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>> 2단계: 공작물 오프셋 선택(G54, G55 등)
● CNC 밀링에서 작업 오프셋을 설정할 때 흔히 저지르는 실수
● 결론
● FAQ
>> 1. CNC 밀링 워크 옵셋의 G54란 무엇입니까?
>> 2. CNC 밀링에 몇 개의 작업 오프셋을 사용할 수 있습니까?
>> 3. 모든 CNC 밀링 작업에 대해 작업 오프셋을 재설정해야 합니까?
>> 4. CNC 밀링에서 공구 오프셋과 워크 오프셋의 차이점은 무엇입니까?
>> 5. CNC 밀링 작업 오프셋이 올바른지 어떻게 확인할 수 있나요?
● 참고자료
워크 옵셋 설정 CNC 밀링 머신은 정확하고 반복 가능한 작업의 기초입니다. CNC 밀링 . 올바른 작업 오프셋은 프로그래밍된 모든 이동이 공작물의 실제 위치와 일치하도록 부품이 기계의 작업 영역 내부에 있는 위치를 정확히 제어 장치에 알려줍니다.
CNC 밀링에서 작업 오프셋은 기계의 홈 위치와 공작물 또는 고정 장치에서 선택한 영점 사이의 저장된 거리입니다. 제어장치는 X0, Y0 및 Z0과 같은 명령이 기계 영점 대신 부품 영점을 참조하도록 이 오프셋을 사용합니다.
많은 CNC 밀링 컨트롤의 일반적인 작업 오프셋에는 G54부터 G59까지 라벨이 지정되어 있으며 각 코드는 하나의 독립적인 데이텀 또는 부품 영점 위치를 나타냅니다. G54와 같은 특정 작업 오프셋을 호출하면 CNC 밀링 기계는 프로그래밍된 도구 경로가 실제 부품과 정렬되도록 내부 좌표계를 이동합니다.
CNC 밀링에는 반복 부품, 다중 부품 고정 장치 또는 다중 바이스가 포함되는 경우가 많기 때문에 이러한 작업 오프셋을 사용하면 여러 부품 원점을 한 번에 저장할 수 있습니다. 특정 오프셋을 활성화하면 제어 장치는 기본 기계 좌표를 변경하지 않고 해당 부품의 로컬 좌표계를 '생각'하게 됩니다.
모든 CNC 밀링 기계에는 제조업체가 정의한 고정된 기계 좌표계가 있습니다. 이 기계 좌표계는 일반적으로 G53으로 참조되며 기계가 원점 복귀되거나 시동 후 참조로 복귀할 때 설정됩니다.
G54와 같은 작업 좌표계(WCS)는 사용자가 정의하며 해당 기계 엔벨로프 내부 어딘가, 일반적으로 스톡이나 고정 장치의 모서리나 형상에 위치합니다. 작업 오프셋 설정은 본질적으로 WCS 원점이 X, Y 및 Z의 기계 홈 위치에서 얼마나 떨어져 있는지 CNC 밀링 제어 장치에 알려주는 것입니다.
이 관계가 저장되면 매번 기계 0에서 위치를 다시 계산하지 않고도 공작물 원점을 직접 참조하는 CNC 밀링 프로그램을 실행할 수 있습니다. 그 결과 더욱 깔끔하고 직관적인 프로그래밍 환경과 반복 가능한 CNC 밀링 프로세스가 탄생했습니다.
정확한 작업 오프셋을 사용하면 CNC 밀링 프로그램이 CAM 시스템이 예상하는 위치에서 정확히 부품을 절단할 수 있습니다. 이는 여러 설정에 걸쳐 정렬되어야 하는 공기 절단, 고정 장치 가우징 또는 잘못된 위치 배치와 같은 문제를 방지합니다.
작업 오프셋은 테이블에 저장되므로 다양한 G54–G59 값을 호출하여 CNC 밀링에서 다양한 설정, 바이스 또는 고정 장치 간에 빠르게 전환할 수 있습니다. 이러한 유연성은 팔레트 시스템, 다중 부품 고정 장치 및 CNC 밀링 기계가 며칠, 몇 주 또는 몇 달 후에 동일한 물리적 원점으로 돌아가야 하는 반복 주문을 지원합니다.
공작물 오프셋은 부품, 고정 장치 및 회전 구성 요소 간의 관계가 복잡한 회전 및 기울기 전반에 걸쳐 일관되게 유지되어야 하는 다축 CNC 밀링에도 필수적입니다. 이 모든 경우에 정확한 오프셋은 설정 시간 단축과 생산성 향상으로 직접적으로 이어집니다.
CNC 밀링 기계에서 작업 오프셋을 설정하기 전에 안전과 정확성을 모두 보장하기 위해 몇 가지 기본 작업을 완료해야 합니다. 적절한 준비는 도구를 손상시키거나 부품을 폐기하거나 향후 CNC 밀링 설정을 왜곡시킬 수 있는 오류를 방지합니다.
주요 준비 단계는 다음과 같습니다.
- 제어장치가 정확한 기계 영점 위치를 알 수 있도록 기계를 원점 복귀시키십시오.
- 공작물이나 고정 장치를 바이스, 고정 플레이트에 장착하거나 CNC 밀링 힘에 충분히 강한 클램핑을 사용하여 테이블에 직접 장착하고 고정합니다.
- CNC 밀링을 위한 공구 길이 오프셋을 설정하기 위해 공구 세터, 게이지 블록 또는 프로빙 루틴을 사용하여 공구를 로드하고 측정합니다.
- CAM 소프트웨어에서 프로그래밍된 WCS(예: 스톡의 왼쪽 상단 모서리에 있는 G54)를 확인하고 이 계획을 CNC 밀링 기계에서 물리적으로 일치시킵니다.
- CNC 밀링 좌표계가 스톡의 물리적 가장자리와 정렬되도록 공작물이 기계 축에 직각인지 확인하십시오.
이러한 단계가 완료되면 나머지 CNC 밀링 설정이 정확하다는 사실을 알고 실제 작업 오프셋을 자신있게 정의할 수 있습니다.
대부분의 CNC 밀링 기계는 제어 장치가 각 축에서 기준 스위치를 찾을 수 있도록 전원을 켤 때 원점 복귀 사이클이 필요합니다. 이 원점 복귀 프로세스는 기계 좌표계를 설정하고 컨트롤러에 모든 이동에 대해 일관된 원점을 제공합니다.
원점 복귀 후 컨트롤은 일반적으로 기계 좌표를 표시하며 이러한 값은 CNC 밀링 테이블 주위의 축을 조그할 때 변경됩니다. 작업 오프셋은 이러한 기계 좌표를 기준으로 정의되므로 이 참조를 염두에 두는 것이 중요합니다.
현재 CNC 밀링 설정에 사용할 작업 오프셋을 결정합니다. 많은 상점에서는 기본 부품 위치로 G54를 사용한 다음 G55, G56 및 기타 항목을 테이블 전체의 추가 바이스 또는 고정 장치에 할당합니다.
CNC 밀링 제어장치에서 작업 오프셋 또는 좌표계 페이지를 엽니다. 각 오프셋 라벨 아래에 X, Y, Z에 대한 필드가 표시됩니다. 이 필드는 곧 CNC 밀링 설정에서 기계 0부터 선택한 부품 0까지의 거리를 유지하게 됩니다.
다음으로, CAM 소프트웨어에서 정의한 공작물이나 고정 장치에서 X-Y 원점을 찾습니다. 이 원점은 스톡의 왼쪽 상단 모서리, 구멍 패턴의 중심 또는 CNC 밀링에 사용되는 두 가공 표면의 교차점이 될 수 있습니다.
이 점을 정확하게 찾는 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
- 엣지 파인더: 엣지 파인더를 스핀들에 놓고 회전시킨 후 엣지에서 미끄러질 때까지 부드럽게 조깅합니다. 워크 옵셋을 설정하기 전에 실제 모서리 위치를 계산하기 위해 모서리 파인더 반경을 보정하십시오.
- 프로브: 3D 프로브 루틴을 사용하여 여러 면을 자동으로 터치하고 CNC 밀링을 위한 고정밀 X 및 Y 원점을 계산합니다.
- 시각적 정렬: 덜 중요한 작업의 경우 뾰족한 도구나 드릴 팁을 조그하여 모서리, 레이아웃 표시 또는 중심선에 시각적으로 정렬합니다.
도구 팁이 원하는 X-Y 원점에 배치되면 CNC 밀링 설정의 이 단계에서 Z축을 표면 위의 안전한 높이로 유지하십시오.
X 및 Y 원점을 찾으면 작업 오프셋 페이지로 이동하여 G54와 같이 선택한 오프셋 아래의 X 및 Y 필드를 강조 표시합니다. 많은 CNC 밀링 컨트롤은 현재 기계 좌표를 작업 오프셋 테이블에 기록하는 '측정' '부품 영점 설정' 또는 유사한 소프트 키를 제공합니다.
X 및 Y에 대해 이 키를 누르면 제어장치는 현재 공구 위치와 기계 원점 사이의 거리를 계산하여 공작물 오프셋 값으로 저장합니다. 이 시점부터 G54가 활성화되면 X0 및 Y0과 같은 명령이 CNC 밀링 공구를 저장된 원점 위치로 이동합니다.
이 프로세스는 G55 또는 G56과 같은 다른 오프셋에 대해 반복될 수 있으며, 각각은 CNC 밀링 테이블 주위의 서로 다른 바이스 또는 고정 장치를 참조합니다.
Z 작업 오프셋을 설정하면 CNC 밀링 기계가 부품 표면이나 고정 장치를 기준으로 수직 위치를 해석하는 방법이 결정됩니다. Z 원점은 CNC 밀링 전략에 따라 스톡 상단, 소프트 조 상단, 정밀 블록 상단 또는 가공된 기준 표면일 수도 있습니다.
일반적인 Z 설정 방법은 다음과 같습니다.
- 게이지 블록 또는 정밀 블록: 알려진 높이 블록을 참조 표면에 놓고 블록에 닿을 때까지 도구를 조심스럽게 내린 다음 측정된 위치와 블록 높이를 사용하여 Z 오프셋을 정의합니다.
- 종이 방법: 기준면에 종이 한 장을 놓고 종이가 약간 끌릴 때까지 도구를 내립니다. 작업 오프셋을 정의할 때 용지 두께를 Z 계산의 일부로 처리하십시오.
- 공구 세터 또는 프로브: 접촉을 감지하고 Z 오프셋을 직접 쓰는 자동 공구 세팅 장치를 사용합니다. 이는 빠르고 반복 가능하며 생산 CNC 밀링에 널리 사용됩니다.
기준 높이에 도달한 후 선택한 오프셋의 Z 필드에 대해 동일한 '측정' 또는 '부품 영점 설정' 키를 누르십시오. 이제 제어장치는 CNC 밀링 중에 워크 오프셋이 활성화될 때마다 Z0을 이 물리적 평면으로 해석합니다.
전체 CNC 밀링 프로그램을 실행하기 전에 항상 작업 오프셋을 확인하여 충돌이나 정렬 불량을 방지하십시오. 간단한 확인 방법은 오프셋(예: G54)을 활성화하고 안전한 Z 높이에서 X0 Y0으로 빠르게 이동하도록 명령하여 도구가 의도한 원점 바로 위에 있는지 확인하는 것입니다.
또한 스핀들을 끄고 공구 경로를 부품 위로 올린 상태에서 짧은 테스트 루틴을 실행하거나 시험 실행을 실행할 수도 있습니다. 가장자리 또는 구멍 위치를 따라 시뮬레이션된 패스를 관찰하면 CNC 밀링 도구 경로가 스톡 및 고정 장치와 올바르게 정렬되는지 여부가 드러납니다.
불일치가 발견되면 X, Y 또는 Z에서 작업 오프셋 값을 약간 조정하고 CNC 밀링 동작이 완벽하게 정렬될 때까지 확인을 반복합니다.
일관된 결과를 얻고 설정 시간을 단축하려면 작업 오프셋을 체계적인 CNC 밀링 작업 흐름에 통합해야 합니다. 좋은 습관은 스크랩을 줄이고, 시간 낭비를 방지하며, 이전 작업을 다시 시작하는 것을 더 쉽게 만듭니다.
권장 사례는 다음과 같습니다.
- 각 오프셋 문서화: 'G54: 왼쪽 바이스 고정 조, 원시 스톡 상단' 또는 'G55: 고정판 다웰 핀 모서리'와 같이 각 작업 오프셋에 해당하는 물리적 특징을 기록합니다.
- 안정적인 참조 기능 사용: 가능하면 이동식 턱이나 거친 클램프 면 대신 고정된 조, 다웰 핀 위치 지정자 또는 가공된 기준점을 참조하십시오.
- 논리적으로 오프셋 구성: 특정 고정 장치, 제품군 또는 CNC 밀링 기계에 대한 특정 오프셋 범위를 예약하여 운영자가 기존 설정을 찾을 수 있는 위치를 알 수 있습니다.
- 오프셋을 깔끔하게 유지: 바쁜 CNC 밀링 작업 중에 혼란을 피하기 위해 사용 중인 오프셋에 명확한 라벨을 붙이고 오래된 값을 제거합니다.
- 안전한 시작 위치와 결합: 오프셋이 약간 벗어난 경우 도구와 고정 장치를 보호하기 위해 프로그램에서 안전한 Z 높이 및 간격 이동과 작업 오프셋을 쌍으로 만듭니다.
이러한 습관을 통해 동일한 기계에서 여러 CNC 밀링 작업을 더 쉽게 실행하고 작업자 또는 교대조 간에 설정을 전송할 수 있습니다.
고급 CNC 밀링 설정에서는 단일 테이블에 여러 개의 바이스, 묘비 또는 고정판을 사용하는 경우가 많습니다. 각 스테이션에는 자체 작업 오프셋이 있어 기계가 한 사이클의 여러 위치에서 동일한 프로그램을 실행할 수 있습니다.
예를 들어 다음과 같이 할 수 있습니다.
- 첫 번째 바이스에 G54를 지정하고 두 번째 바이스에 G55를 지정하고 세 번째 고정 장치에 G56을 지정합니다.
- 활성 워크 오프셋을 간단히 변경하면서 서브루틴을 반복하여 동일한 부품을 프로그래밍합니다.
- 도구를 교체하기 전에 하나의 도구 세트를 사용하여 모든 스테이션에서 작업을 완료하므로 CNC 밀링 효율성이 향상됩니다.
이 접근 방식은 공구 교환을 줄이고 사이클 시간을 단축하며 단일 설정에서 가능한 많은 부품을 실행하려는 생산 CNC 밀링에 특히 유용합니다.
CNC 밀링이 더욱 복잡해짐에 따라 고급 작업 오프셋 기술은 정확성을 유지하고 설정을 단순화하는 데 도움이 됩니다. 일부 컨트롤은 외부 또는 공통 오프셋을 지원하므로 각 개별 항목을 편집하지 않고도 모든 조명기 오프셋을 조금씩 이동할 수 있습니다.
일반적인 고급 전략은 다음과 같습니다.
- 전역 Z 시프트: 새 프로그램을 입증할 때 포지티브 Z 시프트를 적용하여 공구를 부품 위에 유지한 다음 경로가 확인되면 시프트를 제거할 수 있습니다.
- 확장된 오프셋 사용: 많은 최신 CNC 밀링 컨트롤은 확장된 오프셋 범위를 제공하므로 각 팔레트, 고정 플레이트 또는 제품군에 대한 전용 값을 저장할 수 있습니다.
- 4축 및 5축 참조: 다축 CNC 밀링에서는 회전 중심이나 특정 피벗점을 마스터 오프셋으로 참조한 다음 해당 참조에서 개별 부품 오프셋을 만들 수 있습니다.
고정밀 CNC 밀링의 경우 자동화된 프로빙이 특히 중요합니다. 프로빙 사이클은 작업 오프셋을 자동으로 설정 및 확인하고 열 증가를 조정하며 장기적으로 작은 정렬 오류를 수정할 수 있습니다.
숙련된 작업자라도 작업 오프셋 설정 중에 실수를 할 수 있습니다. 이러한 일반적인 오류를 알면 CNC 밀링에서 시간 낭비와 부품 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다.
일반적인 실수는 다음과 같습니다.
- 불일치 원점: CAM 시스템은 하나의 원점(예: 전면 왼쪽 상단)을 사용하는 반면 작업자는 기계에서 다른 원점(후면 오른쪽 상단)을 선택합니다.
- 잘못된 Z 참조: 워크홀딩을 변경하거나, 다른 게이지 블록 높이를 사용하거나, 오프셋을 업데이트하지 않고 참조 표면을 전환한 후 Z를 재설정하는 것을 잊어버렸습니다.
- 혼란스러운 좌표 모드: 기계 좌표를 읽지만 이미 작업 좌표인 것처럼 작업 오프셋 필드에 값을 입력합니다.
- 검증 건너뛰기: CNC 밀링에서 전체 깊이 절단 전에 안전한 높이에서 모의 실행 또는 테스트를 수행하지 못했습니다.
- 공구 길이 변경 무시: 공구 길이 오프셋을 업데이트하지 않고 공구를 변경하면 작업 오프셋이 동일하게 유지되더라도 Z 관계가 효과적으로 변경됩니다.
일관성, 서면 절차 및 신중한 점검은 일상적인 CNC 밀링 작업에서 이러한 문제를 제거하는 데 큰 도움이 됩니다.
공구 오프셋과 작업 오프셋은 함께 작동하여 CNC 밀링에서 공구를 정확하게 배치합니다. 공구 오프셋에는 길이, 경우에 따라 직경 등 공구 자체에 대한 정보가 포함되는 반면, 워크 오프셋은 부품이 기계 내부에 위치하는 위치를 정의합니다.
CNC 밀링 중에 제어 장치는 공구 길이 오프셋을 활성 작업 오프셋 및 프로그래밍된 동작과 결합하여 공구 팁이 있어야 할 정확한 위치를 결정합니다. 공구 오프셋이나 워크 오프셋 중 하나가 잘못된 경우 공구가 공작물의 올바른 위치에 도달하지 못합니다.
복잡한 CNC 밀링, 특히 4축 및 5축 가공의 경우 공구 오프셋과 작업 오프셋을 동기화하는 것이 중요합니다. 좋은 방법은 각 도구로 알려진 지점을 하나 이상 확인하여 생산 부품을 실행하기 전에 두 오프셋 유형이 모두 올바른지 확인하는 것입니다.
직사각형 알루미늄 블록을 바이스에 고정하고 윗면에 포켓과 구멍을 가공하는 간단한 CNC 밀링 작업을 상상해 보십시오. CAM에서는 블록의 왼쪽 상단 모서리에 WCS 원점을 정의합니다.
머신에서는 다음을 수행합니다.
- CNC 밀링 머신을 홈으로 가져옵니다.
- 왼쪽 면이 고정된 조에 대고 블록을 바이스에 고정하고 반복성을 위해 정지시킵니다.
- 모서리 파인더로 왼쪽과 앞면을 터치하여 X와 Y 원점을 찾은 다음 해당 값을 G54에 저장합니다.
- 게이지 블록이나 종이로 윗면을 터치하고 G54에 Z 원점을 저장합니다.
- CNC 밀링 프로그램에서 G54를 호출하고 모의 실행을 실행하여 공구가 블록 위의 올바른 경로를 따르는지 확인하십시오.
모든 것이 일치하면 재측정 없이 설정된 CNC 밀링 작업 오프셋을 사용하여 동일한 위치에 새 블록을 간단히 로드하여 부품을 반복적으로 실행할 수 있습니다.
워크 옵셋 설정 CNC 밀링 머신은 X, Y, Z에서 기계 영점과 부품 영점 사이의 정확한 관계를 정의하는 것을 의미합니다. 기계 원점 조정, G54와 같은 작업 오프셋 선택, 엣지 파인더 또는 프로브로 X-Y 접촉, Z 정확하게 설정을 통해 모든 CNC 밀링 작업에 대한 신뢰할 수 있는 기반을 구축할 수 있습니다.
저장 및 검증된 작업 오프셋을 사용하면 CNC 밀링의 정확성을 유지하면서 고정 장치를 재사용하고, 여러 부품을 실행하고, 자신 있게 작업으로 돌아갈 수 있습니다. 모범 사례, 문서화 및 신중한 검증을 통해 작업 오프셋은 현대 CNC 밀링의 속도, 반복성 및 품질을 위한 강력한 도구가 됩니다.
G54는 CNC 밀링에서 기계 좌표계를 기준으로 특정 부품 원점을 정의하는 데 사용되는 첫 번째 표준 워크 오프셋입니다. G54가 활성화되면 프로그래밍된 모든 좌표는 G54 오프셋 테이블에 저장된 X, Y 및 Z 원점을 참조합니다.
대부분의 컨트롤은 CNC 밀링을 위한 표준 작업 오프셋으로 최소 G54부터 G59까지 제공하여 6개의 독립적인 좌표계를 제공합니다. 많은 최신 CNC 밀링 기계에는 확장된 오프셋이나 많은 추가 WCS 슬롯을 제공하는 사용자 테이블도 포함되어 있습니다.
CNC 밀링에서 부품과 기계 간의 물리적 관계가 변경되는 경우에만 작업 오프셋을 재설정하면 됩니다. 고정 장치가 장착된 상태로 그대로 유지되면 반복적인 CNC 밀링 실행에 대해 동일한 작업 오프셋 값을 재사용할 수 있는 경우가 많습니다.
공구 오프셋은 길이나 직경 등 공구 자체에 대한 정보를 저장하는 반면, 워크 오프셋은 CNC 밀링 기계에서 부품이 배치되는 위치를 정의합니다. 컨트롤은 CNC 밀링 중에 공구 팁이 공작물의 올바른 지점에 도달하도록 두 값을 결합합니다.
선택한 워크 오프셋을 활성화하고 안전한 Z 높이의 X0 Y0으로 이동한 다음 공구가 CNC 밀링의 부품 또는 고정 장치에서 의도한 원점 위에 있는지 확인합니다. 또한 경로가 CNC 밀링의 스톡 가장자리 및 기능과 정렬되는지 확인하기 위해 표면 약간 위에서 모의 실행 또는 테스트 프로그램을 실행할 수도 있습니다.
1. https://www.cnctrainingcentre.com/work-offsets/
2. https://www.cnccookbook.com/g54-g92-g52-work-offsets-cnc-g-code/
3. https://www.instructables.com/CNC-Machining-Setting-Work-Coordinate-System/
4. https://www.autodesk.com/products/fusion-360/blog/cnc-coordinate-system-made-easy/
5. https://www.elephant-cnc.com/blog/what-is-offset-in-cnc-machine/
6. https://www.cncci.com/post/understanding-the-common-fixture-offset
