G18 G-코드 가이드: CNC 선반 ZX 평면 선택 및 활용법
Fanuc, Siemens, Mitsubishi CNC 시스템의 G18 ZX 평면 선택 마스터하기. 파라미터 구성, 알람 해결 및 공구 노즈 보정 충돌 방지 가이드.
서론
공구 turret이 회전하는 공작물 chuck, 테이블에 장착된 물리적 vise jaw, 또는 공압식 fixture clamp로 직접 돌진하여 spindle을 파손하고 가공 부품을 완전히 scrap part로 만드는 치명적인 hard collision은 잘못 구성된 G18 ZX 가공 평면의 직접적인 물리적 결과이다. 다축 turning center에서 고속 가공 중 잘못된 coordinate shift나 검증되지 않은 offset 재계산이 발생하면 공구가 원래 궤적을 벗어나게 되며, 이는 생산 라인의 불량률을 급격히 높이고 예상치 못한 비가동 시간(downtime)을 초래한다. 특히 3402번 parameter를 사전 확인하면 이 명령어에서 가장 빈번한 비계획 정지를 없앨 수 있다.
만약 프로그래머가 다축 turning center에서 윤곽 프로파일을 호출하기 전에 활성화된 작업 평면을 검증하지 않는다면, 제어 시스템은 표준 milling 설정으로 기본 지정된다. 이로 인해 공구 노즈 반경 compensation vector가 잘못 계산되어 가공되지 않은 잔삭이 남거나 금속 표면에 깊은 과절삭(gouging)이 발생하게 된다. 이 parameter를 검증하지 않고 양산에 들어가면, pallet 교환 후 두 번째 cycle부터 치수 편차가 누적되어 최종 검사에서 불량이 발견된다. 따라서 가공 시작 전 초기 설정 매개변수를 철저히 확인하여 물리적 간섭을 미연에 방지하고 엄격한 기하학적 공차를 유지해야 한다.
기술 요약
| 기술적 요소 | 상세 사양 |
|---|---|
| 명령어 코드 | G18 (ZX 평면 선택) |
| 모달 그룹 | Group 02 (Fanuc, Mitsubishi Lathe List 3) / Group 06 (Siemens SINUMERIK, Mitsubishi MC List 1) |
| 해당 브랜드 | Fanuc, Siemens, Mitsubishi |
| 주요 파라미터 | Fanuc: No. 3402, 1022, 5101#0 (FXY); Siemens: MD20150, MD10604; Mitsubishi: #1025, #1080 |
| 주요 제한 사항 | 공구 노즈 또는 커터 반경 보정(G41/G42)이 활성화된 상태에서 평면 변경(G17/G18/G19)은 엄격히 금지됩니다. |
핵심 요약
- 전환 전 보정 취소: Alarm PS0037 또는 Program Error P411을 방지하기 위해 평면을 변경하기 전 항상 G40 명령을 프로그래밍하여 공구 노즈 반경 보정(G41/G42)을 비활성화하십시오.
- 안전 통과 구역 정의: 물리적인 turret 접촉을 방지하기 위해 CNC 제어 디스플레이의 Chuck Barrier 및 Tailstock Barrier 화면에서 전자 안전 영역을 구성하고 활성화하십시오.
- 탭핑 축 파라미터 검증: 수동 평면 전환 없이 적절한 축을 따라 드릴링 및 탭핑을 수행할 수 있도록 Fanuc Parameter 5101 Bit 0 (FXY) 또는 Siemens _AXN=1 사이클 파라미터를 설정하십시오.
- 좌표 신택스 결정: G90이 단일 사이클 선반 가공으로 작동하는 Fanuc Lathe G-code System A 환경에서 absolute 이동은 X 및 Z를 통해, incremental 이동은 U 및 W를 통해 프로그래밍하십시오.
- 인터프리터 컴파일러 격리: 상위 시스템 파라미터에 액세스할 때 native Sinumerik 모드와 외부 ISO Dialect 프로그램을 토글할 수 있도록 Siemens G290 및 G291을 사용하십시오.
- 축 이름 전환 활성화: 프로그램 실행 중 활성화된 G18 평면에서 수평 및 수직 축을 동적으로 매핑하고 교환할 수 있도록 Mitsubishi 제어기에서 G111을 명령하십시오.
기본 개념
G18을 선택하면 터닝 구성 및 선반에서 직교하는 Z/X 작업 평면이 설정됩니다. G18에서 Z는 공작물 기하학의 긴 longitudinal 축을 나타내고, X는 크로스 슬라이드 또는 diameter 축을 나타내며, Y-axis는 수직 공구 또는 드릴링 축으로 예약됩니다. 실무 프로그래밍에서의 효과는 공구 노즈 반경 보정(G41/G42), circular interpolation(G02/G03) 및 복잡한 canned cycle을 위한 적절한 2차원 평면을 설정한다는 것입니다. 프로그래머가 다축 터닝 센터에서 윤곽 프로파일을 호출하기 전에 활성 작업 평면을 검증하지 않으면, 제어가 표준 밀링 설정으로 기본 지정되어 반경 및 공구 길이 보정 벡터가 잘못 계산되고 공작물에 미절삭 잔삭이 남거나 깊은 과절삭(gouging)이 발생합니다.
Circular interpolation 명령 G02 및 G03은 활성 평면에서 형상을 정의하기 위해 arc center modifier에 의존합니다. G18이 활성화되면 이러한 center modifier는 X-axis의 경우 I, Z-axis의 경우 K로 매핑됩니다. CNC는 이러한 좌표를 사용하여 현재 시작점으로부터의 호 반경을 계산합니다. 잘못된 modifier를 프로그래밍하거나 좌표계를 혼용하면 인터프리터 오류가 발생하여 절삭 도중에 장비가 정지하고 고부가가치 부품에 툴 마크(witness mark)를 남기게 됩니다.
명령 구조
G18 명령은 다른 평면 선택 코드(예: XY 평면용 G17 또는 YZ 평면용 G19)에 의해 재지정될 때까지 활성 상태로 유지되는 modal 명령입니다. 인터프리터의 수학적 오류를 방지하기 위해, 이 명령은 모션 명령이나 오프셋 호출이 실행되기 전 standalone 블록으로 선언되어야 합니다. 수평 abscissa 축은 Z에 매핑되고, 수직 ordinate 축은 X에 매핑되며, applicate 또는 perpendicular 공구 축은 Y에 매핑됩니다.
좌표 재매핑 또는 병렬 축(예: U, V 또는 W)이 구성된 경우, 명령 구조에 보조 파라미터가 포함될 수 있습니다. 이러한 파라미터는 평면 매핑에 사용할 물리적 축을 지정합니다. 동적 재매핑을 지원하는 제어기에서는 G18 블록에 축 주소를 직접 지정하여 후속 명령의 좌표계 레이아웃을 재정의할 수 있습니다.
구문 사양 (Syntax Specifications):
- Fanuc:
G18 ; - Siemens:
G18 - Mitsubishi:
G18 ;또는G18 Xp Zp ;
시스템 파라미터 테이블 (System Parameters Table):
| 브랜드 | 파라미터 이름 | 시스템 상세 설명 | 값 범위 |
|---|---|---|---|
| Fanuc | Parameter No. 3402 | 시스템 시작 또는 reset 시 활성화되는 기본 평면을 구성합니다. | 0: G17, 1: G18, 2: G19 |
| Fanuc | Parameter No. 1022 | 병렬 좌표계(U, V, W)를 매핑하기 위한 병렬 축 정의를 설정합니다. | 축 식별자를 나타내는 양의 정수 |
| Fanuc | Parameter No. 5101 Bit 0 (FXY) | 드릴링 축 동작을 결정합니다. 평면 선택에 따라 드릴링 축을 동적으로 전환합니다. | 이진수 (0 또는 1) |
| Fanuc | Parameter No. 5209 Bit 0 (RTX) | 측면 rigid tapping(G88) 중 드릴링 축을 제어합니다. | 이진수 (0 또는 1) |
| Siemens | MD20150 $MC_GCODE_RESET_VALUES[5]) | G-group 6의 reset 상태를 정의하는 채널별 머신 데이터입니다. | 1: G17, 2: G18 |
| Siemens | MD10604 $MN_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE) | 기하 축 전환 중 작업 영역 제한을 제어합니다. | 0: 비활성화, 1: 유지 |
| Siemens | MD18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE) | 외부 NC 프로그램(ISO Dialect)의 컴파일 및 실행을 활성화합니다. | 0 또는 1 |
| Siemens | MD20734 $MC_EXTERN_FUNCTION_MASK) Bit 3 | 외부 파서 동작을 제어합니다 (스캐너 오류 우회). | 이진수 (0 또는 1) |
| Mitsubishi | Parameter #1025 I_plane | 시스템 전원 켜짐 또는 채널 reset 시 기본 활성 평면 선택을 제어합니다. | 0 ~ 2 (2는 G18) |
| Mitsubishi | Parameter #1080 Dril_Z | 1로 설정된 경우 좌표 회전 탭핑을 G17로 제한합니다. | 이진수 (0 또는 1) |
| Mitsubishi | Parameters #1026 ~ #1028 | 평면 매핑을 위한 기본 물리 기하 축을 구성합니다. | 축 식별자 |
| Mitsubishi | Parameters #1029 ~ #1031 | 동적 대체를 위한 병렬 축(일반적으로 U, V, W)을 설정합니다. | 축 식별자 |
브랜드별 응용
Fanuc
Fanuc 선반 시스템에서 G18을 작동하려면 툴패스 오류를 방지하기 위해 기본 startup 상태를 설정하고 병렬 축을 정의해야 합니다. 전원이 켜질 때의 기본 평면은 Parameter No. 3402를 통해 설정되며, 병렬 축 연관성은 Parameter No. 1022를 사용하여 incremental 모션을 조율하도록 매핑됩니다.
G-code System A를 사용하여 Fanuc 선반에서 G18을 프로그래밍하려면 absolute 이동은 X와 Z를 사용하고, incremental 이동은 U와 W를 사용합니다: G18 G90 G01 G41 X120.0 Z-80.0 F150 ; (참고: System A에서 G90은 canned 선반 사이클로 동작하므로 absolute 모드는 G90이 아니라 축 이름에 의해 결정됩니다).
- 시스템 파라미터 (System Parameters): Parameter No. 5101 Bit 0 (FXY)는 드릴링 축을 제어합니다(0: Z축이 드릴링 축으로 유지됨, 1: G18에서 Y축으로 동적 전환됨). Parameter No. 5209 Bit 0 (RTX)는 측면 rigid tapping 축을 지정합니다.
- 시스템 알람 (System Alarms): G41/G42가 활성화된 상태에서 평면을 변경하면 Alarm PS0037이 발생합니다. 선반 canned cycle에서 G18 평면 외부의 축이 프로그래밍되면 Alarm PS0330이 발생하여 장비를 정지시킵니다. 모따기(chamfering) 축이 활성 평면 좌표와 일치하지 않으면 Alarm PS0055가 활성화됩니다. G71/G72 Type II 사이클에서 정삭 형상이 Z-axis를 따라 monotonous하지 않으면 Alarm PS0064가 발생하여 정지합니다.
- 버전별 차이점 (Version Differences): Lathe G-code System A는 absolute/incremental modal 코드인 G90/G91을 제거합니다. 레거시 Series 15 형식의 G84.2 rigid tapping은 순수하게 G18 평면에 기반하여 탭핑 축을 선택(Y-axis 선택)하는 반면, Series 16은 G88을 사용합니다. Type II 포켓 황삭 시 retract 동작은 블록 경계에서 X-axis를 따라 즉시 시작됩니다.
경고 (Warning): 공구 노즈 보정이 활성화된 상태에서 평면을 전환하려고 시도하면 시스템이 즉시 정지합니다. G18 명령을 실행하기 전에 항상 G40으로 보정을 취소하십시오.
Siemens
Siemens SINUMERIK 제어기는 가공 영역 보안을 유지하기 위해 G18을 채널별 reset 값 및 기하 축 전환 설정과 통합합니다. 활성 G-code reset 상태는 MD20150을 통해 구성되며, 좌표 전환 시 작업 영역 제한은 MD10604에 의해 관리됩니다.
Siemens 제어기에서 G18을 프로그래밍하기 위해 absolute 좌표는 Z 및 X를 통해 지정되고 수직 공구 길이 infeed는 Y에 매핑됩니다: G18 G90 G01 G41 Z100.0 X50.0 Y-5.0 F150 ;.
- 시스템 파라미터 (System Parameters): MD18800은 외부 NC 언어(ISO Dialect)의 컴파일을 활성화합니다. MD20734 Bit 3은 외부 스캐너 오류 우회를 제어합니다(0: 구문 오류 시 알람 발생, 1: 스캐너 오류를 우회하고 Siemens native 번역기로 직접 전달).
- 시스템 알람 (System Alarms): 프로그래밍된 경로 이송 속도가 0 이하인 경우 Alarm 14800이 트리거됩니다. ISO 프로그램 호출 중 외부 언어 옵션 MD18800이 비활성화되어 있으면 Alarm 61800이 발생합니다. 표준 선반 가공 사이클을 호출할 때 G41/G42가 활성화되어 있으면 Alarm 61815가 발생합니다.
- 버전별 차이점 (Version Differences): SINUMERIK 802D sl은 기하 축 작업 영역 제한 파라미터 MD10604를 읽기 전용으로 잠급니다. 와이드스크린 HMI 터치스크린 ABC 키는 840D sl에서 지원되지만 레거시 패널에서는 사용할 수 없습니다. 다중 에지 선반 가공 G51.2는 840D sl에서 지원되지만 802D sl에서는 사용할 수 없습니다.
경고 (Warning): 프로그래머는 turret 충돌을 유발할 수 있는 갑작스러운 보정 벡터 이동을 방지하기 위해 G18 윤곽선에서 공구를 retract하기 전에 공구 반경 보정(G40)을 취소해야 합니다.
Mitsubishi
Mitsubishi 시스템은 선반 및 밀링 시스템에서 안전한 좌표 전환을 보장하기 위해 G18 스타트업 기본값과 축 매핑을 제어합니다. 스타트업 기본 평면은 Parameter #1025에 의해 제어되며, 좌표 회전 탭핑 제한은 Parameter #1080에 의해 관리됩니다.
Mitsubishi 프로그램은 G18을 내어 기본 기하 축을 선택합니다: G18 X0 Z0;. 프로그래머는 사이클 실행 중 축 할당을 동적으로 교환하기 위해 G111 XY;를 명령할 수도 있습니다.
- 시스템 파라미터 (System Parameters): Parameter #1026 ~ #1028은 기본 축 I, J, K를 정의합니다. Parameter #1029 ~ #1031은 평면/병렬 축 U, V, W를 정의합니다. Parameter #1148은 파워업 시 고정밀 제어 모드의 초기 상태를 관리합니다.
- 시스템 알람 (System Alarms): #1080 Dril_Z가 1로 설정되었을 때 G18에서 좌표 회전 하의 탭핑이 실행되면 Program Error P111이 발생합니다. 활성 보정 모드 하에서 G111 축 전환이 명령되면 Program Error P411이 발생하여 정지합니다. 기하학적 계산 중에 충돌하는 평면이 호출되면 Program Error P396이 발생합니다.
- 버전별 차이점 (Version Differences): G10 L50을 통한 프로그램 가능한 파라미터 입력은 최신 M8 시리즈에서 잠금 해제되지 않습니다(금지됨). M800V/M80V 제어기의 소프트웨어 버전 C3 업그레이드에서는 G187 스레드 밀링 및 G53.1 공구 축 제어가 추가되었습니다. G18은 활성 형식에 따라 선반에서는 modal Group 02에 속하고 머시닝 센터에서는 Group 06에 속합니다.
경고 (Warning): 공구 노즈 반경 보정이 활성화된 상태에서는 G111 축 이름 전환을 명령하지 마십시오. 축 이름을 변경하기 전에 G40을 프로그래밍하여 보정을 취소해야 합니다.
브랜드 비교
| 비교 항목 | Fanuc | Siemens | Mitsubishi | |
|---|---|---|---|---|
| 보간 평면 (Interpolation Plane) | Z-X 직교 평면. (Z는 1st/abscissa, X는 2nd/ordinate, Y는 perpendicular 공구 축). | Z-X 평면. (Z는 1st geometry/abscissa, X는 2nd geometry/ordinate, Y는 3rd geometry/perpendicular 공구 축). | Z-X 평면. (K/Z는 horizontal/abscissa, I/X는 vertical/ordinate, Y는 perpendicular 공구 축). | |
| 좌표 모드 (Coordinate Mode) | Lathe G-code System A: absolute용 X/Z, incremental용 U/W. G90/G91 지원되지 않음(G90은 canned turning cycle). | 표준 G90 (absolute) 및 G91 (incremental) modal 상태. | 표준 G90 (absolute) 및 G91 (incremental) modal 상태. | |
| 드릴링 사이클 로직 (Drilling Cycle Logic) | G17로의 물리적 평면 전환이 필요하거나, 활성 드릴링 축을 전환하기 위해 5101/5209 파라미터 설정이 필요합니다. | G18이 활성 상태로 유지되며, Z축을 따라 직접 드릴링하기 위해 cycle 파라미터 _AXN=1을 사용합니다. | G17로의 물리적 평면 전환이 필요하거나, boring 축 제한을 위해 파라미터 #1080 구성이 필요합니다. | G17로의 물리적 평면 전환이 필요하거나, boring 축 제한을 위해 파라미터 #1080 구성이 필요합니다. |
| 축 재매핑 / 전환 (Axis Remapping / Switching) | 정적 parameter 기반 매핑 (Parameter No. 1022). | 정적 parameter 기반 매핑 (TRANSMIT/TRACYL kinematics). | G-code 명령 G111 (축 이름 전환)을 통한 동적 런타임 재매핑. | |
| 인터프리터 선택 (Interpreter Selection) | 단일 native Fanuc 인터프리터. | 이중 언어: G290 (native) 및 G291 (ISO Dialect) 명령을 통해 전환됩니다. | cmdtyp 파라미터를 통해 구성되는 다중 형식 G-code 리스트 형식. |
기술 분석
세 가지의 상이한 동작이 Fanuc의 G18 작업을 Siemens 및 Mitsubishi 제어기와 명확하게 차별화합니다. 첫째, Fanuc의 표준 lathe-specific G-code System A 어드레스 구조는 absolute/incremental modal G-code(G90/G91)를 제거합니다. Absolute 좌표는 X 및 Z 어드레스를 사용하여 프로그래밍되고, incremental 값은 U 및 W를 사용합니다. G-code System A에서 G90을 명령하면 absolute 모드를 설정하는 것이 아니라 실제로 longitudinal 터닝 사이클이 시작됩니다. 이는 밀링 및 터닝 좌표 경로 모두에서 표준 G90/G91 modal 상태를 유지하는 Siemens 및 Mitsubishi와 극명하게 대비됩니다.
둘째, Fanuc 선반 시스템은 고유한 다중 반복 사이클 포켓 절삭 로직(G71 Type II)을 활용합니다. 황삭 사이클에서 포켓 가공 시 Fanuc은 시작점에서 가장 가까운 포켓을 먼저 가공하는 반면, 다른 시스템은 다른 계산 알고리즘을 사용할 수 있습니다. 또한, G18 하에서 G71 황삭을 진행할 때 공구가 모따기(chamfer)를 위해 첫 번째 축(Z)을 따라서만 이동하는 경우, Fanuc은 블록 경계에서 두 번째 축(X)을 따라 즉시 직접 retraction을 시작합니다. 이러한 보수적인 경로 복구 철학은 레거시 프로그램 프로필을 과절삭으로부터 보호하도록 설계되었으며, 이는 Siemens나 Mitsubishi 인터프리터에서는 찾아볼 수 없는 하드웨어-소프트웨어적 연결 방식입니다.
셋째, Mitsubishi 제어기는 매우 유연한 G111 축 이름 전환(Axis Name Switch) 명령을 갖추고 있어 프로그래머가 G18 ZX를 나타내는 물리적 기하 축을 작업 도중에 동적으로 스위칭할 수 있습니다. 반면 Fanuc 제어기는 고정된 파라미터 구성(예: parameter No. 1022)에 의존하며 G-code 명령을 통한 런타임 재매핑을 지원하지 않습니다.
나아가, Siemens는 G290(native 모드) 및 G291(ISO Dialect 모드)을 통해 고도로 향상된 이중 언어 전환 아키텍처를 구현합니다. 다른 제어기는 단일 인터프리터 내에서 G18 평면 매핑을 정적 백그라운드 계산으로 처리하는 반면, Siemens는 ISO G-code 구조를 G291 모드 내에 엄격히 격리합니다. 이를 통해 레거시 프로그램이 원활하게 실행되도록 하면서도, 동일한 파일 내에서 native 모드(G290)로 직접 전환하여 별도의 ISO 전용 제어 설정 없이 상위 시스템 파라미터(예: 공구 절삭날 변수인 $TC_DP1 또는 좌표계 프레임 변환 등)를 프로그래밍할 수 있는 고유한 기능을 제공합니다. 추가적으로, Siemens는 _AXN 공구 축 드릴링 파라미터를 제공합니다. Fanuc 및 Mitsubishi 제어기는 표준 페이스 드릴링 및 페이스 탭핑 사이클을 매핑하기 위해 프로그래머가 G18에서 G17로 물리적인 평면 전환을 수행해야 하는 반면, Siemens는 선반 프로그래머가 G18을 활성 상태로 유지하면서 단순히 _AXN=1을 통해 활성 드릴링 기하 축을 지정할 수 있도록 하여 평면 전환 오류를 완전히 배제합니다. 또한 Siemens는 ShopMill 및 ShopTurn 그래픽 프로그래밍 사이클에서 사용자가 평면 선택 파라미터(PL)를 G17에서 G18로 변경하면 인터페이스가 동적으로 재적응하는 동적 Cycle Parameter HMI adapting 기능을 갖추고 있습니다. 수평 및 수직 기준점은 즉시 ZO 및 XO(G18 평면의 활성 축과 일치)로 자동 이름이 바뀌고, 공구 축 깊이 파라미터는 Y1(G18의 수직 infeed 축과 일치)으로 이름이 바뀝니다. HMI 파라미터의 이러한 동적 그래픽 및 어휘적 재적응은 Siemens SINUMERIK 고유의 고도로 최적화된 기술-기하학 통합을 보여줍니다.
프로그램 예제
Fanuc Example
%
O0001 (FANUC G18 EXAMPLE) ;
G18 ; Select Z-X plane
G00 U0 W0 ; Rapid positioning (incremental coordinates)
G41 X120.0 Z-80.0 F150 ; Activate left-hand tool nose radius compensation
G01 Z-120.0 ; Linear turning feed
G40 X150.0 Z-120.0 ; Cancel tool compensation and retract tool
M30 ;
%
공운전 (dry run): 제어기가 G18 평면 선택을 활성화합니다. 공구는 U 및 W incremental 좌표를 사용하여 시작 위치로 이동합니다. 공구 노즈 반경 보정이 G41 하에서 시작되어 툴패스를 왼쪽으로 이동시킵니다. 장비는 Z-120.0 깊이까지 선형 이송을 진행합니다. Turret이 안전한 공구 교환 좌표로 retract하기 전에 G40 명령이 실행되어 공구 노즈 보정을 취소합니다.
Siemens Example
N10 G18 T5 D1 ; Select Z/X plane, activate tool 5 and offset D1
N20 G90 G01 G41 Z100.0 X50.0 Y-5.0 F150 ; Absolute motion with cutter compensation
N30 Z-50.0 ; Machine along the Z-axis
N40 G40 G00 X100.0 ; Cancel compensation and retract
N50 M30 ;
공운전: SINUMERIK 제어기가 ZX 평면 선택을 위해 G18을 선택하고 절삭날 오프셋을 적용합니다. Y-axis는 수직 공구 길이 적용 축으로 설정됩니다. G90 absolute 모드 하에서 공구는 커터 반경 보정이 활성화된 상태로 Z100.0 X50.0 Y-5.0 좌표로 이송됩니다. 공구는 Z-axis를 따라 Z-50.0까지 절삭합니다. 안전하게 retract하기 위해 G40이 오프셋을 취소하고 축은 X100.0으로 급속 이동합니다.
Mitsubishi Example
%
O0003 (MITSUBISHI G18 EXAMPLE) ;
G18 ; Select default ZX plane
G00 X0 Z0 ; Rapid move to home axes
G111 XY ; Dynamically swap physical axes representing ZX coordinates
G01 X-20.0 Z-30.0 F100 ; Feed along the dynamically swapped axes
G111 ; Clear axis name switch and return to default parameters
M30 ;
%
공운전: G18이 기본 Z-X 평면을 활성화합니다. 축은 X0 Z0으로 급속 이동합니다. 제어기는 G111 명령을 실행하여 물리적 좌표 이름을 교환하고 후속 명령을 대체 축에 매핑합니다. 재매핑된 평면을 따라 linear interpolation 패스가 완료된 후, 축 매핑을 시스템 기본값으로 리셋하기 위해 매개변수 없이 G111이 명령됩니다.
오류 분석
| 브랜드 | 알람 코드 | 트리거 조건 | 오퍼레이터 증상 | 근본 원인 / 해결 방안 |
|---|---|---|---|---|
| Fanuc | Alarm PS0037 | 공구 노즈 보정(G41/G42)이 활성화된 상태에서 평면 선택 명령(G17/G18/G19)이 프로그래밍되었습니다. | 가공 사이클이 즉시 중단되며 화면에 "CAN NOT CHANGE PLANE IN G41/G42"가 표시됩니다. | 활성 공구 경로 보정 중에 평면 전환을 시도했습니다. 평면 변경 명령을 내리기 전에 G40을 프로그래밍하여 보정을 취소하십시오. |
| Fanuc | Alarm PS0064 | G71/G72 Type II 황삭 사이클 중 첫 번째 축(G18의 Z-axis)을 따라 윤곽이 monotonous하지 않습니다. | 프리런 컴파일 단계에서 기계가 정지하고 "THE FINISHING SHAPE IS NOT A MONOTONOUS CHANGE"가 표시됩니다. | 프로그래밍된 포켓 프로파일이 Z-axis를 따라 방향을 변경하여 monotonous 규칙을 위반했습니다. 기하학적 프로파일이 단일 방향으로 이동하도록 보정하십시오. |
| Siemens | Alarm 61815 | 표준 선반 가공 사이클(CYCLE374T)을 호출하기 전에 공구 반경 보정(G41/G42)이 활성화되었습니다. | 제어 패널에 "G40 not active"가 표시되면서 사이클 블록에서 프로그램 실행이 정지합니다. | 선반 가공 사이클에는 미보정 좌표가 필요합니다. 사이클을 호출하기 직전에 G40을 삽입하여 공구 노즈 보정을 해제하십시오. |
| Siemens | Alarm 14800 | 프로그래밍된 경로 feedrate F0이 파싱되었으며 고정 feedrate 기능이 비활성화되어 있습니다. | 축 이송이 정지하고 "Channel %1 Set %2 programmed path velocity is less than or equal to zero"가 표시됩니다. | 유효한 feedrate 명령 없이 linear/circular interpolation이 호출되었습니다. 이송 전 양수의 F값(예: F150)을 프로그래밍하십시오. |
| Mitsubishi | Program Error P111 | G18/G19가 활성화되고 boring 파라미터 #1080이 1로 설정된 상태에서 좌표 회전 중 탭핑 사이클이 실행되었습니다. | 기계가 즉시 프로그램 실행을 정지하고 화면에 "TAPPING AXIS LIMIT" 또는 Program Error P111을 표시합니다. | #1080이 활성화되었을 때 Mitsubishi는 G18에서의 탭핑 회전을 제한합니다. 좌표 회전을 비활성화하거나 G17 평면으로 전환하십시오. |
| Mitsubishi | Program Error P411 | 공구 노즈 반경 보정이 적용 중인 상태에서 축 이름 전환(G111)을 실행하려고 시도했습니다. | Program Error P411 알람과 함께 즉시 작동이 중지됩니다. | 보정 모드 하에서 축을 재매핑하는 것은 위험합니다. G111을 호출하기 전에 G40 명령을 입력하여 보정을 해제하십시오. |
실무 응용 가이드
가동 정지 및 공구 파손을 유발하는 치명적인 hard collision을 방지하기 위해서는 가공 전에 alarm 및 parameter 설정을 반드시 점검해야 한다. 예를 들어, G18 평면 전환 시 공구 노즈 반경 compensation(G41/G42)이 활성화되어 있으면 Fanuc 시스템에서는 Alarm PS0037이 발생하고, Mitsubishi 시스템에서는 Program Error P411을 발생시켜 장비가 즉각적으로 비계획 정지 상태에 빠진다. 자동화 생산 라인의 비가동 시간을 줄이기 위해서는 평면 변경 명령어를 실행하기 전 항상 G40을 입력하여 compensation 모드를 해제해야 한다. 또한, Siemens 시스템의 MD20734 Bit 3(ISO 스캐너 에러 바이패스) 설정이 잘못되어 있으면 구문 오류가 묵인된 채 잘못된 경로로 turret이 이송되어 chuck이나 vise jaw와 물리적으로 충돌하게 되며, 이는 전체 가공 공정의 불량률 급증과 장비 정지로 직결된다.
반복 가공의 정밀도를 유지하기 위해서는 심공 drilling 및 tapping cycle 실행 시 축 정의 parameter도 함께 검증해야 한다. Fanuc의 5101번 parameter Bit 0(FXY)이나 Siemens의 _AXN=1 설정을 사전에 올바르게 구성하지 않으면, Z축 방향이 아닌 다른 축으로 drilling 가공이 이루어져 가공품이 scrap part 처리된다. 마찬가지로 Mitsubishi의 #1080 Dril_Z parameter가 1로 활성화된 상태에서 G18 평면 내 회전 tapping을 실행하면 Program Error P111 알람이 트리거되어 자동 가공 cycle이 중단된다. 이러한 예기치 않은 가공 정지 및 궤적 이탈로 인한 치수 누적 편차를 방지하려면 양산 운전 전 Chuck Barrier 및 Tailstock Barrier 등의 가상 전자 안전 구역 설정을 완료하고 각 브랜드별 평면 구성 parameter(Fanuc 3402번, Siemens MD20150, Mitsubishi #1025)를 정확하게 동기화해야 한다.
관련 명령 구조
- G17 (XY 평면 선택): X/Y 직교 평면을 설정하여 보간 및 보정 벡터를 G18의 Z/X 설정에서 전환합니다.
- G19 (YZ 평면 선택): 다축 터닝 센터에서 페이스 밀링 또는 크로스 드릴링 사이클에 일반적으로 사용되는 Y/Z 직교 평면을 설정합니다.
- G09 (Exact Stop Non-Modal): 다음 블록이 시작되기 전에 제어가 감속하고 블록 끝에서 위치를 점검하도록 강제하여 G18 프로파일에서 모서리 라운딩을 방지합니다.
- G16 (Polar Coordinate Command): 활성화된 G18 평면 내에서 데카르트 좌표 대신 반경과 각도로 위치를 지정할 수 있는 극좌표 프로그래밍을 활성화합니다.
결론
자동 가공 라인의 연속 가공 신뢰성과 치수 안정성을 확보하려면 G18 ZX 평면 선택 및 시작 parameter를 철저하게 표준화해야 한다. Fanuc 3402번, Siemens MD20150, Mitsubishi #1025 등의 시동 parameter가 장비 매뉴얼과 공정 지침서에 일치하는지 사전에 점검하는 것이 자동 가공 중 비계획 정지를 없애는 척도이다. 양산 전에는 반드시 공구 노즈 compensation 해제(G40)와 안전 배리어 설정을 확인하여 공구 hard collision 위험을 배제하고 생산 라인의 불량률을 극소화해야 한다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
G18 평면 가공 중 발생하는 Alarm PS0037 예방 방법은 무엇인가요?
이 알람은 공구 노즈 반경 compensation(G41/G42)이 켜진 상태에서 G18 평면 전환 명령어가 입력되어 발생합니다. 연속 자동 가공 라인에서는 compensation이 남아 있는 채 평면이 바뀌면 경로 이탈로 인한 hard collision 위험이 매우 높습니다. 실무적으로는 평면을 전환하기 전에 항상 단독 블록으로 G40 명령어를 프로그래밍하여 보정을 완전히 해제한 후 G18을 호출하십시오.
자동화 라인 팰릿 교환 후 두 번째 cycle부터 치수 편차가 발생하는 경우 어떤 parameter를 점검해야 하나요?
이 현상은 G18 평면 설정과 동기화된 기본 parameter 구성이 일치하지 않아 발생합니다. 특히 Fanuc 3402번, Siemens MD20150, Mitsubishi #1025 등 장비 시동 및 reset 시 기본 활성화되는 평면 parameter가 누락되면 매 cycle마다 coordinate system compensation vector가 달라집니다. 양산 시작 전에 제어반 매개변수 화면에서 해당 parameter가 G18(ZX 평면)로 기본 활성화되어 있는지 확인하고 장비 기본값을 수정하십시오.
G18 평면에서 회전 tapping 시 발생하는 Program Error P111 알람 해결 방법은 무엇인가요?
이 오류는 Mitsubishi 제어기에서 #1080 Dril_Z parameter가 1로 설정되어 G18 평면에서의 tapping 회전 제어가 차단되었기 때문에 발생합니다. 자동화 밀턴 장비에서 이 알람을 해결하려면, 안전을 고려하여 좌표 회전 모드를 임시 해제하거나 해당 구멍 가공 구역만 G17 평면으로 전환하여 작업하도록 G-코드를 수정하십시오.
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- CNC CARE Co-Founder (May 2025 - Present)
- Mitsubishi Electric NC Sales & Service Section Manager (2008 - 2025)
- Reis CNC Service Engineer (2003 - 2008)
- Ören Kalıp CNC Mold Line Team Leader (1999 - 2002)
CNC 기계 산업의 모든 분야에서 25년 이상 근무한 경험을 바탕으로, 브랜드 독립적인 컨설팅, 엔지니어링 및 순정 부품 서비스를 제공하는 CNC CARE의 공동 창업자로서 활동을 이어가고 있습니다.
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