프로브 스타일러스는 고급 저녁 식사 한 끼보다 비싸고, 이송 속도가 잘못되면 두 동강이 날 수도 있습니다. G31 CNC 코드는 기계가 표면에 닿고 멈추는 방식을 제어하는데, 이 코드를 부주의하게 작성하면 프로브가 손상되거나 측정값을 완전히 놓칠 수 있습니다. G31 코드를 제대로 사용하면 CNC 기계는 고정 장치가 부품을 어디에 고정하는지 추측하는 것이 아니라 실제 부품의 데이터를 기반으로 기준점을 설정하는 정밀 측정 장비로 변모합니다.
이 가이드는 G31 명령어를 자신 있게 사용하고자 하는 CNC 프로그래머, 기계공 및 제조 엔지니어를 위한 것입니다. G31 스킵 기능의 정확한 작동 방식, Fanuc 스타일로 G31을 작성하는 방법, 접점 위치를 저장하는 시스템 변수, 실제 프로빙 예제, G31을 사용해야 하는 시점, 그리고 스타일러스 손상 및 부품 불량을 초래하는 일반적인 오류에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 또한 Fanuc과 Haas의 차이점을 살펴보고 자신의 장비에 맞는 최적의 접근 방식을 선택하는 데 도움을 드립니다.
G31 CNC 코드의 실제 기능은 무엇일까요?
G31은 스킵 기능입니다. 이 기능은 프로브 신호가 발생하는 순간 이송을 정지시키는 기능을 합니다 . 기계는 사용자가 정의한 경로를 따라 이송하다가 프로브가 표면에 닿거나 입력 신호가 발생하면 이송이 정지하고 제어 장치는 접촉이 발생한 정확한 위치를 기록합니다.
캡처된 위치 정보가 바로 핵심입니다. 대부분의 G 코드 이동은 목표 지점에 도달할 때까지 실행되지만, G31은 다릅니다. 경로상의 어느 위치에서든, 표면이 실제로 위치한 곳에서 멈출 수 있습니다. 그러면 제어 장치는 해당 좌표를 저장하여 프로그램에서 사용할 수 있도록 합니다.
이러한 동작은 온머신 프로빙의 기본 원리입니다. G31 명령어를 사용하면 눈앞에 있는 실제 부품을 기반으로 부품 표면을 측정하고, 모서리를 찾고, 황삭 가공 위치를 파악하고, 가공 오프셋을 설정할 수 있습니다. 더 이상 지그가 도면에 표시된 위치에 정확하게 재료를 배치했다고 가정할 필요가 없습니다.
G31 구문 및 형식
형식은 간결하며 표준 피드 이동과 매우 유사합니다. 차이점은 프로브가 작동할 때 발생하는 동작입니다. 기본적인 Fanuc 스타일 프로빙 이동은 다음과 같습니다.
G31 Z-50.0 F50.0
분석 :
G31스킵 동작을 발동시킵니다.Z-50.0기계가 목표로 삼는 것은 무엇인가?F50.0프로빙 이송 속도를 설정합니다. 정확도와 프로브 안전을 위해 속도를 느리게 유지하십시오.
핵심은 다음과 같습니다. 프로브가 예를 들어 Z-12.3에서 멈추면 이동은 거기서 바로 종료됩니다. 축은 절대 Z-50.0에 도달하지 않습니다. 그 목표값은 단순히 한계값, 즉 프로브가 접촉하지 않는 경우를 대비한 안전한 종착점일 뿐입니다. 항상 프로브가 멈출 수 있는 여유 공간을 확보하면서도 축이 단단한 물체에 부딪히기 전에 멈추도록 목표값을 설정해야 합니다.
시스템 변수: 접점 위치
프로브가 접촉하면 제어 장치는 접촉 순간의 기계 위치를 캡처하여 시스템 변수 에 기록합니다 . 대부분의 Fanuc 제어 장치에서 스킵 위치는 여기에 있습니다.
#5061— 접촉 시 X축 위치#5062— 접촉 시 Y축 위치#5063— 접촉 시 Z축 위치
이 값들은 마지막 G31 이동의 좌표를 저장합니다. 이 값을 사용하려면, 다음 G31 이동이 덮어쓰기 전에 프로빙 라인 바로 뒤에 있는 로컬 변수나 공통 변수에 값을 복사하십시오.
G31 Z-50.0 F50.0 #100 = #5063
여기서 프로브가 아래로 내려가다가 표면에 걸리면 Z 접촉 위치가 떨어집니다. #5063우리는 그것을 즉시 복사합니다. #100 그러면 나중에 매크로 로직에서 이를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 작업 오프셋을 기록하거나 허용 오차와 비교하는 데 사용할 수 있습니다.
한 가지 주의할 점은 정확한 변수 값은 사용하시는 제어 장치와 제작자가 스킵 및 매크로 시스템을 어떻게 구성했는지에 따라 달라진다는 것입니다. 일부 설정에서는 기계 좌표계가 아닌 작업 좌표계에서의 위치를 나타내는 변수를 제공하기도 합니다. 변수 값을 신뢰하기 전에 사용하시는 기계에 맞는 정확한 값인지 반드시 확인하십시오.
실용적인 프로그램 예시
상단 표면을 탐색하고 Z 높이를 측정합니다.
흔히 하는 작업 중 하나는 부품의 실제 상단을 찾는 것입니다. 프로브를 아래로 내려 높이를 측정한 다음 뒤로 빼냅니다.
G90 G54 G00 X0 Y0 G43 H20 Z25.0 G31 Z-30.0 F50.0 #101 = #5063 G91 G28 Z0 M30
어떤 일이 발생하는지 단계별로 설명하겠습니다.
- 기계는 측정 지점 위로 위치를 잡고 프로브를 안전한 시작 높이까지 내립니다.
- G31 프로브를 분당 50mm의 느린 속도로 아래로 밀어 넣습니다. 접촉 시 움직임이 멈춥니다.
- 접촉 높이는 다음과 같습니다.
#5063그리고 우리는 그것을 복사합니다.#101. - Z축이 원래 위치로 후퇴하면서 프로브가 표면에서 분리됩니다.
측정값을 작업 오프셋에 기록
측정값을 기준값에 직접 입력할 때 진정한 효과를 볼 수 있습니다. 표면을 측정한 다음, 그 높이를 G54에 기록하십시오.
G90 G31 Z-30.0 F50.0 #101 = #5063 G10 L2 P1 Z#101 G91 G28 Z0
탐사선이 실제 표면을 찾아냅니다. #5063 그것을 포착하고, G10 L2 P1 Z#101 해당 값을 G54 작업 오프셋에 정확하게 기록합니다. 수동 입력이나 반올림, 작업자의 추측이 필요 없습니다. 이제 기준점은 실제 부품의 값을 반영합니다.
G31를 사용해야 하는 경우
G31은 추측이 아닌 기계로 직접 측정해야 하는 모든 곳에서 그 진가를 발휘합니다. 가장 명확한 사례는 다음과 같습니다.
- 실제 부품을 기준으로 작업 오프셋을 설정합니다. 면이나 모서리를 조사한 다음 G10을 사용하여 결과를 G54에 기록합니다. 기준점이 실제와 일치합니다.
- 공정 중 검사: 개발 주기 중간에 기능을 점검하고 허용 오차 범위를 벗어나면 프로그램을 분기하여 재작업, 알림 발생 또는 단계 건너뛰기를 진행하세요.
- 거친 표면 찾기: 절삭 작업을 시작하기 전에 주조 또는 단조 재료가 실제로 어디에 위치하는지 확인하십시오.
- 반복 가능한 다중 부품 설정: 고정 장치 그리드 내의 각 부품을 측정하고 개별 오프셋을 자동으로 설정합니다.
공통적인 핵심은 실제 형상에 대한 신뢰입니다. 부품 위치에 대한 고정된 가정이 불량품 발생이나 시스템 오류의 위험을 초래할 경우, G31은 기계가 먼저 실제 위치를 파악하도록 합니다.
G31 사용 시 흔히 발생하는 실수와 이를 피하는 방법
G31 문제의 대부분은 몇몇 반복적인 오류에서 비롯됩니다. 이 오류들을 파악하면 프로브와 부품 모두를 보호할 수 있습니다.
공급 속도가 너무 높습니다.
이것이 바로 비용이 많이 드는 부분입니다. G31 이송 속도가 너무 빠르면 축이 감속하기 전에 트립 포인트를 지나쳐 프로브 스타일러스가 손상되고 측정값이 왜곡됩니다. 프로브는 최종 가공을 위해 느리고 일정한 이송 속도(대개 분당 수십 밀리미터 정도)가 필요합니다. G31 이송 속도는 항상 느리고 일정하게 유지하십시오.
접촉 후에는 철회하지 마십시오.
G31은 트립 포인트에서 멈추지만, 그렇지는 않습니다. 지원 떼어내세요. 그대로 두면 프로브가 표면에 계속 붙어 스타일러스가 휘어지거나 다음 동작을 방해할 수 있습니다. 항상 후퇴 기능을 프로그래밍하세요. 예를 들어, G91 G28 Z0 또는 위치를 확보한 직후에 간단한 정리 기동을 할 수도 있습니다.
접촉 실패로 인한 과도 이동 무시
프로브가 목표 지점에 도달하기 전에 접촉이 발생하지 않으면 기계는 해당 지점까지 계속해서 이송합니다. 프로브가 부품이나 고정 장치에 닿기 전에 축이 멈추는 목표 지점을 선택하십시오. 중요한 루틴의 경우, 접촉이 실제로 발생했는지 확인하는 매크로 로직을 추가하고, 발생하지 않았을 경우 경보를 울리도록 하십시오.
잘못된 시스템 변수를 읽는 경우
올바른 건너뛰기 위치 변수는 제어 및 매크로 구성에 따라 다릅니다. 잘못된 변수를 선택하면 오프셋에 오래되었거나 의미 없는 값이 기록됩니다. 사용 중인 장비에 맞는 올바른 변수 번호를 확인하고, G31 명령줄 바로 다음에 덮어쓰기 전에 결과를 자신의 변수에 복사하십시오.
Fanuc과 Haas의 주요 차이점
Fanuc과 Haas 모두 G31을 표준 스킵 기능으로 지원하며, 접촉할 때까지 이송한 후 정지하고 위치를 저장하는 핵심 원리는 두 시스템에서 동일하게 작동합니다. Fanuc 시스템에서는 접촉 위치가 다음과 같이 저장됩니다. #5061-#5063그리고 이러한 변수들을 중심으로 자신만의 거시적인 논리를 구축합니다.
Haas 프린터도 G31 명령어를 지원하지만, 대부분의 Haas 프린터는 제조사에서 제공하는 자체 루틴을 통해 프로빙 작업을 수행합니다. Renishaw 또는 Blum 프로브를 사용하는 Haas 프린터의 경우, 일반적으로 G31 명령어를 직접 입력하기보다는 직관적인 프로빙 사이클과 Haas 매크로 변수를 활용합니다. 이러한 미리 정의된 루틴은 이송, 후퇴, 오프셋 값을 자동으로 계산해 주기 때문에 수동 매크로 작업을 크게 줄여줍니다.
어떤 접근 방식을 선택해야 할까요?
- 매크로 기능이 있는 Raw G31(Fanuc 스타일): 탐색 로직, 사용자 지정 검사 루틴 또는 비표준 이동을 완벽하게 제어해야 할 때 가장 적합합니다.
- 빌더 탐색 주기(하스 스타일): 모서리 찾기, 표면 측정, 보어 센터링과 같은 일반적인 작업에 가장 적합하며, 이러한 작업에서는 검증된 고정 사이클을 사용하는 것이 직접 사이클을 작성하는 것보다 빠르고 안전합니다.
실질적인 핵심은 다음과 같습니다. G31은 두 플랫폼 모두에서 프로빙의 기본 엔진이지만, 작업에 필요한 경우 빌더가 제공하는 프로빙 매크로를 사용하십시오. 매크로로 처리할 수 없는 루틴에만 G31 명령어를 직접 사용하십시오.
주요 요점
- G31은 스킵 기능입니다. — 프로브가 작동할 때까지 공급하다가 작동을 멈추고 접촉 위치를 기록합니다.
- 시스템 변수에 연락처 좌표가 저장됩니다. (
#5061-#5063Fanuc 시스템에서는 G31 라인 바로 뒤에 해당 내용을 복사하십시오. - 공급 속도를 느리게 유지하세요 스타일러스를 보호하고 정확한 측정값을 얻기 위해서입니다.
- 접촉 후에는 항상 뒤로 물러나십시오.또한, 접촉 실패로 인한 과도한 이동을 처리하기 위해 안전한 목표 지점을 설정하십시오.
- 하스 팀에서는 다음을 기대하십시오. 빌더-탐색 주기 일반적인 작업에는 G31 원시 데이터를 저장하고, 사용자 지정 루틴에는 해당 데이터를 저장합니다.
G31을 마스터하면 기계가 부품 위치를 추측하는 대신 정확하게 측정하게 됩니다. 간단한 표면 프로빙 루틴으로 시작하여 캡처된 값이 수동 터치오프와 일치하는지 확인한 다음 G10을 사용하여 자동 기준점 설정으로 나아가십시오.
G31은 더 큰 설정 워크플로의 일부입니다. 프로그래밍 가능한 오프셋 및 기준 복귀와 함께 어떻게 작동하는지 알아보려면 전체 핵심 가이드인 " G10, G28 및 G31 CNC 코드: 오프셋, 기준 복귀 및 프로빙에 대한 완벽 가이드"를 참조하십시오.
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코드를 아는 것과 그 코드를 정확하고 반복 가능한 부품으로 구현하는 것은 별개의 문제입니다. 에센골드는 심도 있는 프로그래밍 전문 지식과 엄격한 공정 제어(기계 내 프로빙 및 검사 포함)를 결합하여 고객 사양을 항상 충족하는 부품을 제공합니다. 신속한 프로토타입 제작부터 대량 생산까지, 당사 팀이 프로빙, 기준점 설정, 오프셋 조정을 담당하므로 고객은 신경 쓸 필요가 없습니다.
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