제어기는 시작 블록에서 축을 정지시키고 Alarm 14095를 발생시킵니다.

Mitsubishi 예제

; Mitsubishi Lathe Arc (ZX Plane - G18)
G18 G90 G02 X120.0 Z70.0 I50.0 K0.0 F200 ; (Intermediate: ZX 평면상에서 incremental center offset 벡터를 사용한 시계 방향 선반 원호 프로파일링)

공운전 및 테스트 (Mitsubishi): 선반 가공을 시작하기 전에, 좌표 경로가 chuck 회전 범위를 위반하지 않는지 확인하기 위해 G22 chuck barrier 검사가 활성화되어 있는지 확인하십시오. G02를 실행할 때 active plane G18이 설정되었는지 확인하십시오. 지령된 Y축 운동은 즉시 P113 illegal plane select 알람을 유발합니다. 만약 종점 좌표에 CAM 반올림 오류가 있는 경우, parameter #11028이 원호 중심을 보정하도록 설정되어 P70 arc error 알람을 방지하는지 확인하십시오. P151 알람을 방지하기 위해 블록 내에 T (tool change) 코드가 발행되지 않도록 하십시오.

오류 분석

브랜드	알람 코드	트리거 조건	오퍼레이터가 겪는 증상	근본 원인 / 해결책
Fanuc	`PS0020`	원호의 시작점과 끝점 사이의 계산된 radius 차이가 Parameter 3410 한계를 초과했습니다.	spindle이 즉시 정지하고, 축들이 고정(lock up)되며, 알람 코드 PS0020이 표시됩니다.	시작 radius와 일치하도록 G-code의 종점 좌표를 조정하거나 Parameter 3410의 허용 오차를 늘립니다.
Fanuc	`PS0021`	G02 블록 중에 지령된 축이 active plane (G17/G18/G19) 내에 포함되어 있지 않습니다.	프로그램 실행 도중 spindle이 멈추고 시스템에 "illegal plane select" 에러가 표시됩니다.	프로그래밍된 평면 좌표(G17의 경우 XY, G18의 경우 ZX, G19의 경우 YZ)가 선택된 G-code 평면과 일치하는지 확인합니다.
Siemens	`Alarm 14040`	계산된 시작점 radius가 머신 데이터 한계값인 MD21000/MD21010 이상으로 끝점 radius와 다릅니다.	블록 끝에서 NC stop이 발생하여 모든 운동이 보류됩니다.	CAD/CAM 데이터를 기준으로 종점 좌표를 확인하거나 원호 오차 허용 오차 parameter를 조정합니다.
Siemens	`Alarm 14095`	프로그래밍된 radius CR=이 시작 및 끝 좌표 간 선형 거리의 절반보다 수학적으로 작습니다.	블록 시작 시 제어기 오류가 발생하여 축 이동을 차단합니다.	수학적으로 가능한 radius를 보장하기 위해 CR= 값을 늘리거나 좌표 대상을 수정합니다.
Mitsubishi	`P70`	시작 및 끝 radius 차이가 parameter #1084 RadErr 허용 범위를 초과했습니다.	공구가 절삭 중간에 멈추어 가공물의 표면 조도(surface finish)를 망칩니다.	프로그램의 종점 좌표를 수정하거나 parameter #1084의 허용 임계값을 늘립니다.
Mitsubishi	`P151`	제어기가 modal G02 circular interpolation 상태에 있을 때 공구 교환 T 명령을 발행했습니다.	P151 tool command error와 함께 프로그램 실행이 즉시 정지합니다.	G00 또는 G01을 호출하여 G02 상태를 취소한 다음, 별도의 블록에서 공구 교환을 지령합니다.

실무 응용 가이드

가공물 치수 불량과 절삭공구 파손은 Mitsubishi 제어기에서 P70 알람 코드가 유발하는 예기치 못한 정지로 인해 즉각적으로 나타납니다. 이 알람은 시작점과 끝점의 수학적 radius 불일치가 parameter #1084 RadErr 허용 한계를 넘어서는 순간 강제적으로 축 이동을 중단시킵니다. 자동화 라인 반복 가공에서 이러한 비계획 정지는 생산 라인의 심각한 비가동 시간(downtime)을 누적시킵니다. 이를 예방하기 위해 오퍼레이터는 선반 시스템에서 G22 chuck barrier 검사를 실시간으로 실행하여, 복잡한 G02 시계 방향 원호 윤곽이 chuck의 회전 엔벨로프를 침범하지 않는지 철저히 검증해야 합니다. 또한, Fanuc 시스템에서는 engagement 전에 C-axis clamp M 코드와 turret mirror imaging 설정을 정밀하게 조율하여 기계적 충돌을 차단해야 합니다. Siemens 제어기 환경에서는 안전 한계 파라미터를 임의로 우회하는 대신, 시작 위치와 종점의 계산적 일치 여부를 MD21000 circle error check 한계 내에서 검증하여 급격한 축 정지를 미연에 방지해야 합니다. 이러한 각 브랜드별 맞춤형 파라미터 관리는 비가동 시간(downtime)과 공정 불량률을 극적으로 낮추는 핵심 열쇠입니다.

결론

자동화 가공 공정에서 원호 프로파일을 완벽하게 구현하기 위해서는 G-code 좌표, active working plane 및 제어기 파라미터 간의 유기적인 연계가 완벽히 보장되어야 합니다. 양산 생산 체제에서 100% 동일한 품질의 반복 가공성을 보장하고 비가동 시간(downtime)을 방지하려면, Fanuc parameter 3410 또는 Siemens MD21000과 같은 허용 오차를 사전에 프로덕션 셋업 표준서에 명시하고, 대용량 가공 개시 전에 반드시 공운전(dry run) 검증 단계를 거쳐야 합니다. 이러한 체계적인 사전 좌표 검증과 실시간 모니터링은 공구 수명을 늘리고 기계 정지로 인한 손실을 차단하여 공정 불량률을 영(0)으로 수렴시키는 확실한 해법입니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

자동화 가공 라인에서 원호 보간 오류로 인한 비계획 정지를 예방하기 위한 파라미터 검증 절차는 무엇입니까?

자동화 라인에서는 미세한 좌표 연산 오차가 치수 편차로 누적되어 최종 검사에서 불량이 검출됩니다. 이를 예방하기 위해서는 가공 전에 Fanuc parameter 3410이나 Siemens MD21000과 같은 원호 허용 오차 값을 설계상의 최대 허용 치수차의 10% 이하로 설정하고, 셋업 시 첫 번째 부품의 원호 지령 시작점과 종점 좌표의 차이를 CAM 파일 수준에서 직접 대조 검증해야 합니다. 가공 개시 전 제어기 파라미터 백업본과 CAM 출력 데이터를 비교하는 자동 스크립트를 현장 PC에 등록해 두는 것이 효과적입니다.

Fanuc 선반 시스템에서 G02 실행 시 발생하는 PS0020 알람을 해결하기 위한 실무적인 방법은 무엇입니까?

PS0020 (OVER TOLERANCE OF RADIUS) 알람은 원호 시작점의 계산상 반경과 종점 반경이 Parameter 3410에 지정된 한계값을 벗어날 때 spindle을 즉시 정지시킵니다. 이를 해결하기 위해 프로그래머는 소수점 이하 자리수가 CAM 포스트프로세서에서 올바르게 절삭/반올림되었는지 확인하고, 현장에서는 Parameter 3410의 허용 범위를 현재 가공 정밀도에 해를 끼치지 않는 범위 내에서 상향 조정하여 기계 록아웃을 피해야 합니다. 포스트프로세서의 출력 정밀도를 IS-B 시스템 기준인 소수점 4자리(inch) 또는 3자리(metric)로 고정하십시오.

Mitsubishi 제어기에서 G02 명령 중 원호 중심 오차가 있을 때 알람을 띄우지 않고 가공을 지속하는 설정은 어떻게 하나요?

Mitsubishi CNC는 파라미터를 조절하여 불필요한 기계 정지를 방지할 수 있습니다. Parameter #11028 Tolerance Arc Cent 값을 조정하여 R 지령 원호의 계산상 중심 좌표 에러를 세그먼트의 중간점으로 자동 보정해주고, Parameter #11029를 1로 지정하면 중심 offsets(I, J, K)이나 radius(R) 정보가 누락되었을 때 G02 원호를 자동으로 G01 직선 이송으로 치환하여 실행할 수 있습니다. 셋업 작업자는 양산 가동 전에 제어반 화면에서 Parameter #11028 및 #11029 설정값이 각각 보정 및 자동직선치환(1) 상태로 설정되어 있는지 점검하고 적용해야 합니다.

G02 시계 방향 원호 보간 명령: CNC G코드 프로그래밍 가이드

서론