G70 CNC 정삭 사이클 가이드: Fanuc Siemens Mitsubishi

서론

포켓 윤곽이 포함된 가공물에서 G70 정삭 사이클 실행 후 이송 공구가 사이클 시작점으로 복귀할 때 비선형 고속 이송 궤적이 형성되면, 인덱싱 타렛의 정삭 공구가 원자재나 회전 중인 주축 척(spindle chuck) 죠, 심압대 서포트 및 작업물 고정 클램프에 직접 충돌하는 치명적인 주축 하드 콜리전(hard collision)을 유발한다. 돌발적인 충돌은 고가의 절삭 공구를 파손시키고 주축 어셈블리를 손상시키며, Servo Overload 알람이나 Fanuc Alarm PS0322(Finished shape exceeds start point)를 발생시켜 원자재를 전량 폐기품(scrap part)으로 전락시킨다. 이는 양산 자동화 라인에서 비계획 정지(비가동 시간)를 일으켜 설비 가동률을 저하시킨다. G70 정삭 사이클의 정확한 윤곽 정의 및 시작점 대피 좌표 설정은 이러한 주축 충돌 사고를 방지하고 자동화 라인의 가동 신뢰성을 확보하는 필수 프로토콜이다.

기술 요약

핵심 요약

• G70 명령을 호출하기전에 반드시 원자재 외부에 안전한 대피 시작점을 설정하고 공구를 위치시키십시오.
• Type I 윤곽 형상은 예기치 않은 공구 이동을 방지하기 위해 단조 변화(strictly monotonic)를 유지해야 합니다.
• Fanuc에서 윤곽 정의 블록(P~Q) 내부에 G41/G42 ë³´ì • 명령을 배치하면 Alarm PS0325ê°€ 발생합니다.
• Siemens 제어기는 동일한 CYCLE95 명령에서 VARI 파라미터만 5ë¡œ 변경하여 정삭을 수행합니다.
• Mitsubishi 제어기는 A 파라미터를 사용하여 외부 서브프로그램을 직접 호출할 수 있습니다.

기본 개념

선삭 제어기에서 G70 정삭 사이클의 실무 프로그래밍 효과는 이미 설정된 윤곽 정의를 활용하여 고정밀 정삭 절삭을 수학적으로 코디네이트하는 것입니다. 정삭 공구를 위해 독립적이고 중복된 형상 블록을 다시 작성하는 대신, G70을 통해 프로그래머는 G71 또는 G72와 같은 이전 황삭 사이클의 시퀀스 파라미터 P와 Q를 그대로 참조할 수 있습니다. 황삭 작업 동안 제어기는 형상 프로그램 블록 내에 프로그래밍된 모든 피드레이트(F), 주속도(S) 또는 공구 기능(T)을 무시합니다. G70이 호출되면 지정된 정삭 피드레이트와 주속도가 자동으로 활성화되어 공구가 정밀하게 윤곽을 추적합니다. 프로그래머와 셋업 오퍼레이터는 활성 좌표 오프셋과 공구의 시작 위치를 철저히 모니터링해야 합니다. 안전을 위해 G70을 호출하기 전에 공구를 원자재 외부의 안전한 대피 시작점에 위치시켜야 합니다. 이는 정삭 사이클이 종료되면 Parameter No. 1401 Bit 1 (LRP) 설정에 관계없이 공구가 무조건 고속 비선형 위치 결정 모드로 사이클 시작점에 복귀하기 때문입니다.

명령 구조

G70 사이클은 사전 정의된 윤곽 좌표를 기반으로 정삭 작업을 실행하기 위한 구조화된 시퀀스에 의존합니다. 특정 블록 범위를 지정함으로써 제어기는 별도의 프로그램 블록을 재작성할 필요 없이 지정된 정삭 조건과 공구 보정을 원활하게 적용합니다.

Fanuc

Fanuc 시스템은 윤곽 정의의 시작과 끝을 지정하기 위해 P와 Q 시퀀스 주소를 사용합니다. 이 블록 내의 모든 이송속도 및 속도 지정은 G70 실행 동안 자동으로 적용됩니다.

G70 P(ns) Q(nf)

Siemens

Siemens SINUMERIK 모드는 개별 G70 사이클 대신 CYCLE95를 활용합니다. 오퍼레이터는 가공 형태 파라미터(VARI)를 수정하여 황삭과 정삭 모드를 전환합니다.

CYCLE95(...)

Mitsubishi

Mitsubishi 선반 제어기는 정삭 사이클을 위한 확장 주소 형식을 제공합니다. 컴파일러는 외부 형상 서브프로그램을 활용하고 인서트 팁 각도를 보정할 수 있습니다.

G70 Aa Pp Qq Hh

브랜드별 응용

Fanuc

Fanuc 제어기는 윤곽 가공을 관리하기 위해 별도의 G-코드 그룹에 의존하며, 황삭에는 G71/G72를, 정삭에는 G70을 사용합니다. P 및 Q 블록으로 한정된 평면 시퀀스 주소 구조로 사이클을 정의합니다. 프로그래머는 포켓 윤곽 가공 시 사이클 시작점으로의 비선형 고속 복귀 궤적을 확인해야 합니다. 안전한 대피 시작점이 확보되지 않으면 정삭 공구가 가공물 소재와 충돌하여 주축 척 및 클램프 파손을 유발할 수 있습니다. 척 바리어 및 심압대 바리어 화면을 활용하여 물리적 충돌을 방지하십시오.

Siemens

Siemens SINUMERIK 기본 모드는 Standard Fanuc 스타일의 G71/G70 G-코드 사이클을 완전히 우회하고 기술 중심의 파라미터 블록인 CYCLE95 또는 CYCLE950을 사용합니다. 오퍼레이터는 동일한 사이클을 두 번 호출하고 VARI 파라미터만 변경하여 황삭에서 정삭으로 모드를 전환하므로 좌표 블록을 중복 작성할 필요가 없습니다.

Mitsubishi

Mitsubishi 선반 제어기는 G70 Aa Pp Qq Hh 구문을 통한 확장 주소 형식을 지원합니다. 컴파일러는 A 파라미터를 사용하여 메모리에 저장된 외부 형상 서브프로그램을 불러올 수 있으며, H 파라미터를 사용하여 실시간으로 절삭 팁 각도 보정을 적용할 수 있습니다.

브랜드 비교

기술 분석

Fanuc의 선삭 정삭 사이클 및 G-코드 구문 분석 동작은 Siemens 및 Mitsubishi 제어기와 명확히 구별되는 두 가지 특성을 보입니다. 첫째, Fanuc은 윤곽 가공을 관리하기 위해 황삭용 G71/G72 및 정삭용 G70과 같은 별도의 G-코드 그룹에 의존합니다. 반면 기본 SINUMERIK 모드로 실행되는 Siemens 제어기는 이러한 G-코드 사이클을 완전히 우회하고 CYCLE95 또는 CYCLE950과 같은 기술 중심 파라미터 블록을 사용합니다. Siemens 제어기에서 황삭과 정삭을 실행하려면 동일한 사이클을 두 번 호출하고 단일 모드 파라미터(VARI)만 수정하면 되므로 독립된 G-코드 그룹을 여러 개 작성할 필요가 없습니다.

둘째, Fanuc은 P 및 Q 블록으로 한정된 단평 시퀀스 주소 구조로 G70 사이클을 정의합니다. 반면 Mitsubishi 선반 제어기는 추가 파라미터를 사용하는 확장된 G70 주소 형식을 제공합니다. Mitsubishi 컴파일러는 A 파라미터를 활용하여 메모리에서 완전히 외부인 형상 서브프로그램을 호출할 수 있습니다. 또한 H 파라미터를 사용하여 축 방향 또는 단면 방향의 절삭 팁 각도를 실시간으로 선택 보정할 수 있으며, 이는 Fanuc G70 사이클에는 없는 기능입니다.

프로그램 예제

Fanuc 정삭 실행

N10 G71 U2.0 R1.0
N20 G71 P30 Q40 U0.4 W0.2 F0.3 S550
N30 G00 X20.0
N40 G01 Z-50.0
N50 G70 P30 Q40

공운전 (dry run): 제어기는 G71을 사용하여 X에 0.4, Z에 0.2의 정삭 여유를 남기고 황삭을 수행합니다. N50 블록이 G70 사이클을 트리거하여, 새롭게 활성화된 정삭 피드레이트로 N30과 N40 사이에 정의된 윤곽을 따라 정삭 공구를 이송합니다.

Siemens CYCLE95 응용

N10 CYCLE95("CONTOUR", 2.0, 0.4, 0.2, 0.3, 1, 0.1, 0.1, 1)
N20 T0202
N30 CYCLE95("CONTOUR", 0.0, 0.0, 0.0, 0.15, 5, 0.1, 0.1, 1)

공운전: 첫 번째 CYCLE95 블록은 "CONTOUR" 형상을 기반으로 황삭 작업을 수행합니다. 공구 교환 후, 두 번째 CYCLE95 블록은 가공 형태 파라미터가 5로 수정되어 실행되므로 코드 중복 없이 동일한 윤곽에 대해 최종 정삭 가공을 지시합니다.

Mitsubishi 외부 서브프로그램

N10 G71 P100 Q200 U0.5 W0.2
N20 T0303
N30 G70 A1001 P100 Q200 H1

공운전: 초기 황삭 후 G70 블록이 정삭 가공을 지시합니다. A1001 파라미터는 제어기가 외부 서브프로그램 O1001에서 형상 정의를 가져오도록 지시하며, H1은 절삭 중 인서트 팁 각도를 동적으로 보정합니다.

오류 분석

실무 응용 가이드

자동화 생산 라인에서 포켓 윤곽이 포함된 가공물 정삭 시 비선형 고속 복귀 궤적을 확인하지 않고 G70 정삭 사이클을 실행하는 것은 치명적인 하드 콜리전을 유발합니다. 정삭 가공이 완료된 후 인덱싱 타렛이 급속 이송으로 사이클 시작점으로 복귀할 때, 대피 좌표 간격이 부족하면 정삭 공구가 남아 있는 소재나 주축 척(spindle chuck)에 그대로 파고들어 고가의 공구 파손과 설비 정지를 초래합니다. Fanuc Parameter No. 1401 Bit 1 (LRP) 파라미터를 사전 확인하면 이 명령어에서 가장 빈번한 비계획 정지를 없앨 수 있다. 만약 이 파라미터를 검증하지 않고 양산에 들어가면, 팔레트 교환 후 두 번째 사이클부터 치수 편차가 누적되어 최종 검사에서 불량이 발견된다. 또한 P-Q 윤곽 블록 내부에 G41/G42 명령을 잘못 삽입하여 발생하는 Alarm PS0325나 비단조 궤적으로 인한 Alarm PS0322 정지를 예방하기 위해, 양산 투입 전 HMI 척 바리어 화면에서 전자 보호 경계를 철저히 검증하고 공운전을 통해 정삭 궤적을 사전 확인해야 합니다.

관련 명령 구조

• G71: G70에서 참조하는 윤곽 형상을 생성하는 초기 종방향 황삭 사이클을 수행합니다.
• G72: 단면 황삭 가공을 실행하여 후속 G70 단면 ì •ì‚­ 절삭에 필요한 시퀀스 파라미터를 제공합니다.
• G73: 프리폼 주조품에 대한 패턴 반복 황삭을 제공하며, G70에서 사용하는 동일한 P 및 Q 블록 구조를 공유합니다.
• G41 / G42: 구문 알람을 방지하기 위해 G70 윤곽 블록 외부에서 프로그래밍해야 하는 공구 인서트 반경 보정을 적용합니다.

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G70 정삭 사이클의 성공적인 실행은 안전한 대피 시작점 정의와 시퀀스 블록 관리의 정밀도에 달려 있습니다. 복귀 고속 이송 경로를 사전에 검증하고 윤곽 정의 블록 내 공구 보정 명령 배치를 엄격히 제한함으로써 자동화 라인의 하드 콜리전을 예방하고 양산 안정성을 높일 수 있습니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

G70 사이클 고속 복귀 중 공구가 가공물과 충돌하는 이유는 무엇인가요?

제어기가 정삭 종료 후 비선형 고속 이송 모드로 사이클 시작점에 복귀하기 때문에 포켓 윤곽이 있는 경우 공구가 원자재를 가로질러 충돌할 수 있습니다. 가공 전 시작점 대피 거리를 충분히 확보하고 비단조 윤곽에는 Type II 프로필을 지정하십시오.

G70 정삭 윤곽 블록(P~Q) 내부에 절삭 이송속도를 직접 프로그래밍해도 되나요?

네, P와 Q 시퀀스 블록 내에 기재된 피드레이트(F)와 주속도(S)는 G71 황삭 시에는 무시되고 G70 정삭 사이클 실행 시에만 자동으로 적용됩니다. 형상 코드 블록 내에 정삭 전용 피드와 속도를 미리 내장하여 프로그래밍하십시오.

Siemens 제어기에서 황삭 후 정삭 모드로 전환하려면 어떻게 해야 하나요?

Siemens는 별도의 G70 코드를 사용하지 않고 단일 CYCLE95 기술 사이클을 활용합니다. 정삭 가공을 실행하려면 황삭 블록을 복사한 후 VARI 파라미터 값을 정삭 전용 모드(예: 5)로 변경하여 프로그램을 재실행하십시오.