CNC 가공은 정밀도와 자동화로 현대 제조에 혁명을 일으켰습니다. 그러나이 기계들은 어떻게 해야하는지 어떻게 알 수 있습니까? 답은 G 및 M 코드에 있습니다. 이 코드는 CNC 머신의 모든 움직임과 기능을 제어하는 프로그래밍 언어입니다. 이 게시물에서는 G 및 M 코드가 어떻게 작동하여 정확한 가공을 달성하여 제조 공정의 효율성과 정확성을 보장합니다.
G 및 M 코드는 무엇입니까?
G 및 M 코드는 CNC 프로그래밍의 중추입니다. 그들은 다양한 기능을 움직이고 수행하는 방법에 대해 기계에 지시합니다. 이 코드의 의미와 어떻게 다른지에 대해 알아 봅시다.
G 코드의 정의
'Geometry '코드의 짧은 G 코드는 CNC 프로그래밍의 핵심입니다. 그들은 공작 기계의 움직임과 위치를 제어합니다. 도구가 직선 또는 아크로 이동하려면 G 코드를 사용합니다.
G 코드는 기계에 어디로 가야하는지, 어떻게 도착하는지 알려줍니다. 그들은 빠른 위치 또는 선형 보간과 같은 좌표와 움직임 유형을 지정합니다.
M 코드의 정의
'기타 '또는 'machine '코드를 나타내는 M 코드는 CNC 머신의 보조 기능을 처리합니다. 스핀들을 켜거나 끄고, 도구를 변경하고, 냉각수를 활성화하는 것과 같은 동작을 제어합니다.
G 코드는 도구의 움직임에 중점을 두지 만 M 코드는 전체 가공 프로세스를 관리합니다. 그들은 기계가 안전하고 효율적으로 작동하도록합니다.
G와 M 코드의 차이점
G와 M 코드는 함께 작동하지만 뚜렷한 목적을 제공합니다.
이런 식으로 생각하십시오 :
| Aspect | G 코드 | M 코드 |
| 기능 | 움직임과 위치를 제어합니다 | 보조 기계 기능을 제어합니다 |
| 집중하다 | 공구 경로 및 기하학 | 도구 변경 및 냉각수와 같은 작업 |
| 예 | G00 (빠른 포지셔닝) | M03 (스핀들 시작, 시계 방향) |
CNC 프로그래밍에서 G 및 M 코드의 역사
1950 년대 CNC 가공의 개발
G 및 M 코드의 이야기는 CNC 가공의 탄생으로 시작됩니다. 1952 년 John T. Parsons는 IBM과 협력하여 최초의 수치 적으로 제어되는 공작 기계를 개발했습니다. 이 획기적인 발명은 현대 CNC 가공의 기초를 마련했습니다.
Parsons의 기계는 펀치 테이프를 사용하여 가공 지침을 저장하고 실행했습니다. 제조 공정을 자동화하기위한 혁신적인 단계였습니다. 그러나 이러한 초기 기계를 프로그래밍하는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리는 작업이었습니다.
펀치 테이프에서 최신 G 및 M 코드 프로그래밍으로의 진화
CNC 기술이 발전함에 따라 프로그래밍 방법도 진행되었습니다. 1950 년대에 프로그래머는 펀치 테이프를 사용하여 입력 지침을 사용했습니다. 테이프의 각 구멍은 특정 명령을 나타냅니다.
1950 년대 후반, 새로운 프로그래밍 언어가 나타났습니다 : APT (자동으로 프로그래밍 된 도구). APT는 프로그래머가 가공 작업을 설명하기 위해 영어와 같은 문을 사용할 수 있도록 허용했습니다. 이로 인해 프로그래밍이보다 직관적이고 효율적이었습니다.
APT 언어는 G 및 M 코드의 토대를 마련했습니다. 1960 년대 에이 코드는 CNC 프로그래밍의 표준이되었습니다. 그들은 공작 기계를 제어하는보다 간결하고 표준화 된 방법을 제공했습니다.
정확하고 자동화 된 가공을 가능하게하는 G 및 M 코드의 중요성
G 및 M 코드는 CNC 가공의 진화에 중요한 역할을했습니다. 기계는 정확한 경로를 따르고 복잡한 프로세스를 자동화하며 반복성을 보장 할 수 있습니다. 그들 없이는 현대 제조에서 볼 수있는 정밀도와 효율성 수준을 달성하는 것은 불가능합니다. 이 코드는 디지털 디자인을 물리적 부품으로 변환하는 언어로 자동화 에 필수적입니다..
공통 G 코드 및 해당 기능
| G 코드 | 기능 | 설명 |
| G00 | 빠른 포지셔닝 | 도구를 최대 속도 (비 절단)로 지정된 좌표로 이동합니다. |
| G01 | 선형 보간 | 제어 된 공급 속도로 포인트 사이의 도구를 직선으로 이동합니다. |
| G02 | 원형 보간 (CW) | 도구를 시계 방향 원형 경로에서 지정된 지점으로 이동시킵니다. |
| G03 | 원형 보간 (CCW) | 도구를 시계 반대 방향으로 원형 경로에서 지정된 지점으로 이동합니다. |
| G04 | 머무르다 | 현재 위치에서 지정된 시간 동안 기계를 일시 중지합니다. |
| G17 | XY 평면 선택 | 가공 작업을위한 XY 평면을 선택합니다. |
| G18 | XZ 평면 선택 | 가공 작업을위한 XZ 평면을 선택합니다. |
| G19 | Yz 평면 선택 | 가공 작업을 위해 YZ 평면을 선택합니다. |
| G20 | 인치 시스템 | 프로그램이 인치를 단위로 사용하도록 지정합니다. |
| G21 | 메트릭 시스템 | 프로그램이 밀리미터를 단위로 사용하도록 지정합니다. |
| G40 | 커터 보정을 취소하십시오 | 공구 직경 또는 반경 보상을 취소합니다. |
| G41 | 커터 보상, 왼쪽 | 왼쪽의 공구 반경 보상을 활성화합니다. |
| G42 | 커터 보상, 맞습니다 | 오른쪽에 대한 공구 반경 보상을 활성화합니다. |
| G43 | 공구 높이 오프셋 보상 | 가공 중에 도구 길이 오프셋을 적용합니다. |
| G49 | 도구 높이 보정을 취소하십시오 | 공구 길이 오프셋 보상을 취소합니다. |
| G54 | 작업 좌표 시스템 1 | 첫 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G55 | 작업 좌표 시스템 2 | 두 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G56 | 작업 좌표 시스템 3 | 세 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G57 | 작업 좌표 시스템 4 | 네 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G58 | 작업 좌표 시스템 5 | 다섯 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G59 | 작업 좌표계 6 | 여섯 번째 작업 좌표 시스템을 선택합니다. |
| G90 | 절대 프로그래밍 | 좌표는 고정 원점에 비해 절대 위치로 해석됩니다. |
| G91 | 증분 프로그래밍 | 좌표는 현재 도구 위치에 비해 해석됩니다. |
공통 M 코드 및 그 함수
| m 코드 | 함수 | 설명 |
| M00 | 프로그램 중지 | CNC 프로그램을 일시적으로 중지합니다. 운영자 개입이 계속 필요합니다. |
| M01 | 선택적 프로그램 중지 | 선택 사항 중지가 활성화되면 CNC 프로그램을 중지합니다. |
| M02 | 프로그램 끝 | CNC 프로그램을 종료합니다. |
| M03 | 스핀들 (시계 방향) | 스핀들이 시계 방향으로 회전합니다. |
| M04 | 스핀들 켜기 (시계 반대 방향) | 스핀들이 시계 반대 방향으로 회전합니다. |
| M05 | 스핀들 | 스핀들 회전을 중지합니다. |
| M06 | 도구 변경 | 현재 도구를 변경합니다. |
| M08 | 냉각수 | 냉각수 시스템을 켭니다. |
| M09 | 냉각수 | 냉각수 시스템을 끕니다. |
| M30 | 프로그램 종료 및 재설정 | 프로그램을 종료하고 컨트롤을 시작으로 재설정합니다. |
| M19 | 스핀들 방향 | 도구 변경 또는 기타 작업을 위해 스핀들을 지정된 위치로 정리하십시오. |
| M42 | 높은 기어 선택 | 스핀들의 높은 기어 모드를 선택합니다. |
| M09 | 냉각수 | 냉각수 시스템을 끕니다. |
G 및 M 코드 프로그래밍의 보조 기능
포지셔닝 좌표 (x, y, z)
x, y 및 z 함수는 3D 공간에서 공구의 움직임을 제어합니다. 그들은 도구로 이동할 대상 위치를 지정합니다.
에서 이러한 함수가 어떻게 사용되는지에 대한 예는 다음과 같습니다.
G00 X10 Y20 Z5 (G00 X10 Y20 Z5
아크 센터 좌표 (I, J, K)
i, j 및 k는 출발점에 대한 아크의 중심점을 지정합니다. 그들은 G02 (시계 방향 아크) 및 G03 (반 시계 방향 아크) 명령과 함께 사용됩니다.
나는 시작 지점에서 중앙까지의 x 축 거리를 나타냅니다.
j는 시작 지점에서 중심까지의 y 축 거리를 나타냅니다.
k는 시작 지점에서 중심까지의 z 축 거리를 나타냅니다.
I 및 J : G02 X50 Y50 Y50 I25 J25 F100을 사용하여 아크를 만드는이 예를 확인하십시오
(시계 방향 아크에서 x = 50, y = 50은 i = 25, j = 25에 중심).
피드 속도 (F)
F 함수는 절단 작업 중에 도구가 움직이는 속도를 결정합니다. 분당 단위로 표현됩니다 (예 : 분당 1 인치 또는 분당 밀리미터).
공급 속도를 설정하는 예는 다음과 같습니다.
G01 X100 Y200 F500 (500 단위/분의 공급 속도로 선형 이동 x = 100, y = 200).
스핀들 속도 (들)
S 함수는 스핀들의 회전 속도를 설정합니다. 일반적으로 분당 회전 (RPM)으로 표현됩니다.
스핀들 속도를 설정하는이 예를 살펴보십시오 :
M03 S1000 (1000 rpm에서 시계 방향으로 스핀들을 시작하십시오).
도구 선택 (T)
t 함수는 가공 작업에 사용할 도구를 선택합니다. 기계 공구 라이브러리의 각 도구에는 고유 한 번호가 할당되어 있습니다.
도구 선택의 예는 다음과 같습니다.
T01 M06 (도구 번호 1을 선택하고 도구 변경을 수행).
공구 길이 오프셋 (H) 및 공구 반경 보상 (D)
H 및 D 함수는 각각 공구 길이와 반경의 변화를 보상합니다. 그들은 공작물과 관련하여 도구의 정확한 위치를 보장합니다.
H 도구 길이 오프셋 값을 지정합니다
d 도구 반경 보상 값을 지정합니다
H와 D 함수를 모두 사용하는이 예를 확인하십시오 :
G43 H01 (오프셋 번호 1을 사용하여 공구 길이 오프셋 적용) G41 D01 (오프셋 번호 1을 사용하여 왼쪽으로 도구 반경 보상을 적용하십시오).
G 및 M 코드를 사용한 CNC 프로그래밍 방법
수동 프로그래밍
수동 프로그래밍에는 G 및 M 코드를 직접 작성하는 것이 포함됩니다. 프로그래머는 부품 형상 및 가공 요구 사항을 기반으로 코드를 만듭니다.
일반적으로 작동하는 방법은 다음과 같습니다.
프로그래머는 부품 도면을 분석하고 필요한 가공 작업을 결정합니다.
G 및 M 코드를 라인별로 작성하여 도구 이동 및 기능을 지정합니다.
그런 다음 프로그램이 CNC 머신의 제어 장치에로드되어 실행을 수행합니다.
수동 프로그래밍은 프로그래머가 코드를 완전히 제어 할 수있게합니다. 간단한 부품이나 빠른 수정에 이상적입니다.
그러나 특히 복잡한 형상의 경우 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다.
대화 프로그래밍 (기계 프로그래밍)
Shop Floor Programming이라고도하는 대화 프로그래밍은 CNC 머신의 제어 장치에서 직접 수행됩니다.
G 및 M 코드를 수동으로 작성하는 대신 연산자는 대화식 메뉴와 그래픽 인터페이스를 사용하여 가공 매개 변수를 입력합니다. 그런 다음 제어 장치는 필요한 G 및 M 코드를 자동으로 생성합니다.
대화 프로그래밍의 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
그러나 대화 프로그래밍은 복잡한 부분의 수동 프로그래밍만큼 유연하지 않을 수 있습니다.
CAD/CAM 프로그래밍
이 부분은 CAD 소프트웨어를 사용하여 설계되어 3D 디지털 모델을 만듭니다.
CAD 모델은 CAM 소프트웨어로 가져옵니다.
프로그래머는 CAM 소프트웨어에서 가공 작업, 도구 및 절단 매개 변수를 선택합니다.
CAM 소프트웨어는 선택한 매개 변수를 기반으로 G 및 M 코드를 생성합니다.
생성 된 코드는 CNC 시스템의 특정 요구 사항과 일치하도록 후 처리됩니다.
후 처리 된 코드는 실행을 위해 CNC 머신으로 전송됩니다.
CAD/CAM 프로그래밍의 이점 :
코드 생성 프로세스를 자동화하여 시간을 절약하고 오류를 줄입니다.
복잡한 형상 및 3D 윤곽선을 쉽게 프로그래밍 할 수 있습니다.
가공 프로세스를 최적화하기위한 시각화 및 시뮬레이션 도구를 제공합니다.
더 빠른 디자인 변경 및 업데이트를 가능하게합니다
CAD/CAM 프로그래밍의 제한 :
UG 또는 MasterCam과 같은 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하는 경우 다음을 고려하십시오.
CAD 모델과 CAM 소프트웨어 간 호환성을 확인하십시오
특정 CNC 머신 및 제어 장치에 대한 적절한 후 처리기를 선택하십시오.
가공 매개 변수 및 도구 라이브러리를 사용자 정의하여 성능을 최적화하십시오
시뮬레이션 및 기계 시험을 통해 생성 된 코드를 확인하십시오
다른 유형의 CNC 머신에 대한 G 및 M 코드
밀링 머신
밀링 머신은 G 및 M 코드를 사용하여 3 개의 선형 축 (X, Y 및 Z)에서 절단 도구의 움직임을 제어합니다. 평평하거나 윤곽이있는 표면, 슬롯, 포켓 및 구멍을 만드는 데 사용됩니다.
밀링 머신에 사용되는 일부 일반적인 G 코드는 다음과 같습니다.
G00 : 빠른 포지셔닝
G01 : 선형 보간
G02/G03 : 원형 보간 (시계 방향/반 시계 방향)
G17/G18/G19 : 평면 선택 (XY, ZX, YZ)
M 코드는 스핀들 회전, 냉각수 및 공구 변경과 같은 제어 기능을 제어합니다. 예를 들어:
회전 기계 (선반)
회전 기계 또는 선반은 G 및 M 코드를 사용하여 회전 공작물에 대한 절단 도구의 움직임을 제어합니다. 그들은 샤프트, 부싱 및 실과 같은 원통형 부분을 만드는 데 사용됩니다.
밀링 머신에 사용되는 일반적인 G 코드 외에도 선반은 회전 작업에 특정 코드를 사용합니다.
G20/G21 : 인치/메트릭 단위 선택
G33 : 스레드 절단
G70/G71 : 마무리주기
G76 : 스레딩 사이클
선반의 M 코드는 스핀들 회전, 냉각수 및 포탑 인덱싱과 같은 제어 기능 :
가공 센터
가공 센터는 밀링 머신과 선반의 기능을 결합합니다. 여러 축 및 공구 변경을 사용하여 단일 시스템에서 여러 가공 작업을 수행 할 수 있습니다.
가공 센터는 수행중인 특정 작동에 따라 밀링 머신 및 선반에 사용되는 G 및 M 코드의 조합을 사용합니다.
또한 다음과 같은 고급 기능에 대한 추가 코드를 사용합니다.
G43/G44 : 공구 길이 보상
G54-G59 : 작업 좌표 시스템 선택
M06 : 도구 변경
M19 : 스핀들 방향
차이 및 특정 기능
밀링 머신은 평면 선택에 G17/G18/G19를 사용하지만 선반에는 평면 선택 코드가 필요하지 않습니다.
선반은 스레드 절단의 경우 G33과 같은 특정 코드를 사용하고 밀링 머신에는 사용되지 않는 스레딩 사이클의 경우 G76을 사용합니다.
가공 센터는 공구 길이 보상에는 G43/G44와 같은 추가 코드를 사용하고 공구 변경에는 M06을 사용하며 독립형 밀링 머신 또는 선반에는 일반적으로 사용되지 않습니다.
효과적인 G 및 M 코드 프로그래밍을위한 팁
G 및 M 코드 프로그램 구성 및 구조화를위한 모범 사례
G 및 M 코드 프로그램을 구성하고 구성 할 때 따라야 할 모범 사례는 다음과 같습니다.
프로그램 번호, 부품 이름 및 저자를 포함하여 명확하고 설명적인 프로그램 헤더로 시작하십시오.
각 섹션 또는 코드 블록의 목적을 설명하기 위해 자유롭게 주석을 사용하십시오.
도구 변경, 가공 작업 및 종료 시퀀스와 같은 논리 섹션으로 프로그램을 구성하십시오.
일관된 서식과 계약을 사용하여 가독성을 향상시킵니다.
반복적 인 작업을 위해 서브 루틴을 사용하여 프로그램을 모듈화하십시오.
이러한 관행을 따르면 이해, 유지 및 수정하기 쉬운 프로그램을 만들 수 있습니다.
도구 경로를 최적화하고 가공 시간을 최소화하기위한 전략
도구 경로 최적화 및 가공 시간 최소화는 효율적인 CNC 가공에 중요합니다. 고려해야 할 몇 가지 전략은 다음과 같습니다.
가장 짧은 도구 경로를 사용하여 절단 시간을 줄이십시오.
시퀀싱 작업을 효과적으로 시퀀싱하여 공구 변경을 최소화하십시오.
더 빠른 재료 제거를 위해 Trochoidal Milling과 같은 고속 가공 기술을 사용하십시오.
재료 및 절단 조건에 따라 피드 속도와 스핀들 속도를 조정하십시오.
통조림 사이클과 서브 루틴을 사용하여 프로그래밍을 단순화하고 속도를 높이십시오.
(최적화 된 도구 경로) G00 X0 Y0 X0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0 (최적화 된 도구 경로) G00 X0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 Y50G01 Y01 Y01 Y01 Y01 Y01 Y01 Y0
이러한 전략을 구현하면 가공 시간을 크게 줄이고 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
G 및 M 코드 프로그래밍에서 피하는 일반적인 실수
정확하고 효율적인 가공을 보장하려면 G 및 M 코드 프로그래밍에서 이러한 일반적인 실수를 피하십시오.
스핀들 및 냉각수 명령과 같은 필요한 m 코드를 포함하는 것을 잊어 버립니다.
부정확하거나 일관되지 않은 단위를 사용합니다 (예 : 인치 및 밀리미터 혼합).
원형 보간을 위해 올바른 평면 (G17, G18 또는 G19)을 지정하지 않습니다.
좌표 값에서 소수점을 생략합니다.
윤곽을 프로그래밍 할 때 공구 반경 보정을 고려하지 않습니다.
컴퓨터에서 프로그램을 실행하기 전에 코드를 다시 확인하고 시뮬레이션 도구를 사용하여 이러한 실수를 포착하고 수정하십시오.
가공 전 프로그램 검증 및 시뮬레이션의 중요성
프로그램 검증 및 시뮬레이션은 CNC 머신에서 프로그램을 실행하기 전에 필수 단계입니다. 그들은 당신을 도와줍니다 :
대부분의 CAM 소프트웨어에는 프로그램을 검증하고 가공 프로세스를 미리 볼 수있는 시뮬레이션 도구가 포함되어 있습니다. 이러한 도구를 활용하여 프로그램이 원활하게 실행되고 예상 결과가 생성되도록하십시오.
명백한 오류 또는 불일치에 대해 G 및 M 코드를 검토하십시오.
프로그램을 CAM 소프트웨어의 시뮬레이션 모듈에로드하십시오.
시뮬레이션 환경에서 스톡 재료, 비품 및 도구를 설정하십시오.
시뮬레이션을 실행하고 도구 경로, 재료 제거 및 기계 모션을 관찰하십시오.
충돌, 가우지 또는 바람직하지 않은 움직임을 확인하십시오.
최종 시뮬레이션 파트가 의도 한 디자인과 일치하는지 확인하십시오.
시뮬레이션 결과를 기반으로 프로그램을 필요한 조정하십시오.
요약
이 기사에서는 CNC 가공에서 G 및 M 코드의 필수 역할을 탐구했습니다. 이 프로그래밍 언어는 CNC 기계의 움직임과 기능을 제어하여 정확하고 자동화 된 제조를 가능하게합니다.
구조 및 공구 경로를 처리하는 G 코드의 기본 사항과 스핀들 회전 및 냉각수 제어와 같은 기계 기능을 관리하는 M 코드를 다루었습니다.
G 및 M 코드를 이해하는 것은 CNC 프로그래머, 운영자 및 제조 전문가에게 중요합니다. 효율적인 프로그램을 만들고 가공 프로세스를 최적화하며 문제를 효과적으로 문제 해결할 수 있습니다.
G 및 M 코드에 대한 FAQ CNC 가공
Q : G 및 M 코드 프로그래밍을 배우는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
A : 실습 경험으로 연습하십시오. 간단한 프로그램으로 시작하여 점차 복잡성을 증가시킵니다. 숙련 된 프로그래머로부터지도를 받거나 과정을 수강하십시오.
Q : G 및 M 코드를 모든 유형의 CNC 머신과 함께 사용할 수 있습니까?
A : 그렇습니다. 그러나 약간의 변형이 있습니다. 기본 코드는 유사하지만 특정 시스템에는 추가 또는 수정 된 코드가있을 수 있습니다.
Q : 다른 CNC 제어 시스템에서 G 및 M 코드가 표준화되어 있습니까?
A : 대부분은 전적으로는 아닙니다. 기본 사항은 표준화되지만 제어 시스템 간에는 일부 차이가 있습니다. 항상 기계의 프로그래밍 매뉴얼을 참조하십시오.
Q : G 및 M 코드 프로그램의 일반적인 문제를 해결하려면 어떻게해야합니까?
A : 시뮬레이션 도구를 사용하여 오류를 식별하십시오. 누락 된 소수점 또는 잘못된 장치와 같은 실수에 대한 코드를 두 번 확인하십시오. 기계 매뉴얼 및 온라인 리소스를 참조하십시오.
Q : G 및 M 코드에 대한 추가 학습을 위해 어떤 리소스를 사용할 수 있습니까?
A : 기계 프로그래밍 매뉴얼, 온라인 자습서, 포럼 및 코스. CNC 프로그래밍 서적 및 가이드. 숙련 된 프로그래머의 실제 경험과 멘토링.
Q : G 및 M 코드는 가공 정밀도 및 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?
A : 코드를 올바르게 사용하면 공구 경로를 최적화하고 가공 시간을 줄이며 정확한 움직임을 보장합니다. 효율적인 코드 구조 및 조직은 전반적인 가공 성능을 향상시킵니다.
Q : 가공 시간을 줄이고 가공 품질을 향상시키기 위해 G 및 M 코드를 어떻게 최적화 할 수 있습니까?
A : 비 절약 운동을 최소화하십시오. 통조림주기와 서브 루틴을 사용하십시오. 최적의 절단 조건을 위해 피드 속도와 스핀들 속도를 조정하십시오.
Q : 매크로 및 파라 메트릭 프로그래밍을 사용하여 어떤 고급 기능을 달성 할 수 있습니까?
A : 반복적 인 작업의 자동화. 맞춤형 통조림주기 생성. 유연하고 적응 가능한 프로그램을위한 파라 메트릭 프로그래밍. 외부 센서 및 시스템과의 통합.
