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3 번역을마무리하며..... 벌써뿌려야할씨앗을이제뿌렸다. 타고난농부가아닌터에씨앗뿌리는것에서툴수밖에없지만어쨓든뿌려졌다. 바꿔말하면원래전문적으로번역하는사람도아니고기계나전자를전공한사람도아니라번역물을읽으면서 이게무슨말이지?? 라고생각하시는분도있지않을까싶다. 그런경우번역내용을비판하기보다는번역자에게꼭수정할내용을건의해주셔서다른후학에게도움을주었으면하는바램이다. 또내용을읽다보면실제작업자의장비와관련이없는사항도있을것이고평소잘모르고지났던내용이있을것이라본다. 번역자에대해간단히소개하면 2009 년 1 월현재미국 Oregon 주 Portland 소재의반도체장비제조회사에서엔지니어로재직하고있다. 처음집에서 CNC 라우터를설계하며첫걸음을하던중, 대중적인머시닝소프트웨어인 Mach3 가몇년이지나도한글매뉴얼이없어, 답답해하시는분들을지켜보며, 분명나보다훨낳으신분들이있을텐데아무도나서지않아, 부족하지만이글쓴이가시작을하게됐다. 한국의정서상, 정품소프트웨어사용에대한인식이약한이유도있고, 로컬딜러가상대적으로가격이싼소프트웨어몇개팔아서번역작업에비용을들이긴수지타산이안맞기때문에선뜻하려고하는사람이지금까지없던것은충분히이해할수있는대목이다. 이렇게작업하는나자신조차몇개월에걸쳐조금씩시간을쪼개가면서했지만이것을통한직접적보상은없기때문에사실동기부여가상대적으로약한것도사실이었다. Mach 1,2,3 를만든 Artsoft 사의매뉴얼및포럼을보고느끼는것은, 타국어로된매뉴얼이하나씩올라오고있지만한국어는아직까지없었다. 그래서시작을한이유도있었고, Artsoft 사에모르는부분을직접배우려고연락하며지내던중우연히소프트웨어판매에대한딜러쉽을갖게되어내가뭔가도움이될수있을거같아시작을한이유도있다. ( 말한대로번역해서올렸다고금전적인보상이있는것은아니다.) 나자신도이분야첫걸음을들이면서도움을많이받았다. 이젠조금이나마도움이됐으면하는것이일차적바램이다. Mach2 나 Mach3 는라이센스파일을공유할수있다. 그러므로무료로업그레이드가가능하다. 그리고이매뉴얼은 Mach2 와대부분공유할수있다. Mach2 나 3 에는마법사기능이있는데사각형, 원포켓팅, 드릴링등등비교적단순한파트를만드는작업에, 캠소프트웨어의사용을거치지않고직접작업할수있는, 생각보다훨씬강력하고유용한기능이있어사용을추천해주고싶다. 한가지, 마법사의모든기능을활용하려면추가의라이센스를구매해야한다는것이흠이긴하다. 다시말씀드리지만, 내용물의잘못된부분의수정을원하신다면 dererk.sangkyu.park@gmail.com 으로연락주시기바라며정품구매를원하신다면위의같은이메일주소로연락주셔도되고한국의로컬파트너인 dmtsale@yahoo.co.kr 로연락주시면됩니다다. 추후사항은상호연락을통해서이루어질것입니다. 회색으로된 10 장의일부는번역자의이해부족으로 ( 전반적으로그렇지만 ) 혹은 Mach3 소프트웨어를운영함에있어반드시알아야하는내용이아니기에번역을생략했다. 이점양해바라며필요하다고느끼시면연락바란다. 부디이매뉴얼을읽으시는모든분들에게조금이나마도움이되기를진심으로바라며이글을마친다 년번역자박상규올림

4 목차 1. 서론 CNC 머시닝시스템소개 머시닝시스템의각부분 Mach 3 의적용 Mach 3 장비컨트롤소프트웨어개요 설치 다운로드 설치 윈도우스재시작 바탕화면아이콘 설치한프로그램테스트하기 Mach3 프로그램충돌시드라이브테스트하기 드라이버의수동설치와제거 표시화면 각화면의내용별항목 단축키와버튼의사용법 DRO 에데이터입력하기 조그사용법 매뉴얼데이터입력 (MDI) 과티칭 MDI 티칭 마법사기능 CAM 소프트웨어없이할수있는여러작업 G 코드프로그램실행하기 툴패스 (Tool Path) 표시화면 툴패스보기 툴패스화면확대, 축소그리고끌어당기기 기타그밖의화면 26 4 하드웨어의문제및장비와의연결 중요안전사항 Mach 3로할수있는작업 EStop 컨트롤 PC의페러렐포트 ( 프린터포트, 병렬포트 ) 페러렐포트의역사 논리신호 전기적노이즈와보드의과열로인한손상 축드라이브옵션 ( 모터의선택 ) 스텝모터와서보모터 축의움직임에필요한요소계산하기 Step 과 Dir 신호의작동원리 리밋스위치, 홈스위치

5 4.6.1 설정을위한방법 스위치 스위치의설치위치 Mach3 상에서공유된스위치의사용방법 기준점정하기 기타홈, 리밋스위치옵션과힌트 스핀들컨트롤 냉매제 (coolant) 나이프 (knife) 방향컨트롤 탐침스케너 (digitize probe) 선형글레스스케일인코더 스핀들인덱스펄스 펌프충전 펄스모니터 기타다른기능 Mach 3 을장비와드라이버에맞게설정하기 설정에관한전략 초기설정 포트의주소설정 엔진주파수정의 기타특수기능정의 사용하게될입출력신호의정의 축그리고스핀들출력신호설정 입력신호설정 에뮬레이션입력신호 출력신호 인코더입력설정 인코더 MPG 스핀들의설정 냉매제의제어 스핀들릴레이제어 모터제어 Modbus 스핀들제어 일반파라미터 풀리 (Pully) 의비율 특수기능 Mill Options 탭 테스트하기 단위설정 모터의튜닝 단위당스텝계산 기계적움직임의계산 회전대비모터스텝계산 모터회전대비 Mach 3 스텝계산하기

6 단위당 Mach3 스텝 최대모터속도설정 모터속도의실질적효용 모터의최대속도계산하기 단위당스탭자동으로계산하기 모터의가속도정하기 관성과힘 각기다른가속도값의실험 서보모터의에러를피해야하는이유 가속도값의바른선택 축의테스트및저장 같은방법으로다른축설정하기 스핀들모터셋업 모터속도, 스핀들속도그리고풀리 (pully) PWM 스핀들컨트롤러 스텝과방향에의한스핀들컨트롤러 스핀들드라이브테스트하기 기타설정사항 홈과소프트리밋설정 스텝과방향기준정하기 홈스위치의위치 소프트리밋설정 G28 홈위치 시스템핫키설정 백레쉬설정 슬레이브설정 툴패스 (tool path) 설정 초기상태설정 다른논리항목설정 프로파일정보의저장방법 Mach3 컨트롤과파트프로그램운영방법 소개 제어에관한설명 화면바뀌기 리셋 라벨 화면선택버튼 축제어패밀리 (family) 좌표값 DRO 기준정하기 장비좌표 스케일 (Scale) 소프트리밋 조회하기 반경 / 직경수정

7 6.2.3 Move to 제어 MDI 와티치컨트롤패밀리 (family) 조깅컨트롤패밀리 ( Jogging control family) 핫키조그하기 (hotkey jogging) 병렬 ( 프린터 ) 포트혹은 Modbus MPG 조깅 스핀들스피들제어패밀리 피드제어패밀리 (feed control family) 피드속도 (unit per minute) 피드회전속도 피드화면표시 피드번복하기 프로그램동작제어패밀리 작업시작 (Cycle Start) 작업일시중지 ( FeedHold) 작업중단 (Stop) 되돌리기 (Rewind) 싱글블록 (Single BLK) 뒤로가기 (Reverse run) 라인번호 (Line number) 여기서시작 (Run from Here) 다음라인설정 (Set next line) 블록삭제 (Block Delete) 선택할수있는정지 (.Optional Stop) 파일제어패밀리 툴 ( 엔드밀 ) 세부사항 G 코드와툴패스제어패밀리 작업옵셋과툴테이블제어패밀리 작업옵셋 툴 옵셋테이블직접제어 회전직경제어패밀리 접선제어패밀리 리밋그리고기타제어패밀리 입력활성 설정된리밋건너뛰기 (Override limits) 시스템셋팅제어패밀리 단위 Z축제한 (safe Z) CV 모드 / 각도리밋 ( 제한 ) 오프라인 인코더제어패밀리 자동 Z축제어 레이저점화출력패밀리 (Laser trigger output faimil) 맞춤사용자제어패밀리 (custom control families) 마법사사용하기

8 6.4 G 코드파트프로그램실행하기 파트프로그램편집하기 매뉴얼작업으로준비하고파트프로그램실행하기 직접작성한프로그램입력하기 파트프로그램을실행하기전에 프로그램실행 다른파일을불러들여 G 코드만들기 좌표계, 툴테이블고정자 장비좌표계 작업옵셋 작업원점을주어진좌표에설정하기 실제장비에서의홈 엔드밀 (tool) 의서로다른길이에관하여 사전설정가능한엔드밀 (Tool) 사전설정불가능한엔드밀 (tool) 옵셋값이저장되는방법 같은작업여러번반복하기 - 고정자사용 터칭의실용성 엔드밀 (end mills) 접점찾기 (edge finding) G72&G92 옵셋 G52 사용하기 G92 사용하기 G52 와 G92 사용상의주의 엔드밀 (tool) 의직경 DXF, HPGL 그리고이미지파일불러오기 소개 DXF 불러오기 파일로딩 각각의레이어를위한작업지정 전환옵션 G 코드생성 HPGL 불러오기 HPGL 에관하여 불러올파일선택하기 파라미터불러오기 G 코드파일작성하기 BMP&JPEG 파일불러오기 불러올파일선택하기 렌더링타입선택하기 레스터 (Raster) 와나선형렌더링 점발산 (dot diffusion) 렌더링 G 코드파일작성하기

9 9. 커터보정 (cutter compensation) 보정에관한소개 두종류의윤곽선 재료의경계윤곽선 툴패스 (tool path) 윤곽선 진입동작프로그래밍 Mach 2 G & M 코드언어참고 정의내리기 선형축 회전축 스케일 ( 비율 ) 입력 제어점 좌표계상의선형운동 피드비율 ( feed rate) 호 (arc motion) 냉매제 (coolant) 머무르기 (dwell) 단위 현재위치 선택된좌표면 툴테이블 툴교체 팔렛셔틀 (pallet shuttle) 패스제어모드 (Path control mode) 제어를통한해석프로그램의상호작용 피드와속도를번복하기 (feed and speed override controls) 블록삭제 (Block Delete) 제어 옵션프로그램정지 (Optional program stop) 제어 툴파일 (Tool file) 파트프로그램의언어 개요 파라미터 좌표계 라인포맷 라인번호 서브루티라벨 (subroutine label) 문자 숫자 파라미터값 표식과이진연산 (expression and binary operations) 일진연산값 (unary operation value) 파라미터설정 주석과메시지 반복아이템 아이템순서

10 명령어와장비모드 형식상의그룹 G 코드 고속선형운동 G 피드비율에따른선형운동 G 피드비율에따른호 (arc) G2, G 반경형태의호 중심점형태의호 머무르기 (dwell) G 좌표계데이터툴과작업옵셋테이블설정 G 시계 / 반시계방향회전포켓 G12, G 극 (polar) 모드들어가기, 나가기 G15, G 좌표면선택 G17, G18, G 길이단위 G20, G 홈으로돌아가기 G28, G 축기준점 G 수직프로브 (Probe) 수직프로브명령 수직프로브명령사용하기 예제코드 커터반경보정 G40, G41, G 툴길이옵셋 G43, G44, G 배율계수 (scale factor) G50, G 임시좌표계옵셋 G 절대좌표계에서의동작 G 작업옵셋좌표계선택 G54~G59 & G59P~ 패스 (path) 제어모드설정 G61, G 좌표계회전 G68, G 길이단위 G70, G 고정싸이클 (canned cycle) 고속팩드릴링 G 형식모션취소하기 G 고정싸이클 (canned cycle) G81~G 예비동작과중간동작 G81 싸이클 G82 싸이클 G83 싸이클 G84 싸이클 G85 싸이클 G86 싸이클 G87 싸이클 G88 싸이클 G89싸이클 거리모드설정하기 G90, G IJ 모드설정 G90.1, G G92 옵셋 G92, G92.1, G92.2, G 피드비율모드설정 G93, G94, G

11 고정싸이클회귀높이 (return level) G98, G 내장된 M 코드 프로그램시작하기와끝내기 M0, M1, M2, M 스핀들제어 M3, M4, M 툴교체 M 냉매제제어 M7, M8, M 첫라인에서다시시작하기 M 제어번복하기 M48, M 서브루틴호출 M 서브루틴에서의회귀 매크로 M 코드 매크로개요 기타입력코드 피드비율 -F 설정 스핀들속도 S 설정 툴선택 T 에러처리하기 실행순서 부록 1 Mach 3 스크린샷 부록 2 예제개략도 릴레이를사용한 Estop 그리고리밋 부록 3 설정의저장

12 1 서론 어떤장비던위험성은내제되어있다. 특히나컴퓨터에의해동작되는기계는손으로작동시키는기계보다훨씬위험율이높을수있는데그것은, 예를들면, 컴퓨터가 8 인치두께의선반척 (chuck) 을비대칭으로 3000rpm 의속도로회전을하게한다거나오퍼레이션착오로작업테이블자체를밀링한다고했을때를어떻게될지상상할수있지않은가. 이매뉴얼은여러분의안전에대한사전예방및기술을설명하고있지만여러분각장비에대한세부사항은알수없는관계로장비의효율이나어떠한파손및상해에대한책임을질수없다는것을명시하는바이다. 그리고사용자의해당국가나지역의법률에따라여러분이각자설계하고만드는것에대한책임이있다는것을잘염두해주기바란다. 혹시라도의심가는부분이있다면반드시전문가에게가서상의하라고권고하는바이다. 그것이본인이나타인에게위험으로인한피해를주는것보다백번낳지않겠는가?! 이매뉴얼은 Mach3Mill 소프트웨어와각자소유한장비와의상호관계를충분히설명할수있도록했으며, 각각의축을어떻게설정하는가와프로그래밍을위한입력언어및포맷의지원으로 6 개의축까지가능한강력한 CNC 시스템을구축할수있도록도와줄것이다. 일반적으로이러한장비들은대게밀링, 라우터, 그리고플라즈마커팅테이블등이될것이다. Mach3Mill 이프로파일을회전시키는 2 축선반등을제어할수도있지만, Mach3Turn 과같이완전히분리된프로그램또한선반과같은장비가완전히작동하도록개발되어있다. 이와아울러온라인상의위키문서형식의 Customizing Mach3 설명서는스크린배치변환방법이나스크린, 마법사를디자인하는법그리고특수한장치를연결하는방법등을자세하세설명해놓았다. 또한 Mach3 의 Yahoo 에서주최하는온라인포럼에참여하기를권고하는바이다. 에링크가있으니참고하길바란다.( 한국의경우동호회나클럽을자주이용하는것이바람직하며영어에제한을두지않는다면국외의여러왭싸이트들로많은정보를얻을수있을것이다. 번역자소견 ) 만약필요한어플리케이션이일정수준을요구한다면 OEM 이나지역대리점에서그에맞는시스템을구매해야할것이다. 일부이매뉴얼에는회색으로쓰여진글이있는데그것은장비의컨트롤러에기능은있을수있으나 Mach3 에서는현재적용되지않으며향후에반드시실행될것이란공약이될수없음을알기바란다. National Institute for Standards and Testing(NIST) EMC 프로젝트에참가한팀과또한 Mach3 사용자들로, 경험, 자료그리고도움이될코멘트없이는만들어지지못했을이문서이기때문에그들모두에게감사를드린다. 차후로 Artsoft 주식회사는증진적인제품개발을할것이며개발에도움이되는모든것들을겸허히받아들일것이다. 아트페닐티와존프렌티스는이작업의저작권을주장하는바이다. 이매뉴얼의복제는전적으로 Mach3 의데모카피나정품의평가를위해서만사용할수있다. 그러므로타회사들의이매뉴얼에대한판매는허가되지않는다. 비록매뉴얼에대한정확도나완성도를위해수많은노력을했다하여도보증이나적용성에대해서는법적인책임이없다는것을알기바라며이매뉴얼에명시한정보들은 있는그대로 를기술했고저작자나출판인은이정보로인한어떤상해나피해에도책임과의무가없음을알리는바이다. 이매뉴얼의사용은계약조건에포함되어있으며 Mach3 소프트웨어인스톨을할때반드시동의해야하는내용이다

13 Windowns XP 와 Windows 2000 은 Microsoft 의등록상표이며만약다른상표가이매뉴얼에서발견된다면다음출간의정정에참고가되도록 ArtSoft 에알려주기바란다

14 2. CNC 머시닝시스템소개 2.1 머시닝시스템의각부분 이번장에서는이매뉴얼에서사용하게될용어를소개하며수동으로조작되는밀링머신의각각의부분의목적에대한이해를전달하게될것이다. 그림 1.1 전형적인 NC 머시닝시스템 보통제품을만들때초기에디자이너는그림의 1 번과같이 CAD/CAM(Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) 프로그램을이용한다. 이프로그램들은최종적으로 G- 코드 형태의파트프로그램을생성하며그림의 2 번과같이다시장비컨트롤러로전송하고 ( 네트웍및플로피등등을사용 ) 그림 3 번과같이장비의컨트롤러가이것을해석해서대상물을절삭하는것이다. 그림의 5 번기계장비의각축들은그림 4 번의컨트롤러에의해신호가서보나스텝모터에전달되고맞물린리드스크류, 렉기어, 벨트등을회전시켜장비각각의축들을움직이게한다. 위의그림은밀링머신을위주로표시되었으나플라즈마, 레이저커터및라우터에도적용이된다. 별도의매뉴얼은 Mach3 의선반이나수직프레스에관하여소개한다. 장비의컨트롤러는스핀들모터의시동, 정지및속도를제어할수있으며. 또한, 냉매제를작동시킬수도있고파트프로그램운영이나오퍼레이터가작업범위를넘기는오류를하지않는가등등을체크할수도있다. 메모 [DP1]: 간단히말해 CAD 와 CAM 으로작업하고 CAM 의포스트프로세스를통해 G 코드를생성하고그것을 Mach3 와같은머시닝소프트웨어를통해실제절삭을하게된다

15 장비컨트롤러는버튼, 키보드, MPG 또는조이스틱과같은장치를제어할수있어수동으로파트프로그램을시작, 정지할수있게해주며또한모니터로작업자에게그상황을보여주기도한다. G-code 의명령어들은장비의각축에아주복잡한좌표운동을시킬때가있어장비컨트롤러는리얼타임으로계산할수있는능력이있어야하는데예를들면, 나선형절삭시무수한삼각측량계산이요구되는이유로우수한성능의수행능력을필요로한다. 과거이런이유로장비들이가격이비쌀수밖에없었다. 2.2 Mach3 의적용 Mach3 는 PC 에서사용되는소프트웨어페키지이며그림 1-1 의 3 번같은장비컨트롤러를대치할수있는경제적이고강력한툴이다. Mach3 를실행하기위해서는 WindowsXP 나혹은 Windows2000, 1GHz 프로세서와해상도 1024 X 768 의환경을요구한다. 데스크탑환경이노트북컴퓨터보다가격면이나성능면에서좋을것이라본다. 물론이때사용되는컴퓨터는 Mach3 가사용되지않을때, 그림 1-1 에서의 1 번과같이 CAD/CAM 과같은소프트웨어도사용할수있다. Mach3 는병렬포트 ( 프린터포트 ) 를이용하여통신하며필요에의해서라면시리얼 (COM) 포트로도가능하다. 장비축에사용하는모터드라이버는반드시스텝신호와방향신호를인식할수있어야한다. 대부분의인코더가있는 AC, DC 서보모터처럼스텝모터드라이버는위의기능에의해작동된다. 만약리졸버 (resolver) 를사용하는서보가내장된옛날 NC 장비를교체한다면각축의드라이버또한거기에대응해야한다는것을명심하기바란다. 메모 [DP2]: 공간적으로직각인 2 쌍의권선 ( 捲線 ) 을갖는회전자 ( 回轉子 ) 와고정자 ( 固定子 ) 로되어있으며, 철심 ( 鐵心 ) 과코일로구성되어있다

16 3. Mach 2 장비컨트롤소프트웨어개요 지금여러분이이것을읽고있는이유는 Mach3 가여러분의작업에중요한부분이기때문이라고본다. 한번데모버전소프트웨어를다운로드받아서시도해보길바라며당장사용할장비가없어도사용가능하다. 사실장비에연결하지않는것이더바람직할것이다. 페키지를구매하였다면아마아래의일부혹은전체스텝은이미완성됐다고본다. 3.1 설치 Mach3 는 ArtSoft 주식회사에의해인터넷으로판매된다. 다운로드파일은하나의실행파일로 8MB 용량이며무한기간사용가능하지만속도나특정작업을할수없도록제약되어있으며라이센스를구매하면제약을해제하여모든기능을사용할수있다. 옵션이나가격등자세한세부사항은아래의 ArtSoft 주식회사왭페이지를참고하기바란다. 혹은 다운로드 사이트에서 download Mach and LazyCAM 으로가서자동설치되는파일을다운받아실행한다 설치 설치시장비와연결이 되어 있지 않아도 상관없다. 만약이것을 처음배우는것이라면 오히려 장비가 연결 되어있지않는것이더 낳을것이다. 장비의 케이블과 컨넥터가 PC의어디에연결이 되는지잘살펴보아라. 연결이 되어 있다면 컴퓨터와 장비의 전원을 끄고 드라이버와 PC 간에 연결된 25핀병렬포트 케이블을뽑은후다시 PC 전원을킨다. 설치 파일을 실행 시키면 계약조건, 폴더지정 등한단계씩실행이 되며 설치가 끝나면 반드시 PC를제시동 한다. 그림 3.1 설치화면

17 백그라운드상의이미지는 Mach3Mill 스크린이지만동시에 Mach3Turn 또한설치될것이다. 설치중에반드시 Load Mach3 Driver 와 Install English Wizards 항목을반드시체크하여설치하기바란다. Mach3의설치의끝부분에서 Initialize System 을반드시체크하고 finish 버튼을누른다. 그리고컴퓨터를리부팅하여다시시작한다 Windowns 재시작 그림 3.2 DriverTest 실행화면 프로그램을사용하기전에컴퓨터를리부팅하는것은필수다. 리부팅을실행하지않을경우차후에제어판에서프로그램을인위적으로지울수있는상황에직면할수있다는것을알기바란다. 이에대한자세한내용은아래내용을참고하기바란다. 제시작을했다면생략하고다음으로넘어가도좋다. Mach3 에서 driver 는독창적인부분이다. Mach3 는매우정확한타이밍에신호를장비의각축으로보내어제어한다. Windows 는일반적으로사용자의프로그램들을자신의책임하에진행시키려한다. 하지만 Mach3 는그일반적인사용자프로그램이되어서는안된다. 왜냐하면프로그램이 Windows 의최하부구조로스스로내려가인터럽트를직접관할해야하기때문이다. 각축을초당 번의회수로처리할수도있는일들을실행하기위해서는드라이버가자신만의코드를가지고있어야하는데문제는 Windows 는이런프로세스를바이러스라고간주하기때문에그작업을가능하게하려면특별한인가를요청해야한다. 바로그것이 Windows 를제시작해야하는이유이다. 만약제시작하지않을경우 Windows 가블루스크린을띄울수있으며아울러그안의드라이버까지파손시킬수있다. 이런일이발생했다면수동으로 Mach3 프로그램을제거하고다시설치하는방법밖에는없다. 무시무시한경고지만사실첫설치후 windows 를재시작하라는말밖엔뭐라할말이없다. 그러나 Mach 소프트웨어의새로운버전을업데이트한다면비록설치중재시작하라는메시지가나올지라도그럴필요는없다 바탕화면아이콘 자이제컴퓨터를재시작했다고가정하자. 바탕화면에몇개의아이콘이보일것이다. 그중 Mach3.exe 가사용자인터페이스코드가된다. 이것을실행하면 Mach3Mill, Mach3Turn 등등어떤프로파일을운영하고싶은지묻는창이뜬다. 이때 Mach3Mill 이나 Mach3Turn 은단축아이콘안에있는 /p 라는독립변수로정의된프로파일을실행할것이다. 필요에따라각각의것들을수행하면된다. Mach3 폴더안에있는 DriverTest.exe 를단축아이콘을만들어바탕화면에생성해본다. 이밖에스크린디자인프로그램이나스크린셋조작프로그램또한 Mach3 다운로드싸이트를통해실행가능하다

18 3.1.5 설치한프로그램테스트하기. 설치한프로그램은반드시시험해보기바란다. Mach3 는간단한프로그램이아니다. 작업을수행하기위해서 Windows 와는거의별개로작동한다. 이것은여러가지의이유가있으며, 모든시스템에서작동한다는것을뜻하지않는다. 예를들자면, QuickTime 의시스템모니터 qtask.exe 가돌고있다면 Mach 프로그램과충돌할수도있으며실제다른알려지지않은프로그램들도같은경우를만들수있다. Windows 는백그라운드에많은프로세스를운영할수있다. 어떤것들은 Systray 에아이콘으로표시되기도하고어떤것들은전혀알수없는것들로표시되기도한다. 다른가능한돌출적문제요소로는네트워크설정인데, 10Mbps 나 100Mbps 속도를자동으로선택하게하지말고수동으로하나를택하라고권장한다. 마지막으로장비가인터넷을사용할수있도록되어있다면하나이상의로봇형태의호스트가생성될수있고이것은사용자가무엇을하는지살필수있는데이런넷트웍상의트레픽 (traffic) 은 Mach3 의운영에영향을줄수있다. 검색엔진을사용하여 spybot 같은소프트웨어를찾아내고장비를안전하게사용하길바란다. 이러한이유들로, 비록필수적인것은아니더라도, 설치한프로그램에이상이있는가를확인하기위해시험해보라는것이다. Mach3 폴더안에있는 DriverTest 아이콘을더블클릭해보라. 위의그림 3-2 과같을것이다. 그림에서 Pulse Frequency 를제외한모든것은무시해도좋다. Pulse Frequency 의값은 25,00 Hz 에서일정범위로움직인다하지만여러분의컴퓨터에서는다를수있다. 왜냐하면 Mach3 는 Windows 의클럭을이용하여펄스타이머를교정하는데, 아주잠깐동안 Windows 의클럭이다른프로세스에의해영향을받아영향을줄수있기때문이다. 이렇게불안정한 Windows 의클럭을사용하는 Mach3 의타이머에대해잘못된인식을갖을수있을것이다. 만약여러분의컴퓨터에서위그림과비슷한상태라면이상이없다고봐야하니 DriverTest 프로그램을종료하고다음으로넘어간다. Windows 전문가라면아마다른몇가지에관심이생길것이다. 하얀화면은일종의타이밍분석툴이다. 그림의파형은인터럽트의변환에서오는타이밍이다. 17 인치모니터상에서 1/4 인치이상의라인은볼수없을것이다. 설령위의그림과다르더라도범주내에서운영할수있기때문에장비가연결이되어있다면조그하여움직이거나 G0/G1 의움직임이부드럽다는것을볼수있을것이다. 위화면을실행하려할때아래둘중하나의증상이생긴다면문제가발생한것이니다음을잘읽어보기바란다. 1. Driver not found or installed, contact Art 이것은어떤이유에서인지 Windows 상에드라이버가로드되어있지않았다는것을말하며 Windows XP 의드라이버데이터베이스가깨졌을경우인데이때는다시컴퓨터를리붓하는것이도움이될것이다. Windows 2000 에서는일종의드라이버로딩버그현상으로나타나는데수동으로드라이버를로딩해주어야한다. 2. 메시지창이뜨고 그리고자동리붓을한다. 이때는둘중의하나다. 프로그램설치후리붓을하지않았던지드라이버가깨지거나사용불가한경우다. 이럴때는드라이버를수동으로제거하고다시설치하라. 그래도반복될때는 의링크이메일주소로연락주면가이드라인을제시해줄것이다. 소수의컴퓨터마더보드중에는 BIOS 가사용하지않는 APIC 타이머를가지고있기도한데이것이 Mach3 의설치에방해를준다. 이때는 Mach3 설치폴더안에있는 specialdriver.bat batch 파일을찾아서실행해준다. 이것은 Mach3 가옛 i8529 인터럽터콘트롤러를사용할수있게해준다. Mach3 업그레이드버전을다운받아실행한다면항상이런과정을반복해야할것이다. OriginalDriver.bat 파일은이런변화를돌려놓는다

19 3.1.6 Mach3 프로그램충돌시드라이버테스트하기. Mach3 를사용할때어떤이유에서든충돌을경험할수도있다. 이때는간헐적인하드웨어문제이거나소프트웨어버그일수있으니충돌직후바로 DriveTest.exe 를실행한다. 만약충돌직후 2 분을넘기면 Windows 블루스크린을보게될수도있다. DriveTest.exe 는 Mach3 프로그램이사라지더라도드라이버를재가동시켜안정된상태를만든다. 아마충돌후처음이것을실행하려할때드라이버를찾는것에실패할수있지만이런경우단지다시실행하면문제를해결할수있게될것이다 드라이버의수동설치와제거. 이번항목은오직 DriverTest 를실패했을경우에한해서참고하길바란다. Mach3.sys 파일은 Windows 제어판을통해서설치및삭제가가능하다. Windows2000 과 XP 는화면상의차이가있지만실행하는프로세스의단계는같다. 설치시 - 제어판열기, 더블클릭시스템. - 하드웨어탭선택그리고새하드웨어추가마법사열기 ( 전에언급한것과같이 Mach3 는 Widows 의최하부구조에서작동한다.) Windows 가자동으로찾게하면아무것도못찾게된다. - 새하드웨어장치추가하기를하고 - 목록에서직접선택한하드웨어설치 ( 고급 ) Mach1/2 plusing engine 선택 디스크있음선택 폴더 C: Mach3 에서 Mach3.inf 파일선택 - 드라이버설치끝 제거 - 제어판 시스템 하드웨어텝에서장치관리자. 여기에서 Mach1 pulsing engine 을선택하고오른쪽마우스버튼을누른후 삭제 를선택하면제거된다. 이때 Mach3.sys 가 Windows 폴더로부터제거가된다. 마지막한가지알아둘것. Windows 는 Mach3 의설정에관한모든것을 Profile 파일에저장해두며이정보는 Mach3 드라이버를재설치하던삭제하던남아있다. 만약완전히지우고싶다면.XML 프로파일파일들을찾아서지워야할것이다. 3.2 표시화면 자이제장비없는 Mach3 를실행할준비가되어있다. 충분한연습을통해서설정하는것을배우고난후에는실제장비를보다쉽게설정할수있을것이다. CNC 장비가없이도많은것을배울수있으며혹시장비가있더라도연결하지말고시작해보라. Mach3 는작업자의편의를위해서표시화면을사용자가만들수있다. 아마도부록 1 에나와있는표시화면이여러분의것과같지않을수도있다. 만약여러분이보는화면이완전히다르다면그것은아마도공급자가여러분의환경에맞게개정을한것이라본다. Mach3Mill 아이콘을더블클릭한다. Mill Program Run 화면이눈앞에나타날것이며부록 1 의그림과비슷할것이다. (DRO(Digital Read Out) 설정등은차이가있을것이다.) 빨간색 Reset 버튼을보라. 깜빡이는빨간 / 초록 LED( 여기서의 LED 는스크린상의가상 LED 이다.) 와조그마한노란색네모박스를볼수있을것이다. Reset 버튼을누르면깜박임이멈추고녹색이되며노란색 LED 는멈춘다. 자이제시작해보자!!

20 만약 Reset 이위와같이되지않으면장착된병렬포트에문제가있거나혹은 PC 에서그전에설치된 Mach3 가 Emergency Stop(Estop) 에해당하는포트핀이잘못설정되어작동하지않을경우이다. Offline 버튼을누르면리셋을할수있다. 이번장의대부분설명은 Reset 이제대로되지않은상태에서는진행할수없으니참고하기바란다 각화면의내용별항목 화면에는다음과같은대상부류를볼수있을것이다. - 버튼 ( 예 :.Reset, Stop Alt-S, 등등 ) - DRO (Digital Read Out) 숫자가나오는모든것은 DRO 라고보면된다. 주요부분은물론 X, Y, Z, A, B 그리고 C 축이다. - LEDs ( 다양한모양과크기로보인다 ) - 스크롤바가옆에있는 G-code 표시화면창 - 툴패스 (tool path) 화면창 ( 스크린상에보이는텅빈창 ) - 조깅제어부분. Program Run 화면에보이지않는중요한제어부분이하나더있다 : - MDI (Manual Data Input) 라인버튼과 MDI 는여러분이 Mach3 에사용할입력창이될것이다. DRO 는 Mach3 에의해표시될수도있고직접입력에의해서표시될수도있으며창의배경색은입력시다른색으로변한다. G- 코드화면과툴패스화면은 Mach3 가보여주는정보화면이다. 그와동시에 G- 코드화면의스크롤바를움직인다던지툴패스창에서화면축소, 확대, 회전그리고움직임을조작할수있다 단축키와버튼의사용법 그림 3.3 화면선택버튼 화면상에있는버튼들은대부분키보드핫키가있다. 이것은대부분버튼이름다음에위치하거나버튼근처의라벨에있다. 해당키보드를누르는것은마우스로버튼을누르는것과똑같다. 스핀들의전원제어, 냉매제의흐름제어, MDI 화면으로의전환등, 단지키보드하나와마우스버튼으로할수있다면흥미로울것이다. 한가지, 어떤단축키는 Ctrl 키나 Alt 키와복합적으로사용된다. 그때문자가대문자라고해서 Shift 키를함께사용해서는안된다. 콘트롤패널의스위치로 Mach3 를제어할수있는데그것은키보드의에뮬레이터를사용함으로가능하다.( 예 : Ultimarc IPAC). 이것은키보드와순차적으로연결이되어 Mach3 에단축키로버튼을활성화시키는가상키눌림을전송한다. 만약버튼이현재스크린에나타나지않는다면키보드의단축키가활성화된것이아니다. 범용스크린에적용되는어떤특정한키보트단축키도있다. 이것은 5 장에서설명될것이다

21 3.2.3 DRO 에데이터입력 DRO 창에데이터값을직접입력할수있는데, 창을클릭하여입력하거나설정된핫키를눌러입력하거나혹은 DRO 를선택하기위한범용핫키를누른후원하는값만큼키보드의화살표키로입력할수있다. 피드비율 45.6 을 Program Run 화면에한번입력해보라. 새로운값을입력완료하기위해서는 Enter 키를반드시눌러야하며취소를하기위해서는 Esc 키를누른다. Backspace 와 Delete 키는 DRO 창에입력시사용되지않는다. 주의 : DRO 창에직접데이터값을입력하는것이항상좋은일은아니다. 한예로, 스핀들의실제속도는 Mach3 에의해서계산되어지는값인데그것을임의로입력하면그값을덮어쓰게된다. 각축의 DRO 창에값을입력할수있지만 7 장을자세히읽기전에는시도하지않기를바란다. 이것은장비를사용하는좋은방법이아니다. 3.3 조그사용법 조그를사용하여수동으로툴을작업범위의어떤좌표위치로도움직일수있다. 물론어떤장비에서는작업테이블이움직이는경우도있다. 우리는여기서 툴을움직인다 라는표현을편의상사용할것이다. 조깅 (jogging) 컨트롤은일종의특별한팝업 (pop up) 창이다. 이것은키보드의 Tab 키로 on, off 할수있다. Tab 키를누르면그림 3.4 와같은화면이나타날것이다. 조그 (Jog) 는키보드를이용하거나마우스로직접화살표부분을눌러움직이게한다. 키보드의화살표키를눌러 X, Y 를움직이게하고 PgUp/PgDn 키를눌러 Z 축을움직인다. 사용자의편의를위해키를제설정가능하며 5 장을참고하기바란다. 조그화면은다른모든화면에서도사용가능하다. 그림 3.4 에서 Step LED 에노란불이들어와있는것을볼수있다. 여기에서조그모드버튼을누를때마다 Continuous, Step 그리고 MPG 모드로넘어간다. Continuous 모드에서는키를누르고있는동안선택된축은계속움직이게된다. 이때속도는 Slow jog rate 의 % DRO 창으로조절할수있다. 비율은 0.1 에서 100% 까지어떤값을입력해도된다. DRO 창양옆 Up, Dn 버튼은 5% 씩조절한다. Shift 키를누른상태에서조깅을하면어떤값이던관계없이 100% 로동작한다. 이것은가고자하는위치에빠르고정확하게움직일수있도록도와준다. Step 모드에서는한번씩키를누를때마다 Step DRO 창에표시된값만큼움직인다. 어떤값으로도쓸수있으며움직임은현재의피드비율과같을것이다. 또한 Cycle Jog Step 버튼옆의미리설정된스텝만큼반복할수도있다. 그림 3.4 조그제어 (tab 키사용 ) 로터리인코더는병렬포트입력핀을통해 Mach3에 Manual Pulse Generator(MPG) 기능으로연결될수있다. MPG 모드에서는노브 (knob) 의회전에의해조깅이된다. Alt A, Alt B, Alt C 키는사용가능한축을따라순차적으로선택할수있게해주고 LED는현재선택된축을조깅할수있도록보여준다

22 조깅을할수있는다른방법중하나는, PC 의게임포트나혹은 USB 포트에연결된조이스틱을사용하는것이다. Mach3 는 Windows 와호환가능한아날로그조이스틱에작동한다. (X 축을페라리자동차핸들처럼움직일수있을정도다 ) 하지만조이스틱장치를위해서는적절한 Windows 드라이버가필요할것이다. 조절은조이스틱버튼으로가능하지만반드시안전상의이유로스틱이중간에놓여있기를바란다. 만약스로틀 (throttle) 제어기능이있는조이스틱이라면그것으로속도조절이나피드비율조정을할수있다 (5 장참조 ) 이런조이스틱으로장비를쉬운방법으로자유롭게수동제어할수있다. 추가로, 다중조이스틱역시사용할수있으며 Mach 와호환되는소프트웨어가있어야한다. 자이제조깅옵션을선택해보라. 그러나그에상응하는키보드단축키가있다는것도잊지말아라. 하다보면작업하기편안방법을찾게될것이다. 3.4 매뉴얼데이터입력 (MDI) 과티칭 (teaching) MDI 마우스나키보드의단축키를통해서 MDI 화면으로이동해보자. 데이터입력을위한커다란입력라인을볼수있다. 한줄로되어있으며창에가능한값을입력하고 Enter 키를누른다. Esc 키를누르면취소되고 Backspace 키는타이핑을정정할때사용할수있다. G-code 명령어를안다면직접라인안에타이핑해보라. 모른다면다음과같이해보자. G0 X1.6 Y2.3(0 = zero) 이것은 X=1.6 Y=2.3 단위 (mm 혹은 inch) 만큼움직일것이다. DRO 창에서 그림 3.4 MDI 에명령어가입력되는과정 변한위치만큼읽혀진것을보라. 다른여러가지명령어를시도해보라. MDI 창이활성화되어있을때위, 아래화살표키를누르면 Mach3 는과거사용했던명령어들을보여주며선택할수있게해준다. 이것은다시입력하는것보다쉬운방법이다. MDI 라인에는몇개의명령어들을연이어쓸수있으며실행방법은 10 장을참고하라. 항상명령이순차적으로진행되는것은아니다. 예를들어피드비율을 F2.5 라고설정했다면이명령이앞에있건뒤에있건어떤다른속도제어에관한명령에앞서이것을먼저수행하게될것이다 티칭 (Teaching) Mach3 는 MDI 창에서작성한명령어들을순차적으로기억할수도있고파일로저장할수도있다. 이것은 G- 코드프로그램화되어반복적인실행을가능하게한다

23 MDI 화면상에서 Start Teach 버튼을클릭해보라. 녹색 LED 가점등되어티칭모드에있다는것을알린다. MDI 에명령어를계속입력하고 Enter 키를누르면 Mach3 는곧바로실행에옮기며이것을정해놓은티치 (Teach) 파일에저장을한다. 끝났다면 Stop Teach 버튼을누른다. 직접해보거나아래를실행해보아라. G21 F100 G1 x10 y0 G1 x10 y5 X0 Y0 그림 3.5 사각형모양을티칭하는중 여기서 0 은숫자영이다. 다음으로 Load/Edit 을클릭한후 Program Run 화면으로전환한다. 그러면입력했던명령어들이그림 3.6 과같이 G-code 창에표시된다. 이때 Cycle Start 를누르면 Mach3 는프로그램을실행한다. 편집기를사용하면언제든지정정이가능하며선택한파일로저장이가능하다. 메모 [DP3]: 여기에서는 Windows 의보조프로그램중메모장프로그램도가능 그림 3.6 티칭된프로그램실행 3.5 마법사 (Wizards) 기능 CAM 소프트웨어없이할수있는여러작업 Mach3 에는 add on 기능이있어사용자로하여금관련정보와함께, 복잡한업무를자동으로수행하게할수있게해준다. 이런것들은다른 Windows 나타프로그램에서볼수있는마법사기능과비슷하다. 전통적인 Windows 마법사프로그램들은데이터베이스나스프레드쉬트등에서파일등을끌여들어와진행한다. Mach3 마법사는예를들어, 원형포켓팅, 격자구멍내기, 모델의표면을디지타이징등을포함하고있다. 그림 3.7 마법사테이블메뉴 메모 [DP4]: 이기능의완전한사용을위해서는추가적인라이센스구매가요구된다. 참고

24 선택하는것은어렵지않다. Mach3 의 Program Run 화면에서 Load Wizard 를클릭한다. 그러면그림 3.7 과같이설치된마법사가나타날것이다. 예를들어 Circular pocket Run 을클릭해본다. 그러면아래 3-8 과같은화면을볼수있을것이다. 자세히보면사용할단위와포켓의중심위치와어떻게대상물에접근해나가야하는지그리고그이외의기타정보를입력하게한다. 모든입력아이템이여러분의장비에똑같이적용되는것은아닐것이다. 예를들어, 스핀들의속도를수동으로설정할수도있을것이고그런경우에는마법사화면에있는제어기능들을무시해도된다. 설정이완성됐다면 Post Code 버튼을눌러보라. 이것은 G-code 파트프로그램을작성하여 Mach3 로옮겨놓는다. 그림 3.8 원형포켓기본화면 먼저배웠던티칭의예제가메뉴얼작업이었다면이것은몇개의데이터값입력으로자동화할수있는작업이다. 툴패스화면은절삭할모양를보여준다. 파라미터값을조절하여다시 Post 코드를실행할수도있다. 필요에의해서현재의값을마법사에저장했다가다음에다시실행할때초기값으로현재의구성을재연 할수도있다. EXIT 를누르면 Mach3 의메인화면으로돌아가서마법사가만든프로그램을실행시킬수있다. 이런마법사의실행이때때로이곳에서기술하는것보다빠르고쉬울수있을것이다. 메모 [DP5]: 단순한포케팅이나원, 호, 사각모양드릴링등등을자동으로실행할때아주유용한툴이라사용을적극권장한다. 그림 3.9 값을넣은원형포켓화면

25 3.6 G 코드프로그램실행하기 그림 3.10 원형포켓팅을위한프로그램 자, 이제파트프로그램을입력하고편집해보자. Mach3 에서도편집을할수있지만손쉽게사용할수있는 Windows 의보조프로그램중에하나인메모장을이용하여아래의내용을텍스트파일로저장을한다. ( 예 spiral.txt). G20 f100 G0 x1 y0 z0 G3 x1 y0 z-0.2 i-1 j0 G3 x1 y0 z-0.4 i-1 j0 G3 x1 y0 z-0.6 i-1 j0 G3 x1 y0 z-0.8 i-1 j0 G3 x1 y0 z-1.0 i-1 j0 G3 x1 y0 z-1.2 i-1 j0 M00 다시이야기지만 0 은숫자영을표시한다. M0 후에 Enter 키누르는것을잊지말아라. Mach3 메뉴바에서 File>Load G-code 를선택하여이프로그램을실행한다. G-code 창에위의내용이보일것이다. Program Run 화면상에서 Start Cycle, Pause, Stop 그리고 Rewind 버튼과단축키를눌러어떻게진행되는지보라. 프로그램이진행됨에따라하이라이트된선이움직이는것을볼수있을것이다. Mach3 는툴패스가느리게동작하는것을막기위해움직임을실행하기전에먼저읽어드린다

26 Pause를누르면이런후과정이반영이되어나타난다. G-code라인중어디로던움직여서 Run from here 버튼을누르면바로그라인에서진행하게된다. 주의 : 이프로그램파일들은컴퓨터의하드디스크에서돌아가야한다플로피나 USB 드라이브는속도가상대적으로느려 Mach3가고속으로접속할수없다. 그리고파일은읽기전용파일이어서도안된다. 3.7 툴패스 (tool path) 표시화면 툴패스보기 Mach3 가처음실행될때 Program Run 화면에텅빈화면이보일것이다. 예제중나선프로그램을실행하면그화면안에원이나타나는것을볼수있을것이다. 이것은윗면을보는것이된다.( 즉, 위에서아래로 XY 면을보는것이다 ) 보이는화면은선으로표현이되고이선은툴이구의공간내부를따라움직이게될진행경로가된다. 마우스를화면에놓고구형체를끌어서돌려가며여러각도에서물체를볼수도있다. 상단좌측의축들은 X, Y Z 중어떤축이움직이고있나를보여주며마우스를중앙에서위로끌어당기면구형체는사실나선형을그리며절삭되어가는것을알수있다. 각각의 G3 라인은나선형프로그램에서원을그리며동시에 Z 가 0.2 만큼아래로내려가는것을보여준다. 초기의 G00 는직선움직임이된다. 몇번그렇게시도하다보면무엇을만들고있나를손쉽게알수있을것이다. 그림 3.11 에나타난화면의색과장비에셋업된 그림 3.11 툴패스예제 (spiral.txt) 프로그램과차이가있을수있는데그것도설정가능하며 5 장을참고하기바란다 툴패스화면확대, 축소그리고끌어당기기툴패스화면은 shift 키를누름과동시에커서를화면에서끌어내리거나올리면서축소확대시킬수있다. 그리고오른쪽마우스버튼을누른상태에서 Windows 화면을끌어당기면화면의그림이전후좌우로움직일것이다. 툴패스화면을더블클릭하면처음수직아래면으로돌아가며축소나확대했던이미지도원상태로돌아간다. 주의 : 장비가운영중일때는당기기나, 확대및축소를할수없다. 3.8 그밖의항목 마지막으로마법사다른기능들을둘러보고아래유용한기능들을보면서직접기능을익히기를바란다. o 장비가실행하는파트프로그램을끝내는데걸리는시간을측정하기위한버튼. o o 선택한파트프로그램에서피드비율을번복할수있는기능 파트프로그램의모든축으로툴의움직임을확장할수있게하는 DRO

27 o 축을나타내는 DRO 좌표계를보여주는버튼들. 차후 7 장에서설명을한다. o X, Y 축위치나 Z 축을안전하게쓸수있게정보를설정할수있도록보여주는화면. o Mach3 의모든입출력을로직레벨 (0 과 1) 을모니터할수있도록보여주는화면

28 4. 하드웨어의문제및장비와의연결 이번장은하드웨어연결을설명한다. 5 장에서는 Mach3 와장비의연결에관한자세한내용을설명할것이다. Mach3 를소프트웨어로운영되는장비를구매했다면이번장은읽지않아도된다. 왜냐하면공급자가이미시스템을어떻게구성해야하는지설명서를주기때문이다. 이장에서는 Mach3 가어떻게제어하는지그리고마이크로스위치나스텝퍼모터를어떻게연결하는지를설명할것이다. 단, 여러분이간단한회로도는이해를할수있다고간주할것이다. 그렇지않다면주변으로부터도움을요청하기바란다. 4.1 중요안전사항 어떤장비던위험성은내제되어있다. 이매뉴얼은여러분의안전에대한사전예방및기술을설명하고있지만여러분각장비에대한세부사항은알수없는관계로장비의효율이나어떠한파손및상해에대한책임을질수없다는것을명시하는바이다. 그리고사용자의해당국가나지역의법률에따라여러분이각자가설계하고만드는것에대한책임이있다는것을잘염두해주기바란다. 혹시라도의심가는부분이있다면반드시전문가에게가서상의하라고권고하는바이다. 그것이본인이나다른사람에게위험으로인한피해를주는것보다는백번낳지않겠는가?! 4.2 Mach3 가할수있는일 Mach3 는상당히유동성이있는프로그램으로밀링머신과터닝머신같은장비들을운영할수있다. Mach3 에의해운영되는장비들의특징으로는 O 사용자가제어할수있게긴급정지버튼 (Estop) 은반드시준비되어야한다. O 2 개나 3 개축이서로 90 도의각으로보고있다 ( 여기서는 X, Y, Z 축상호관계 ). O 작업대상물에서상대적으로움직일수있고작업물에따라원점이설정된다. 상대적움직임이란물론툴이움직이는것을말하거나. ( 예 : 밀링머신의퀼 (quill) Z 축을따라움직일때 ) 테이블이움직이는것을말하기도한다. 추가적으로 - 홈포지션을알려주는스위치가있거나. - 장비의상대적움직임범위를알려주는리밋스위치가있거나

29 - 스핀들제어. 스핀들이밀링장비에서툴을움직이거나아니면작업물이터닝장비에서돌아간다. - 3 개의추가적인축을사용한다. 이런것들은로터리방식이나리니어방식으로정의된다. 추가적인하나의축은, Y 혹은 Z 축에슬레이브로사용될수있고이때두개가하나의축으로함께움직이지만각각설정을따로잡는다. ( 슬레이브축설정하기를참고 ) - 기계의보호장치를위한인터락스위치 - 냉매제 (coolant) 운영방식제어 - 장비에놓여있는물체를디지타이징하는프로브사용 - 장비에서툴의위치를알려주는선형인코터 (linear glass scale) 같은인코더 - 특수기능포함. 장비와 Mach3 가운영되는컴퓨터는프린터포트로연결된다. 단순한장비라면오직하나의포트만필요할것이다. 하지만복잡한장비라면 2 개를필요로할수도있다. LCD 디스플레이나툴체인저, 그리고컨베이어같은특수기능들은 Modbus 장치를통해서사용할수있다. 버튼은입력신호에대응하여가상키누름을할수있는키보드에뮬레이터와연계될수있다. Mach3 는총 6 개의축을동시에제어할수있는데, X, Y, Z 축을제외한 2 개의축만회전운동시킬수있다. 나머지는모두선형운동이되어야한다. 쉽게말해 Mach 소프트웨어는 X,Y,Z 를제외한 2 개아상의의축을초과하는원형운동즉로봇팔이나 6 족보행로봇과같은운동역학계산이필요한기기들은지원하지못한다. 이런동작중의피드비율은파트프로그램에서정한값으로유지되며이때축에가해지는가속도와최대속도는제한되어있다. 또한다양한조깅제어로수동으로축을움직일수도있다. Mach3 가할수있는일은, 스핀들을 on/off 또는회전방향을제어할수있으며 RPM 을제어할수있고나사절삭과같은각도위치를모니터링할수도있다. Mach3 는두가지타입의냉매제를켰다끌수있다. Mach3 는 Estop, 인터락, 기준점스위치등의작동을운영자에게보고해준다. Mach3 는 256 가지의각각다른툴 ( 엔드밀 ) 에대한속성을저장할수있다. 하지만장비가자동툴체인저를장착하고있다면그것은운영자가별도로제어를해주어야만한다. 4.3 EStop(Emergency Stop) 컨트롤 모든장비에는하나이상의 EStop 버튼이있어야한다. 이것은보통빨간색으로버섯머리모양을하고있으며어느곳에서도쉽게누를수있는위치에있어야한다. 각 EStop 버튼은눌러짐과동시에모든것이즉각정지되어야한다 : 스핀들은회전을멈추고각축의동작도멈춘다. 이때, 소프트웨어는장비를제어할수없다. 전원을차단하는것으로 Estop 을대체하는것은충분치않다. 왜냐하면회로의콘덴서에남아있는전기가버튼을누른후에도모터를천천히움직이게할수있기때문이다

30 장비는리셋버튼이눌러지기전까지시작되어서는안된다. 만약 Estop 버튼이눌러졌다면버튼의머리를회전시켜작동상태로놓여지기전까지장비가작동되어서는안된다. 이때작업중인파트는일반적으로계속해서완성하긴거의불가능하지만적어도안전은지킬수있다. 4.4 PC 의페러렐포트 ( 프린터포트, 병렬포트 ) 페러렐포트의역사 처음 IBM 이 PC 를만들었을때 25 핀짜리연결장치를제공하였다. 이것이지금까지우리가 PC 에사용하고있는병렬포트의시조가된것이다. 데이터전송이용이하여프린터를제외한다른여러장치도이것을이용하고있다. 예를들면 PC 끼리파일을전송한다든지스케너나 zip 드라이버와같은주변장치를연결할때그리고장비의제어를위해서도사용한다. 현재 USB 가점차적으로대체하고있어 Mach3 도 USB 포트를사용할수있게하려한다. PC 는 25 핀암컷 D 컨넥터다. 옆그림 4.1 과같다. 화살표들은정보전달방향을나타낸다. 한예로 15 번핀은 PC 로들어가는입력을가리킨다 논리신호 그림 PC 뒷부분의암컷병렬포트 이번섹션은읽으면서지루함을느낄수있지만원론적인인터페이스회로를접하면서다시여기로돌아올수도있을것이다. 스텝모터드라이버보드의설명서와이것을함께읽는것이때로는유용할것이다. Mach3 의모든입출력신호는이진수다. 이런신호들은병렬포트의입력핀이나출력핀에제공되는전압에의한것으로서컴퓨터의 0 볼트선에서상대적으로측정되는값이며이때, 프린터포트의 18 번에서 25 핀까지연결된선에해당된다. 처음성공적인직접회로 (74xx 시리즈 ) 는 TTL(transistor-transistor logig) 을사용하였다. TTL 회로는 0V ~ 0.8V 사이의전압을 lo( 로 ) 라고부르고 2.4 V ~ 5V 사이의전압을 hi( 하이 ) 라고부른다. 5 볼트이상전압을흘리거나극을바꿔연결하면회로에서연기가날것이다. 병렬포트는원래 TTL 방식으로설계되었으며전압은 lo 와 hi 신호로정의된다. 알아두어야할것은두신호사이의최소값은 1.6 볼트라는것이다. 물론 lo 가 0 이나 1 을상징한다고하는것은독단적인생각일것이다. 하지만아래의내용과같이 lo = 1 이라고하는것이대부분인터페이스회로에서옳다고봐야한다. 출력신호가어떤일을하기위해서는연결된회로에이신호가흘러야만한다. hi 일때는컴퓨터에서전류가흘러나간다. Lo 일때는컴퓨터로전류가흘러들어온다. 전류가더많이흘러들어올수록 0 볼트근처로유지하기가힘들어한계치인 0.8V 까지근접하게될것이다. 비슷한이유로, 흘러나가는 hi 는최소한계인 2.4 볼트근처까지가게만들수있다. 그러므로과도한전류는 lo 와 hi 를최소요구값인 1.6 볼트경계선을넘어회로를불안정하게만들게된다. 마지막으로, 흘러나가는 hi 보다대략 20 배더높은 lo 를인가하는것이더

31 무모한일이다. 결국이것이의미하는것은 1 을 lo 신호로배정하는것이최선이란것이다. 이것을활성 lo 로직이라고부른다. 하지만이것의단점은포트에연결된장치가 5 볼트전압을공급해줘야한다는것이다. 이것은가끔 PC 게임포트소켓이나장치에연결된전원공급장치에서추출된다. 입력신호로돌아가, 컴퓨터는 hi 입력을위해 40uA(micro Amps) 보다낮은전류를공급받아야하고 lo 입력을위해 0.4mA 보다낮은전류를공급해줘야한다. 왜냐하면현재의컴퓨터마더보드들은병렬포트를포함한여러복합기능이 hi, lo 룰에따르는한칩에내제되어있기때문이다. 지금장비가옛날컴퓨터에작동한다면컴퓨터를업그레이드할때장비가변덕스럽게작동하는것을볼수있을것이다. 2 번에서 9 번핀은같은속성을가지고있다.( 프린트할때데이터핀으로사용된다 ) 1 번핀도프린드할때필수적이지만다른핀들은사실최적화된디자인이라면적게사용된다. 잘만들어진브레이크아웃보드 ( 다음그림참조 ) 는전기적호환성의문제를최소화할것이다 전기적노이즈와보드의과열 그림 4.2 시중판매하는브레이크아웃보드들의예. 이전섹션은지나칠수있지만이번섹션은읽어두는것이바람직할것이다. 그림 4.1 에서와같이 18 번에서 25 번까지의핀은컴퓨터의전원공급장치 0 볼트쪽에연결되어있다. PC 안팎의모든신호는이것과연관이

32 있다. 만약높은전류가흐르는모터에다수의긴배선을연결했다면그선들로부터흐르는전류로인하여전압차가발생할수있고이것은노이즈와같은현상을일으켜문제를발생시킬수도있을것이다. 이것이심하다면컴퓨터에도무리를줄수있을것이다. 병렬포트로연결된 Mach3 를사용하여축과스핀들을제어한다면 30~240V 로작동이될것이고많은전류를사용할것이다. 적절히연결된상태라면컴퓨터에손상을주는일이없지만잘못접지됐을때는컴퓨터의마더보드나 CD-ROM 그리고하드디스크까지파손시킬수있다. 이러한이유로여러분에게격리된브레이크아웃보드 (Isolating breakout board) 를사용할것을권유한다. 이것은쉬운연결을위한터미널을제공하며드라이브홈, 리밋스위치를위한 0V 가따로제공된다. 또한포트로흐르는과도한전류의입출력을차단한다. 전원공급장치와드라이버보드와같은단일보드는주위의라디오나 TV 등의시그날에영향을주지않기위해금속상자에장착하는것이좋다. 4.5 축드라이버의선택항목 스탭모터와서모모터 축을움직이는모터는크게두가지타입이있다. - 스텝모터 - 서보모터 (AC 나혹은 DC) 둘중어느것이든리드 ( 혹은볼 ) 스크류, 벨트, 체인혹인렉 & 피니언을통해축을이송할수있게한다. 기계적운송방식은속도와필요한토크를결정하며그에따라모터와장비사이의필요한기어링을결정한다. 스텝모터드라이버 (Stepper motor) 의속성은 1. 저예산 2. 단순한 4 선, 6 선혹은 8 선결선 3. 적은유지보수 4. 모터의속도는대략 1000rpm 그리고토크는 3000 oz.in(21nm) 정도로까지로제약이있다. 최대속도는모터의회전과모터를운영하는회로에공급되는최대허용볼트에좌우된다. 최대토크는모터의최대허용전류에좌우된다. 5. 장비는마이크로스탭컨트롤러를사용할수있어어떤속도에서든실용적이고부드러운운영효과를볼수있다. 6. 오픈루프방식이기때문에가해지는힘이많을때탈조가발생할수있으며이때장비의운영자는즉각적인반응을살필수없을수도있다. 서보모터는 (servo motor) 메모 [DP6]: 장비를설계함에있어, 필요한토크, 전압, 전류를잘생각해보기바란다. 탈조를막기위한중요조건중하나가된다. 메모 [DP7]: 인코더를장착하면 closed loop 이되어서보와같이위치추적, 제어가가능하다. 1. 상대적으로고가이다 ( 특히 AC 모터일경우 ) 2. 모터와인코더양쪽모두배선작업이필요하다. 3. DC 모터에서는브러쉬의유지보수가필요하다

33 4. 모터는 4000rpm 이상의속도를낼수있고실질적으로무제한의토크를가질수있다 ( 경제력이허락한다면 ) 5. Closed loop 방식이라드라이브된위치는언제나정정가능하다.( 인코더로부터위치에대한피드백이전해진다 ) 일반적으로스탭모터는초고속초정밀도를요구하지않는이상충분히만족할만한결과물을만들것이다. 여기서, 두가지를말하고넘어갈것이있다. 첫째로옛날장비의서보시스템은디지털방식이아닐것이라본다. 말하자면, 일련의스팹펄스와방향신호로제어되는것이아니다. Mach3 로이것을제어하려면위치를알려주는리저버는무시해야할것이며사체배 ( 수직위상 ) 인코더 (quadrature encoder) 를장착하고또한모든전자제어부분을교체해야할것이다. 둘째로제조자의데이타가불분명한중고스텝모터의사용을조심하라. 그것들은 5 상모터일수도있고, 요즘나오는모터와호환이안될수도있으며, 요즘나오는모터보다훨씬낮은토크를가질수도있다. 실제로테스트해보지않는이상, 사고로손상이된것이어서못쓰는것일수도있을것이다. 만약전문적인기술과경험이있지않는이상모터같은것은새것으로구매하기바란다. 그리고그렇게한번재대로된것을구매했다면다시또사지않아도될테니말이다 축의움직임에필요한요소계산하기 축을움직일수있는총괄적계산은매우복잡할것이며아마도필요한모든데이터를갖고있지않을수도있다.( 예 : 절삭하려고할때필요한최대한의힘은얼마인가?) 하지만성공을위해서는반드시필요하다. 이번이매뉴얼을다시읽는것이라면다음섹션으로넘어가도좋다. 예제 : 밀링테이블 Y 축이송 움직일수있는최소거리부터점검해보자. 이것은장비에서이루어질수있는작업의정밀도에대한절대한계를나타낸다. 그리고난후속도와토크를측정할것이다. 예제는여러분이 Y 축이송장치를디자인한다고가정한다. 이제여러분은 0.1 인치 ( 대략 0.2mm) 피치의스크류를사용하며최소거리를 인치 ( 대략 mm) 를움직이는것으로만들고싶다면스크류가모터샤프트에 1:1 비율로물려있을경우이때모터는 1/1000 바퀴회전이되어야할것이다. 스텝모터를이용하여이송하기 스텝모터의최소스텝은어떻게제어되는가에달려있다. 보통한바퀴회전은 200 스탭 (step) 으로구성되어있다. 때문에위의예제를위해서는마이크로스탭컨트롤러가필요할것이며많은보드가 200 스탭인풀스텝 (Full step) 대비 10 마이크로스텝을지원한다. 이것을적용하면 1/2000 회전을가능하게해준다. 메모 [DP8]: 보통한스탭에 1.8 도움직인다. 다음으로, 가능한피드속도를보자. 최대모터속도가 500rpm 이라고가정해보자. 이것은분당 50 인치 ( 대략 120cm) 혹은 15 초의속도로축의양끝를운행한다고가정한다. 엄청난정도는아니더라도쓸만하다고본다. 이속도라면마이크로스텝모터드라이브는초당 16,666(500X200X10/60) 펄스가필요로할것이다. 1 GHz 의 PC 에서 Mach3 는초당 35,000 펄스를만들어낼수있으며총 6 개의축까지동시에펄스를생성할수있다. 그러므로여기엔문제가없다. 자그럼여기에서장비가필요로하는모터의토크를알아야한다. 이것을측정하는하나의방법은장비에절삭하기가장힘든물체를놓고 12 인치정도되는지렛대의한쪽끝을이송스크류의손잡이중심부분에고정하고지렛대의다른쪽끝에저울을걸어돌리면서깍일때읽히는무게를측정하여계산한다. 절삭할때필요한토크는저울의눈금값 X12 인치가된다

34 다른방법으로는기성품에달려있는모터싸이즈를보고따라하는것이다. 적절한출력속도를잘고려해야하며 2:1 기어를사용하여속도를줄이고토크는 2 배로증가시킬수도있다. 서보모터를이용한이송장치 우리는한스탭사이즈가얼마정도되는지보았다. 서보모터는인코더가장착되어있어위치파악을할수있다. 인코더는구멍이난디스크로되어있고한구멍을지날때마다사체배 ( 수직위상 ) 펄스 (quadrature pulse) 를만들어낸다. 그러므로 300 개의구멍이있는디스크라면한바퀴회전할때 300 번의펄스를생성할것이다.(CPR: Cycle Per Revolution) 이것은상업용인코더에있어서는상당히낮은숫자이다. 이때인코더회로는모터의한회전당 1200 번의수직위상출력을한다. (QCPR : Quadrature Count Per Revolution) 서보의드라이브회로는모터를입력스탭펄스 (input step pulse) 당한번의수직위상출력으로회전시킨다. 몇몇고가의서보회로는스탭펄스를상수로곱하거나나눌수도있다. 이것을종종전기적기어링이라고부른다. 서보모터의최고속도가보통 4000rpm 이됨에따라기계적인감속이필요한데여기서대략 5:1 이적절해보인다. 이것은스텝당 인치의거리를움직이게한다. 최대속도를얼마큼만들수있을까? 초당 35,000 스텝펄스로우리는리드스크류를초당 5.83 회의회전율을얻었다 (35000/(1200X5)) 이것은 9 초동안 5 인치를이송하는속도다. 알아야할것은, 여기에서속도라는것은 Mach3 에의한펄스비율이지모터의속도가아니다. 때문에이것은이예제에서대략 1750rmp 이된다. 인코더가회전당더많은펄스를준다면더많은제약을받을것이다. 만약고감도인코더를사용한다면서보회로에전기적기어링를사용해서이런제한을극복할수있다. 마지막으로가용한토크를생각해보아야한다. 이문제에있어서서보의경우스텝모터보다더낳은환경에있다. 왜냐하면서보는탈조의대한걱정이없기때문이다. 만약장비로부터능력이상의토크를모터에가한다면모터는과열이되거나드라이버보드는과전류에의해누전이발생할것이다 스탭 (Step) 과방향 (Dir) 신호의작동원리. Mach3 는한펄스 ( 로직 1) 를한스텝으로하며이것은모터가움직이는한스텝과같다. Dir 출력은스펩펄스가생성되기이전에형성될것이다. 로직파형은그림 4.4 와같다. 펄스사이의간격은스탭의속도가높을수록좁아진다. 드라이버회로는보통스탭 (Step) 과 그림 4.4 스탭펄스파형 방향 (Dir) 을위해 Active Lo 로설정을한다. 이때의설정을따르기위해 Mach3 또한 Active Lo 로설정해야한다. 그렇지않으면스탭 (step) 신호가그림 4.5 와같이 펄스사이의간격이바뀌게되어모터가 그림 4.5 잘못설정된스탭펄스파형 제대로동작을하지않을것이다

35 4.6 리밋스위치, 홈 ( 영점 ) 스위치 설정을위한방법 리밋스위치는선형운동하는축을정해진한계이상으로가장비가손상되는것을막기위해쓰인다. 이스위치없이도장비를사용할수있지만작은실수로비싼장비를손상시킬수있다. 축에는홈스위치를장착하는것이좋으며 Mach3 는모든축을홈으로옮길수있다. 이것은장비에전원이 on 일때마다실행될필요가있으며이로써현재의위치가어디인가를알려준다. 만약홈스위치가없다면눈으로시작이될만한위치를잡아야한다. 축의홈스위치는어느좌표점이던가능하다. 그러므로홈스위치가반드시 Machine Zero 좌표가될이유는없다. 각축에는 3 개의스위치를쓸수있다.( 예 : 양끝의리밋스위치와홈스위치 ) 그러므로 3 축밀링머신은이스위치들을위한총 9 개의병렬포트입력핀을필요로할것이다. 그림 4.6 리밋 그러므로오직 5 개의입력핀을가지고있는병렬포트로서는쉽지않은일이다. 그래서이런문제는아래의 3 가지방법으로해결할수있다. 1. 리밋스위치가외부로직회로 ( 또다른드라이버보드회로 ) 에연결이되고이로직은리밋스위치가작동되면회로를차단시킨다. 각기분리된스위치는 Mach3 에입력신호를준다. 2. 하나의핀이한축의모든입력을공유하고 Mach3 는리밋의제어와홈위치감지를동시에담당한다. 3. 스위치들은키보드에뮬레이터로연결할수있다. 여기에서처음방법이가장좋은방법이며단지소프트웨어의설정으로기계적손상을막을수없다고생각하는고가의장비나고속의장비라면반드시사용해야할방법이다. 드라이버회로에연결된리밋스위치는눌렸을때동작을정지시킬수있다. 이것은최대거리를설정하지않는것보다안전하며사용자가한계점으로부터장비를안쪽으로조그할수있으나지원하는드라이브가있느냐에따른다. 작은장비라면 2 번째방법을써도된다. 이때 Mach2 는 3 개의축을운영하는데 3 개의입력이필요하고하나의리밋과홈스위치를공유함으로 2 개의스위치가필요로한다. 키보드에뮬레이터는병렬포트보다훨씬느린반응을보이지만저속의출력을내는장비의리밋스위치를위해서라면충분하다. 자세한아키텍쳐를원한다면 Mach2 customization manual 을참고하기바란다. 그림 4.7 두개의스위치를이용한 OR 로직 스위치 스위치를선택할때는몇가지고려사항이있다. 만약두개의스위치로입력을공유하려한다면두개가서로

36 연결이되어서둘중하나라도작동이될때로직신호 1 이되어야한다. 이것은어렵지않다. 만약그림 4.7 과같이연결이되어한개라도작동이된다면활성 (Active) Hi 신호를보낸다. 알아두어야할것은안정된동작을위해병렬포트의입력을순간정지해야한다. 스위치에서현저한전류를동반함에따라 470R 값정도나타나는데이는대략 10mA 정도의전류를주게된다. 스위치의배선이길어짐에따라노이즈를탈염려가있으니보호막이있는전선케이블로그라운드터미널을연결하는것도고려해볼만하다.( 장비의프레임에연결하는것은좋지않다 ) 만약 LED 와포토트랜지스터를이용한스위치를사용한다면일종의 OR 게이트를사용해야할것이다. 4.8 광센서스위치예제 광센서스위치는금속절삭작업시냉매제 (coolant) 와떨어져있을때제대로작동할수있고나무를밀링할때는먼지때문에고장을일으킬수있다. 장비에자석스위치는사용해서는안된다. 금속을절삭할때발생하는파편들이자석에붙을테니말이다. 스위치에대한작동재연성은스위치의질적우수성, 얼만큼튼튼하게장착되어있는가, 그리고스위치작용높이에따라결정된다. 그림 4.6 의예는정밀도가떨어지는경우다. 영점을잡을때는스위치의재연성이아주중요하다. 그림 4.9 기계적정지로과잉이송을방지한다. 과잉이송이란스위치가작동된후의움직임을말하는데이것은축의움직임에대한관성때문에생길수있다. 그림 4.7 의광스위치같은경우스위치를작동시키는긴깃발이있을경우라면이런문제는없을것이다 스위치의설치위치 스위치의설치위치에대한선택은절삭시의파편이나먼지로부터떨어진곳에설치하고잘휘어지는배선을이용해서설치한다. 예를들어그림 4.6 과 4.8 과같이스위치는움직이는케이블이있어야함에도불구하고둘다테이블의아래에위치하여잘보호되고있다. 자이때하나의케이블안에여러개의축과연결된배선을넣는것이간편하다는것을볼수있다. 모터선과스위치선을복선케이블로공유하는것은삼가하라. 두개의분리된케이블을함께놓고사용하고싶을수있으나 그림 4.10 X=0 Y=0 위치 이것은양쪽모두보호막으로싸여져있을때문제가발생하지

37 않을것이며보호막은드라이브회로에그라운드되어야한다 Mach3 상에서공유된스위치의사용방법 그림 4.11 일단두개의리밋스위치를하나의입력핀에연결한다. 그리고기준스위치가있는방향으로축을움직일수있도록 Mach3 에서설정해준다. 축의끝에있는리밋스위치는홈스위치의기능을동시에담당한다. 정상적이라면, mach3 는스위치가작동될때축은움직임을멈추고리밋스위치가작동됐다는메시지를화면에나타낼것이다. 다시축을움직이게하려면다음을참고하라. 1. Setting 화면 ( 탭 ) 에있는 Auto limit override 버튼이 on 되어있을때. 이런경우 Reset 버튼을누르고스위치로부터약간뒤로물러나도록조그한다. 그리고난후기준점을설정한다. 2. Override limits 버튼을클릭한다. 화면상에빨간색 LED 가깜빡이는것이보일것이다. 이때다시 Reset 버튼을누르고조그하여스위치로부터떨어지게하면자동적으로깜빡임이사라지게된다. 다시장비의기준점을설정해야한다. 한번의입력으로리밋스위치를덮어쓰기 (override) 하라고정의할수있다. 주의 : Mach3 에서조깅하는속도가제한되어있지만주의하지않으면위의두경우모두축이물리적정지장치에충돌할수있기때문에조심하기바란다 기준점정하기 G 코드를실행하거나버튼을눌러서기준점으로축을움직인다면, 주어진속도로홈스위치방향으로이송할것이며결국스위치를누르게된다. 그리고스위치가작동되면이송하던축이반대방향으로살짝후진하여스위치로부터떨어진다. 기준점을설정할때는리밋에대한개념이적용되지않는다. 축의기준점이설정되고 0 이나혹은 Config-State 대화상자저장된어떤값이축 DRO 창에장비의절대좌표값으로나타나게된다. 만약 0 으로설정한다면장비의절대좌표역시 0 이된다. 만약기준점이마이너스방향으로간다면, 마이너스값이 DRO 창에나타날것이다. 이것이의미하는것은마이너스값만큼리밋으로부터떨어져있다는것이다. 이로서축의이송거리를낭비할수도있지만홈으로조그할때실수로리밋스위치를작동시키지는않을것이다. 이문제를해결하는또다른방법으로소프트리밋을생각해보기바란다. 만약홈스위치를작동되게한후살짝뒤로후진하게 (Jog off) 하지않으면원하는방향의반대로이송하게될것이다. 이때별개의홈스위치가있거나축의기준점끝에있다면상관없다. 하지만축의반대편에있고 Mach3 가리밋스위치의공유된사실을모른다면홈스위치를넘어충돌할때까지이송하게될것이다. 때문에기준점을설정하기위해서는반드시스위치에닿아작동된후주의하여뒤로후진하라. 이런문제로걱정이된다면 Mach3 를자동으로후진할수없게설정할수도있다

38 4.6.6 기타홈스위치, 리밋스위치옵션과힌트 리밋스위치근방에있지않은홈스위치 이송의한계점에홈스위치를두는것이편리하지않을수있다. 커다란버티컬밀링머신이나플레너밀링머신을예를들어보자. Z 축칼럼 ( 기둥 ) 의이송이 8 피드정도가되고천천히움직여장비전체의절삭작업에무리를주지않는다고한다. 하지만홈위치가칼럼의맨위에있으면느린동작으로기준점을찾기위해 16 피드정도를느리게움직여야할것이다. 만약기준점이중간정도에있으면이송시간은절반으로줄것이다. 그런장비는대게 Z 축에별도의홈스위치가있을것이고, 기준점설정이후, mach3 의축 DRO 에어떤값을넣어서머신 0 점을만들어칼럼의최고높이를설정할것이다. 분리된고정밀도의홈스위치 X, Y 축에정밀도를자랑하는장비를사용한다면그에상응하는정밀도의홈스위치를사용해야할것이다. 여러축의리밋스위치들을같이연결할때 Mach3 는어떤축에어떤스위치가작동되어있는지구분하지못하기때문에모든리밋스위치들은 OR 로직으로연결되고하나의리밋입력핀으로전달된다. 각축은이때입력핀에연결된각각의기준스위치를가질수있다. 3 축을가진장비는그래서 4 개의입력만있어도되는것이다.( 홈 3 개리밋 1 개 ) 여러축에홈스위치들을같이연결할때 Mach3 의입력단자가정말모자란다면모든홈스위치를 OR 로직으로만들고모든홈입력신호를같게한다. 이런경우단지한번에한축씩기준점을정할수있다. 이때 REF 버튼은스크린상에서제거한다. 그리고홈스위치들은그것들의축상에서이송의끝위치에있어야한다. 슬레이브 (Salving) 겐트리타입의밀링장비에서한개의축에모터를두개사용한다면, 예를들어 Y 축으로움직일때양쪽에서모터를움직여이송한다면모터를정의할때하나는 Y 또다른하나는 A 로정의하여 A 를 Y 에슬레이브로설정해놓고작동시키면된다. 5 장 Mach3 설정참조. 홈스위치와리밋스위치를양쪽모두에설치한다. 일반적으로 Mach3 에의하여 Y 와 A 는모두동일한스탭과방향으로이송하게된다. 기준점설정을할때같은방향으로움직여두스위치에동시에닿은후뒤로살짝물러나는데이때전원이 off 된후의축들의직각을교정하는데도움이될수있다. 4.7 스핀들컨트롤 Mach3 가스핀들을제어하는방법은아래와같은 3 가지가방법이있다. 또다른방법으로는이제어법들을무시하고그냥매뉴얼로조작할수도있다. 1. 모터의 On( 시계방향혹은반시계방향 ) 과 Off 를릴레이 / 접지제어한다. 2. 모터가스탭과방향펄스로제어된다. ( 스핀들모터가서보일때 ) 3. 모터가 PWM(pulse width modulation) 신호에의해제어된다. 1.On/Off 모터제어 M3 와스크린버튼은스핀들의회전방향이시계방향이되도록한다. M4 는반시계방향이되게한다. M5 는스핀들이멈추도록한다. M3, M4 는프린터포트이출력핀과연계하여외부출력신호를작동시키도록설정할수있다. 그리고난후릴레이등을통하여모터를장비에연결하여사용할수있다

39 이것이비록쉽게보이겠지만실제로는상당한주의를요구한다. 실제스핀들을반대방향으로사용할일이없다면 M3 와 M4 를같은방향으로만들거나 M4 를연결하지않도록한다. 분명한것은시계방향과반시계방향을같이동작하게만들어에러가발생하는상황이생길수있는데이때모터의접촉기로인해접지사고로파손될수있으니조심하기바란다. 또다른어려움중의하나는, G 코드는 M3 가스핀들이시계방향으로회전하는중에 M4 명령을내릴수있게되어있다는것이다.( 혹은반대의경우도가능 ). 만약스핀들이 AC 모터고위와같이에러가발생하는상황이라면 AC 퓨즈가터지거나혹은서큐잇브레이크 (circuit breaker) 를작동시킬것이다. 안전을위해서컨텍터에시간차를두고작동할수있게하거나혹은인버터 (inverter) 를장착하여모터의회전방향을바꿀수있도록한다. 2. 모터의스탭과방향제어. 만약스핀들모터가서보모터이며스탭과방향을가진다면두개의출력신호로속도와방향을설정할수있다. Mach3 는스핀들과모터사이의기어박스나풀리에대한계산을하게될것이다. 자세한사항은 5 장모터회전에서기술한다. 3. PWM 모터제어 스탭과방향제어를대체하는것으로, Mach3 는요구되는최고속도의퍼센트로듀티싸이클 (duty cycle) 을정하는 PWM 신호를출력할수있고 ( 예를들어 PWM 신호가 0% 일때 0V, 50% 일때 5V, 그림 4.12 대략 20% 일때 PWM(pulse width modulation) 신호 100% 일때 10V) 이것을다양한주파수를사용하는인버터와함께인덕션모터 (induction motor) 에서사용할수있다. 또, PWM 신호는간단한 DC 속도제어에서정류소자 (triac) 를작동시키도록유도할수있다. 그림 4.12 와 4.13 은진폭 (pulse width) 이대략주기의 20% 일때와 50% 일때다. PWM 스핀들속도신호를 DC 전류로바꾸기위해서는펄스신호가변환되어야한다. 그러므로 PWM 신호의평균을찾는회로가사용될것이다. 회로는단순한콘덴서 (capacitor) 와저항기로구성할수도있고혹은 1. 얼마만큼진폭과최종전압과의관계를선형으로만들고싶은가 2. 진폭 (pulse width) 을변형시키는반응속도에따라회로를복잡하게구성할수도있다. 값싼 PWM 속도제어회로는 그림 4.13 대략 50% 일때진폭변조신호 (pulse width modulation) 보통메인으로부터보호되어있지않기때문에주의를요한다. 자세한사항은 Mach2DN 싸이트에서찾을수있으며또는 PWM converter 나 PWM Digispeed 라는단어를검색어로하고 google 과같은검색엔진을사용하여원하는자료를찾아보기바란다

40 PWM 신호는스핀들스탭핀상의출력이다. 모터의시계방향, 반시계방향을사용하는모터를저속으로사용할때와전원을끌때세심한주의를기울여야할것이다. 주의 : 많은사용자들이 PWM 혹은변속스핀들드라이버를사용할때장비축움직임에방해가되거나리밋스위치센싱을방해하는전기적노이즈가있음을발견하게된다. 이런경우우리는옵틱컬보호장치가있는브레이크아웃보드를사용하길강력히권고하는바이며케이블을커버에잘입히고컨트롤케이블로부터파워케이블을좀떨어진곳에서운영하라고권한다. 4.8 냉매제 (coolant) 대상물의절삭시생기는과열을막기위한쿨런트밸브나펌프는출력신호를사용하여제어할수있는데스크린의버튼이나혹은 M7,M8, M9 으로제어가능하다. 4.9 나이프 (knife) 방향컨트롤 로터리축 A 는회전하여나이프와같은툴이 X 와 Y 의 G1 움직임방향으로근접선을형성할수있도록한다. 이렇게함으로써비닐이나천도재단할수있게된다. 주의 : 현재의버전에서는이기능이호 (arc ; G2/G3 동작 ) 를만들지않는다. 연이은 G1 동작으로커브를프로그램하는것은여러분의몫이다 디지타이징프로브 (digitize probe) Mach3 에디지타이징프로브를연결하여모델디지타이징시스템을만들수있다. 프로브 ( 탐침 ) 가대상물에접촉하면입력신호를보내오고레이저와같은비접촉프로브에리딩 (reading) 하는것을요청하는출력신호를준비한다. 프로브의끝은정확한구형이어야하며.( 혹은구의일부모양이라도갖추어야한다 ) 스핀들위치의정중앙에장착되고 Z 방향으로일정한거리에고정되이있어야한다. 비금속재료를스캔하기위해서는팁이모든방향으로약간씩휠수있는상태가되어야하며동시에브레이크스위치같은것이장착되어야한다. 프로브가자동툴체인저를이용한툴에사용된다면프로브장치는무선이되어야할것이다. 이러한요구사항들은개인이직접프로브를제작하고자하는이들에게상당히어려운과제가될것이며상업용프로브는상당히고가이다. 계발자의기능이향상이되어레이저프로브를사용할수있도록되어있다 선형 (glass scale) 인코더 Mach3 는, 수직위상신호출력이가능한인코더가연결되어있다면, 4 쌍의신호를입력받는다 ( 그림 4.15 와같은인코더 ). 그리고이것은인코더전용 DRO 창에위치를표시해준다. 이값들은주축 DRO 들로부터값을불러오거나저장할수있다. 그림 4.14 수직위상신호

41 인코더의내부구조는줄이그어져있는유리격자부분과 (10 마이크로간격 ) 그사이사이같은사이즈의분리된투명한부분이있다. 격자를통해포토트렌지스터에빛이쏘여지면그림 4.15 와같이신호가생성된다. 한주기는 20 마이크로길이가된다. 첫번째신호로부터 5 마이크로떨어진포토트렌지스터는 A 로부터 ¼ 주기인 B 신호를생성한다. 전체적인이해에관한설명은상당히길다. 그러나신호의변화는 5 마이크론단위로변하니최소분해도는 5 마이크론이란것을알것이다. 그리고변화의순서로어느방향으로움직이고있다는것도알것이다. 예를들어 A 가 hi 일때 B 가 hi 에서 lo 로간다면시작으로부터왼쪽으로간다는것을알수있을것이다. 그림 4.15 Glass scale encoder Mach3 는논리신호를원한다. 어떤인코더는 ( 일부 Heidenhain Model) 아날로그싸인파형 (sinewafe) 을만든다. 이때쓸만한전자회로는 5 마이크로보다더높은분해도로더많은격자를형성시킨다. 이렇게하고싶다면증폭기나비교측정기같은장비를이용하여파형을네모로쪼개야한다. TTL 출력인코더는직접병렬포트의입력핀에연결이되지만노이즈로인해오류를범하게할수있으므로 Schmitt trigger chip 같은장치를경유하여연결시키는것이바람직하다. 글레스스케일은내부에드라이브칩과광원을위해서직류전압 ( 보통 5 볼트 ) 을공급받는다. 주의 : a. 아주작은백레쉬나기계적드라이브의용수철은서보를불안전하게만듦에따라리니어스케일을서보드라이브의피드백인코더로사용하기쉽지않다. b. 서보모터의회전인코더를인코더 DRO 에연결하는것은쉽지않다. 이것은사실위치판독기로수동조작하는것에는생각해볼만하다. 문제는서보모터에쓰이는드라이브안의 0 볼트는 PC 나브레이크아웃보드의 0 볼트와같지않다는것이다. 둘을같이연결하면문제를발생시킬수있다. c. 선형축에선형인코더를사용하는최대잇점은계측의정밀도나스크류, 벨트등등에연계하지않는다는것이다 스핀들인덱스펄스 Mach3 는스핀들의회전에대한펄스입력신호를받는다. 이로써, 스핀들의실제속도를표시할수있고, 툴의움직임좌료를나타내며, 스레드 (thread) 절삭을할때사용할수있다. 이것은분당출력보다는회전당출력을제어하는데사용할수있다

42 4.13 펌프충전 펄스모니터 Mach3 는주파수대가 12.5kHz 인펄스를정상적으로작동할때한쪽이나양쪽병렬포트에계속출력한다. 이신호는 Mach3 가로딩되지않았거나 EStop 모드이거나혹은펄스제너레이터가어떤고장일때는발생하지않는다. 그리고이신호는축과스핀들드라이브등을작동시키는다이오드펌프를통해콘덴서를충전할때사용한다. 이기능은상업용브레이크아웃보드에종종적용이된다 기타다른기능 Mach3 는 15 가지의 OEM Trigger 입력신호를받을수있는데이것은여러분각자의사용을위해지정할수있다. 예를들어사용자가만든메크로를이용하여테스트할수있거나, 버튼클릭을시뮬레이션할때사용할수있다. 추가로, 매크로사용을인가하는 4 개의사용자입력을이용할수있다. Input #1 은파트프로그램의운영을정지시키는데사용될수있다. 장비의가드에연결이되어야할것이다. 입력에뮬레이션구조의자세한사항은 Mach3 Customisation wiki 에나와있다. 셋업창은섹션 5 에정의되어있다. 릴레이작동출력은스핀들에사용하지않으며쿨런트 (coolant) 는여러분에의해작동되고작성된매크로에의해제어된다. 마지막당부여기에나온모든입출력에관한것은설령두개의병렬포트를사용할지라도한꺼번에모든것을제어하기는곤란할것이다. 만약원하는모든입출력을극대화시키고싶다면 ModBus 장치사용을해야할것이다

43 5.Mach 3 를장비와드라이브에맞게설정하기. 만약장비와그것을운영하는 Mach3 컴퓨터를구매했다면이번장은읽지않아도된다. 장비공급자는 Mach3 를설치및설정을끝냈을것이고어떻게사용하라는것만알려줄것이니말이다. Mach3 의설치및설정방법을알리는지침서를페이퍼카피해서가지고있기를권장한다. 만약어떤경유에의하여 Mach3 를처음부터새로재설치하는것에대비하여기존의설정데이터를잃어버리지않도록반드시백업해두기를권장한다. 장비의각프로파일은.xml 파일에있다. ( 예, Mach3mill.xml) 5.1 설정에관한전략 이번장에서는설정에관한세부사항을기술한다. 동시에하나씩진행하는테스트를따라가다보면이것이얼마나간단명료한지알게될것이다. 이번장은한번읽어보고다시컴퓨터와장비를이용해서해보는것이바람직하다. 기술한내용은 Mach3 가전혀설정되지않은상태혹은장비없이진행한다는가정하에 3 장에서했던것과같이진행한다. 이번장의내용은상위메뉴바의 Config 메뉴대화창안에모두있다. 5.2 초기설정 첫대화창으로 Config > Ports and Pin 을살려보자. 이창은여러탭이있지만모양은아래그림 5.1 과같다 포트의주소설정 그림 5.1 Ports Setup and Axis Selection 탭 만약컴퓨터가하나의병렬포트만있다면 ( 대부분그렇지만 ) 0X378 (16 진수 378) 포트 1 의기본어드레스는거의정확할것이다. 그렇지만모터에전원이공급되는데도만약제어가안된다면아래의내용을참고하고 메모 [DP9]: 시작 제어판 시스템 하드웨어탭 장치관리자 포트 해당포트더블클릭 리소스탭의설정부분에서확인가능

44 확인해보기바란다. 하나이상의 PCI 카드를장착해서사용한다면어느주소를사용하는지알아야한다. 다음의단계에서찾을수있다. Windows 의제어판을실행해보라. 그리고시스템을열어하드웨어탭을클릭하고장치관리자버튼을누른다. 포트 (COM&LPT) 아이템을확장한다. LPT 나 ECP 포트를더블클릭한다. 새로운팝업창이나타나면리소스탭을연다. 첫줄 IO 범위란의네개의숫자가사용할주소다. 값을따로적어두고창을닫아라. 주의 : 다른 PCI 카드의설치및제거가프린터포트를건드리지않아도주소를바꿀수있으니주의하기바란다.. 만약두번째프린터포트를장착하여사용하고싶다면위의내용을다시반복한다. 장치관리자및제어판모두를닫는다. 그럼 5.1 그림과같이창에포트주소 (Port Address) 를입력한다그리고 0x 는쓰지않는다. 필요하다면포트 2 도값을입력하고 Enable 박스를체크하면된다. Apply 버튼을눌러값을저장한다. 이것은중요하다. Apply 버튼을누르지않은상태에서, 어떤값을어떤탭에넣더라도이것은자동으로저장되지않는다 엔진주파수정의 Mach3 드라이버는 25,000Hz, 35,000Hz, 45,000Hz. 에서작동할수있는데이것은 Mach3 를운영할때프로세서의속도에따라그리고다른프로그램으로인한부하의정도에따라설정할수있다. 필요한주파수는어떤축이던최고속도로드라이브할때의최대주파수비율에달려있다. 25,000Hz 가스테퍼모터시스템에서는적절하다. 10 마이크로스탭을지원하는 Gecko 201 같은경우 1.8 도의표준스탭모터를 750RPM 으로회전시킬수있을것이다. 고분해도샤프트인코더를가진서보모터의경우고주파율을필요로한다. 자세한사항은모터튜닝에기록되어있다. 1GHz 의클럭스피드를가진컴퓨터는분명 35,000Hz 에서훌륭히돌아간다. 그러니이속도보다낮은컴퓨터를갖고있지않는이상이것을선택해서높은스탭비율로사용할수있다. Mach3 의데모버전에서는 25000Hz 에서만작동될것이다. 그리고 Mach3 프로그램을강제로종료했다면다시실행할때 25,000Hz 로복귀된다. 실제사용중인시스템의주파수는 Diagnostics 스크린에서확인할수있다. 절대로 Apply 버튼을누르는것을잊어서는않된다 기타특수기능정의 특별한설정을위해체크박스에표시할일이있을것이다. 대부분그와연관된하드웨어를장착할것이며사용설명이같이있을것이다. 5.3 사용하게될입출력신호의설정. 이제기초적인설정은성립하였으므로어떤입력과출력신호를사용할지정의를해보고자한다. 어떤프린터포트를사용할지, 어떤핀번호를지정할지등등을정의내려보자. Mach3 를사용할수있는브레이크아웃보드라면어떻게설정할것인가에대한가이드라인을제시해주거나이미연결에대한정의가내려진설정프로파일 (.XML) 파일을제공할것이다 축그리고스핀들출력신호설정 그림 5.2 와같이 Output signal 탭을본다. X,Y 그리고 Z 축이어디포트에뱡향과스탭핀이각각연결되어있는지입력해준다. 그리고각축의 Enable 란을클릭한다. 만약로터리회전축이나슬레이브축이있어도 메모 [DP10]: 대체적으로 Mach3 폴더안에있으며 mach3mill.xml, mach3turn.xml, mach3router.xml 등등각각의프로파일로구성하며이곳에설정값들이저장되어있다. 메모 [DP11]: 만약여러개의전선이하나로쉴딩되어있어구분하기힘든경우스탭핀넘버와방향핀넘버를 Mach3 가자동으로찾을수있도록도와주는기능이있으니참고하기바란다

45 설정해주어야한다. 스핀들이매뉴얼로작동되는것이면설정하지않아도된다. 그림 5.4 축과스핀들의모터출력핀정의 스핀들속도가 Mach3 에의해제어된다면 spindle 을 enable 시켜주고스탭핀과포트를설정해준다. 반드시 Apply 버튼을누르는것을잊지않는다 입력신호설정. 자 Input Signal 탭을선택해보자. 그림 5.5 와같을것이다. 우리는 4.6 장의계획중하나를선택했다는가정하에다음을기술한다. 1 번의전략과같이리밋스위치가같이연결이되어있고 Estop 을작동시키거나전자회로에의해축을멈추게한다면리밋입력란에어느것도체크하지않는다.. 그림 5.5 입력신호 (input signals) 탭

46 2 번전략이라면아마 X, Y 그리고 Z 축에홈스위치가있을것이다. Home 박스에체크를하고포트핀을정의해준다. 리밋과홈스위치를겸해서쓴다면각축에 Limit ++, Limit -- 박스를체크하면된다. Input 1 은특별한항목으로안전가드가없을때파트프로그램의진행을차단할수있다. 나머지 3 개는, 그리고 Input 1 이가드인터록에사용하지않을경우, 사용자의선택에따라사용할수있으며매크로코드로테스트될수있다. 나중에각자한번시험해보도록한다. Input 4: 외부로부터누름버튼스위치를연결하여 Single Step 기능을만들수있다. Index Pulse : 장비스핀들의회전으로부터오는펄스신호센서가있다면체크한다. Limit Override : Mach3 가리밋스위치를제어하고외부로부터연결된버튼이있어리밋으로부터조그한후스위치를 off 할수있는환경에있다면이것을체크한다. 외부버튼이없다면그냥스크린버튼을이용해서동작시킬수있다. Emergency Stop 상자는반드시체크되어야한다. OEM Trigger : 화면에버튼이보이지않는상태에서 OEM 버튼기능을가능하게하려할때체크한다. Timing : 하나이상의슬랏이나마크가있는스핀들센서가있을때체크한다. Digitize : 만약프로브 ( 탐침 ) 을연결하고싶다면를체크한다. Torch Height Control : 플라즈마봉으로높이조절이필요할때체크한다. Encoder #1 - #3: 글레스스케일인코더가장착되어있어축의위치를측정할때각축에연관된인코더를체크한다. 단, 서보시스템방식의서보모터인코더일때는이것을체크하지않는다. 만약하나의프린터포트가있다면 5 개까지입력이가능하다. 포트가 2 개있다면 10 개가될것이다. 위에서설명한바와같이, 리밋과홈스위치는서로공유될수있다. 알아둘것은, 인코더는축당두개의입력이요구된다. 입력신호부의부족은흔한일이기때문에물리적 Limit Override 스위치같은장치는사용하지않는것이도움이될것이다. 또한몇몇입력신호를위해서키보드에뮬레이터를고려해보는것도괜찮을것이다. Apply 버튼을눌러설정한데이터를저장하는것을잊지말라 에뮬레이션입력신호 에뮬레이션을입력신호로사용하려한다면 Port/Pin 번호나 Active Hi, Lo 신호는생략해도좋지만 Hotkey 칼럼은잊어서는않된다. Hotkey 값에대응하는코드가 Key-down 메시지에전달되면신호처리는 active ( 작동 ) 상태가될것이며반대로 Key-up 메시지가전달되면 inactive ( 처리불가 ) 상태가될것이다. 일반적으로 Key-up, Key-down 신호는 그림 5.6 Output Signals

47 입력부에연결된스위치에의해작동하는키보드에뮬레이터 (Ultimarc IPAC 혹은 Hagstrom) 에서받는다. 이로서, 프린터포트에있는여유분의핀수보다더많은스위치의센싱을가능하게하지만스위치가작동할때상당한시간이지체되고, 때로는 Windows 에의해 Key-up, Key-down 메시지가나타나지않을수도있다. 에뮬레이션신호는 Index 나 Timing 을위해사용될수없으며 Estop 으로사용되어서는않된다 Output Signals( 출력신호 ) 그림 5.6 과같이필요한출력신호를설정한다. 모든축드라이브가 Enable output 에연결될수있음에따라아마도한개의 Enable 출력을사용하게될것이다. 사실, Charge pump/pulse 모니터기능을사용하고있다면해당 output 으로부터축드라이브를작동시킬수있다. Output# 신호는스핀들, 쿨런트펌프나혹은밸브의시작정지제어를위해사용하거나개인설정의 Mach3 버튼이나혹은매크로의제어를위해사용한다. 만약브레이크아웃보드가 Mach3 의정상적운영을지속적으로확인하기위한펄스신호입력을받는다면 Charge pulm 라인은활성화되어정의내려져야한다. Charge Pump 2 는두번째포트에연결된또다른브레이크아웃보드가있을경우나두번째포트자체를점검할때사용한다 인코터입력설정 Encoder/MPGs 탭은선형인코더의분해능과, 연결에대한설정이나혹은축을조그하여움직이는 MPG(Manual Pulse Generator) 에대한설정을위해사용한다. 그림 5.7 Encoder Inputs. Config>Ports&Pins 의구체적설명을위해여기서다루어질것이다. 이창에서는 active Lo, Hi 가필요하지않는데그것은인코더의카운트가반대방향으로간다면단지 A 와 B 에할당된핀을바꾸면된다 인코더 Counter per unit 값은인코더의분해능에대응하여설정되어야한다. 그러므로 20 마이크론스케일을가지는선형인코더는매 5 마이크로마다카운트할수있는데 ( 수직위상신호를이용하여 ), 그것은단위 (mm) 당 200 번카운트할수있는것이다. Inch( 인치 ) 단위로환산하면인치당 200X 25.4=5080 카운트가될것이다. Velocity 는

48 사용되지않는다 MPGs Couter per unit 값은수직위상신호의계산된숫자로정의내려지는데, Mach3에서 MPG의움직임이보여지기위해생성되는값이다. 100CPR(cycle per rotation) 인코더는값이 2 정도가적절할것이다. 높은분해능을원한다면, 기계적감도를갖추기위해값을더올려야할것이다 CPR 인코더에서값이 100 정도에서도잘운영되는것을볼수있다 스핀들의설정 다음으로아래그림과같이 Spindle Setup 탭을보자. 여기에서는어떻게스핀들과쿨런트 ( 냉매제 ) 가제어되는지정의한다. 스핀들을 on/off 하거나 PWM 신호를이용하여속도제어를하거나혹은스탭과방향신호를제어하는것을 Mach3 가할수있게하거나, 아니면직접제어할것인지선택할수있다. 대화창은아래그림과같다. 그림 5.8 스핀들셋업 Flood Mist Control 냉매제제어코드 M7은액체냉매제를 (flood coolant) on 시킬수있고 M9은분무기형냉매제 (mist coolant) 를 on 할수도, 또모든쿨런트를 off 할수도있다. 위의그림에서 Flood Mist control 섹션을보면어떤출력핀을사용하여기능을활성화시킬지예를볼수있다. 출력을위한 Port/Pins 는이미 Output signals 탭에정의내려져있다. 이기능을사용하고싶지않다면단지 Disable Flood/Mist relays 란을체크하면된다 Relay Control - 스핀들릴레이제어 만약스핀들속도를손으로 ( 매뉴얼로 ) 제어하거나 PWM 신호에의해제어된다면 Mach3 는방향과, 언제시작, 정지할지를두개의출력을사용해서정의할수있다. 이두개의출력을위한포트 / 핀은이미 Output Signals 탭에설정되어있다. 여러분이스탭과방향으로스핀들을제어한다면위의제어들은필요가없다. M3, M4, M5 는자동으로생성되는일련의펄스를제어하게된다. 만약사용을원하지않으면 Disable Spindle Relays 를체크한다 Motor Control - 모터제어 만약스핀들을 PMW 이나스탭과방향에의한제어가되게하려면 Use Motor Control 을체크한다. 그리고 PWM

49 control 이나 Step/Dir Motor 중하나를선택한다. PWM Control PWM 신호는디지털신호다, 사각파형의폭은시간의퍼센트가되고최고속회전할때의퍼센트로나타난다. 예를들어모터와 PWM 드라이버가있고모터는최고속력 3000rpm 이라고할때그림 4.12 를참고로하면 3000X0.2(20%) ==600rpm 이된다. 같은이유로그림 4.13 을참고하면 1500rpm 이될것이다. Mach3 는펄스폭범위와사각파형주파수높이범위사이에서타협점을찾아야한다. 주파수가 5Hz 라고한다면 25,000 Hz 커널스피드에서운영되는 Mach3 는 5,000 가지의속도를출력할수있다. 10Hz 로간다면 2500 가지로줄어들지만그래도 1 혹은 2 RPM 분해능에이르게된다. 사각파형의저주파수가시간을증가시켜모터드라이브에속도변화가요구된다는것을알리게된다. 5 와 10Hz 사이에서타협점을찾게되고이때선택된주파수는 PWMBase Freq 에입력이된다. 드라이브와모터들에는최저속도가있다. 일반적으로쿨링팬이저속에서는효율적이지못하기때문에높은토크와높은전류가그와반대로요구되는것이다. Minimum PWM% 상자는 Mach3 가 PWM 신호를출력하는것을멈추게할정도의최고속도에대한퍼센트를설정할수있도록한다. 알아두어야할것은 PWM 전자회로드라이버는최저속도에대한설정이있을수있으며 Mach3 의풀리 (pulley) 설정은그에대한최저속도를셋업할수있게한다. 일반적으로풀리의리밋을 Mininum PWM % 값이나하드웨어리밋보다살짝높게설정하여속도를제어하거나혹은단지멈춰버리는것을방지하고에러메시지를보낼수있다. Step/Dir Motor 이것은서보드라이버나스탭펄스에의해제어되는변속드라이버가될것이다. Mach3 풀리 (pulley) 설정 ( 설정참조 ) 을사용하여모터나혹은회로에필요한최저속도를정의한다 Modbus Spindle Use Step/Dir as well Modbus : 스핀들제어 Modbus 장치 ( 예 : Harmann ModIO) 상의아날로그포트를설정하게해준다. 자세한사항은여러분이가지고있는 Modbus 장치설명서를참고한다 General Parameters 일반적인파라미터 Mach3 는명령어를계속진행하기전에스핀들의시작혹은정지후에지연시간을제어한다. 이로서, 절삭이이루어지기전에스핀들에가속시간을주고, 소프트웨어적방어를제공하여시계방향에서반시계방향으로급격한전환을방지한다. 머무르는시간은초단위로입력한다. Immediate Relay off before delay 를체크하면 M5 가실행되자마자스핀들의릴레이스위치를 off 할것이다. 그리고체크되지않는다면회전이서서히지체될때까지기다리게된다 Pully ratios 풀리의비율 Mach3 스핀들모터의속도를제어한다. 스핀들속도는 S 문자를통해프로그램할수있다. Mach3 풀리시스템은기어박스셋팅이나혹은 4 개의각기다른풀리의연관성에대한정의를내리도록한다. 스핀들모터를튜닝한후야어떻게작동하는지이해하기가쉬울것이다. 자세한것은아래 에서참고하기바란다 Special function 특수기능 Laser mode 는피드비율에의한레이저의파워를제어하지않는다면항상 off 해둔다. Use Spindle feedback in sync mode 는체크하지않는다

50 Closed Loop Spindle Control 을체크하게되면 S 문자로명령되어진인텍스 / 타이밍센서에의한실제스핀들속도와소프트웨어가읽는값을매칭시키려할것이다. 정확인스핀들속도는 Mach3Turn 을사용하는 CNC 선반장비에서중요한것이아니니체크하지않아도된다. 만약사용해야한다면 P, I 그리고 D 변수가 0 과 1 사이에서설정이된다. P 는루프 (loop) 의게인 (gain) 을제어한다. 그리고과도한값은입력하면속도는그근처의값에서불안정한속도변화를보이게될것이다. D 변수는제동시키는것에적용이되어속도의변화율을이용하여진동하는것을안정화시킨다. I 변수는실속도와요청된속도사이의차이를감지하여일정한상태의정밀도를유지시킨다. 이런값을들튜닝시키는것은 Operator > Calibrate spindle 에서열리는창을참고하면된다. Spindle Speed Average 가체크되면 Mach3 는실제의스핀들속도를유도할때몇번의회전에걸쳐발생하는인덱스 / 타이밍펄스사이의시간을평균화시킨다. 초기제어속도가느린스핀들드라이브를사용하거나단기적속도변화를주는제어에유용하게사용할수있을것이다 Mill Options 탭 Config>Ports&Pins 의마지막탭인 Mill Options 에대해알아본다. 그림 5.9 Mill Options 탭 Z-inhibit : Max Depth 값은 Z 가아래로움직일수있는최저값을나타낸다. Persistent 체크박스는 Mach3 가동작할때마다체크하게된다. Digitizing : 4 Axis Point Clouds 체크박스가활성화되면 A, X, Y, Z 축의상태가기록된다. Add Axis Letters to Coordinates 포인트클라우드파일에축의이름과함께데이터접두어를표시한다. THC Options : Allow THC UP/Down Control 은 THC 모드가아니어도작동하게한다. G28.1 No Initial Move 는초기움직임이없음을지시한다. Compensation G41, G42 : Advenced Compensation Analysis 가활성화되면좀더세밀한분석을하게되어복잡한형태를자를때 (G41, G42 를사용하여 ) 커터직경보정으로인해대상물에흠집을내는위험성을줄인다. Homed true when no Home switches : 글내용과같이시스템을이미기준점이잡혀있었던것처럼만든다. 이것은 Ports & Pins Inputs 탭에홈스위치가정의내려져있지않을때만사용한다

51 5.3.8 테스트하기 자이제장비를가지고간단한테스트를할만큼 Mach3 설정은끝마쳤다. 이제 Mach3Mill 프로파일을시작하고 Diagnostics 스크린탭으로가서화면을본다. 이곳에서입출력에관한많은 LED( 화면상의 ) 를보게될것이다. 확인해야할것은외부의 EMO 신호가비활성화되어있는지확인한다. ( 빨간색 LED 가깜빡이지않는다.) 쿨런트나혹은스핀들회전과관계된출력을사용하고있다면 Diagnostics 스크린상에서연관된버튼을사용하여스위치를 on/off 할수있다. 이때장비에서반응을보이거나혹은멀티미터기로전압을모니터할수있어야한다. 다음으로홈과리밋스위치를작동해본다. 신호가활성화되면화면상에서대응하는노란색 LED 가점등되는것을볼수있을것이다. 이런일련의테스트는여러분의프린터포트에연결된선이바르게연결되어있는지확신시켜주고입출력이혼선이되어있지않은지가르킨다. 두개의포트를사용하고모든테스트신호가그중하나에만나타난다면임시로설정한스위치의사용을고려해야할것이다. 그래서, 홈이나혹은리밋스위치들중하나가이임시스위치를경유하게하여작동의유무를판단할수있다. 이런테스트를한다면절대 Apply 버튼을누르는것을잊어서는않된다. 모든작동이확인됐다면다시복구하도록한다. 만약문제가발견되면어떤문제인지추려내야하는데이렇게함으로서작동을시작한후의오류를막을수있을것이다. 멀티미터가없다면로직프로브나혹은실제 LED 가있는 D25 어답터를구해서핀의상태를확인할수있다. 컴퓨터로들어오고나가는신호가정확하지않은지, 즉 Mach3 를작동할때오동작이있지않은지, 혹은 D25 에신호가가지않은지, 즉장비나브레이크아웃보드의배선이제대로되어있는지확인해야할것이다. 잘모르겠다면전문가에게문의하라고말하고싶다. 이런것에익숙해지면장비를운영할때무엇이문제인지스스로잘해결할수있을것이다. 5.4 단위설정. 기초적기능이작동된다는가정하에축드라이브에대한설정을해본다. 처음결정해야할것은단위를 mm 로할것인가 inch 로할것인가를정한다. 어떤것을설정하던파트프로그램은그에따라운영할수있다. 설정단위가시스템장비의단위와같다면더사용하기쉬울것이다. 예를들면볼스크류가만들어질때사용된단위등등. 그러므로, 0.2 인치의스레드 (thread) 를가진 (5tpi) 스크류는인치로설정하는것이유리하고반대로 mm 단위로만들어진리드 ( 볼 ) 스크류는 mm 단위가유리하게된다. 물론단위를환산해서적용시킬수도있지만이것역시고려를잘해야하는문제가될것이다. 그렇다고반드시작업하는단위가위에따라그렇게되야하는것은아니다. 그림 5.10 단위설정 설정방법은 Config > Setup Unit 에서설정한다. 한번설정한것은다음섹션에나오는모든것을다시설정하기전에는절대로바꾸면안되며함부로바꿀시에는모든것이엉망이될것이다

52 5.5 모터의튜닝 자ㅣ이제장비를움직일만한모든것은갖추어졌다. 이번섹션에서는축의움직임을셋팅하는것과 Mach3 에의해스핀들이제어된다면그것을셋팅하는것을알아본다. 각각의축에대한전반적인전략은 a) 툴이나혹은테이블의단위당움직임을위해얼만큼의스탭펄스를계산하는가와 b) 모터의최고속설정을정하는것그리고 c) 이때모터에필요한감 / 가속율을설정하는것이다. 한번에한축씩해보자. 주의할것은전원을인가하기전에브레이크아웃보드, 컴퓨처로가는배선이잘되었는지다시잘확인해보기바란다 단위대비스텝계산하기 Mach3 는각축이스탭당움직인거리 (mm 혹은 inch) 를자동으로계산하게할수있지만미세조정 (fine tuning) 을위해서남겨놓는것이좋을듯하니이번에는전박적인이론에대해논의해본다. Mach 3 가단위당움직임 (step/inch, step/mm) 에필요한스탭수는물리적움직임, 예를들면볼스크류의피치나스크류와기어사이의기어링, 스탭모터의속성에, 마이크로스탭핑이나서보모터의인코더혹은전자회로의전기적기어링에따라달라진다. 이제하나씩살펴보고다시이들에관해조합해본다 기계적움직임의계산 메모 [DP12]: 만약 X, Y 축에사용되는리드 ( 볼 ) 스크류의스팩이같다면한축을정의하고다른한축은값을복사하여넣으면될것이다. 메모 [DP13]: 초보자라면한번쯤은경험할수있는문제다. 본인역시드라이버보드와파워를태워본적이있어서남이야기처럼느껴지지않는다. 메모 [DP14]: 차후에설명하겠지만초보자가설정하기편한방법이다. 모터샤프트의회전을 ( 모터회전당 inch 혹은 mm) 통해한단위 (mm, inch) 만큼움직이는거리를계산하려한다. 아마도인치단위에서는회전율이더많고 mm 단위에서는더적을것이지만계산하는것에는차이가없다. 스크류와너트방식에서는스크류피치간의길이와스크류에감긴나사선이몇개인가를알아야할것이다. 인치스크류는 thread per inch (tpi) 로나타낼것이며이때피치는 1/tpi 다. ( 예 : 8tpi 의피치는 1/8 = ) 만약여러줄나사스크류라면실효피치값을구하기위해나선의수곱하기피치를하면된다. 실효스크류피치 (effective screw pitch) 란스크류가한번회전할때축이움직이는거리를가리킨다. 이제단위당스크류회전을계산할수있다. 단위당스크류회전율 = 1 / 실효스크류피치 만약스크류가모터에직접물려있다면이때는단위당모터회전율이된다. 그리고모터에벨트나체인으로연결되어있다면 Nm 을모터기어의톱니수로하고 Ns 를스크류기어톱니수로한다고할때 단위당모터회전율 = 단위당스크류회전 X Ns / Nm 이된다. 예를들면, 8tpi 스크류가 48 개의톱니를가진기어에물려있고 16 개의톱니를가진기어가모터에물려있다면이때모터샤프트피치는 8 X 48 / 16 = 24 가된다. 메트릭단위의예로, 두줄나사선스크류가있고나사산거리는 5mm 라고할때 ( 실효피치는 10mm 가된다 ) 이것이 24 개의톱니를가진기어에연결되어있고 48 개의톱니를가진기어가스크류에물려있다면 ( 단위당스크류회전율은 =0.1 이고단위당모터의회전율은 0.1 X 48 / 24 = 0.2 가될것이다. 렉피니언이나체인벨트방식도계산은비슷하다. 벨트는메트릭 (metric) 과영국식단위피치가보편적이며, 5, 8 mm 나 (3/8 ) 가일반적으로쓰인다. 렉의경우톱니의피치 (tooth pitch) 를알아야한다. 가장좋은방법은 50 에서 100 개의톱니폭을측정하는것이다. 알아두어야할것은표준기어는다어어미터피치 (diameter pitch) 로되어있기때문에 π (pi = ) 가들어가서길이가일반적유리수로나타나지는않을것이다

53 앞으로이것을톱니피치 (tooth pitch) 라고한다. 피니언, 스포라켓, 풀리등의톱니수를 Ns 로놓고이것이렉, 벨트, 체인등을견인한다면 단위당사프트회전율 = 1/(tooth pitch X Ns) 가된다. 예를들면, 3/8 체인에 13 개의톱니를가진기어가모터에샤프트에물려있다면단위당모터회전율은 1/(0.375X13) = 가된다. 수치상으로보면상당한속도를낼수있으므로추가적인기어를사용하여원하는토크를낼수있게해준다. 이예제의경우당위당모터회전율을기어박스의감소율로곱하기해야한다. 예를들어 10:1 비율의기어박스라면 가된다. 단위당모터회전율 = 단위당샤프트회전율 X Ns / Nm 로터리축 ( 예 : 4 축용로터리테이블 ) 에서단위는 도 (degree) 가될것이다. 이때웜기어 (worm) 비율로계산해야하며종종 90 : 1 비율이많다. 그러니모터에직접물린웜기어의한번회전은 4 도가되므로단위당모터회전은 0.25 가될것이다. 2 : 1 비율에서는단위당 0.5 가될것이다 회전대비모터스텝계산하기 일반적으로스텝모터는한회전시 200 스텝의분해도 (resolution) 를갖는다. 즉한스탭은 1.8 도가된다. 그리고서보모터의경우는샤프트에장착되어있는로터리인코더에의존해서분해도를생성한다. 이때인코더의분해도는 CPR(Cycle Per Resolution) 이라고표현한다. 두개의수직위상신호를출력하기때문에실재분해능은거기에 4 배의값을적용한다. 125 에서 2000 회의 CPR 을갖는다면이에대응하여 500 에서 8000 스탭당회전율을갖출수있게되는것이다. 메모 [DP15]: 보통 2 상모터의경우를이야기하며 0.9 도의분해능을갖는모터도있다 모터회전대비 Mach3 스텝계산하기. 스텝모터드라이버를사용할때마이크로스태핑이지원되는모터드라이버를사용하라고강력히권고하는바이다. 그렇지않고풀스텝 (full step) 이나 1/2 스탭 (half step) 만사용하는드라이버를된다면커다란모터를사용해는편이바람직할것이며일정속도이상의성능에서는공명 (resonance) 현상으로작업을성공적으로끝마치는데문제가생길수있다. 어떤마이크로스텝드라이버는고정된마이크로스텝 ( 일반적으로 10) 으로운영하며어떤것들은설정에따라다르게움직이기도한다. 10 마이크로스탭일경우 Mach 3 는한회전당 2000 펄스를축드라이브에전송한다. 어떤서보드라이브는모터인코더로부터수직위상 (quadrature) 신호당한펄스가되기를요구한다.( 만약 300 CPR 인코더라면한회전당 1200 스텝이된다.) 또다른것들은전자적기어로입력스텝에상수로곱하거나나뉘값을구하기도한다. 스텝수에곱하기를하여값을구하는것은 Mach 2 에상당히유용한데그것은고분해능인코더가달린작은규모의모터속도가 Mac3 가만들어내는최대펄스비율에의해제한될수있기때문이다 단위당 Mach3 스탭 결론적으로, Mach 3 의단위당스탭 = Mach2 의회전당스텝 X 단위당모터의회전수 아래그림 5.11 에서는 Config > Motor tuning 다이얼로그박스를보여준다. 설정하려는축을선택하기위해버튼을누르고계산된 Mach 3 steps per unit 값을그림처럼상자에넣는다. 넣을숫자가정수가될필요는없으므로가능한정확히기입한다. 절대로 Save axis Settings 버튼을클릭하는것을잊지말아라

54 그림 5.11 모터튜닝대화상자 최대모터속도설정 Config > Motor 윈도우에서 Velocity 슬라이더바를움직임에따라시간대비 velocity( 속도 ) 를짐작할수있는그림이나온다. 축은가속했다가그다음감속한다. 일단 Velocity 를최대로놓는다. Acceleration( 가속 ) 슬라이드바를움직여감가속도를조정해본다. 각슬라이더바를움직임에따라상자안의대응값또한변하는것을볼것이다. Velocity 는단위당초로표시되고 Accel 은단위당초의제곱으로표시된다. 가속도의값은 Gs 로도나타나는데이것은테이블이나혹은작업대상물에가해지는힘을나타낸다. 최대속도는 Mach3 가제공하는최대펄스율에의해제한된다. 예를들어 25,000Hz 와 2000 단위당스텝으로설정되어있다면, 가능한최대속도는 750 단위당초가될것이다. 이때의최대치란단지 Mach3 가최대로가동할수있는값이며실제로사용할때는직접시도를해가면서개인이판단하면된다 모터속도의실질적효용 단위당스탭을설정한후각축에대한설정을끝냈다. 이제대화창에서저장후빠져나와 Reset 버튼을누르면 LED 의깜빡임이사라진다. 다시 Config>Motor Tuning 으로가서축을선택한다. 슬라이드바를조절하여최대가용속도의 20% 정도로설정한다. 그리고모터를움직여보고만약빠르다고생각된다면다시창으로돌아가모터의속도를감속해본다. 반대의경우도마찬가지다. 커서 Up 키와 Down 키로속도를조절할수도있다. 움직임의방향이원하는방향과반대로간다면 a) Config>Ports&Pins>Motor Output 에서 Dir 핀에설정된 Low Acitve 설정을바꾸거나 b) Config > Motor Reversals 로가서혹시방향을반대로하지않았는지확인해본다. 다른방법으로는 A, B 쌍으로된모터의배선을바꿀수도있다. 만약스탭퍼모터에서높은피치의이상한소리를내거나덜덜거린다면결선이잘못이루어진것이거나혹은속도를너무빠르게설정해놓은것이다. 스탭모터의결선라벨링이가끔혼선을초래하기도한다. 모터를제공하는회사의매뉴얼을꼭참고하기바란다

55 만약서보모터가최대속력으로날라다니며드라이버에오류데이터를보낸다면전기자 (armature) 혹은인코더연결을반대로해야한다.( 그회사에서제공되는매뉴얼을확인해본다.) 한번구매하여한번에성공하길바란다. 대부분의드라이버는 1 마이크로최소펄스폭에서잘작동한다. 처음작동에서위의설명과같은증상이있다면스탭펄스가반대로설정되어있지않은지확인해보고펄스폭을대략 5 마이크로초 (microsecond) 로설정해본다. 스탭과방향인터페이스는매우단순하지만그래도이것역시일종의작업이라할수있기때문에한번잘못설정되면무엇이문제인지쉽게찾지못할수있다 모터의최대속도계산하기 최대모터속도를계산하고자한다면이번섹션의아래내용을읽어보기바란다. 축의최대속도에대한정의는여러가지로기술할수있다 - 모터에가할수있는최대속도 ( 아마도서보용으로 4000rmp 정도나혹은스텝모터용으로 1000rpm 일때 ) - 볼스크류에가할수있는최대속도 ( 길이, 직경, 끝부분이어떻게물려있는가등의영향 ) - 감속기어박스혹은벨트드라이브의최대속도. - 결함없이신호처리할수있는보드의최대속도 - 장비이송부위의윤활성을유지할수있는최대속도 위의처음두항목은여러분이공감할것이다. 제조자의기술적사양을참고해야하며스크류와모터에가할수있는속도를계산하고축의움직임에초당단위 ( 인치, 밀리 ) 거리를적용시킨다. 그리고이것을 Motor Tuning > Velocity 상자에값을넣는다 단위당스탭, 자동으로설정하기 축드라이버에사용하는기어박스의비율을계산할수없거나혹은스크류의정확한피치를잘모를경우가있을수있다. 이럴경우만약다이얼게이지나혹은캘리퍼같은것을이용하여움직이는축에장착하여실제얼마나움직였는지볼수있게하여그움직인값을옆그림 5.12 와같이진행하여실제얻을값을 Mach3 에저장하면된다. 옆의그림과같이 Set Steps per Unit 을누르고원하는축을선택한후 OK 를누르면다음창이나오고거기에움직이고싶은값을넣는다. 그러면축이움직이고여러분은축에장착한 DRO 혹은캘리퍼, 다이얼게이지등등, 실제움직인값을읽을것이다. 그러면그다음에나타날창에실제값을입력시키면여러분은설정이끝난것이다. 주의할것은 EMO 버튼을누를준비를한다. 왜냐하면초기얼마만큼움직이는지알수없기때문에충돌의염려가있기때문이다. 그림 5.12 자동설정 메모 [DP16]: 이것을두번이상진행해보고재연성을확인해보기바란다. 메모 [DP17]: 처음아주작은값부터시작하여차차큰값을넣으면충돌을미리방지할수있다

56 5.5.3 모터의가속도설정하기 관성과힘 어떠한모터도장비안에서즉석으로속도변환을할수없다. 회전체에는회전운동량을주기위해토크 (torque) 라는것이필요하다. 이힘으로변환된토크는장비의움직이는부분을가속하게된다. 이힘의일부가물론마찰력을이기고물체를절삭하는역할을한다. Mach3 는주어진비율로모터를감속또는가속시킨다. 모터에절삭, 마찰그리고관성력보다많은토크를가할수있다면아무문제없을것이다. 반대로그보다적은토크를가하게된다면스텝모터같은경우정지하거나서보모터같은경우서보의위치에러가증가할것이다. 서보의에러가아주클경우드라이버는결함상태를나타내거나그렇지않더라도절삭의정밀도에심각한영향을줄것이다 각기다른가속도값의실험 모터튜닝창에서각기다른가속도값으로장비를움직이고멈추고해본다. 낮은가속도에서는어쩌면모터의감 / 가속에서오는소리를들을수있을것이다 서보모터의에러를피해야하는이유 파트프로그램에의한장비축의움직임은두개나그이상의좌표값의조합으로이루어진다. 그러므로 X=0, Y=0 에서 X=2, Y=1 로움직인다고할때, Mach3 는 Y 보다 X 를두배의속도로움직이게될것이다. 이것은단지등속운동으로만조합할뿐만아니라감가속할때필요한운동관계를적용시킨다. 그러나가속되는모든움직임은가장느린축을기준으로이루어진다. 만약어떤축에지나친가속을설정한다면비록 Mach3 가그것을받아들이더라도현실적으로설정을따라가지못하여괘도를따라절삭할때정밀도가떨어질것이다 가속도값의바른선택 절삭대상의질량, 스크류와모터의관성모멘트, 마찰력과모터로부터의토크등에대한값을알때얼마만큼의가속값이필요한지계산할수있다. 볼스크류와선형레일제조자들은카탈로그에일반적으로필요한데이터값의계산방법을제시해준다. 장비가끌어낼수있는최고의성능을아주세밀하게분석하는수고가힘들다면적당히값을설정하면서기계에무리가가지않는방향으로하라고권고한다. 물론아주과학적이지는않지만어쩌면이것이이상적인사용이아닌가싶다 축의테스트및저장 마지막으로계속진행하기전에 Save Axis Settings 버튼을눌러저장하는것을잊지말아야한다. MDI 창에정의된 G0 를실행하여움직인계산값을확인해본다. 대략적인측정으로자같은것을이용하면된다. 더정확한것을원한다면 Dial Test Indicator(DTI) 와슬립게이지블록을이용한다. 예를들어 X 축을테스트하기위해 4 인치게이지블록을사용한다고가정한다. MDI 화면을이용하여인치단위와절대좌표 (absolute coordinates) 를선택한다. (G20 G90) 테이블의블록을셋업하고 DTI 프로브에닿도록축을조그하여이동한다. X 가마이너스방향으로움직이는것으로마무리된다는것을명심한다. 베즐 (Bezel: 홈 ) 을돌려서값이영이되게한다. 그림 5.13 와같다

57 이제 Mach3 의 MDI 화면에서 G92X0 버튼을눌러옵셋을설정하고 X 축 DRO 가 0 이되게한다. 다시 G0 X4.5 를입력하여 X = 4.5 지점으로움직이게한다. 간격이대략 0.5 인치가량이될것이다. 만약이와같지않다면단위당스텝계산에문제가있다고볼수있다. 다시한번검사해보라. 그림 5.13 영점위치조절을위한과정 게이지블록을삽입하고 G0 X4 를 MDI 창에입력하여 X = 4.0 좌표로움직이게한다. 이것은 X 축마이너스방향으로움직이며기계의백레쉬가발생하지않게할것이다. DTI 에읽힌값은위치설정에러를나타낼것이며대략 1000 정도가된다. 그림 5.14 는게이지의위치를나타낸다. 게이지를제거하고 G0 X0 로를입력하여 0 이되는가를확인한다. 위의순서를반복하여얼만큼의재연성이있는가를확인해본다. 만약결과치기많이다를수록장비에뭔가문제가있다는것을의미하며만약같은수치로에러가난다면단위당스탭설정값의문제이니세밀한조정으로단위당스텝값을얻어최대한정밀도를산출해내도록한다. 그림 5.14 게이지블러의위치 다음으로축이반복적인일정속도에서탈조하는스탭이없는지확인해야한다. 게이지를제거하고 MDI 에서 G0 X0 로하여 DTI 가영이되는지확인한다. 편집기를사용하여다음프로그램을입력한다. Cycle Start 를눌러실행하여움직임이부드러운지살펴본다. 이과정이끝나면 DTI 에읽히는값는 0 이된다 다른축의재설정 첫번째축에대한설정을잘마무리했으면다음축역시어렵지않게재설정할수있을것이다

58 5.5.6 스핀들모터셋업 스핀들모터의속도가일정하거나혹은수동으로조절이된다면이번섹션은그냥넘어가도좋다. Mach3 에의해서모터가 on off 되고양쪽방향으로제어된다면릴레이의출력에의한셋업이이루어져야할것이다. Mach3 가방향, 스텝펄스를제어하는서보모터나 PWM 모터컨트롤러에의해제어된다면이번섹션은읽어두기바란다 모터속도, 스핀들속도그리고풀리 (pulley) 스텝과방향그리고 PMW, 두가지모두모터의속도를제어할수있게한다. 장비를운영할때운영자와파트프로그램이고려하는것은스핀들의속도다. 모터와스핀들속도는기어와풀리 (pulley) 에관계된다. 그림 5.15 풀리 (pully) 스핀들드라이브 만약모터속도제어를제어할수없다면 Pulley 4 를선택해서대략 10,000 rmp 정도의최대속도로만든다. 그러면대략 6000 rmp 을요구하는 S 문자로시작하는프로그램에서 Mach3 는오류를범하지않을것이다. Mach3 는풀리 (pulley) 의비율이얼마인지스스로알지못하기때문에선택에대해서는각자가책임을져야한다. 사실이에관한것은두단계로나뉘어진다. 시스템이설정될때, 4 개까지풀리 (pulley) 의조합을사용할수있다. 이것을물리적크기에따라설정하고그다음파트프로그램이진행되면 1-4 까지어떤풀리 (pulley) 가사용되는지정의내린다. PWM 에서최대속도는 100% 펄스폭일때얻어지며 Motor Tuning 의스탭과방향을위한스핀들축에 Vel 값이있다. 예를들어, 풀리 1 이모터로부터스핀들에 5:1 비율로감속시키고최대모터의속도를 3600rpm 이라고가정하자. Config >Logic 에있는풀리 1 의최대속도는 720rpm(3600/5) 이다. 풀리 4 은 4:1 비율로가속시킨다. 같은속도의모터라면최대속도는 14,400rpm (3600X4) 가될것이다. 다른풀리들은중간정도의비율이된다. 풀리가속도증감을위해정의내려질필요는없다고하여도논리적인차원에서제어되는수치는있어야한다. 최저속도 (Minimum Speed) 값은모든풀리에대등하게적용되며최대속도의퍼센트로표현된다. 또한 PWM 신호율의최소퍼센트로도표현이된다. 요구되는속도치수보다 (S 문자나기타에의해 ) 적다면 Mach3 는저속범위내에서진행하며풀리비율을바꿔야한다는요청을할것이다. 예를들면, 10,000rpm 의최대속도로풀리 4 가있다고할때최소퍼센트 5% 라고한다면 S499 는다른풀리를요청할것이다. 이것은모터나컨트롤러가최소요구조건보다낮게운영되는것을막기위함이다. 일단 Congif > Logic 안의다른제어사항은나중에이야기하기로한다. Mach3 의풀리비율에관한사항은아래와같다. - 파트프로그램이 S 문자를실행하거나혹은속도설정 DRO 창에값이입력됐다면그값은현재선택된풀리의최대속도를위한값과비교가된다. 만약요구되는속도가최대값보다더나온다면에러가발생할것이다. - 그렇지않다면원하는풀리의최대퍼센트비율이 PWM 폭설정에사용되거나 Motor Tuning 의스핀들축 (Spindle Axis) 에설정되어있는것과같이스텝펄스가생성되어모터속도의최대펀센트를만들어낸다. 예를들어, 풀리 #1 의최대스핀들속도가 1000rpm 이라고한다. S1100 은에러를나타낼것이다. S600 은

59 60% 의펄스폭을나타낼것이며만약최대스텝방향속도가 3600rpm 이라면모터는 2160rpm 으로스테핑할것이다.(3600 X 0.6) PWM 스핀들컨트롤러 PWM 컨트롤에의한스핀들모터를설정하려면 Spindle Axis 가 Enable 되어있는지확인하고 PWM Control 상자가체크되어있나를살펴보라 ( Port and Pins > Printer port > Axis selection : 그림 5.1) Apply 버튼을누르는것을잊지마라. Spindle Step 을위해 Output Signal Selection 탭에있는 Output 핀을정의내린다.( 그림 5.4) 핀은반드시 PWM 모터컨트롤회로에연결이되어있어야한다. Spindle Direction 은필요없으니 0 으로설정한후 Apply 버튼을누른다. Ports and Pins 에있는 External Activation 을정의내리고 Configure > Output Device 에서 PWM 콘트럴러스위치의 on/off 를선택한다. 필요에따라서회전방향을선택한다. Configure > Logic 창으로이동하여 PWMBase Freq 상자를찾는다. 이안의값은펄스폭변조된 (Pulse Width Modulated) 사각파형의진동수이다. 바로이신호가 Spindle Step 핀에나타난다. 여기에더높은진동수를선택하면더빠르게속도변화에대응하지만선택한속도의분해능은낮아질것이다. 각각다른속도는 Engine pulse frequency / PWMBase freq 가된다. 그러므로, 예를들면 35,000 Hz 의속도로운영하고 PWMBase 를 50 Hz 로한다면 700 개의불연속속도가가능할것이다. 모터의최대속도가 3600rpm 일때 6rpm 이하의스탭으로제어하는것이실제운영시스템에서충분할것이다 스텝과방향에의한스핀들컨트롤러 스핀들모터를스텝방향제어를위해설정하려면 Spindle Axis 가체크되어있는지확인한다. ( Port and Pins > Printer Port and Axis selection 텝 ( 그림 5.1). PWM Control 를체크하지않는다. 그리고 Apply 버튼을누르는것을잊지말라. 출력핀을 Output Signals Selection 탭에서정의내려 Spindle Step 과 Spindle Direction 을. ( 그림 5.6) 설정한다. 이핀들은모터드라이브회로에연결되어야한다. Apply 를눌러변화된것을저장한다. External Activation 신호를 Ports and Pins. 에서정의내리고스핀들모터컨트롤러를 on/off 정의를내려 M5 가스핀들을정지시킬때스핀들모터전원을끄려고한다면 Configure > Output Devices 에서스핀들모터컨트롤러의전원스위치를 on/off 를정의내린다. Mach3 가스텝펄스를보내지않음에따른모터의회전은없겠으나드라이버를어떻게디자인했는가에따라전원이서서히소멸될수도있을것이다. Configure > Motor Tuning 으로가서 Spindle Axis 를살핀다. 이것의단위는회전으로표시된다. 그러므로단위당스텝은한회전당펄스의횟수가될것이다. Vel 대화상자에는최고속도일때초당회전수로설정되어져야한다. 그래서 3600rmp 모터는 60 이되는것이다. 이것은무수히카운트하는인코더에서는불가능한데그것은 Mach3 의최대펄스비율때문이다.( 예 : 100 라인인코더는 35,000Hz 시스템에서초당 87.5 회전이가능하다 ) 스핀들은일반적으로이러한제한된상황을극복할수있는전기적기어링을할수있는강한모터가적합하다. Accel 대화상자는스핀들의자연스러운시작과정지를위해서실험적인값을정하는것이좋다. 주의 : 작은값을넣고싶으면타이핑하는것이 Accel 슬라이더바를움직이는것보다낳다

60 스핀들드라이브테스트하기 회전속도계나섬광촬영장치를가지고있다면스핀들의회전속도를측정할수있을것이다. 그렇지않다면, 대부분이그렇겠지만, 경험에의해서눈대중으로판단할수밖에없다. Mach3 Setting 화면에서 900rpm 이가능한풀리를선택한다. 장비의벨트나기어박스를대응하는위치에장착한다. Program Run 화면에서스핀들스피드를 900rpm 으로하고회전시키고속도를측정해본다. 잘못되었다고판단하면다시계산하고시작한다. 같은방법으로모든풀리에서적절한상태의속도를측정한다. 5.6 기타설정사항 원점조정 스텝과방향참조하가 Config>Home/Softlimit 대화창은 G28.1 이나화면버튼과같은기준점운영이어떻게정의내려지는지보여준다. 그림 5.16 을참고하라. Speed % 는기준점을찾기위해전속으로달려스위치기에다가갈때정시하는순간충돌을방지하기위한속도를설정한다. 설정을하려할때, Mach3 는축의위치를알지못한다. 그리고움직이는방향은 Home Neg 에체크가되어 그림 5.16 기준점설정화면 있느냐에달려있다. 관련축에체크되어있다면축은마이너스방향으로 Home input 이작동될때까지움직일것이다. 그리고 Home input 이이미작동됐다면플러스방향으로움직일것이다. 유사한경우로, 상자에체크되어있지않다면축은플러스방향으로입력이작동될때까지움직일것이고만약작동됐다면마이너스방향으로움직일것이다 홈스위치의위치만약 Auto Zero DRO 가원점에간상태에서체크되어있다면축 DRO 는실제의 0 점보다는 Home off 에정의된 Reference/Home 스위치위치값으로설정이된다. 이것은테이블이크거나축의속도가느린장비에서기준점을잡는시간을줄일수있다 소프트리밋설정 전에설명된바와같이리밋스위치의작동은장비의안전을위한타협점을찾기위함이며실수로이것을건드렸다면작업자에의해조작이필요하고장비의리셋이요구될수도있다. 소프트리밋은이러한불편한사고를방지하기위한보호막역할을할수있다

61 X, Y, Z 축에소프트웨어적으로설정된범위밖의움직임을차단하며이때범위는 에서 (inch 혹은 mm) 까지가능하다. 조그해서움직여리밋근처까지가면테이블상에서정해진슬로우존 (slow zone) 에서속도가감소한다. 만약슬로우존이너무크다면장비의효율적인작업범위를작게만들것이다. 반대로너무작게만든다면하드웨어의리밋에충돌하게될것이다. 정의된리밋은 Software Limits 토글버튼을사용해서 on 되어있을때적용될수있으며자세한사항은리밋과기타사항패밀리를살펴본다 G28 홈스위치 G28 좌표는 G28 이실행될때절대좌표에서움직인위치를가리킨다. 좌표값들은현재단위 (G20/G21) 로해석되며단위가바뀔때자동으로전환되지않는다 시스템핫키설정 Mach3 는글로벌핫키를설정할수있어조깅이나 MDI 창에값을넣는일등등을할수있다. 이런키들은그림 5.17 과같이 System Hotkey Setup 에서설정될수있다. 요구되는기능을위해버튼을누르고핫키로사용될키를누른다. 대화상자에값이나타날것이다. 코드의사용이중복되는것을막아심각한혼란이발생하는것을방지하기바란다. 이대화상자는 OEM trigger 로서사용될외부버튼을위한코드를사용가능하게한다. 그림 5.17 핫키와 OEM trigger 설정 백레쉬설정 Mach3 는축에생기는백레쉬 (backlash) 를각각의축에필요한좌표값을보강할수있다. 비록드릴링이나보어링할때유용하게응용해서사용할있지만, 장비가안고있는문제이기때문에한번에연이어절삭못하고각축의보정을위해다른축은잠시멈추게된다. Config > Backlash 대화창에서축의보강해야할거리를측정해서그값을입력할수있다. 이런모션상에서의설정되어야할속도도열거된다. 그림 5.18 을참고하라. 주의 : a) Config > Initial State 대화창에서 Bachlash Enabled 설정이 on 되어있을때만사용할수있다. b) 백레쉬보강은장비디자인자체에서개선이불가한경우마지막보루이다. 그림 5.18 Backlash 설정

62 c) Mach3 는백레쉬보강이될때축의가속파라미터에대한확고한대응은할수없으므로스탭퍼시스템에서는다시튜닝하여서스탭이빠지는위험을방지해야할것이다 슬레이브설정 겐트리라우처처럼커다란장비는종종한축에두개의드라이브가필요한데, 겐트리의양끝에하나씩사용을한다. 만약스텝이어긋난다면축에균열이생겨나머지다른축과직각을유지못하게될것이다. Mach3 를설정하여한축 (X 라고하자 ) 에 주 드라이버또다른 부 드라이브 ( 슬레이브 ) 를정의내릴수있다. 그림 5.19 참고. 일반적으로같은수의스텝펄스가주 ( 매스터 ) 축과부 ( 슬레이브 ) 축에보내져속도그리고가속도가둘중에느린쪽을기준으로정해진다. 기준점설정이요청됐을때주와부가한쪽의홈스위치에닿을때까지같이움직일것이다. 이때한쪽은다른한쪽을따라같이움직이게되므로한쌍의축은홈스위치에서도서로직각을유지하게된다. 비록 Mach3 는주 ( 마스터 ) 와부 ( 슬레이브 ) 를스텝으로관리하지만슬레이브축의 DRO 는툴테이블에적용된옵셋을나타내지않을것이다. 때문에작업자로하여금혼선을줄수도있다는것을알아두기바란다. 그러므로 Screen Designer 를사용하여슬레이브축 DRO 및관련컨트롤을화면에서나타내지않도록할것을권한다. ( 단 Diagnostics 창제외 ). 그림 5.19 슬레이브설정 다른이름으로저장하기에서기본값이아닌다른이름을설정하여저장하고 View > Load Screen 메뉴를사용하여 Mach3 에로딩할수있도록한다 툴패스 (tool path) 설정 Config > Toolpath 는툴패스가어떻게표현되는지정의내릴수있도록한다. 이대화창은그림 5.20 과같다. Origin Sphere 가체크되면 : X=0, Y=0 Z=0 로표시되면서툴패스화면의포인트점에둥근점을보여준다. 3D compass : 툴패스화면의 X,Y,Z 의플러스방향을묘사하는화살표를보여준다. Machine boundaries : 소프트리밋설정에해당하는상자를표시한다.( 소프트리밋의 on/off 에관계없이 ) Tool Position : 화면상에서현재의툴 ( 스핀들 ) 위치를표시한다. Jog follow Mode : 툴이조그됨에따라화면상에상대적으로움직이는툴패스의선을보여준다. 달리말하면, 툴패스화면창에서툴의위치는고정되어나타난다. 그림 5.20 툴패스설정

63 Show Too as above centerline in Turn 은 Mach3Trun 프로그램 (CNC 선반에쓰이는 ) 에서사용한다. Show Lathe Object : 툴패스를따라가는절삭대상물의 3D 렌더링을가능하게한다.( 단 Mach3Turn 에서만가능 ) Color : 각각의화면구성요소의색은설정될수있다. 삼원색, 빨강, 녹색, 청색의밝기는선의타입에따라 0 에서 1 까지설장될수있다. 힌트 : 포토샵같은프로그램으로원하는색을만들고 RGB 값을 256 등분하여 Mach3 에적용시킨다. A axis 값은 A 축이로터리 (rotary) 타입으로설정되어있다면위치와방향을설정할수있게해준다. Reset Plane on Regen 은툴패스화면을재생성시킬때마다현재의화면으로복귀시킨다. Boxed Graphic 툴움직임의경계선에박스를표시해준다 초기상태설정 Config > State 에서창을열어 Mach3 가로딩됐을때활성화된모드를정의내릴수있다. ( 예 : 시스템의초기상태 ) 그림 5.21 참조. Motion mode : Constant velocity 는 G64 를설정하고 Exact Stop 은 G61 을설정한다. 이에대한자세한사항은 10 장을참고하기바란다. Distance mode : Absolute 는 G90 을, Inc 는 G91 을설정한다. Active plane : X-Y 는 G17 을, Y-Z 는 G19 을 X-Z 는 G18 을설정한다. I/J Mode : 추가로호를그리며움직일때 I&J 에해석을넣을수있다. 이것은다른 CAM 의후공정 (post process) 호환성을위해제공되며다른장비의컨트롤러를에뮬레이트하기위해서이다. Inc IJ mode 에서 I 와 J( 중심점 ) 는중심형호의시작점으로부터상대적으로해석되고 NIST EMC 와호환을이룬다. Absolute IJ mode 에서 I 와 J 는현재의좌표계에서좌표중심이된다.( 즉, 작업이끝난후장비와 G92 는옵셋이생긴다.) 만약원이화면에제대로나타나지않거나절삭하는데실패한다면 IJ mode 가파트프로그램과호환되지않은것이다. 그림 5.21 초기상태설정

64 이설정에관한에러는원을자르려고할때가장많은문제의원인이된다. Initialization(Init) String : 유용한 G code 의그룹으로서, Mach3 가시작할때원하는초기상태를설정한다. 이것은값이설정된다음에라디오버튼을체크하여적용되고또번복될수도있다. 라디오버튼을사용하여언제든애매한부분을만들지않도록한다. 만약 Use Init on All Resets 이체크되었다면 Mach3 가리셋되어도코드는적용이된다. 다른체크항목 : Persistent Job Mode: Mark3Mill 프로그램이진행하는동안선택된 Jog Mode 를기억한다. Persistent Offsets : Mach2Mill 의진행에있어선택된작업대에서의작업과툴옵셋을저장한다. Optional Offset Save 를참조하라. Optional Offset Save : 영구적옵셋을저장할것인가를물어본다. Copy G54 from G on startup: 체크되어있다면 G54 옵셋 ( 즉작업옵셋 1) 값을 Mach3 가시작할때작업옵셋 253 값으로부터다시초기화한다. 그전사용자가바꿔놓거나비표준의설정값을저장하였다하여도 G54 가고정된좌표시스템이되게하려면이것을체크한다. ( 예 : 장비의좌표계 ) Enhanced Plusing : 추가적인 CPU 프로세스할당으로타이밍펄스의최고정밀도를확인한다. 오직 1.2GHz 프로세서나그이상에서만사용해야한다. Run Macropump : 현재프로파일의매크로폴더에있는 Macropump.m1s 파일을찾기시작하여 200 밀리초 (milli second) 마다한번씩실행한다. Auto Screen Enlarge : 현재 PC 스크린화면모드보다적은픽셀이라면 Mach3 의모든화면과그의대상물을확대하여전체화면에꽉차게한다. Charge pump On in EStop, Estop 이탐지되도충전펌프 (charge pump) 출력 ( 들 ) 은지속될것이다. Z is 2.5D on output#6 가체크되면 Output#6 가제어되는데 Z 축의프로그램좌표계의현재위치에따라좌우된다. 만약 Z>0.0 면 Output#6 는활성화된다. 이기능을사용하기위해서는반드시 Z 축이설정되어야하지만스탭과방향출력은가상의핀으로설정할수있다. ( 예 : Pin 0, Port 0) Shuttle Accel 은 G 코드라인의실행을제어하는중, Mach3 의 MPG 에대한반응을제어한다. Lookahead 는해석기가실행을위해버퍼링할수있는 G 코드라인의수를결정한다. 일반적으로튜닝이필요치않다. Jog Increments in Cycle Mode: Cycle Jog Step 버튼은리스트에있는값을 Step DRO 에차례로로딩한다. 이것은종종 Step DRO 타이핑하는것보다수월하게쓰일수있다. Cont Jog Mode 로전환하기위해특수한값 999 를코딩한다. Reference Switch Loc: 이값은장비의좌표위치를정의내려각축의홈스위치에닿은후기준점에설정되도록한다. 이값은셋업단위의절대위치가된다

65 5.6.7 다른논리항목설정 Config > Logic 대화창의여러기능들은그림 5.22 와그이하에열거되어왔다. 나머지것들은여기서설명하도록한다. 그림 5.22 로직설정대화상자 G20/21 Control: Lock DROs to set up Units 이체크됐다면비록 G20 와 G21 가 XYZ 의설정된단위방식이바뀌더라도 DRO 는항상 Setup Unit 시스템에표시될것이다. Tool Change: M6 툴체인지요청은무시되거나 M6 메크로 (q.v.) 를불러들이기위해사용될수있다. 만약 Auto Tool Change 가체크되어있다면 M6Start/M6End 메크로가불려질수있지만 Cycle Start 버튼은누를필요가없다. Z-Inhibit : Z 가허락하는한도의최저값으로리밋을설정한다. 예를들면, Z Inhibit -2.1 로설정되어있다면 G0 Z-2.5 는 Z=-2.1 에그대로남게된다. Angular properties: 곡율로정의되는축은 도 (degree) 로측정된다.( 말하자면, G20/G21 이 A,B,C 의해석 (interpretation) 을바꾸지않는다는것이다.) Program end or M30 or Rewind: 파트프로그램을되돌릴때나끝점에서취할순서를정의내린다. 필요한기능을체크하라. 주의 : 옵셋을제거하거나 G92 를실행하기위한아이템에체크하기전에어떤기능인지확실히알아야하며그렇지않을경우, 파트프로그램을다끝내고나서, 현재의위치가예상했던것과현저히다르다는것을알게될것이다. Debounce interval / Index Debounce : Mach3 의펄스수로, 스위치는유효한신호로간주되기위해안정성이있어야한다. 그래서 35,000Hz 로운영하는시스템에서는 100 은 3 밀리초 (millisecond) 디바운스 (debounce) 되게한다.(100 / 35,000 = 초 ) 인덱스펄스와다른입력들은서로독립적설정을가지고있다. Program safety: Input #1 을커버안전장치로가동시킨다. Editor : G code 편집버튼으로불려올수있는실행가능편집기파일. 브라우즈버튼은적절한파일을선택할수있게해준다. ( 예 : C: Windows notepad.exe) Serial output : COM 포트번호를정의내려직렬출력채널과출력해야할때의버드레이트 (baud rate) 로사용할수있게해준다. 이포트는메크로의 VB 스크립트로작성될수있고장비의특수기능제어에사용할수있다. ( 예 : LCD 디스플레이, 툴체인저, 축클렘프, 등등 )

66 G04 Dwell in Milli seconds : 체크되어있을때, G 명령어는진행중 5 초간머무르게하며체크하지않을때는 1 시간 23 분 20 초동안머무르게한다. 기타체크박스 : Persistent DROs: 체크됐다면, 축 DRO 는시작할때 Mach3 마지막으로기록한 DRO 값을갖게된다. 알아둘것은장비에전원을 off 시켰다면 DRO 에읽히는값과실제장비위치와는같지않을것이다. Disable Gouge/Concavity checks: 체크가안됐다면, 커터의보정 (G41, G42) 을실행하고있을때, Mach3 는엔드밀의직경이안쪽코너를절삭할수없을만큼크지않은지검사한다. Plasma Mode: 체크됐다면, 플라즈마커터의특성에맞추기위해 Mach3 는등속운동제어를하게된다. No Angular Limit: 이것역시일종의등속운동작업과관련이있다. 체크되어있지않다면 Mach3 는 CV Angular Limit DRO 에있는값보다큰각도값을갖는방향의변화를정확한정지로간주하게되어예각인코너의과도한라운딩이되는것을방지한다. 등속운동 (constant velocity) 의자세한사항은 10 장을참고한다. FeedOverride Persists: 선택된피드오버라이드는파트프로그램의끝까지유지된다. Allow Wave files: 체크하게되면, Windows 의.wav 소리, 음성파일을 Mach3 에서실행할수있다. 이것은신호에러나혹은주의를요구하는창을띄울때사용할수있다. Allow Speeh: 체크하게되면, Mach3 는 Macrosoft Speech Agent 를사용하여정보메시지나오른버튼도움말기능을사용할수있게한다. Windows 의제어판에가서말하기기능을열어사용할음성을설정하기바란다. G40 Dwell param in Milliseconds: 체크됐다면, G 명령어는프로그램중간에 5 초간의머무르게할것이다. 체크가되어있지않다면 1 시간 23 분 20 초동안머무리게한다. Set charge pump to 5kHz for laser standby level : 충전펌프출력이레이저와호환성을갖기위해표준 12.5kHz 가아니라 5kHz 를출력하게된다. Use safe_z 선택되어있다면 Mach3 는정의된 safe z 위치를사용할것이다. 주의 : 만약장비의초기운영시기준점을잡지않는다면임의의좌표를사용하는것처럼이옵션을선택하지않는편이낳다. Tool selections Persistent, 선택됐다면, Mach3 프로그램을종료할때선택된툴을기억하여저장한다. 5.7 프로파일정보의저장방법 Mach3.exe 프로그램을실행시키면어떤프로파일을진행시킬것인지물어볼것이다. 이것은일반적으로 Mach3 폴더에있고.XML 확장자로되어있다. 때문에인터넷익스플로러를통해프로파일파일을열어볼수도있고프린트할수도있다. 단축아이콘은시스템설치자에의해설치되고 Mach3.exe 는어떤프로파일을실행할것인지물어본다. 각기다른프로파일을다른단축아이콘으로만들수있어한컴퓨터로여러장비툴을제어할수있다. 이것은여러대의장비를사용할때모터의튜닝값이장비마다다르게요구되는경우, 혹은서로다른리밋, 홈스위치를설정할때상당히유용하게쓰일수있다. Mach23 실행시켜가능한프로파일을선택하던지아니면사용할특정프로파일의단축아이콘을만들어사용할수있다.. 단축아이콘에서로딩할프로파일을오른쪽마우스버튼으로클릭하여속성을열면창의목표란에서 /p 독립변수로주어진것이보인다. 참고로, Mach3Mill 단축아이콘을오른마우스버튼을눌러속성을살펴보라

67 .XML 파일은외부편집프로그램으로편집될수있지만하나하나의의미를정확하게알고있지않는이상편집하지않기를강력히권고하는바이다. 알아둘것은일부화면배치같은버튼들은기존정해진값들이 Mach3 메뉴를사용하여덮어씌어질경우에만만들어질수있다. Mach3 의설정메뉴를사용하여 XML 프로파일을업데이트하는것이훨씬안전하다

68 6. Mach3 컨트롤과파트프로그램운영방법 이번장은 Mach3 가제공하는화면제어를통해, 장비의작업진행과설정에관해알리려한다. 이것은주로 Mach3 상에서파트프로그램을진행하려하는장비운영자와파트프로그래머에게깊은관련이있다. 6.1 소개 이번장을통해더상세한것을배울수있을것이다. 6.2 를건너뛰어, 화면제어에관한자세한내용을보기전에파트프로그램의입력과편집에관한것들을우선보고싶을수도있을것이다. 6.2 제어에관한설명. 처음보는순간옵션에관한선택폭과 Mach3 가보여주는데이터에의해어렵다는부담을느낌수도있지만, 사실이것은몇몇논리적그룹으로구성됐을뿐이다. 우리는이것을앞으로컨트롤패밀리 (control families) 라고부를것이다. 컨트롤 (control : 제어 ) 이라는단어는통해, Mach3 가운영하는버튼과, 관련키보드단축키그리고 DRO, LED 나라벨등에의해표시되는정보에대한전반적인것들을다룰것이다. 컨트롤패밀리 (control family) 의구성요소의참고를위해정의해보았다. 패밀리는, 대부분의사용자들에게있어, 중요한순서대로설명된다. 주의해야할것은 Mach3 의실제화면은그패밀리가사용중에모든콘트롤을보이지는않는다는것이다. 이것은특정화면을한눈에쉽게볼수있게도와주거나생산중인파트에실수로변화를가져다주는것을피할수있도록해준다. 그림 6.1 각각의스크린탭패밀리 Screen Designer 는설정된화면들속의컨트롤항목들을추가 / 제거할수있도록해준다. 이것을통하여필요에따라화면을처음부터디자인하거나편집하여어떤컨트롤이든특정화면에추가할수있다. 자세한내용은 Mach3 Customization 메뉴얼을참고하기바란다 화면바꾸기 각탭의화면마다제어버튼이있다. 다른화면으로바꿀수도있고현재시스템의상황에관한정보를보여준다 리셋 시스템이리셋되면 LED 가일정한색을보인다. Charge pump pulse monitor 가사용가능으로설정되어있다면, 펄스를출력할것이면선택된 enable output 이활성화된다

69 라벨 라벨은마지막에러메시지, 현재모드, 현재진행중인파트프로그램파일이름그리고사용되고있는프로파일을나타내준다 화면선택버튼 그림 6.2 축제어패밀리 이버튼들은이화면에서저화면으로바꿀수있다. 키보드단축키는각각의이름다음에온다. 모든경우에대한명확성을위해서대문자를사용하지만단축키를누르기위해서 Shift 키를함께사용해서는안된다 축제어패밀리 이패밀리는툴의현재위치를제어한다 좌표값 DRO Config > Logic 대화창에서단위설정이잠겨있지않는이상현재단위 (G20/G21) 로보여준다. 여기서표시되는좌표값은현재좌표계의제어되는지점을표시한다. 일반적으로현재적용된 G92 옵셋과작업옵셋 (Work Offset)( 예 :G54) 의조합으로된좌표계다. 하지만이것은절대좌표계로변환될수있다. 축 DRO 창에새로운값을입력할수있다. 이로써, 현재의작업옵셋 (Work Offset) 을수정하여설정한값이현재좌표계가되어제어된지점이되도록한다. 다중좌표계에완전히익숙해질때까지 Work Offset( 작업옵셋 ) 을 Offset screen( 옵셋화면 ) 에서설정하라고일러주었다 정해진기준점. 축의기준점이설정됐다면 LED 가녹색이된다. 각축은 Ref All 버튼으로기준설정을할수있다. 각각의축은 Diagnostics 화면에서설정할수있다. - 만약홈 / 기준점 (reference) 스위치가축에정의되어있지않다면축은움직이지않을것이지만만약 Auto Zero DRO when homed 가 Config > Referencing(Homing) 에서체크되어있다면현재축위치의장비절대

70 좌표는 Config > State 대화창에있는 Home/Reference 스위치위치테이블에정의내려진값이될것이다. 일반적으로값은 0( 영 ) 이된다. - 축에 home/reference 스위치가정의내려져있고 Ref 를눌렀을때실제입력이없다면축은 Config > Referencing(Homing) 에서정의된방향으로입력이작동될때까지움직일것이다. 그리고약간반대방향으로다시움직여서입력이비활성화된다. 그리고입력이이미작동되었다면단지뒤로조금움직여작동되지않은상태로위치할것이다. De-Ref All 버튼은축을움직이지않지만 0 점상태로정지시킨다 장비의좌표 Machine 버튼은장비의절대좌표를보여준다. LED 는절대좌표가화면에나타나있다는것을알려준다 눈금자 (Scale) 어떤축의눈금인자이든 G51 로설정되고 G50 이기본값이된다. 1.0 을제외한다른눈금인자 (scale factor) 가설정되면 G 코드로나타날때좌표계에적용된다. ( 예 : X 문자 Y 문자등등 ) 이눈금 LED 는축에눈금이설정됐다는것을알리기위해깜박인다. G51 에의해정의된값은눈금 DRO 에서설정될수있다. 마이너스값은연관된축의좌표에그대로반영된다. G50 버튼은 G50 명령을실행하여모든눈금을 1.0 으로만든다 소프트리밋 (soft limit) Softlimit 버튼은 Config>home/limit 에정의한값을활성화시킨다 조회하기 Verify 버튼은홈스위치가있을때에만적용이되며장비의작동중탈조된스탭을조회하기위해각홈스위치로움직이게한다 반경 / 직경수정 회전축 (rotary axes) 은회전직경 (Rotational Diameter) 콘트롤패밀리를사용하여정의된대략적인작업대상물크기를운영할수있다. 이크기는회전축을포함한좌표계운동상에서, 복합적인피드비율 (feedrate) 을계산할때쓰인다. LED 는값이 0 이아니라는것을알려준다 Move to 제어 화면에는여러가지의버튼이있는데툴을특정지점으로쉽게움직일수있도록설계되어있다. 이런버튼들은 Goto Zs 와같이모든축을영점으로움직이게하거나, Goto Tool Change, Goto Safe Z, Goto Home 등으로나타내진다. 추가로 Mach3 는다른두가지로설정된좌표계를기억하고필요에따라선택할수있다. 이것은 Set Reference Point 와 Goto Ref Point 로컨트롤되거나 Set Variable Position 과 Goto Variable Position 으로제어된다 MDI 티치컨트롤패밀리 (MDI teach control family) G 코드라인을 MDI(Manual Data Input) 창에입력하여즉각적인실행을위해사용할수있다. 이것은 MDI 핫키를누르거나라인을클릭한후사용할수있다. 그림 6.4 제어점기억과티치 그림 6.5 MID 라인

71 MDI 창이활성화되면색이바뀌고위에임시창이떠서과거에입력했던명령어들을보여준다. 그림 6.5 를통해예제를볼수있다. 위, 아래화살표키를통해순서대로내려진명령어들을다시선택하여사용할수있게한다. Enter 키는이때넣은입력어를 Mach3 가실행하게하며다음명령어를입력할때까지 MDI 창은계속활성화가될것이다. Esc 키는입력한명령어를취소시키고 MDI 창에서빠져나오게한다. 기억해두어야할것은이때선택된명령어는어떤키보드형태이던 Mach3 를제어한다기보다는 MDI 라인에입력되는것이다. 특히, 키로조깅하는것은입력되어지지않는다. Mach3 는 MDI 창에입력되어실행된모든명령어를티치 (teach) 기능을사용하는파일에저장한다. Start Teach 를클릭한다. 그리고필요한명령어를입력하고 Stop Teach 를클릭한다. LED 가깜빡일때는현재티치모드에있다는것을알려준다. 입력된명령어들은다음과같은양식의파일이름으로저장된다. C:/Mach3/Gcode/MDITeach.tap Load/Edit 을클릭하면 Mach3 에이파일을로딩하여실행시키거나혹은편집할수있게한다. 이때 Program Run Screen 으로가서확인할수있다. 만약이렇게사용한명령어들을계속저장하여사용하고싶다면파일을편집기로열어 Save As 로저장하여보관한다 조깅컨트롤패밀리 조깅컨트롤은 Tab 키를누를때마다나타나는임시창으로보여진다. 그림 6.6 을참고한다. Jog on/off 버튼이현재화면에나타날때는언제나장비의축은다음과같은항목을사용하여조그된다. a) 조그핫키. 이때키보드에뮬레이터를통해연결된 MPG 도포함된다. 핫키는 Configuration Axis 핫키에서정의된다. b) 병렬포트의인코더에연결된 MPG 핸드휠. 그림 6.6 조그제어패밀리 c) 조이스틱과같은 USB 인터페이스. d) 시뮬레이션트렉볼 e: 기존의 Windows 호환아날로그조이스틱 만약 Jog On/Off 버튼이화면에없거나 Off 로나타나있다면안전을이유로조깅은사용할수없게된다 핫키조그하기 모드에는 Continuous, Step 그리고 MPG, 이렇게 3 가지모드가있는데이것들은 Jog Mode 버튼으로선택할수있고 LED 로나타난다. 연속 (Continuous) 모드는핫키가눌러져있는동안설정된느린속도로축 ( 들 ) 을움직인다. 조그속도는아래와같이정의되지만 shift + 핫키를누르면서바꿀수있다. Cont. LED 옆의 LED 는현재최대조깅속도로진행됨을알려준다. 스텝 (Step) 모드는축을 Jog Increment DRO 에의해정의된대로한번누를때마다한스탭씩움직인다. F 문자에의해정의된현재의피드비율 (current feedrate) 이축을움직인다. 증분율을 Step DRO 창에값을직접넣거나 Cycle Jog Step 버튼을사용하여사용자정의가된값을선택하면서설정가능하다. Incremental( 증분 ) 모드는토글 (toggle) 버튼으로선택하거나, 연속모드에서조그를하기전 Ctrl 키를누르면서할수있다

72 병렬포트혹은 Modbus MPG 조깅 Encoder 세개가설정됐다면 MPG Jog Mode 를선택하여조그휠로사용할수있다. MPG 가조그할축은 LED 로나타나며 Alt-A 버튼을누르면 MPG1, Alt-B 는 MPG2, Alt-C 는 MPG3 등장착된축이바뀌지며시행된다. 축움직임에있어 MPG Velocity 모드는 Mach3 와함께 MPG 의회전속도와관계가있는데이때최고속도와축의가속도의요구에응하는것을확인하게된다. 이렇게함으로써상호간의교류에대응하여움직인다는느낌을줄것이다. MPG Step/Velocity 모드는현재 Velocity 모드처럼작동한다. Single Step 모드에서 MPG 인코더로부터한번씩클릭할때마다설정된거리만큼증분하는조그스탭을하게한다. 한번에한스탭씩움직이게할수있다. 바꿔말하면, 이미축이움직이고있는중이라면클릭하여도명령은무시된다. Multi Step 모드에서는클릭한수만큼쌓이고기억되어그만큼움직이게된다. 클릭을계속하여움직이는모습을보여클릭을멈추어도클릭수가기억된만큼축이움직일것이다. 스탭은 MPG Feedrate DRO 창에주어진피드비율만큼충족될것이다. 이런스탭모드들은장비를설정할때아주미세한제어를위해주로쓰인다. 일반적으로 Velocity Mode 를사용하길권장한다 스핀들스피드컨트롤패밀리장비를어떻게디자인하는가에따라다르지만스핀들제어에관해서는 3 가지방법이있다. a) 고정된속도로혹은손으로조절하거나 on/off 하면서쓴다. b) 고정된속도로혹은손으로속도조절한다. 하지만스위치의 on/off 는외부의출력을경유하여 M 코드에의해제어된다. c) 속도가 PWM 혹은스탭 / 방향드라이브를사용하는 Mach3 에의해서설정된다. 이번제어패밀리는오직 c 의경우에만해당된다. S DRO 는 S 문자가파트프로그램에서사용될때자체값을갖게된다. 이것은적절한스핀들속도가된다. 그리고 DRO 창에직접입력함으로써도설정이된다. 그림 6.6 스핀들속도콘트롤패밀리 Mach3 는어떤경우에도 Config>Port&Pins > Spindle Setup 탭에있는 Max Speed 값보다크거나 Min Speed 값보다작은속도로셋팅하는것을허락하지않는다. 만약 Index 입력값이설정되고센서가스핀들이회전에대한정보가해당핀에전달된다면현재스핀들의속도는 RPM DRO 창에나타나게된다. RPM DRO 창은여러분에의해셋팅될수없다. S DRO 를사용하여속도에대한명령을한다 피드제어패밀리 피드속도 Prog Feed DRO 는현재단위 ( 분 (minute) 당 inch/millimeter) 로피드비율 (feed rate) 이나타난다. 이것은파트프로그램에서 F 문자로설정되거나 F DRO 에서타이핑할수있다. Mach3 는이렇게설정된속도를좌표상의움직임에적용하려할것이다. 만약이속도가나올수없는속도라면최대한가능한속도로움직일것이다

73 피드회전속도 커터가팁 (tip) 대비가용한절삭에의해지정됨에따라아마도회전당피드를지정해주는것이더편할수도있다.( 즉팁당피드 X 툴의팁개수 ) Prog feed DRO 창은스핀들회전수당현재단위 (inch/millimeters) 로피드비율을나타낸다. 이것은파트프로그램에서 F 문자에의해셋팅되거나 DRO 창에직접입력한다. 스핀들의회전은 S DRO 나혹은카운트되는인덱스펄스에의해측정된속도로결정한다. Config > Logic 에있는체크박스가있고 Mach3 가어떤것을적용할지선택할수있게한다. Feed unit/rev 를사용하기위해, Mach3 는반드시스핀들의선택된속도값을알아야한다.( 즉, 이것은 a). 스핀들스피드컨트롤패밀리의 S DRO 에입력된데이터에의해서나혹은 S 문자에의해정의되어있거나, b). 실제스핀들속도를측정하기위해 Index 가연결되어있어야한다.) 그림 6.7 피드제어패밀리 알아두어야할것은스핀들속도가 1 rpm 이아닌이상컨트롤에나타난숫자값은매우다를것이다. 그러니 feed per minute 를 feed per rev 모드로쓰게된다면엄청난사고가날수도있다 피드화면표시 (Feed display) 운영상의실제피드는 Unit/min, Unit/rev 의화면에모든축의좌표움직임이나타나도록한다. 만약스핀들속도가설정되어있지않고실제스핀들속도가측정되어있지않다면 Feed per rev 은의미가없게된다 피드번복하기, 덮어쓰기 (Feed override). M49(feed override 사용안함 ) 설정으로하지않는이상, 피드비율 (feed rate) 은수동으로번복할수있고 20% 에서 299% 까지의범위를갖아퍼센트 DRO 에입력할수있다. 이값은 10% 의스텝안쪽으로버튼이나키보드단축버튼에의해슬쩍움직일수도있고 100% 로리셋될수도있다. LED 가작업중에덮어쓰기하는것에대해경고메시지를보낸다. FRO DRO 는덮어쓰기한퍼센트가적용한계산결과를 set override 에표시한다 프로그램동작제어패밀리 이컨트롤은로딩된파트프로그램을실행하거나 MDI 라인에서명령을한다 작업시작 - Cycle Start 안전주의 : 주의해야할것은 Cycle Start 버튼은일반적으로스핀들회전과축을작동시킨다. 항상두손으로작동되도록설정되어야하며만약핫키로조작하려한다면키보드를동시에 2 개눌러서작동하게한다 작업일시중지 - feed hold Feedhold 버튼을누르면가능한한빨리진행하고있는작업을중단시키지만제어가가능하여 cycle start 버튼을다시누르면멈추고있던작업이계속다시진행한다. 스핀들이나쿨런트는이때수동으로조작가능하다

74 Feedhold 일때는축을조그하여움직일수있고, 툴이부러졌다면다시교체할수도있다. 만약스핀들이나쿨런트 ( 냉매제 ) 를 off 했다면다시계속진행하기전에 on 상태로놓는다. Mach3 는축의위치를기억하기때문에파트프로그램을진행하기전에 feedhold 버튼을누른시점으로다시돌아간다 작업중단 Stop 그림 6.8 프로그램작동패밀리 Stop 은최대한빨리동작을멈춘다. Feed Hold 와는달리정지하는순간스탭을잃게되고다시그자리에서부터시작할수없다 되돌리기 - Rewind 현재로딩된파트프로그램을다시돌린다 싱글블록 - Single BLK SingBLK 는 LED 가있는토글버튼이다. Single Block 모드에서는 Cycle Start 를실행시키면파트프로그램의다음한줄을실행시키고 FeedHold 가되게한다 뒤로가기 - Reverse Run Reverse Run 은 LED 가있는토글버튼이다. 이것은반드시 Feed Hold 나 Single BLK 후에사용되어져야하고그후 Cycle Start 를누르면파트프로그램을거꾸로진행시키게된다. 이것은엔드밀이부러졌을때나혹은플라즈마커터의아크가갑자기나오지않을때유용하게사용할수있다 라인번호 - Line Number Line DRO 는 G 코드화면창에나타나는현재라인의서수다 (0 부터시작 ). 알아두어야할것은 N 문자라인숫자와연관이없다는것이다. 현재라인을설정하기위해서 DRO 창에타이핑해서넣을수있다 여기서시작 - Run from here Run from here 는파트프로그램의연습가공을실행하여형상의상태 (G20/G21, G90/G91 등등 ) 를알기위해그리고 Line Number 의라인시작을위해축을움직여정확한위치지점으로옮긴다. 이 Run from here 는서브루틴이돌아가는중에사용해서는안된다 다음라인설정 Set next line Run from here 와같지만사전준비모드설정이나모션없이진행된다 블록삭제 Block Delete

75 Delete 버튼은 Block Delete 스위치를토글 (toggle) 한다. 활성화해놓으면 /( 슬레시 ) 로시작하는 G 코드라인은실행되지않는다 Optional Stop End 버튼은 Optional Stop 스위치를토글한다. 활성화해놓으면 M01 명령어는 M00 으로간주할것이다 파일제어패밀리 그림 6.9 와같은제어는파트프로그램의파일에관계되어있다. 운영상에분명하게나타난다 툴세부사항 그림 6.9 와같이툴세부사항 (Tool Detail) 그룹은현재툴에관해보여주고길이옵셋 (offset) 과직경그리고디지타이징입력이가능한시스템에서 Z 평면에자동으로영점을생성하도록허가한다. config>logic 에서툴교체요구가생략되지않으면, M6 에도달하였을때, Mach3 는 Safe Z 로움직인후멈추고 Tool Change LED 가깜빡인다. 그러면이때툴을교체한후에 Cycle Start 로계속진행한다 G 코드와툴패스제어패밀리 현재로딩된파트프로그램은 G 코드창에나타난다. 현재라인은하이라이트처리되고창에서스크롤바를움직여움직일수있다. 그림 6.9 툴세부사항 툴패스화면은, 그림 6.10 에서보여주는것처럼, 제어된점들의페스를 X Y Z 면상에서움직일것이다. 파트프로그램이패스 (path) 를실행할때녹색으로변해가며움직이는과정을보여준다. 이렇게변하는과정은다이나믹하여화면을움직일때남아있지않고툴패스의뷰도바뀌게된다. 종종화면에나타나는것이계획된패스로정확히따라가지않는것을볼것이다. 그이유는다음과같다. Mach3 는현재하고있는일에일단중점을둔다. 정확한스텝펄스를장비툴에보내는것이첫째임무다. 툴패스를그리는것은우선순위에서떨어진다. Mach3 의툴패스화면에나타내는그림은시간적여유가있을때표시해주며각각의점들을직선으로나타내는것이다. 그러므로계산시간이충분치않다면단지몇개의점만그려질것이며때문에실제원형이때로는다각형으로보여질수도있을것이다. 이것은걱정할문제가아니다. 그림 6.10 툴패스 (tool path) 패밀리

76 Simulate program run 버튼은 G 코드를실행시키는데, 이때툴의움직임은없으며파트를만드는시간을알수있게해준다. Program limits 데이터는제어되는각점선의최외곽이이탈하지않도록체크한다. ( 즉테이블상단을밀링하지못하도록한다.) 스크린캡쳐화면은또한 DRO 와 Program Run 일부를보여준다. 여러분이장비테이블싸이즈에맞는소프트리밋을설정했다면작업과테이블모드사이를토글 ( 선택 ) 하여툴패스와테이블의관계를보여주는 Display Mode 버튼을이용하는것이유용하다. 툴패스화면은왼쪽마우스버튼을클릭하여회전시킬수있으며마우스를그안에서끌기할수있다. Shift + 왼마우스버튼을하면확대축소를하고오른쪽마우스버튼을사용하여화면을움직일수있다. Regenerate 버튼은고정체에적용된 G92 옵셋값이적용된 G 코드로부터툴패스화면을제생성한다 작업옵셋 (workoffset) 과툴테이블 (tool table) 제어패밀리. 그림 6.11 테이블과관련한툴패스 작업옵셋 (Work Offset) 과툴테이블 (Tool table) 은파트프로그램과오퍼레이터메뉴로부터엑세스할수있지만이패밀리를통해조작하는것이더편할수있다. 7 장에서자세히살펴보기바란다. G 코드의정의때문에작업옵셋이나툴테이블이약간다른방식으로작동되는것을볼수있다. 경고 : 작업옵셋이나툴옵셋을사용중에바꾼다면, DRO 창에바뀌어진값이나오지만, 장비는그렇게움직이지않는다. 그러나새로운옵셋을설정한후 G0, G1 등의변화를주면새로운좌표로이동할것이다. 여러분은현재어떤작업을하고있나를반드시인식하고있어야만장비의충돌을피할수있다 작업옵셋 (Work Offsets) Mach3 는기본적으로작업옵셋 (work offset) 1 번을사용한다 까지, 임의의숫자를 Current Work offset DRO 창에입력하여현재사용할작업옵셋을설정할수있다. 작업옵셋을또다른말로고정체옵셋 (fixture offset) 이라고부르기도한다. DRO 창에값을입력하는것은파트프로그램에서 G55 에서 G59 까지, 혹은 G58.1 에서 G 까지제기하는것과동일하다. 그림 6.12 작업옵셋패밀리

77 현재의옵셋시스템은 Fixture 버튼을사용하여셋팅할수도있다. 옵셋값은바꿀수있어서관련 Part Offset DRO 창에넣으면된다. DRO 창의값은원하는위치로축을움직이고 as Set or Select button 을클릭하여설정할수도있다.X, Y 와 Z 축은약간달리셋팅한다. Z 는은이해하기쉽게때문에먼저설명한다. Z 옵셋은스핀들에서마스터툴로셋업한다 ( 하나의기준툴로설정한다 ). 그리고나머지툴들은작업테이블로정정한다. 게이지블록, 알루미늄호일, 혹은종이를툴 ( 여기서는엔드밀 ) 과절삭물에살짝끼우고 Z 를살짝터치하여삽입한것이빠져나오지못하면 Z=0 로간주된다. 이때삽입한게이지, 호일등등의두께를 Gage Block Height DRO 창에입력한다그리고 Set Z 버튼을클릭하면된다. 이렇게현재작업옵셋의 Z 값을설정하여축이주어진높이에있게할수있다. X, Y 도비슷하지만살짝터치하는것이 4 면중어느면도될수있고툴의직경과게이지의두께가계산에들어간다. 예를들어, 직경이 0.5 인툴과 0.1 의게이지블럭을사용하여절삭물의모서리에서 y=0 로설정하려한다. 그러면 Edge Finder Dia DRO 에는 0.7 를입력하고 ( 툴직경과게이지블록 X 2) 클릭한다. Config>State 에저장된불변하는옵셋 (persitent offset) 과새로운옵셋값들은 Mach3 가항상기억하게되어다시실행하여도그값을유지한다 툴 (tools) 툴번호는 까지숫자를사용할수있다. 파트프로그램에서 T 문자로툴번호는선택되거나 T DRO 에번호를넣을수있다. 이것의옵셋들은 Offset On/Off 토글버튼에에서 On 으로설정되어있을때만적용이된다. 파트프로그램의 G43 와 G49 도대등한역할을한다. Mach3Mill 에서 Z offset 과 Diameter 만이툴에적용되어사용된다. Diameter( 직경 ) 값은 DRO 창에입력가능하고 Z offset( 즉툴길이에대한보정 ) 은직접입력하거나터칭에의해입력된다. Set Tool Offset 기능은 Z 를작업옵셋 (work offset) 으로설정하는것과 일치한다. 그림 6.13 툴옵셋 툴옵셋데이터는작업옵셋데이터와동일한방법으로작업들사이사이에적용된다 옵셋테이블직접제어 Save Work Offset 과 Save Tool Offset 버튼을이용해서 직접열고편집할수도있고혹은 Operator > Fixtures 와 Operator > tooltable 메뉴에서테이블을열고편집할수도있다 회전직경제어패밀리 피드비율제어패밀리에서설명한것과같이회전하는작업물의대략적인크기를정의할수있는것이가능하기때문에회전축속도도복합적인피드비율에서정확하게표현 그림 6.14 회전직경 될수있다

78 관련된직경은이패밀리의 DRO 에입력되어진다. 축제어패밀리는 0 이아닌값이입력됐음을알리는 LED 로경고한다. 회전운동이선형축들과조합을이루는것이아니라면값은필요하지않다. 이런경우분당몇도움직이나혹은회전당각도가적합한 F 문자로프로그램되어야한다 접선 (tangential) 제어패밀리 비닐이나섬유재질을커팅할때로터리 (rotary) 축을사용하여칼날의방향을컨트롤하는것은상당히유용하다. X, Y 축이움직이는방향의근접선으로커팅하는것이가장좋은방법이다. Mach3 는 A 축을이와같이제어하여 G1 움직임을표현할것이다. 이기능은 Tangential Control 버튼이활성화되어야사용할수있다. 대부분의경우대상물에서코너를자를때칼날의회전각은제한되어있다. 그림 6.15 접선제어패밀리 이값은 Lift Angle 에정의되어있다. 코너의각도가 Lift Angle 보다더크다면 Lift Z 의값에의해 Z 축을올리는것에문제가생긴다. 커터는회전하고그리고 Z 축은다시그지점으로내려가새로운방향으로자를것이다 리밋 (Limit) 과기타제어패밀리 입력활성 (Input Activation) 4 Input Activation 신호 4 는 Program Running 컨트롤패밀리의 Single 버튼과동등한, 유선으로연결된 Single Step 기능으로사용하기위해설정할수있다 설정된리밋건너뛰기 (Override limits) Mach3 는소프트웨어적으로입력부에연결된리밋스위치를무시할수있도록할수있다. 이것은말하자면, 리셋후에실행된조깅은축이리밋스위치에서물러나기전까지리밋의대상이되지않는다. 대체리밋들이패쇠될수있음에따라이것의사용은 LED 로경고를한다. 알아두어야할것은이런컨트롤은리밋스위치가드라이브회로에연결되어있거나혹은가동중인 EStop 에연결이되어있다면적용되지않는다 시스템셋팅제어패밀리 (System Setting control family) 주의 : 이패밀리의제어는 Mach3 의스크린화면한곳에모여있지않다. Program Run, Settings and Diagnostics screens 에서찾아야할것이다. 그림 6.16 리밋제어패밀리 그림 6.17 시스탬셋팅

79 단위 이토글은 G20 와 G21 코드를이행하여현재의측정단위를바꾼다. 파트프로그램의조그만부분이 Work Offset 과 Tool Offset 테이블이하나의고정된단위로되어있다는사실때문이아니라면사용하지않기를강력히권고하는바이다 Z 축제한 (Safe Z) 이패밀리는작업물의집게나파트로부터안전한높이값을정의내리게해준다. 원점가기나툴의변환에이용된다 CV 모드 / 각도제한 CV Mode/Angular Limit 이 LED 는 Constant Velocity 모드에서시스템이진행되고있을때불이들어온다. 이것은 Exact stop 모드보다더부드럽고빠른오퍼레이션을가능하게하지만각이진코너에서라운딩현상의원인이될수있다. 시스템이 CV 모드에있어도방향변화가있는코너에서, 마치 Exact Stop 이선택된것처럼, Angular Limit DRO 에주어진값보다더정밀하게수행할것이다. 자세한사항은 10 장 Constant Velocity 에있다 오프라인 이토글과경고 LED 는 Mach3 의모든출력신호를차단한다. 이것은장비의설정과테스팅을위함이다. 파트프로그램을진행중인상태에서사용한다면모든좌표위치에관한문제가생길수있다. 그림 6.18 인코더제어패밀리 인코더제어패밀리이패밀리는축인코더로부터값을표시해주고주축의 DRO 들과상호신호전달을한다. Zero 버튼은해당되는인코더 DRO 를 0 으로만든다. To DRO 버튼은주축 DRO 에값을복사한다. 즉이값을 G92 옵셋에적용시킨다. Load DRO 버튼은대응하는주축의 DRO 로부터인코더 DRO 를로딩시킨다 자동 Z 축제어패밀리 Mach3 는 Z 축의최저리밋을설정할수있게한다. Config > Logic 대화상자에고정설정하는 Inhibit Z 값을본다. G 코드프로그램을준비하거나실행전에 Inhibit Z 값을설정해줄수있게하는컨트롤패밀리도있다. 그림 6.19 를참고한다. 그림 6.19 오토매틱 Z 컨트롤 일반적으로 DXF 나 HPGL 형식의파일의프로그램을코딩해서한번의컷팅으로만들거나여러번커팅해서마침내설계했던 Z 높이가되게한다 ( 예를들면작업물의표면이 Z=0 일때 Z= -0.6 이라놓는다 ). 마지막명령어는 M30( 되감기 ) 가되어야한다. 오토매틱 Z 컨트롤을사용하여 a)z inhibit 값을 Z 의처음황삭값으로하여설정한다 ( 대략 Z=-0.5 로한다 ). b)lower Z inhibit 을연속커팅깊이로설정한다 (0.1 을허용한다 ). 전체작업은일곱번의가공으로 Z=-0.6 이되니 c) 이때 L(loop) 에 7 을넣는다. Cycle Start 를누르면장비는자동적으로 Z 깊이가증가하면서여러번에걸쳐커팅을하게된다. 각 DRO 는진행과정을나타내주고 L 은 Z inhibit 값이업데이트되어감에따라감소

80 한다. 만약주어진 L 값이파트프로그램의 Z r 깊이에도달하지않으면 L DRO 를업데이트하여다시프로그램을시작한다 레이저점화출력페밀리 (Laser Trigger output family) Mach3 는 X 혹은 Y 축이점화시점 ( trigger point) 을지날때 Digitize Trigger Out Pin 에펄스를출력한다. Laser Trigger 그룹컨트롤은현재단위로그리드 (grid) 를정의내리고임의의기준점에대응한다. 원하는그리드 (grid) 원점과제어점이일치할때 Laser Grid Zero 를클릭한다. X, Y 축의그리드선위치를정의내리고 Toggle 을클릭하여축이그리드라인상에서움직일때펄스의출력을가능하게한다. 이것은경험적인것이며차후의버전에서바뀔수도있다 맞춤사용자제어패밀리 Mach3 는장비설계자에게전반적인범위의기능을맞춤스크린에추가할수있으며이때 LED 나 DRO 버튼은 Visual Basic 스크립트프로그램을사용한다. 자세한사항은 Mach3 Customization manual 에서볼수있다. 이런예들은 Mach3 스크린이각각다른응용프로그램에서, 궁극적으로같은기능이라고할지라도얼마나다른지보여준다

81 6.3 마법사 (Wizard) 사용하기 Mach3 마법사는 Teach 기능의연장선상으로, 다른특별한화면을이용하여머시닝오퍼레이션을할수있다. 마법사는그리고 G 코드를생성하여필요한절삭을한다. 마법사의예로는원형포켓머시닝, 다중구멍드릴링그리고글자를세기는것등등많은것들이있다. 화면에서 Load Wizard 버튼을누르거나 NFS 버튼을누르면시스템에설치된마법사테이블을보여준다. 그중에필요한하나를선택하고 Run 을클릭한다. 마법사화면 ( 혹은여러개중에하나 ) 이나타난다. 그림 6.21 마법사선택하기 메모 [DP18]: 바꿔말하면이미짜여진탬플랫소프트웨어로원사각형글자세기기등캠소프트웨어없이 Mach3 에서직접만들어바로 G 코드를생성해서깎을수있다는것이다. 그러므로실제적용할수있는간단한파트들은 CAD/CAM 없이직접 Mach3 에서한번에할수있다. 3 장의포켓밀링예를참고할수도있고아래그림 6.22 은텍스트음각에관한마법사이다. 그림 6.22 글쓰기 (Write) 마법사화면 마법사는여러제작자들에의해만들어졌으며그들의의도에따라다르므로컨트롤버튼에있어약간의차이가있다. 대부분의마법사는여러분이설정한것을저장할수있게하여마법사를다시시도할때같은초기값을 DRO 에나타낸다

82 그림 6.23 은그림 6.22 처럼 Write 버튼을누른후의 Program Run 스크린을보여준다. 그림 6.23 ( 글쓰기 ) Write 마법사를실행후화면 Last Wizard 버튼은리스트에서선택하는것을다시반복하지않고가장최근의마법사를실행한다. Conversational 버튼은 Newfangled Solutiond 라는회사에서디자인한마법사들을실행한다. 이것들은 Mach3 가제공하지만실행을위해서는별도의라이센스를구매해야한다. 6.4 G 코드파트프로그램로딩하기 CAD/CAM 패키지나혹은직접작성한기존의파트프로그램이있다면 Mach3 의 File > Load G code 메뉴에서로딩할수있다. 파일이선택됐으면 Mach3 는로딩한후에분석을한다. 이것은툴패스를생성하여화면에나타내고프로그램을형성한다. 또한 Recent files 버튼을눌러최근에사용한파일들의리스트들로부터표시할수도있다. 로딩된프로그램코드는 G 코드리스트창에표시된다. 그림 6.24 G 코드로딩 움직임은하이라이트된라인을따라움직이는것을스크롤할수있다

83 6.5 파트프로그램편집하기. Config > Logic 에서 G 코드편집기로사용하기위한프로그램을선택하여 Edit 버튼을눌러코드를편집할수있다. 선정된편집기는새창에열려선택한코드를보여줄것이다. 편집이끝나면파일을저장하고편집기를끝낸다. 편집하는동안 Mach3 는잠시멈춘다. 만약 Mach3 창을클릭한다면잠기게되지만편집기를닫으면해제된다. 편집기로코드변경후다시분석하여툴패스를재생성할것이다. Regenerate 버튼을이용하여언제든재생성할수있다. 6.6 매뉴얼작업으로준비하고파트프로그램실행하기 직접작성한프로그램입력 프로그램을백지상태에서작성하고자한다면 Mach3 이외의편집기에서작성하여파일로저장하거나파트프로그램이로딩되어있지않은상태에서 Edit 버튼을눌러작성한다. 이경우 Save As 로저장하고편집기를닫아야한다. 두경우다 Mach3 의 File > G code 로로딩해야할것이다. 경고 : 코드라인들의에러는일반적으로무시된다. 세부문장체크에의존해서는안된다 파트프로그램을실행하기전에 그림 6.25 windows 메모장으로 G 코드편집하기 파트프로그램이시작되기전에장비상태에관한확신이있어야하기때문에 G17/G18/G19, G20/G21, G40, G49, G61/G62, G90/G91, G93/G94 가포함되어야한다

84 Ref All 버튼을이용하여각축들이정해진위치에있는가를확인해야한다. 프로그램이시작될때 S 문자로시작할것인지아니면스핀들속도값을 S DRO 에입력하여설정할것인지에관해결정해야한다. 적절한피드비율이 G01/G02/G03 명령어수행전에설정되어있는지확인해야한다. 이것은 F 문자나혹은 F DRO 에데이터입력에의해될수있다. 툴이나작업옵셋 (work offset) 을선택할필요가있을것이다. 마지막으로, 프로그램의유용성이증명되지않았다면가상으로작업을시도해서잘못되는것이없는지확인한다 프로그램실행 처음에는프로그램을잘관찰하여모니터링해야한다. 피드비율을다시설정하거나스핀들속도를조절하여소음을줄여제품을최적화할수있는방법을찾을수도있을것이다. 변화를주고싶다면 Pause 버튼을누르거나작업물로부터높이올려바꾼후에다시 Cycle Start 를클릭한다. 6.7 다른파일을불러들여 G 코드만들기 Mach3 는 DXF, HPGL, JPEG 형식을 G 코드로변환하여커팅한다. 이것은 File > Import DXF/BMP/JPG 메뉴를사용하여진행된다. 파일타입을선택하고초기파일을로드한다. 파트프로그램에포함될변환, 피드, 쿨런트명령어들에대한정의를내리기위해서파라미터가나타날것이다. Mach3 는 *.TAP 파일을새로만들고이것은생성된 G 코드를포함하게되며폴더와파일이름을저장할수있게한다..TAP 파일은 Mach3 에로딩되는파트프로그램으로운영할수있다. 자세한사항은 8 장에기술되어있다. 그림 6.27 불러들이기필터로선택하기

85 7. 좌표계, 툴테이블고정자 이번장에서는 Mach3 가주어진위치에서어떻게움직이는지설명한다. 이것으로좌표계의개념을설명하고장비좌표계를정의내리며각툴의길이나고정물에서작업대상의위치에대한구체화작업, 그리고필요에따라여러옵셋을부가할수있다. 처음부분은좀어려울수있다. 그래서직접장비를시도해보라고권유하고싶다. 단지이것은앉아서프로그램을실행하는것만으로알수는없으며실제어떤위치로가는지직접봐야할것이고, G 코드에대한이해도필요로한다. Mach3 의운영은, 이번장의구체적인이해를요구하는것은아니지만, 이것에대한개념을이해해서하는것을알면작업을하는것이훨씬빠르고훨씬신뢰성을높일수있다는것을발견하게될것이다. 7.1 장비좌표계 (Machine coordinate system) 그림 7.1 기초그림그리기 대부분의 Mach3 화면은 X, Y 축과같은 DRO 가있다는것을보아왔다. 파트를정확하게만들려고한다면그리고어떤부분과도장비가충돌하는것을막기위해서는진행하려는파트프로그램이나작업을실행할때각값들이어떤의미를가지고있는가를정확히알아야만한다. 이것은장비를직접보면서이해하는것이가장쉬운방법이다. 우리는그동안가상의장비를운영하여좌표계가일하는것을보아왔다. 위의그림은카드보드나종이위에펜을이용하여그림을그리는것이다. 이것은고정된테이블과 X 축과 Y 축으로움직일수있는원형펜홀더로구성되어있다. 그림의사각형은종이위에그린그림을보여준다. 그림 7.2 는왼쪽아래코너의테이블표면에서부터측정하는장비좌표계 (Machine coordinate system) 를보여준다. 보기와같이종이의왼쪽아래구석이 X=2, Y=1 그리고 Z=0( 종이의두께는무시하고 ) 에있다. 펜이가리키는점은 X=3, Y=2 그리고 Z=1.3 처럼보인다.. 만약펜이가리키는점이테이블의코너에있었다면, 이장비에서, 홈이나기준위치가될것이다. 이지점은대게스위치가 on 될때축이움직이는홈스위치의위치로정의된다. 어떤경우라도각축의영점위치는절대장비영점 (absolute machine zero) 이라고불리우는곳이있다

86 그림 7.2 장비좌표계 펜이가리키는점은, 커팅툴의끝부분과깉이, 실제작업이되는부분이며제어점 (controlled point) 이라고불린다. 축 DRO 는항상어떤좌표계와관련하여제어점좌표를표시한다. 이장을읽어야하는중요한이유는항상장비의고정된곳에서측정좌표계의영점이되는것이간단한것만은아니란것이다. 왜그런지는간단한예제를통해서본다. 아래파트프로그램은그림 7.1 의 1 인치사각형그림에적합한것이라는것을알수있다. N10 G20 F10 G90 ( 특정단위, 느린피드비율등등의설정.) N20 G0 Z2.0 ( 펜을위로올림 ) N30 G0 X0.8 Y0.3 ( 아래로내림, 사각형의왼쪽 ) N40 G1 Z0.0 ( 펜을아래로 ) N50 Y1.3 (1 을방금했기때문에 G1 을생략할수있음 ) N60 X1.8 N70 Y0.3 ( 시계방향으로회전 ) N80 X0.8 N90 G0 X0.0 Y0.0 Z2.0 ( 펜을움직여위로올린다 ) N100 M30 ( 프로그램끝 ) 모든코드에대한이해가부족해도무슨일이일어나는지는알수있다. 예를들어 N30 라인에서장비는제어점 X=0.8 Y=0.3 으로움직이라고되어있다. N60 라인에서는제어점이 X=1.8, Y=1.3 으로되어있어 DRO 는아래와같이읽는다. X Axis Y Axis Z Axis 물론문제는사각형이그림 7.1 과같이그려지지않았다는것이다. 파트프로그램작성자는종이의구석에서부터측정했지만장비는장비의영점에서부터측정한다. 7.2 작업옵셋 (Work Offset) Mach3 는다른모든장비컨트롤러와같이좌표계의원점을움직이게할수있도록한다. 이것을좌표계옵셋 (offsetting) 이라고한다

87 그림 7.3 종이의코너에좌표계의원점을옵셋하기 그림 7.3 은현재좌표계를종이의코너에옵셋값을주어조절한다면어떻게될지보여준다. 알아둬야할것은, G 코드는항상제어점을현재의좌표계에주어진숫자에의해움직인다는것이다. 이때옵셋을작업옵셋 (work offset) 이라고부르고 0,0,0 점을이좌표계의원점이라고한다. 이옵셋은유용하여 Mach3 에서는여러가지방법으로설정할수있지만모두 Offset 화면상에서정돈되어있다.( 부록 1 을참고 ) 작업원점을주어진좌표에설정하기 가장분명한방법은두가지단계로되어있다. 1. Offset 화면으로간다. 제어점을새로만들고싶은원점위치로옮긴다. 조깅하거나 G0 을이용하여얼만큼움직여야하는지데이타를입력할수있다. 2. 화면의 Current Work Offset 부분에있는각축옆의터치버튼을클릭한다. 처음누를때바뀐현재좌표가 Part Offset DRO 에입력이되고축 DRO 는 0 으로된다. 계속해서다른축에도같이적용된다. 어떤일이있었는가를알고싶다면다음내용이도움이될것이다. 작업옵셋값들은항상축 DRO 에가산되어 ( 즉, 제어점의현재좌표계 ) 제어점의절대장비좌표계를만든다. Mach3 의 Machine Coords 버튼을누르면제어점의절대좌표점을표시한다. LED 는깜빡이며절대좌표라는것을경고해준다. 원점을어디로정할지안다면다른방법을사용하여옵셋을설정할수있다. 종이의코너는눈으로봤을때기준점으로부터오른쪽으로 2.6 인치 1.4 인치위에위치해있다. 이정도로충분히정밀하다고가정하자 과 1.4 를 X 와 Y 의 Offset DRO 에각각입력한다. 축 DRO 값은변할것이다.. 기억할것은제어점을실제위치로움직이지않았기때문에이것의좌표는원점으로움직일때좌표값들은변해야한다. 2. 필요하다면 MDI 라인에서 G00 X0 Y0 Z0 를사용하여확인한다. 펜은테이블위종이의코너에놓여질것이다

88 이것은작업옵셋 1 번을이용하여설명하였다. 1 에서 255 까지의번호를사용할수있다. 사용중에는오직하나만선택할수있으며이것은 Offset 화면의 DRO 에의해선택되어지거나파트프로그램의 G 코드의사용에의해서선택할수있다.(G54 에서 G59 까지 ) 작업옵셋을설정하는마지막방법은축 DRO 에값을입력하는방법이다. 현재작업옵셋은갱신되어제어점은축 DRO 에의해재정립된다. 주의할것은장비는움직이지않는다. 단지좌표계의원점이바뀌었을뿐이다. X=0, Y=0 등등, 버튼은해당되는축 DRO 에 0 을타이핑하는것과동등하다. Offset 화면에서설정하는옵셋에익숙하지않다면이방법을사용하지말기를권유하는바이다. 작업옵셋에의한현재좌표계의옵셋팅으로사각형을종이위의원하는위치에그릴수있다 실제장비에서의홈 위에언급한바와같이처음에는단정하게보여도종종 Z 홈위치를테이블의표면에하는것이좋은것은아니다. Mach3 는모든축의기준을정할수있는버튼이있다 ( 혹은각개인의기준을정할수있다 ). 홈스위치가장착된장비에서각선형축이나혹은선택된축에서스위치방향으로움직여스위츠를작동시킨후살짝스위치 off 위치로움직이게한다. 절대장비좌표계원점은 ( 즉장비영점 ) 주어진 X, Y,Z 값에설정된다 ( 일반적으로 0.0). 사실 0 이아닌다른숫자로홈을설정할수있지만여기서는잊어버린다. Z 홈스위치는일반적으로테이블에서가장높은곳에위치한다. 물론기준점은장비좌표계의 Z=0 이되고모든작업위치는그보다아래가되며장비죄표계에서는 Z 가마이너스값을갖게된다. 다시말하지만이것이분명히이해가가지않아도걱정할필요는없다. 제어점이홈위치에있을때방해가되는것이없게하는것이편리하며테이블의작업물에있어서편리한좌표계를설정하기위해작업옵셋을사용하는것이쉽다. 7.3 엔드밀의서로다른길이에관하여 지금까지의내용에문제가없다면다음경우를생각해볼때가됐다. 그림 7.4 와같이빨간색사각형을그린다고하자. Z 축을조그하여빨간색펜을넣는다. 그때빨간색펜의길이가그전것보다길다. 때문에현재좌표계원점에서끝부분이테이블과충돌할것이다. ( 그림 7.5) Mach3 는다른 CNC 컨트롤러와같이, 툴에관한정보를저장할수있는기능이있다. 이툴테이블 (Tool Table) 은각기다른 256 가지의툴에관한정보를저장한다. Offset 화면에서툴 (Tool) 번호와정보에관한화면을볼수있을것이다. DRO 에는 Z offset, 직경 (Diameter) 그리고 T 라는라벨이있을것이다. DRO Touch Correction 이나그와관련 On/Off 버튼은생략해도상관없다. 그림 7.4 다른색으로한다. 그림 7.5 교체후충돌한화면

89 기본적으로 Tool#0 이선택되어있지만이것의옵셋스위치는 Off 로되어있을것이다. 툴의직경에관한정보는커터보정 (Cutter Compensation) 으로사용된다 사전에설정가능한엔드밀 (tool) 여기에서, 여러분의장비에는툴홀더시스탬이있고툴을넣을때정확하게같은위치에놓인다고가정한다. 이것은자동잠금척 (chuck) 이나혹은여러개의척이있는밀링장비가될것이다. 툴의위치가매번바뀐다면매번옵셋을바꿔주어야한다. 이것은나중에기술하기로한다. 여기그림그리는장비에서, 1 인치깊이로펜홀더에펜이있다고가정해보자. 그리고빨간펜은 4.2 인치길이이고파란펜은 3.7 인치길이이다. 1. 장비가막기준점과홈포지션이잡혀있고작업옵셋이 Z=0.0 으로종이의코너에정의내려지고있다고가정한다. Z 축을 5 인치조그해서올리고파란펜에맞게한다. 툴번호 DRO 에 1 을넣고 Offset On/Off 에서 On 으로놓는다. Z 를조그해서펜이닿게한다. 그림 7.6 사전설정가능한엔드밀 Z 축 DRO 는펜이홀더로부터 2.7 인치떨어져있기때문에 2.7 로나타날것이다. 그리고 Touch 버튼을누른다. 이것으로 Tool #1 의 Z 옵셋에 2.7 인치가적용됐다. Offset On/Off 은 LED 로상태를나타내고툴옵셋을적용시킨다. 그러므로 Z 축 DRO 는 0.0 이라고표시된다. 그전과같이예제파트프로그램을진행할수있다. 2. 다음으로빨간펜을사용하기위해 Z 축을위로올린후파란펜을빼내고빨간펜을넣는다. 물리적으로펜을교체하는것은축 DRO 들을변화시키지않는다. 툴옵셋 LED 를 off 시키고 Tool #2 를선택한후종이의코너로조그한다음 Touch 를누른다. 이것은툴 #2 의옵셋을 3.2 인치로만든다. Tool #2 의옵셋을다시 On 시키면축 DRO 에 Z=0.0 이되어파트프로그램이빨간사각형을그릴수있게된다. 3. 툴 1 과 2 가설정되었으므로원하는만큼바꿀수있고적절한툴번호선택과옵셋을 on 함으로서현재의좌표계에맞출수있게된다. 이런툴선택과옵셋의 on/off 는파트프로그램에서할수있으며 (T 문자, M6, G43 그리고 G94) DRO 들은표준 Program Run 화면에나타나있다 사전에설정불가능한엔드밀 (tool) 일부툴홀더는매번툴 ( 팁 ) 을교환할때정확하게그자리에맞지않는경우가있다. 예를들면라우터의콜렛은일반적으로구멍이깊게나있어안쪽부분에닫기까지힘들경우가있다. 이런경우매번교체할때마다옵셋을설정해야할것이다. 이럴경우에도하나이상의옵셋을사용할수있다. 만약물리적인고정체가없다면엔드밀을교체할때마다작업옵셋의 Z 를다시설정하는것이더편할수있을것이다. 7.4 옵셋값이저장되는방법 254 개의작업옵셋은 Mach3 의테이블하나에저장된다. 255 개의툴옵셋과직경을다른테이블에저장할수있다. 옵셋화면에서 Work Offsets Table 과 Tool Offsets Table 을사용하여이테이블들을볼수있다. 이테이블들에는현재 Mach3 에서쓰이지않는추가적인정보를위한빈공간이있다. Mach3 는일반적으로각기다른프로그램진행때마다모든작업과툴옵셋값을기억하지만각프로그램을닫기전에값들을저장할것인지물어본다. Config > State 대화상자에서이렇게자동으로저장할수있게하던지, 아니면저장하지않게하던지를선택할수있도록설정할수있다. 하지만자동저장옵션이선택되어도저장을하게하는테이블화면이있는대화상자에서 Save 버튼을눌러저장할수도있다

90 7.5 같은작업여러번반복하기 고정자사용 이제여러장의종이에같은그림을그린다고가정한다. 같은위치에종이를테이프로붙이는것은어려울것이며매번옵셋을설정하는것도번거로울것이다. 더좋은방법은핀을고정할수있는판을준비하고미리구멍이뚫린종이에맞춰사용하는것이다. 이것이머신샵에서오랜기간동안사용해왔던방법이란것을알게될것이다. 그림 7.7 은고정체에대한예제이다. 종종고정체는, 못과같은것으로, 테이블상에항상같은위치에고정되어있다. 현재좌표계는작업옵셋 #1 을고정체상에서종이의코너부분에설정함으로써움직일수있다. 예제프로그램을진행하면그전과똑같이사각형을그리는것을볼수있을것이다. 이것은물론두께에의한 Z 의위치도고려되어야한다. 그림 7.7 두개의고정핀이있는장비 새로운종이를핀에고정시키고사각형을또다른설정없이똑같이그린다. 2 개대신 3 개의홀이있는종이를그림 7.8 과같이놓고사용할수있다. 물론고정체의어떤점에서도옵셋좌표계의원점을설정할수있다. 위의그림그리는장비에서종이의왼쪽아래구석을 X=0, Y=0 로놓을수있고고정물의표면은 Z=0 로놓는다. 하나의물리적고정체에여러개의작업을수행할수있도록사용하는것이일반적이다. 그림 7.9 는 2,3 개의복합구멍고정물을나타낸다. 물론사용하게될각각분리된두개의작업옵셋을가진다. 그림 7.8 은현재좌표계가 2 개의홀을가진종이를사용하고있는것을보여준다. 그림 개의고정핀 그림 7.9 두개의고정물

91 7.6 터칭의실용성 엔드밀 수동장비에서작업물에터칭하는것을핸들로느낄수있지만더정확한작업을위해서는종이나혹은얇은플라스틱같은필러게이지를이용하는것이좋다. 그림 7.10 를참고하라. Offset 화면에서 Touch Correction DRO 에이필러나슬립게이지의두께를계산에넣을수있다 (Set Tool Offset 버튼옆에있다 ). 그리고 On/Off 를클릭하여 On 으로한다. touch 를할때는언제나 LED 가반짝이며정정이됐음을알려준다. 예를들어 DRO Z= 에 슬립게이지가살짝고정되어있다고하자. 툴 DRO 에 3 을입력해 Tool # 를 #3 로만든다. Gage Boock Height 에 를 DRO 에넣는다. Touch 를클릭하면 DRO 는 Z= 라고읽는다. 그림 7.10 슬립게이지-밀이 Z 옵셋에닿을때 즉컨트롤포인트가 가된다. 그리고 Z 옵셋은 이된다. 그림 7.11 은 Set Tool Offset 을클릭하기전의프로세스를보여준다. 만약정밀한원통형게이지가있고적절한크기의평평한모양의작업물이있다면이것을이용하는것이조그다운해서필러게이지에닿는것보다낳을것이다. 조그다운해서롤러가툴아래에서왔다갔다통과하지않도록한다. 그리고툴바로아래에서살짝닿을듯구를때까지아주천천히조그업한다. 그리고 Touch 버튼을누른다. 조그다운해서필러게이지에닿는것은툴의커팅면에손상을줄수있으니유념한다 접점찾기 (Edge finding) 그림 7.11 Z 옵셋입력 엔드밀의플룻으로인해서정확하게 X 나 Y 를설정하기힘들다. 특수한접점찾기를 (edge finder) 사용하는그림이아래 7.12 와같다. Touch Correction 이이때에도사용될수있다. 이때프로브팁의반경을알아야하고필러 ( 슬립 ) 게이지의두께도알아야한다. 7.7 G52&G92 옵셋 제어점 (controlled point) 의옵셋설정에는또다른방법이있다. 그것은 G 코드의 G52 와 G92 의사용이다. G52 를실행함으로써 Mach3 는어떤제어점값이던, X,Y 혹은 Z 의주어진값을더함으로써실제장비의위치옵셋으로정한다. 그림 7.12 장비에서표면찾기

92 G92 를사용함으로써, Mach3 는현재제어점의좌표계가 X, Y, Z 에의해어떤값이될지를정한다. G52 이던 G92 이던현재좌표계의원점에다른옵셋값들을추가로설정했다하여움직이지않는다 G52 사용하기. G52 의간단한예로는, 작업대상물에 2 개의동일한모양을대상물위의각각다른위치에서작업한다고생각해보자. 먼저번에 1 인치짜리사각형을코너가 X=0.8, Y=0.3 에서그렸었다. G20 F10 G90( 단위, 느린피드레이트등등설정 ) G0 Z2.0( 펜올리기 ) G0 X0.8 Y0.3( 사각형의아래왼쪽으로빨리옮기기 ) G1 Z2.0( 펜내기리 ) Y1.3(G1 생략가능 - 중복 ) X1.8 Y0.3( 시계방향으로라운드모양 ) X0.8 G0 X0.0 Y0.0 Z2.0( 펜을멀리떨어지게하고올린다 ) 다른사각형을그리고자하며이때코너가 X=3.0 Y=2.3 이라면위의코드를똑같이쓸수있지만두번째카피로들어가기전에적용할 G52 와옵셋을사용한다. G20 F10 G90 G0 Z2.0( 펜올리기 ) G0 X0.8 Y0.3( 사각형의아래왼쪽으로빨리옮기기 ) G1 Z0.0( 펜올리기 ) G52 X2.2 Y2( 두번째사각형을위한임시적옵셋 ) G0 X0.8 Y0.3( 사각형의아래왼쪽으로빨리옮기기 ) G1 Z0.0( 펜올리기 ) Y1.3(G1 생략가능 - 중복 ) X1.8 Y0.3( 시계방향으로라운드모양 ) X0.8 G52 X0 Y0( 임시옵셋제거 ) G0 X0.0 Y0.0 Z2.0 ( 펜을멀리떨어지게하고올린다 )

93 G 코드서브루틴생성은가능하므로일반적인코드는한번쓰여져서여러번사용이가능하다. 서브루틴버전은아래와같다. 펜업다운명령어는고정되어있고서브루틴은 0.0 에서두사각형의코너설정을위해 G52 가사용된다. G20 F10 G90 ( 단위, 느린피드레이트등등설정.) G52 X0.8 Y0.3 ( 처음사각형그리기시작 ) M98 P1234 ( 처음위치에서사각형의서브루틴부르기 ) G52 X3 Y2.3 ( 두번째사각형시작 ) M98 P1234 ( 두번째위치에서사각형의서브루틴부르기 ) G52 X0 Y0 ( 중요 G52 옵셋제거 ) M30 ( 프로그램의끝에서다시돌아가기 ) O1234( 서브루틴 1234의시작 ) G0 X0 Y0 ( 사각형의아래왼쪽으로빨리옮기기 ) G1 Z0.0 ( 펜다운 ) Y1 (G1 생략 중복 ) X1 Y0 ( 시계방향으로라운드모양 ) X0 G0 Z2.0 펜올리기 ) M99 ( 서브루틴에서돌아가기 ) 알아둘것은각각의 G52 는새로운옵셋을적용하고그전에적용했던 G52 는무시된다 G92 사용하기 가장간단한 G92 의예는, 주어진점에서, X, Y 를 0 으로설정하는것이지만어떤값이던원하는대로할수있다. G92 옵셋을취소하는가장간편한방법은 G92.1 을 MDI 라인에입력하는것이다 G52 와 G92 의처리 옵셋은원하는축에원하는만큼그축의값을포함시켜설정할수있다. 축이름이주어지지않을때에는바뀌지않는다. Mach3 는 G52 와 G92 옵셋을위해같은내부메커니즘을사용한다. 단지여러분의 X Y Z 문자와계산이다를뿐이다. 만약 G52 와 G92 를같이사용하게된다면아마도혼동이되어 (Mach3 도마찬가지로 ) 결국은사고가발생할수도있다. 어떻게작동하는지확인하고싶다면옵셋을설정하고제어점을좌표계로옮겨본다. 예로서 X=2.3 Y=4.5 라고하자. 있어야할절대장비좌표계를예상하고이를확인하기위해 Mach3 화면의장비좌표의 Mach 버튼을눌른다. 옵셋을사용한후지우는것을잊지말라. 경고 : G92 옵셋으로되는대부분의것들은, 작업옵셋이나 G52 옵셋으로더잘사용할수있다. 왜냐하면 G92 는제어점이있는곳과 G92 가실행될때의축문자에의존하기때문이고프로그램의변화는충돌을유도하는버그를쉽게만든다. 많은작업자들이세개의옵셋을끊임없이파악하고있는것이쉽지않다는것을알게되며, 만약혼동이되면쉽게툴 ( 팁 ) 을손상시키거나장비에좋지않은영향을가하게될것이다. 7.8 툴의지름 (Tool diameter) 그림의파란색사각형이아이들의그림판놀이에맞는조각이라고가정하자. G 코드는제어점을움직인다는것을기억하기바란다. 예제의파트프로그램은 1 인치사각형을그린다. 만약툴이두껍게느껴지는펜이라고한다면 1 인치사각형보다작은홀이형성될것이다. 그림 7.12 참고. 그림 7.12 지름이넓은툴 ( 팁 )

94 같은문제가엔드밀이나슬롯드릴에도발생할것이다. 포켓커팅하거나혹은중간에조그만모양만만들어질것이다. 이런것들은다른방법의보완이필요하다. 이것이쉽게들릴지모르지만실기에있어서는시작과끝에있어서아주힘든것들을만나게된다. 이런것들은대게마법사나혹은각자의 CAD/CAM 소프트웨어를이용하여문제를다루게한다. Mach3 는파트프로그램이실제절삭중인툴의직경을보정할수있도록해준다. 이런기능은파트프로그램의작성자가사용할커터의직경을정확히모를때중요하다. 툴테이블은툴의직경을정의내릴수있도록해주고또는실제사용하는명목상의차이도정의내릴수있도록해준다. 자세한내용은 Cutter Compensation 을보기바란다

95 8. DXF, HPGL 그리고이미지파일불러오기 (Import) 이장은파일불러오기와 Mach3 에의한파일변환에대해설명한다. 그리고간단한 G 코드와그에관한기능에대해제한적인지식을갖고있다고간주할것이다. 8.1 소개 지금까지보아왔던것처럼 Mac3Mill 은파트프로그램을이용하여장비에서툴의움직임을제어한다. 여러분은지금까지파트프로그램을직접작성했을수도혹은 CAD/CAM 을이용하여만들었을수도있을것이다. DXF, HPGL, BMP 혹은 JPEG 포멧으로정의되는그래픽파일을불러오는것은프로그래밍의중간레벨을원한다. 직접코딩하는것보다는쉽지만 CAD/CAM 페키지에의한프로그램출력보다장비의제어에더제한적이다. 자동 Z 제어기능과 Inhibit-Z 값을감소시키는재연적실행은불러들여진 (imported) DXF 와 HPGL 파일을바탕으로하는일련의황삭커팅을하는데강력한기능이된다. 8.2 DXF 불러오기 (Import) 대부분의 CAD 프로그램은비록 CAM 기능을제공하지않더라도 DXF 포맷으로파일을생성할수있다. 파일에는라인과호등등그림의시작과끝에대한설명과레이어에대한정보가포함되어있다. Mach3 는그런파일을불러들여각레이어의특정툴과피드비율그리고커팅의깊이를지정한다. DXF 파일은반드시바이너리가아닌텍스트포멧으로되어있어야한다. 그리고 Mach3 는선, 폴리라인, 원, 그리고호 (arc) 만불러들이며텍스트는불러들여지지않는다. 임포트하는동안 a) 스핀들공회전움직임을줄이기위해선의순서를최적화할수있고 b) 그림의실제좌표를 사용하거나혹은옵셋을주어하단왼쪽이 0.0 이되게할수있고 c) 선택적으로플라즈마 / 레이저커터의아크 / 광선을제어하기위해코드를넣을수있으며 d) 도면을 Z/X 로변환해서회전작업을만들수있다. DXF 임포트 (Import) 는화면상단 File 메뉴에있다. 대화상자는그림 8.1 과같다. 그림 8.1 DXF 임포트대화상자

96 8.2.1 파일로딩 이번에는파일을불러들이는 4 개의단계를보여준다. 1 단계는 DXF 파일을로딩하는것이다. Load File 버튼을클릭하면파일열기대화상자가나타난다. 그림 8.2 는두개의사각형과원을나타내주는파일예제다 각각의레이어를위한작업지정 그림 개의선과하나의원 2 단계는그림의각레이어별, 선들이어떻게다루어지는가를정의내리는것이다. Layer Control 버튼을클릭하여그림 8.3 과같은대화상자가나타나도록한다. 커팅하고자하는선이있는레이어를 ON 시키고, 사용할툴과절삭깊이, 사용할피드비율, 스핀들속도 ( 스텝 / 방향이있는것이나 PWM 스핀들컨트롤러가있는것에한해서 ) 그리고커팅할레이어의순서를선택한다. 알아둘것은, 절삭깊이값은 Z 값이사용되기때문에작업대상물의표면이 Z=0 라면마이너스값을갖게될것이다. 그림 8.3 각레이어를위한옵션

97 8.2.3 변환 (Conversion) 옵션 다음으로변환과정을위한옵션을선택한다.( 그림 8.2 의 step 3 참고 ) DXF Information : 파일의일반적세부사항을포함하며진단목적을위해유용하다. Optimize: 이것이선택되지않으면선과같은개체들은 DXF 파일에나타나는선의순서대로자르게될것이다. As Drawn : 이것이선택되지않으면 G 코드의 0 점좌표는드로잉 ( 그림 ) 의하단좌측이될것이다. 물론선택되면 G 코드가정하는좌표가된다. Plasma Mode : 이것이선택되면 M3, M5 명령어가생성되어아크 / 레이저가자르기하는동안 ON, OFF 하게끔한다. 만약선택되지않는다면스핀들이파트프로그램의처음에서시작해서툴교환할때나혹은프로그램의끝에서멈춘다. Connection To. 같은레이어의두개의선이두개의양끝지점이지정한거리안에있을경우연결된것으로간주한다. 이것은 Rapid Plane 으로움직이지않고선의중간을매김함으로써커팅을한다. Rapid Plane : 이컨트롤은 Z 값을정의하여그림의개체사이를빨리움직일수있도록적용시킨다. Lathe mode : 이것이선택되면드로잉 ( 그림 ) 의수평 ( 플러스 X) 방향이 G 코드에서 Z 로코딩되고수직 ( 플리스 Y) 방향이마이너스 X 로코딩되어그림의수평축에그려진파트의아웃라인이 Mach3Turn 에서정확하게절삭되도록한다 G 코드생성 마지막으로 Generate G-code 를클릭하여스텝 4 를실행하게한다. 보통생성된 G 코드는.TAP 확장자로파일을저장하지만이것은반드시그런것은아니며 Mach3 는자동으로확장자를만들지않는다. 스텝 2 에서 4 까지반복하거나 1 에서 4 까지반복해보고끝났으면 Done 을클릭한다. Mach3 는생성된마지막 G 코드파일을로딩한다. 이름과작성한날짜에관한코멘트를참고하기바란다. 주의 : 생성된 G 코드는불러들여진레이어에따라피드비율을갖는다. 만약스핀들이 S 문자에반응하지않으면스핀들속도를수동으로설정하고툴교환할때속도를바꾼다. - DXF 입력은간단한형태에좋으며이것은단지입력파일을만들기초적인 CAD 프로그램을요구하며만든그림에입각하여정밀하게작동된다. - DXF 는사용할툴의직경이매우작을때레이저나플라즈마커팅에적합하다. - 밀링에있어서, 커터의직경에관한범위를수동으로직접만들어야한다. DXF 선들은커터의중심선의경로가된다. 하지만이것은복잡한형태의커팅을할경우수월하지는않을것이다. - DXF 파일에의해형성된프로그램은파트를황삭하거나포켓의중심을깔끔하게할다중경로를가지고있지않다. 이것을자동으로해결하기위해서는 CAM 프로그램을사용해야한다. - DXF 파일이텍스트를포함한다면작성한프로그램에따라크게두가지형태가된다. 문자가연속적라인으로되는경우. 이것은 Mach3 로불러들이기가가능하다. 문자들이 DXF 텍스트대상물일경우. 이런경우는무시된다. 둘중어느경우도, 비록글자체가작은 v-point 나혹은둥근날커터에맞는다고해도, 초기드로잉 ( 그림 ) 에서사용된글자체로조각하는 G 코드를만들지못한다. 플라즈마나레이저는글자의외각선을자를수있을만큼폭이좁다. 그렇지만 0 이나 A 와같은문자는자르기전에어떻게할것인지확인을해야한다

98 8.3 HPGL 불러오기 HPGL 파일은하나나그이상의펜으로그려진선을가지고있다. Mach3Mill 은모든펜들에대한절삭을한다. HPGL 파일은대부분의 CAD 소프트웨어에의해제작될수있고, 종종파일확장자가.PLT 나.HPL 이된다 HPGL 에관하여. 그림 8.4 HPGL 임포트필터 HPGL 은 DXF 보다덜정밀한작업을하며원을그릴때둥근모양을작은선단위로나누어모양을만든다. HPGL 의불러오기과정은 DXF 파일과비슷하여 HPGL 로부터생성된 G 코드를포함하는.TAP 파일을만든다 불러올파일선택하기. 불러오기 (import) 필터는 File>Import HPGL/BMP/JPG 로들어가서 HPGL 버튼을 on 시킨다. 그림 8.4 는임포트대화상자를보여준다. 처음에는만들어진 HPGL 파일에대응하는 Scale 을선택한다. 대게 40HPGL 단위당밀리미터 (1016 개체대비인치 ) 가된다. 이것을다른 HPGL 포맷에맞게변화시키거나 G 코드파일에비례하게한다. 예를들어, 40 보다 20 을선택하는것은정의된개체의크기를두배가되게한다. 자이제 HPGL 데이터가포함된파일이름을넣거나브라우즈를사용한다. 이기본확장자는.HPG 가되어파일이름을만들기편리하게한다

99 8.3.3 파라미터불러오기 Pen up, Pen down 컨트롤은현재 Mac3 가사용하는단위에서동작할때 Z 값을나타낸다. Pen Up 은일반적으로작업물의바로위에위치하며 Pen Down 은원하는절삭깊이를나타낸다. 각기다른깊이의커팅과피드비율은그림을그리기하는펜에따라프로그래밍될수있다. 또, 어느것을먼저커팅할것인지순서를정의할수도있다. 그러므로대상물의최외곽을절삭해내기전에내부를먼저커팅할수있게한다. Check only for laser table 이설정되면 G 코드는 Pen Down Z 위치로움직이기전에 M3( 시계방향으로스핀들을회전 ) 를실행시키고 Pen Up 위치로움직이기전에 M5( 스핀들정지 ) 를실행시킨다. 주어진 Feedrate 생성된 G 코드가시작할때 F 문자가입력될것이다 G 코드파일작성하기. 마지막으로, 불러들이기해석이정의된상태에서 Import File 을클릭하여 Mach3Mill 로데이터를불러들이기한다. 생성된코드를저장할파일이름을표시하라는메시지가나올것이다. 원하는파일이름과확장자를넣는다. 일반적으로확장자는.TAP 가된다. 주의 : - 불러오기 (import) 필터는 Mach3 가멈춰있을때나사용중인필터프로그램에의해진행된다. 만약실수로클릭하여 Mache3Mill 화면으로전환되면, 순간락업 (lock up) 될것이다이때간단하게 Windows 작업관리자 (Cntl + Alt + Del 키 ) 로가서필터프로그램을다시작동하게하여작업을끝낸다. 이것은파트프로그램이진행될때의편집기와비슷한상황이된다. -.TAP 파일이이미있고, Mach3 에열려있다면불러오기필터는같은파일을쓸수없다. 예를들어, 불러오기를테스트한파일이있고다시불러오기하여해석에변화를주려고한다면이때 Mach3Mill 에있는같은.TAP 파일을다시불러오기하기전에닫아야한다. - 일반적으로 HPGL 파일을불러오기하는전과정에서미터법을쓰는것이가장쉽다. - Laser Table 옵션으로레이저나플라즈마를사용한다면 M3/M5 의순서를확인해야하며 Z 방향이절삭의시작과끝이정확하게범위안에있는지확인해야한다. - 밀링에있어서커터의직경에관한범위를수동으로직접만들어야한다. HPGL 선들은커터의중심선의경로가된다. 하지만이것은복잡한형태의커팅을할경우간단하지않을것이다. - HPGL 파일에의해형성된프로그램은파트를황삭하거나포켓의중심을깔끔하게할다중경로를가지고있지않다. 이것을자동으로해결하기위해서는 CAM 프로그램을사용해야한다

100 8.4 BMP&JPEG 파일불러오기 이옵션은사진을불러오기해서 G 코드프로그램을생성하고절삭깊이를다르게하여명암을렌더링한다. 결과물은실제사진과같은조각을할것이다 불러오기할파일선택하기. 불러오기필터는 File>Import HPGL/BMP/JPEG 에서실행되며 JPEG/BMP 버튼을대화상자에서 On 시킨다. 첫단계는 Load image file 버튼을눌러이미지가있는파일을선택한다. 파일이로딩되면작업대상의범위를이미지에맞게선택하게한다. 생성된파트프로그램을진행할때필요한 G20/21 모드에따라메트릭이나인치를사용해도상관없다. 그림 8.5 는이대화상자를보여준다. Maintain Perspective 를체크하면 X 사이즈값을정할때자동으로 Y 크기를정하고원본사진의비율에맞게한다. 그림 8.5 임포트한사진의싸이즈. 반대의경우도마찬가지다. 이미지가칼라면불러오기할때흑백으로전환된다 렌더링타입선택하기 다음으로이미지를렌더링할방법을선택한다. 이것은이미지를레스터화 (rasterize) 하면서툴의경로를정의내린다. Raster X/Y 는 X 축을따라커팅하며끝나면 X 의한줄이끝날때마다하나씩 Y 축으로옮긴다.Raster Y/X 는위의경우와반대가된다. Spiral 은이미지의외곽선에서시작하여나선을그리며중심으로움직인다. 각각의레스터 (raster) 라인은 Z 좌표의높이와일련의직선으로구성된다. 그림 8.6 Step Over 정의하기

101 8.4.3 레스터 (raster) 과나선 (spiral) 형렌더링. 레스터방식중하나를선택함에따라대화상자에서 step-over 값을정의하라고나올것이다. 그림 8.6 참조. 이렇게하여선들의간격과그선을구성하는작은점들사이의간격을정의내린다. 전체움직임수는 (XSize /X Step Over) X (YSize/Y Step Over) 가되고물론, 물론물체사이즈의제곱으로증가하고스텝오버 (step over 사이즈의역제곱으로증가한다. 가능한적당한크기의해상도로시작해야파일싸이즈가너무크게되거나, 커팅시간이아주길게되는것을방지할수있다 점발산렌더링 (Dot diffusion Rendering) 점발산렌더링방식을선택하면구체적인내용에대한입력이요구된다. 점발산은일반적인격자 (grid) 안에서일련의드릴링한점으로나타내진다. 일반적으로 V- 포인트나혹은둥근모양 (bull-nosed) 툴에의해형성된다. 각점들의깊이는이미지의명암에따라결정된다. 영역에필요한점들의숫자는필터에의해계산되며이때툴의형태와선택한조각의깊이에따라결정된다. 그림 9.7 은필요한데이터를보여준다. 각각의점들은 Z 의움직임으로구성되는데이때 Z 가들어가는깊이와작업물위에서의움직임을가리킨다. 점발산에따른계산로딩시간을컨트롤하기위해적절한픽셀수를만들수있는사진편집기로제작된이미지가있어야한다. Check Stats 버튼을눌러얻어진통계는얼마큼적절한파라미터를설정했는지알려준다. 자이제설정한렌더링테크닉을정의함으로써작업물의위로움직이는 Safe Z 는완성될것이며흑과백의가장깊어야할기준지점을선택하게해준다 G 코드파일작성하기 그림 9.7 점발산파라미터 마지막으로 Convert 를클릭하여 Mach3Mill 에데이터가불러오기된다. 사용할파일이름을정하고생성된코드를저장하게된다. 파일이름과확장자를작성한다. 일반적으로확장자는.TAP 가된다. 주의 : - 불러오기필터는 Mach3 가멈춰있을때나사용중인필터프로그램에의해진행된다. 만약 Mache3Mill 화면을전환하면, 예를들어, 실수로클릭한다고할때, 순간락업 (lock up) 될것이다이때간단하게 Windows 작업관리자로가서필터프로그램을다시작동하여작업을끝낸다. 이것은파트프로그램이진행될때의편집기와비슷한상황이된다

102 -.TAP 파일이이미있고 Mach3 에서열려있다면불러오기필터는같은파일을쓸수없다. 예를들어, 불러오기를테스트한파일이있고다시불러오기하여해석에변화를주려고한다면이때 Mach3Mill 에있는같은.TAP 파일을다시불러오기하기전에닫아야한다. - 사용할피드비율은 MDI 를사용하거나진행하기전에파트프로그램을편집하여정의내린다. - 점발산은 Z 축을많이움직이게한다. 반드시 Safe Z 를가능한낮게설정하여움직이는거리를최소화하고 Z 축모터의회전이매우안정적이게설정한다

103 9. 커터보정 (Cutter Compensation) 커터보정은 Mach3 의한기능으로아마도사용할일이없을수도있다. 대부분의 CAD/CAM 프로그램은근소한차이의툴직경을입력받아파트프로그램을출력해서포켓이나파트의외곽을컷팅하게된다. 때문에 CAD/CAM 소프트웨어는전반적으로 Mach3 보다더낳은기능들이있어예각의안쪽코너를자를때역시더잘처리한다. Mach3 에서, 보정은 a) 프로그램된것으로부터다른직경의툴을사용하거나혹은 b) 툴의중심경로보다는원하는외곽에관한설명이있는파트프로그램사용하게할것이다. 그러나보정이사소한것이아니기때문에, 이장에서설명하여사용하게될경우를대비하는것이다. 이기능은개발단계에있으며 Mach3 의최종버전에, 많은변화가있을수있다는것을말하고싶다. 9.1 보정에관한소개. 과거 Mach1 은제어점의움직임을컨트롤해왔다. 실전에서는, V 모양커터를제외하고, 툴은포인트점이아니기때문에, 커터의반경에따라제어점대비다른위치에서커팅을하게된다. 가장손쉬운방법은 CAD/CAM 을이용하여포켓이나형체의외곽을절삭하는것이다. Mach3 는커터의반경 ( 직경 ) 계산에대해지원한다. 그림 9.1 삼각형을절삭하는두가지방법의툴패스보정은다른파트프로그램의생산에서요구되기보다는, 장비작업자에의해가능해진다. 이것을알면문제는쉽게풀릴수있다. 해야할것은단지 X,Y 에의한제어점에옵셋을주는것이며이것으로툴의반경을허용하게된다. 간단한삼각법으로거리를구할수있는데이것은각도와축에서절삭하는방향에따라결정된다. 실전에서이런것들은그리쉬운게아니다. 몇가지문제가있을수있지만주요문제는장비는커팅이시작되기전에 Z 위치가설정되어어하는데그때툴이어느방향으로움직일지모른다는것이다. 이문제는사용하지않는파트를이용하여사전움직임을시행하므로써해결할수있다. 이것으로실제파트의외곽선이커팅되기전에보정계산이이루어질수있다. 파트의외곽선에서부드럽게작동하는파트의선택이또한표면의마무리를최적화하게한다. 종료동작이때로는마지막커팅에서사용되어마무리가잘될수있도록한다

104 9.2 두종류의윤곽선 (Contour) Mach3 는두가지타입의윤곽선을위한보정을운영할수있다. - 파트프로그램코드의윤곽선은절삭되어서는안될대상물의표면이다. 이런타입을 재료의경계윤곽선 이라고명명한다. 이런부류의코드는대게직접작성된것들이다. - NC 코드에주어진윤곽선은정확한툴반경에의해진행될툴경로가된다. 이런타입을 툴패스윤곽석 이라부른다. 의도하는커터의직경을알고있다면, 이런종류의코드는 CAD/CAM 프로그램이만들수있는것이다. 중간해석프로그램은어떤타입의윤곽선을사용할지결정할수있는설정기능을가지고있지않다. 하지만같은파트의지형에서윤곽선의숫치적기술은물론두타입사이를다르게만들것이며툴테이블에서직경값들은두타입에게다를것이다 재료의경계윤곽선 대상물의표면이윤곽선이된다면, 표면의외곽선은파트프로그램에서설명되어진다. 재료의경계윤곽선에서툴테이블에있는직경값들은실제툴의직경값이된다. 값들은반드시플러스값이된다. 예제 1: 위의그림 9.1 과같이삼각형의외곽을깍는 NC 프로그램이있다. 이예제에서, 커터보정반경은실제사용하는툴의반경으로 0.5 값이된다. 툴테이블의직경값은반경의두배가되니 1 이다. N0010 G41 G1 X2 Y2 ( 보정을작동시키고초기움직임을시작 ) N0020 Y-1 ( 삼각형의오른쪽면을따라간다.) N0030 X-2 ( 삼각형의아래면을따라간다.) N0040 X2 Y2 ( 삼각형의빗변을따라간다.) N0050 G40 ( 보정중지 ) 이것의결과는경로를따라초기움직임을시작하여시계방향으로따라가는것을보여준다. 알아둘것은대상물의삼각형좌표는 NC 코드에나타난다. 또하나는툴패스가 3 개의호를포함하고있으며이것은프로그램된것이아니다. 단지자동으로생성된것이다 툴패스윤곽선 윤곽선이툴패스윤곽선이된다면, 패스 ( 경로 ) 는파트프로그램에기술되어진다. 초기움직임을제외하고, 패스 ( 경로 ) 가일부파트지형을만들것으로예상된다. 경로는원하는의도에따라파트의지형을고려하여수동으로생성되거나혹은 CAD/CAM 으로생성한다. 그림 9.1 의왼쪽에서보여지는것처럼, Mach3 작업에서툴패스는파트지형의표면과접촉이된다. 그림 9.1 오른쪽과같이툴패스가파트지형에항상접촉하지않는다면해석프로그램은적은싸이즈의툴을이용하게될때적절히보완못할것이다. 툴패스윤곽석에서, 툴테이블에서커터의직경값은선택한툴이약간클때약간의양수가될것이며약간작을경우약간의음수가될것이다. 적용된것과같이커터의직경값이음수이면해석프로그램은프로그램된윤곽선의반대쪽으로보정을하게하며주어진직경의절대값을사용하게된다. 실제툴이정확한사이즈라면테이블상의값은 0 이된다. 툴패스윤곽선예제 :

105 커터의직경이현재스핀들에서 0.97 이라고가정하자. 그리고툴패스에서생성하는직경은 1.0 이라고하자. 그때툴테이블의직경값은 이된다. 여기아래에삼각형의외각선을조각하는 NC 프로그램이있다. N0010 G1 X1 Y4.5 ( 조정동작 ) N0020 G41 G1 Y3.5 ( 보정을작동시키고초기움직임시작 ) N0030 G3 X2 Y2.5 I1 ( 두번째움직임시작 ) N0040 G2 X2.5 Y2 J-0.5 ( 툴패스의맨위에서호를따라커팅 ) N0050 G1 Y-1 ( 풀패스의오른쪽을따라커팅 ) N0060 G2 X2 Y-1.5 I-0.5 ( 툴패스의오른쪽아래호를따라커팅 ) N0070 G1 X-2 ( 툴패스의아래면을따라커팅 ) N0080 G2 X-2.3 Y-0.6 J0.5 ( 툴패스의왼쪽아래호를따라커팅 ) N0090 G1 X1.7 Y2.4 ( 툴패스의빗면을따라커팅 ) N0100 G2 X2 Y2.5 I0.3 J-0.4 ( 툴패스의맨위에서호를따라커팅 ) N0110 G40 ( 보정중지 ) 이것은교정동작을시작으로두번의초기움직임을만들고다음패스의약간안쪽에서따라간다. 그림 10.1 과같이시계방향으로진행된다. 이경로는비록 G41 이프로그램되어있어도프로그램된경로는경로 ( 패스 ) 의오른쪽에있게된다. 왜냐하면직경값이음수이기때문이다 진입동작프로그래밍 일반적으로정렬동작과진입동작은정확한보정을시작하기위해필요하다. 툴은진입동작이시작되기전마무리절삭으로부터적어도직경정도의거리가필요하다

106 10. Mach3 G, M 코드참고 이번섹션에서는 Mach3 에서이해하고해석되는언어 (G 코드 ) 에대해정의한다. 장비를위한일부 NIST NMC(Next Generation Controller) 아키텍쳐기능들은여기 Mach3 에적용되지않아이렇게회색으로처리되었다. 이런기능들이여러분의어플리케이션에중요하다면 ArtSoft 주식회사에알려주길바라며그러면다음개발계획에참고할것이다 용어정의 선형축 X, Y 그리고 Z 축은직교하는축의표준오른손좌표계로구성된다. 3 차선형운동미케니즘의위치는이축들의좌표를이용하여기술된다 회전축 회전축은 X, Y 혹은 Z 축의플러스방향에서보았을때반시계방향으로선형축을말려가듯하므로써각도로표시가된다. 여기서 선형축을말려가듯 이란뜻은축이반시계방향으로회전함에따라각의위치가무한정증가할때 ( 플러스방향으로무한정갈때 ) 와시계방향으로회전함에따라무한정감소할때 ( 마이너스방향으로무한정갈때 ) 를말한다. 말린선형축들은기계적회전제한이있고없음을떠나사용된다. ( 이말은회전하는물체의위에서보는것이아니라측면관점에서본다면이해가가능해진다.) 시계방향혹은반시계방향은작업물의관점에서보는것이다. 작업물이회전판에고정되어회전축을따라돌아간다면, 반시계방향회전은작업물의관점에서볼때회전판이돌아감에따라장비주위의사물들은시계방향으로돌아가는것처럼보이게된다 스케일입력 (scaling input) 각축에있어서스케일설정은가능하다. 이것은 X, Y, Z A, B, C, I, J 그리고 R 문자의값들이입력될때마다적용된다. 또한가공된형상의크기조절과이미지미러링 (mirroring) 을가능하게한다. 스케일조절은값들로적용되며피드비율 (feedrate) 과같은것들은항상비율조절값을기초로한다. 고정, 툴테이블에저장된옵셋은사용하기전에는비율조절되지않는다. 비율조절은물론값이입력됐을때적용된다 제어점 (controlled point) 제어점은위치와모션비율이제어된지점을말한다. 툴길이옵셋이 0( 기본값 ) 일때이지점이스핀들축에서 ( 종종게이지포인트라고불리움 ) 스핀들끝위로일정하게고정된거리가있으며주로스핀틀에꼭맞물리는툴홀더의끝부분근처에있다. 제어점의위치는툴길이옵셋값을지정함으로써스핀들축을따라움직일수있다. 값의크기는대체로사용중인커팅툴의길이가되어제어점이커팅툴의끝점이되게한다

107 선형운동의조화 지정된경로로툴을움직이기위해, 미시닝장비는여러축을조화롭게움직여야한다. 여기서 선형운동의조화 란말은다음의내용을기술하기위해쓰여졌다. 대게, 각축이일정한속도로움직이고모든축이처음과끝이같게움직이는것으로서 선형 이란단어를써서직선운동을할수있게한다. 그러나실제동작에있어서는일정한속도를유지하는것은종종불가능한데그것은가속, 감속이운동의처음과끝에서필요하기때문이다. 축제어는필요한거리를각각의다른축에도똑같이움직이게한다. 이동작을통해툴을같은경로를움직이게하고, 그러므로이런동작을선형운동의조화라고부른다. 선형운동의조화는피드비율이나혹은빠른왕복운동비율 (rapid traverse rate) 에서수행된다. 축속도의물리적한계로인해원하는속도비율이나오지않는다면, 모든축이가능한속도로움직여원하는패스 ( 경로 ) 를유지하도록한다 피드비율 Feed Rate 제어점에서의비율이나혹의축의움직임은일반적으로사용자의설정에의해일정한비율을갖는다. 해석프로그램에서피드비율의해석은다음과같다. 단 G 93 모드가사용되지않을때이다. - 하나이상의선형축들의움직임에관련하여, (X, Y, Z 그리고추가적으로 A, B,C), 회전축동작이없는경우, 피드비율은프로그램된선형 XYZ(ABC) 경로를따르는속도 (milimeter,inch/min) 를의미한다. - 하나이상의선형축들의움직임에관련하여, (X, Y, Z 그리고추가적으로 A, B, C), 회전축동작이있는경우, 피드비율은파이 (pi = ) 곱하기축의직경 (Correction Diameter) 곱하기회전축의각속도조합하여프로그램된선형 XYZ(ABC) 경로에따른속도 (inch,millimeter/second) 를의미한다. - 하나의회전축운동이있고 X,Y Z 축이정지되어있다면피드비율은회전축의회전각도당분을의미한다. - 하나혹은두개의회전축과 XYZ 축이정지되어있다면피드비율은다음과같이적용된다. da, db 그리고 dc 를각도로놓고여기서 A,B,C 축들을통하여움직인다. D 는루트 (da 제곱 + db 제곱 + dc 제곱 ) 으로놓는다. 개념적으로 D 는토탈회전동작의측정이되고이때유클리드의미터법을사용한다. T 를각도당분을사용하는현재피드비율에서 D 각도만큼움직일때필요한시간으로놓는다. 최전축은선형운동조화로움직여야하므로모션의시작과끝으로부터경과한시간은 T 에감, 가속에필요한시간을더한값이다 호 (Arc Motion) 각각면을구성하는선형축들이 (XY, YZ, XZ) 면에서원의호를따라움직일수있도록제어한다. 이렇게되는동안, 세번째선형축과회전축이동시에일정한비율로효율적으로움직이게제어한다. 좌표선형운동에있어운동이제어됨에따라감속, 가속이경로에영향을미치지못하게한다. 회전축이움직이지않으면, 세번째선형축이움직이지만, 주어진제어점은나선이된다. 호운동하는동안피드비율은먼저번의 Feed Rate 에기술했었다. 나선운동의경우, 비율 (rate) 은나선을통해적용된다. 시스템에따라해석됨이다른것에유의하기바란다 냉매제 (coolant) 유체, 기체쿨런트 ( 냉각제 ) 는독립적으로작동시킬수있다. OFF 될때같이꺼진다

108 머무르기 (Dwell) 머시닝시스템은일정시간동안잠시머무르기하도록명령받을수있다. 머무리기를필요로하는곳은대부분깨끗하게칩들을제거하나혹은스핀들의속도를일정하게올릴때다. 머무르기에지정하는단위들은초나혹은밀리초가되며 Configure > Logic 의정의에따른다 단위 (Units) X, Y 그리고 Z 축에사용되는거리의단위는밀리미터나인치로사용될수있다. 사용중인머신컨트롤에서는단위를바꿀수없다. 스핀들속도는분당회전수로측정이되고회전축의위치는각도로측정된다. 피드비율은현재길이단위대비분으로표시되거나각도당분으로먼저언급한바와같이표시된다. 경고 : 툴과고정체가테이블에놓여있을때나, 파트프로그램이실행되는동안옵셋이적용될때단위를바꾸는것에대해장비가어떻게반응하는지잘관찰하기바란다 현재위치 제어점은항상어떤위치를현재위치라고부르고 Mach3 는항상그것이어디인지기억하고있다. 현재위치를표시하는수치가, 축이움직이지않는동안다음과같은경우, 조정된다. - 길이단위가바뀔때 - 툴옵셋이바뀔때 - 좌표계옵셋이바뀔때 선택된좌표면 (plane) 항상선택된좌표면은있기마련이며이때 XY 면 YZ 면혹은 XZ 면이될것이다. Z 축은, 물론 XY 면에수직이되고 X 축은 YZ 면에 Y 는 XZ 면에수직이된다 툴테이블 (Tool Table) 툴테이블에있는각슬롯에지정된툴은 1 혹은 0 이다 툴교체 (Tool change) Mach3 는필요에따라손으로직접툴을교체할수도매크로를사용하여자동적으로툴교체를할수도있다 팔렛셔틀 (Pallet Shuttle) Mach3 는매크로를이용하여팔렛셔틀을사용할수있게한다 경로제어모드 (Path Control Modes) 미시닝시스템에는두가지중하나의경로제어모드를사용할수있다. 1) 정확한정지모드 (exact stop mode) 2) 등속모드 (constant velocity mode). 정확한정지모드에서, 머신은프로그램된동작의끝에서정확하게멈춘다. 등속모드에서는, 각진코너에서살짝라운딩하여피드비율을유지할수있도록한다. 이런모드들은사용자에게코너회전을적절하게제어할수있게하는데실상에서장비는관성력에기인하여유한한가속도를가지기때문이다. Exact stop( 정확한정지 ) 은말그대로다. 장비는방향이바뀔때마다순간멈출것이고툴은명령받은경로를정확히따라갈것이다

109 constant velocity ( 등속운동 ) 은새로운방향으로진행할때의가속과현재의방향에서감속할때중복되어명령된피드비율을유지한다. 이것은어떤코너라운딩도빠르고부드러운커팅을유도한다. 때문에플라즈마나라우터커팅에중요하다. 장비축의가속도를늦출수록라운딩되는코너의반경은커진다. 플라즈마모드에서 ( Configure Logic 대화상자에서설정 ) 시스템은독립된알로리즘에의한플라즈마커팅을위해코너동작을최적화하려할것이다. 각도를제한하는것도가능하여제한된각을넘어갈때, 비록등속 (Constant Velocity) 이선택되어도, Exact Stop( 정확한정지 ) 로간주하도록정의할수있다. 이것은완만한코너를더욱부드럽게하지만하나이상의축에서저가속일때날카로운코너에서의과도한라운딩을피한다. 이기능은 Configure Logic 대화상자에서가능하게하며각도의제한은 DRO 에서설정한다. 이설정은장비의특성이나각작업의툴패스에따라경험적으로설정한다 제어를통한해석프로그램의상호작용 피드와속도를번복하기 Mach3 의피드와속도를번복하는스위치명령을통해활성화 (M48) 또는비활성화 (M49) 할수있다. 일부머시닝운영을위해서이런제어스위치들을유용하게사용할수있다. 이것을실행하는이유는최적의설정이프로그램에내장되어있다면작업자가그것들을바꾸지않도록하기위함이다 블록삭제제어 (Block Delete control) 이옵션이 On 되어있으면, / ( 슬래시 ) 로시작하는코드라인들은실행이되지않는다. Off 되어있다면그런라인들은실행을하게된다 옵션프로그램정지제어 (Optional Program Stop control) 옵션프로그램정지제어 (Config> Logic) 는다음과같이작동된다. 이컨트롤이 On 되어있다면그리고입력라인에 M1 코드가포함되어있다면프로그램실행은 Cycle Start 버튼을누르기전까지는해당라인의명령어의끝에서정지된다 툴파일 (Tool File) Mach3 는 256 가지의툴을사용할수있는툴파일을관리한다. 파일의데이터라인은하나의툴을위한정보를가지고있다. 이것은툴길이, 직경, 팁반경등에대한정보를정의할수있게한다 파트프로그램의언어 개략 언어는라인의코드에기초한다. 각라인 ( 블럭 : block 이라고부름 ) 은명령어를포함하여장비시스템에서다른것들을수행하기도한다. 코드라인들은프로그램을만들기위해파일에저장되기도한다. 일반적인코드라인은하나이상의단어에뒤이어추가적라인번호로구성된다. 단어는문자로구성이되고숫자가뒤에오게된다. 단어는명령을주거나혹은명령어에인수를제공하기도한다. 예를들어, G1 X3 는두개의단어로된가능한코드라인이다. G1 의명령어는 프로그램된피드비율에서직선으로움직여라 라는뜻이고 X3 는인수값을제공한다. 대부분의명령어들은 G 나혹은 M 으로시작한다 (General, Miscellaneous). 이런명령어단어들은 G 코드나 M 코드라고한다

110 언어는두개의명령어들로 (M2 나혹은 M30), 그중하나가프로그램을끝낸다. 프로그램은파일이끝나기전에끝날수도있다. 프로그램의끝후에발생하는파일의라인들은일반적인흐름으로실행되지않아일반적으로서브루틴의파트가된다 파라미터 그림 10.1 시스템에정의된파라미터들 Mach3 머시닝시스템은 10,320 숫자파라미터배열을관리한다. 대부분특정사용처가있다. 고정체와관련된파라미터는영구적이다. 다른파라미터들은 Mach3 가로딩될때정의내려지지않는다. 파라미터들은해석프로그램이리셋될대보존된다. Mach3 에의해정의된파라미터들의의미는그림 10.1 을참조한다

111 좌표계 머시닝시스템에는절대좌표계와 254 작업옵셋 ( 고정체 ) 시스템이있다. 툴옵셋은 G10 L1 P~ X~ Z~ 에의해설정될수있다. P 문자는설정할툴번호를정의한다. 고정물시스템의옵셋을 G10 L2 P~ X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 를이용하여설정할수있다. P 문자는설정할고정물을정의내린다. X, Y, Z 등등의문자는절대좌표계의관점에서축을위한원점의좌표이다. 처음일곱개의작업옵셋을 G54, G55, G56, G57, G58, G59 에의해설정할수있다. 255 작업옵셋중아무것이나 G59 P~ 에의해선택될수있다. ( 예 G59 P23 은고정체 23 을선택하게된다.) 절대좌표계는 G59 P0 로설정될수있다. G92 혹은 G92.3 으로현재좌표계에옵셋을줄수있다. 이옵셋은작업옵셋좌표계의맨위에적용하게된다. 이옵셋은 G92.1 나혹은 G92.2 로취소시킬수있다. 문자의미 A 장비의 A 축 B 장비의 B 축 C 장비의 C 축 D 툴반경보정숫자 F 피드비율 G 일반기능 ( 테이블 5 참고 ) H 툴길이옵셋인덱스 I 호의 X 축옵셋 G87 고정싸이클 (canned cycle) 에서의 X 옵셋 J 호의 Y 축옵셋 G87 고정싸이클 (canned cycle) 에서의 Y 옵셋 K 호의 Z 축옵셋 G87 고정싸이클 (canned cycle) 에서의 Z 옵셋 L 고정싸이클에서의반복숫자 /G10 으로사용된서브루틴키 M 기타기능 ( 테이블 7 참고 ) N 라인번호 O 서브루틴라벨번호 P 고정싸이클에서의대기시간 G4 대기시간 G10 으로사용한키 Q G83 고정싸이클에서의피드증분서브루틴호출의빈도 R 호의반경고정싸이클의철회단계 S 스핀들속도 T 툴선택 U A 와동의어 V B 와동의어 W C 와동의어 X 장비의 X 축 Y 장비의 Y 축 Z 장비의 Z 축그림 10.2 문자의초기알파벳

112 절대좌표계에서 G53 과 G0 혹은 G53 과 G1 을이용하여직선운동을시킬수있다 라인포멧 가용한입력코드라인은다음과같은순서대로구성되며라인에허용되는문자의숫자에는제약이있고최대의숫자는 256 가지이다. - / 슬레쉬는라인을생략하게한다. - 추가적라인번호 - 단어의숫자, 파라미터설정그리고코멘트 - 라인의끝을알리는마크 ( 운영자되돌림 (carriage return) 혹은라인피드혹은모두 ) 명확하게허용되지않은입력은해석프로그램이에러의메시지를보내는원인이되거나라인을무시하게할수있다. 스페이스와텝키는코드라인에사용가능하고코멘트안의것을제외하고는라인의성격을바꾸지않는다. 이것은입력라인을조금이상하게보일지도모른다. 예를들어, 라인 g0x y 7 과 go x y7 은동등하다. 공란이있는라인도사용가능하다. 하지만무시하고넘어간다. 입력은코멘트를제외하고는대소문자를가린다 라인번호 라인번호는 0 과 사이의 5 자리까지의 N 문자뒤의정수로나타낸다. 라인번호는, 보통정상적인순서로이용되지만, 반복되거나순서없이사용될수있다. 그리고이것은반드시사용해야하는것은아니지만사용하게된다면반드시적절한위치에있어야만한다 서브루틴라벨 서브루틴라벨은 0 과 사이의 5 자리까지의 O 문자뒤의정수로나타낸다. 서브루틴라벨은특정한순서에관계없이사용될수있으나프로그램에서이의위반에대한에러를띄우지않을수있어도유일해야한다. 코멘트를제외하고는같은라인에서어떤것도서브루틴라벨과같아서는않된다. 알아두어야할것은라인번호는현재의버전에서는허용되지않는다 문자 실제값앞에오는문자는 N 과 O 를제외한문자가된다. 문자는그림 11.2 에보여진것과같이어떤문자로도시작할수있다. 테이블은 N 과 O 를포함하여, 비록라인번호가문자가아니더라도, 위에정의된바와같이완성하고있다. 몇개의문자 (I, J, K, P, R) 는다른문장에서다른뜻을가질수있다. 실제값은프로세스될일부문자 (character) 의집합체로숫자를만들어낸다. 실제값은함수값일수있고 ( 예 341 혹은 ) 파라미터값, 기호표식 (expression), 혹은단일연산값 (unary operation value) 이될수도있다. 이러한것들에대한정의는즉각나타난다. 숫자를만들어내는프로세스문자는수치계산이라고부른다. 함수는스스로수치화한다 숫자 다음의법칙이함수에사용된다. 이런법칙에서숫자는 0 과 9 사이의단일문자가된다. - 숫자는 1) 추가적인플러스나마이너스기호로구성되고 2) 영에서부터일정한숫자가뒤를이으며 3) 소숫점이따라올수있고 4) 다시뒤를이어많은숫자가올수도있다. - 숫자는두가지종류가있다 : 정수와소수. 정수는소숫점을포함하지않는다. 소수는포함한다

113 - 숫자는어떠한아라비아숫자로도가능하며라인길의제한에따라달려있다. 대략 17 개의중요기능만보존이된다. - 기호가없는 0 이아닌숫자는양수로간주한다. 알아둘것은앞부분 ( 소숫점이전과 0 이아닌처음숫자 ) 과뒷부분 ( 소숫점이후와 0 이아닌마지막숫자 ) 의 0 을사용해도되지만불필요하다. 앞과뒤에붙은 0 은없는것처럼간주하여있는숫자만읽게된다. Mach3 에의해쓰여지는특별한숫자는일부제한된값이나일정범위의값으로규정된다. 많은사용되는것으로, 소숫점은반드시정수주위에위치해야한다 : 이것은인덱스, M 코드, G 코드에 10 을곱한값을포함한다. 소숫점은 의정수안에있을경우충분히가까운것을간주한다 파라미터값 이하번역중략 표식과이진연산 이하번역중략 일진연산값 이하번역중략 파라미터설정 이하번역중략 주석과메시지 이하번역중략 반복아이템 이하번역중략 아이템순서 이하번역중략 명령어와장비모드 이하번역중략 10.6 형식상의그룹 형식명령은 형식그룹 으로분류하고오직한그룹만주어진시점에서유효하다. 일반적으로형식그룹은논리적으로불가능한, 동시에진행할수없는명령어들을포함한다. 예를들면인치단위와밀리미터단위로측정한다등등. 머시닝시스템은동시에여러모드에있을수있는데그중각형식그룹이유효한모드가있을수도있다

114 그림 10.3 형식그룹 여러형식그룹에서장비시스템이명령을대기하고있을때하나의그룹은유효해야한다. 이런형식그룹을위한기본적인셋팅이있다. 장비시스템이 On 되거나혹은다시시작됐다면기본값들은자동적으로효력을가진다. 그룹 1, 테이블의첫그룹으로동작을위한 G 코드그룹이다. 이들중하나는항상유효하다. 그리고그것은현재동작모드라고한다. 축문자를사용하는그룹 0 과그룹 1, 모두에서비롯한 G 코드를같은라인에넣으면에러가발생한다. 그룹 1 에서사용하는축문자가잠재적으로유효성이있고그룹 0 의 G 코드가축문자를라인에서사용한다면그룹 1 의 G 코드는그라인에서중지하게된다. 그룹 0 에서축문자를사용하는 G 코드는 G10, G28, G30 그리고 G92 가된다. Mach3 각스크린의맨위에현재모드를표시한다

115 10.7 G codes Mach3 의 G 코드입력언어에관한내용과설명은그림 10.4 에나와있다. 해설에는명령어원형을포함하고있으며있고전언 (courier) 형식으로되어있다. 명령어원형에서기호 ~ 가뜻하는것은실제값을나타낸다. 먼저설명했던것과같이, 실제값은양함수 ( 예를들어 4.4) 가될수있고, 수식도될수있고 ( 예 [2+2.4]) 파라미터값 ( 예 #88) 이될수도있고단항함수값 ( 예 acos[0]) 이될수도있다. 대부분의경우, 만약축문자 (X~, Y~, Z~, A~, B~, C~, U~, V~, W~) 가주어진다면, 목적지점을지정한다. 축번호는, 명확한절대좌표로기술되어지지않으면, 현재사용하는좌표계에관계된다. 축문자가옵션이면, 현재생략된축은현재의값을갖게된다. 명령어원형의어떤아이템은옵션이라고명시되지않는한무엇이든필요로한다. 그리고필요한아이템이생략됐다면에러가난다. U, V 와 W 는각각 A, B 그리고 C 와같다. A 와 U 를같이사용하고, B 를 V 와같이사용하면잘못된것이다. ( 마치 A 를두번사용하는것과같다.) 코드 U, V, W 에관해서는매번명백히명시되지않지만 A, B, C 를의미한다. 원형 (prototype) 에서, 문자뒤에오는값들은양함수 (explicit number) 로주어진다. 특별히다르게명기되지않았다면, 양함수는실제값이될수있다. 예를들어, G10 L2 는 G[2*5] L[1+1] 과같다. 파라미터 100 의값이 2 였다면, G10 L#100 은같은뜻이된다. 예제와같이양함수가아닌실값을사용하는것은그렇게유용하지못하다. L~ 이원형에씌여져있다면 ~ 는 L 넘버로참조될수있다. 또, ~ 가 H~ 에있다면 H 넘버로불리워진다. 배율 (scale factor) 이축에적용된다면해당하는 X, Y, Z, A/U, B/V, C/W 의값에적용된다. G 코드요약 G0 빠른위치잡기 G1 선형보간 G2 시계방향원형 / 나선형보간 G3 반시계방향원형 / 나선형보간 G4 머무르기 (Dwell) G10 좌표계원점설정 G12 시계방향원형포켓 G13 반시계방향원형포켓 G15/G16 극좌표가 G0 와 G1 에서움직인다. G17 XY 좌표면선택 G18 XZ 좌표면선택 G19 YZ 좌표면선택 G20/G21 인치 / 밀리단위 G28 홈으로리턴 G28.1 기준축들 G30 홈으로리턴 G31 직선프로브 G40 커터반경보정취소 G41/G42 커터반경보정시작왼쪽 / 오른쪽 G43 툴길이옵셋적용 ( +)

116 G49 툴길이옵셋취소 G50 모든배율요소 (scale factor) 를 1.0 으로리셋 G51 축데이타입력배율요소설정 G52 임시좌표계옵셋 G53 절대장비좌표계에서이동 G54 고정체 (fixture) 옵셋 1 사용 G55 고정체 (fixture) 옵셋 2 사용 G56 고정체 (fixture) 옵셋 3 사용 G57 고정체 (fixture) 옵셋 4 사용 G58 고정체 (fixture) 옵셋 5 사용 G59 고정체 (fixture) 옵셋 6 사용 / 일반적고정체번호사용 G61/G64 정확한정지 / 등속모드 G73 고정싸이클 (canned cycle) - 때려서 (peck) 뚫기 G80 동작모드취소 ( 고정싸이클포함 ) G81 고정싸이클 - 뚫기 G82 고정싸이클 - 대기하고뚫기 G83 고정싸이클 - 때려서 (peck) 뚫기 G84 고정싸이클 - 오른손암나사깍기 G85 고정싸이클 - 보어링, 대기없음, 피드아웃 (feed out) G86 고정싸이클 - 보어링, 스핀들정지, 빠르게빠져나옴 (rapid out) G88 고정싸이클 - 보이링, 스핀들정지, 수동으로전환 (manual out) G89 고정싸이클 - 보어링, 대기, 피드아웃 G90 절대거리모드 G91 증분거리모드 G92 옵셋좌표와파라미터설정 G92.x G92 등취소 G93 반비례타임피드모드 G94 피드 / 분모드 G95 피드 / 회전모드 G98 초기레벨이고정싸이클후리턴 G99 R 포인트레벨이고정싸이클후리턴 그림 10.4 G 코드테이블 고속선형운동 (Rapid Linear Motion) G0 1) 고속선형운동에서, 프로그램 G0 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~, 이때모든축문자가옵션이면, 적어도하나는사용되어야한다. G0 는현재모션모드가 G0 일때옵션이된다. 이것은좌표화된선형운동을목적지까지일정비율로보여줄것이다. G0 일때는커팅하지않는다. 2) 만약 G16 이극좌표원점을설정하도록실행됐다면, 반경과각도 G0 X~ Y~ 에의해기술되는지점까지고속선형운동이사용될수있다. X~ 는 G16 극좌표원점에서부터시작하는선의반경이고 Y~ 는 3 시방향에서반시계방향으로증가하는값으로측정된각도이다. G16 이실행되는시점에서의위치지점좌표는극좌표원점이다. 모든축의단어가생략되어있다고한다면에러가난다. 만약커터반경보정이작동중이라면, 모션은위와다를것이다. 커터보정을참고하라. G53 이같은선상에서프로그램됐다면모션은또한다를것이다. 절대좌표를참고하라

117 피드비율에따른선형운동 G1 1) 선형운동을위한피드비율 ( 절삭할때나아닐때 ) 프로그램 G1 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 에서, 모든축문자는옵션이나반드시하나이상은사용되어야한다. G1 은현재모션모드가 G1 이라면옵션이된다. 이것은좌표화된선형운동으로, 현재피드비율로목적지점까지움직일것이다. 2) G16 이극좌표원점을설정하기위해실행됐다면피드비율상의선형운동은반경과각도 G0 X~ Y~ 로기술되는지점까지사용될수있다. X~ 는 G16 극좌표원점에서부터시작되는선의반경이고 Y~ 는 3 시방향에서부터반시계방향으로증가하는값으로측정되는각도이다. G16 을실행할때의현재위치좌표는극좌표원점이된다. - 모든축의단어가생략되어있다고한다면에러가난다. 만약커터반경보정이작동중이라면, 모션은위와다를것이다. 커터보정을참고하라. G53 이같은선상에서프로그램됐다면모션은또한다를것이다. 절대좌표를참고하라 피드비율에따른호 G2, G3 원형이나나선형호는 G2( 시계방향호 ) 나 G3( 반시계방향호 ) 로지정된다. 원이나나선의축은반드시장비좌표계의 X, Y 혹은 Z 축에평행을이루어야한다. 축은 G17(Z 축, XY 면 ) G18(Y 축, XZ 면 ) 혹은 G19( X 축, YZ 면 ) 으로선택된다. 만약코드라인이호를만들고회전축동작을포함한다면, 회전축은일정비율로회전하여회전동작이 XYZ 동작과동시에시작하고끝나게한다. 이런종류의라인은좀처럼프로그램되지않는다. 만약커터반경보정이작동중이라면, 모션은위와다를것이다. : 커터보정을참고한다. 호를지정하는것에는두가지포맷이허용된다. 중심포맷과반경포맷이다. 두가지포맷에서 G2, G3 는만약현재동작모드로되어있다면옵션이된다 반경형태의호 반경모맷에서, 선택된표면상의호끝점의좌표는호의반경을따라지정된다. 다음과같이프로그램한다. G2 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~. R 은반경이다. 축문자는모두옵션이지만반드시선택된면에서하나나그이상을사용해야한다. R 넘버는반경이다. 양수의반경은호가 180 도나혹은이하로회전하는동안음수의반경은 180 도에서 까지이다. 호가나선형이라면나선축과평행한좌표축에서호의끝점값또한지정된다. 다음과같은경우에는에러가난다. - 선택된면의축을위한두개의축문자가생략됐을때. - 호의끝점이현재지점일때. 반경포맷이거의원에가깝거나혹은반원에가깝거나할때프로그램하는것은좋지않다. 왜냐하면끝점의위치에서작은변화는원의중심위치에서훨씬커다란변화를주기때문이다. 확대효과는충분한크기때문에일정범위에있는라운딩에러일지라도허용범위를넘어가는절삭을한다. 거의완전한원과반원도좋지않지만그이외의크기의호는적절하다고할수있다. ( 작은호에서 165 도까지혹은 195 에서 345 까지 ) G17 G2 X 10 Y 15 r 20 z

118 위의내용은반경포맷명령어로호를밀링하는예제이다. 시계방향원호나나선호가 Z 축과평행하고 X=10, Y=15, Z=5 에서반경 20 으로끝난다는뜻이다. Z 값이 5 라면이것은원의호로 XY 면과평행이된다. 그렇지않을경우는나선호가된다 중심점형태의호. 중심포맷에서, 선택된면의호끝점좌표는현재위치로부터호의중심옵셋을따라간다. 이런포맷에서호의끝점이현재좌표라고해도좋다. 다음과같은경우는에러가난다. - 호가선택된좌표면에투영됐을대현재지점에서중심점까지거리와끝점과중심점사이의거리가 인치혹은밀리미터이상차이가날때. 중심은 I, J 문자를사용함으로지정된다. 이런것들을해석하는방법은두가지가있다. 일반적인방법은 I 와 J 가호가시작할때현재지점에상대적으로중심이되는것이다. 이것은 Incremental IJ mode( 점증 IJ 모드 ) 라고불리기도한다. 두번째방법은 I 와 J 가현재시스템에서실질적좌표로중심을지정하는것이다. 이것을잘못부를수도있지만절대 IJ 모드 (Absolute IJ mode) 라고부른다. IJ 모드는 Config > State 에서설정한다. 모드의선택은상업용컨트롤러와호환성을띄어야한다. 실사용에서는 Incremental ( 점증 ) 모드가더낳다는것을알게될것이다. 절대모드에서도물론 I 와 J 문자가호의중심이원점에있지않는이상둘다사용할필요성이있다. XY 좌표면이설정될때, 다음과같이프로그램한다. G2 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ I~ J~. 축문자는는적어도 X 와 Y 가사용될때옵션이될수있다. I 와 J 는현재의위치나좌표로부터옵셋을나타내지만원중심의 IJ 모드에달려있다..I, J 는한개이상의문자가사용할때옵션이될수있다. 다음의경우는에러가난다. - X, Y 가둘다생략된다. - I, J 가둘다생략된다. XZ 좌표면이선택될때, 다음과같이프로그램한다. G2 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ I~ K~ 축문자는 X 나 Z 가사용될때옵션이될수있다. I 와 K 는현재의위치나좌표로부터의옵셋을나타내지만원의중심 IJ 모드에달려있다. I 와 K 는둘중하나이상이쓰일때옵션이될수있다. 다음의경우는에러가난다. - X 와 Z 가둘다생략된다. - I 와 K 가둘다생략된다. YZ 면이선택될때, 다음과같이프로그램한다. G2 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ J~ K~ 축문자는 Y 나 Z 가사용될때옵션이될수있다. J 와 K 는현재의위치나좌표로부터의옵셋을나타내지만원의중심 IJ 모드에달려있다. J 와 K 는둘중하나이상이쓰일때옵션이될수있다. 다음의경우는에러가난다. - Y 와 Z 가둘다생략된다. - J 와 K 가둘다생략된다. 아래의예제는중심포맷명령을사용하여점증 IJ 모드로호를밀링한다. G17 G2 x10 y16 i3 j4 z9 이것의의미는시계방향원호나나선호가 Z 축과평행하고 X=10, Y=6, Z=9 에서 X 방향으로, 현재 X 위치에서 3 만큼의중심옵셋을갖고 Y 는 4 만큼옵셋을갖는다는뜻이다. 현재위치가초기시점에서 X=7, Y=7 을갖는다면, 중심은 X=10, Y=11 이될것이다. Z 의시작값이 9 라면, 이것은원호가되며그렇지않으면나선호가될것이다. 호의반경은 5 가된다. 위의호를절대 IJ 모드로나타내면 G17 G2 x10 y16 i10 j11 z9 이된다. 중심포맷에서, 호의반경은지정되지않았지만원의중심에서현재지점이나혹은호의끝점까지의거리로인해쉽게알수있을것이다

119 머무르기 (Dwell) G4 대기의프로그램을다음과같이해보라. G4 P~. 이것은축을 P 에서지정한대로몇초혹은밀리초동안움직이지않게할것이다. 이시간단위는 Config > Logic 대화상자에서설정한다. 예를들어, 단위가 Second( 초 ) 단위로설정됐다면, G4 P0.5 프로그램은 0.5 초동안대기하게될것이다. P 값이음수로된다면에러가날것이다 좌표계데이터툴과작업옵셋테이블설정 (Set Coordinate System Data Tool and work offset tables) G10 좌표계의더자세한정보는툴과작업옵셋에관한내용을살펴보라. 툴의옵셋값을설정하려한다면다음과같이프로그램한다. G10 L1 P~ X~ Z~ A~, P 값은반드시 0 ~ 255 사이의정수가되어야한다. P 값에의해지정된툴옵셋은주어진값으로리셋한다. A 값은툴팁의반경을리셋한다. 오직축문자에포함된그값들만이리셋할것이며툴지름은이런방법으로설정할수없다. 고정물좌표계의원점을위해좌표값을설정하려면다음과같이프로그램한다. G10 L2 P~ X~ Y~ Z~ A~ B~ C~. 이때 P 값은 1~255 사이의정수가되어야한다. 고정물숫자 ( G54 와 G59 에대응하는값 1~6) 그리고모든축문자는옵션이다. P 값에의해서지정된좌표원점은주어진좌표값으로리셋한다. 라인에축문자가포함된좌표들만리셋이된다. P 숫자가 0~255 까지의정수가아니라면에러가난다. 원점옵셋 (G92, G92.3) 이 G10 이사용되기전에작동되었다면사용후에도마찬가지일것이다. G10 명령어에의해원점이설정된좌표계는 G10 이실행될당시작동혹은작동하지않을수도있다. 설정된값은 Table 화면에있는버튼으로툴이나고정물테이블을저장하지않았다면계속남아있지않는다. 예 : G10 L2 P1 x3.5 y17.2. 이것은처음좌표계의 (G54 에의한 ) 원점을 X=3.5 Y=17.2( 절대좌표로 ) 에설정한다. 원점의 Z 좌표는라인이실생되기전의어떤원점좌표도될수있다 시계 / 반시계방향회전포켓 (Clockwise/Counterclockwise circular pocket) G12, G13 이러회전포켓명령어는일종의닫힌싸이클로, 사용되고있는툴 ( 커터 ) 보다큰원형홀을만들거나혹은 O 링과같은내부홀을만들수있다. G12 I~ 와같이프로그램하여시계방향으로움직이게하고 G13 I~ 로프로그램하여반시계방향으로움직이게한다. 만약 I 문자와그방향의원형절삭이초기 X, Y 좌표가중심으로지정됐다면, 툴은주어진값에의해 X 방향으로움직이게된다. 툴은다시중심으로돌아가게된다. 현재좌표면이 XY 가아니라면결과는정의되지않는다 극 (Polar) 모드로들어가고나가기 (Exit and Enter Polar mode) G15, G16 G0, G1 은 X Y 좌표면을움직이는데이것은반경과각도로임시중심점에상대적인좌표를지정하기위해서이다. G16 이이런모드가되도록프로그램한다. 제어점의현재좌표는임시적인중심이된다. G15 를프로그램하여일반데카르트좌표로되돌린다. G0 X10 Y10 // G0 는 10,10 으로움직인다. G16 // 폴라모드의시작. G10X10Y

120 ( 이것은 X17.xxx Y 17.xxx 로움직이며초기좌표 10, 10 의초기좌표로부터반경 10 각도 45 도인원에서의하나의점이된다.) 이것은, 예를들어, 구멍들로만든원을드릴링할때상당히유용할수있다. 아래의코드는 50mm 반경에 X=10, Y=5.5 좌표를가지는원을펙드릴링높이 Z=-0.6 인매회 10 도마다구멍을내어원을만든다. G21 // 메트릭 G0 X10Y5.5 G16 G1 X50 Y0 // 반경 50 각도0 인곳으로폴라 ( 극 ) 이움직임 G83 z-0.6 // 펙드릴 G1 Y10 // 원점중심에서부터 10 도움직임 G83 z-0.6 // G1 Y20 G1 Y30 G1 Y40 > etc. G15 // 데카르트좌표로복귀. 주의 : G61 이작동중일때는 X 혹은 Y 를 G0 나 G1 이외의것으로움직여서는안된다. G16 은 Fanuc 실행과달라현재좌표를극좌표중심 (polar center) 로사용한다. Fanuc 버전은 0,0 이아닌원의중심이아닌것에대해서는무수히많은원점이동을필요로하여원하는결과를얻는다 좌표면선택 (Plane Selection) G17, G18, G19 G17 은 XY 좌표면을선택하고, G18 은 XZ 면을, G19 은 YZ 면을선택한다. 선택한면의효력은 G2/3 과닫힌싸이틀 (Canned cycle) 에설명되어있다 길이단위 (Length Unit) G20, G21 G20 을프로그램하여길이단위를인치로하고 G21 을프로그램하여밀리미터단위로프로그램한다. G20 혹은 G21 은어떤동작이발생하기전에프로그램하여사용하는것이바람직하며프로그램내에서다른것을바꿔사용하는것은좋지않다 홈으로돌아오기 (Return to Home) G28, G30 홈의위치는파라미터 에서정의되었다. 파라미터값은절대죄표계에의한것이지만길이단위는지정되지않는다. 프로그램된위치를경유하여홈의위치로돌아가기위해서다음과같이프로그램한다. G28 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 혹은 G30 을사용한다. 모든축문자는옵션이다. 경로는현재위치에서프로그램된위치까지가로지르는운동을하고뒤이어홈위치로가로지른다. 어떤축문자도프로그램되지않으면중간지점이현재의지점이되어한번의움직임만있을것이다 축기준점 G28.1 G28.1 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 를프로그램하여주어진축기준을참고할수있다. 축들은현재피드레이트로 Configuration 에서정의된바와같이홈스위치로전진한다. 절대좌표계가축문자에의해주어진값에접근하게되면피드레이트는 Configure> Config Referencing 에의해정의된값으로설정된다. 주어진현재절대좌표위치가거의정확하다면, 기준스위치에서 soft stop(limit?) 을설정할수있게한다

121 수직프로브 (straight probe) G 수직프로브명령어 G31 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 를프로그램하여직선프로브오퍼레이션을수행한다. 회전축문자가허용되지만생략하는것이좋다. 만약회전축문자가사용된다면, 현재의위치값이회전축값과같아회전축이움직이지않게한다. 선형축문자는옵션이다. 하지만그둘중하나이상은반드시사용되어야한다. 스핀들에붙어있는툴은반드시프로브가되어야한다. 다음의경우는에러가난다. o o o o 현재의위치가프로그램된위치로부터 밀리미터나 0.01 인치보다작을경우 G31 역타임피드레이트모드 (inverse time feed rate mode) 로사용될때회전축이움직이도록명령되어질때 X, Y, Z 축문자중어떤것도사용되지않을때 이런명령어에대응하여장비는제어점 ( 프로브팁의끝점 ) 을프로그램된지점으로현재의피드레이트에의해직선으로움직이게된다. 만약프로브가프로그램된위치에닿게되면, 닿은지점으로부터살짝뒤로물러서게된다. 그리고프로그램된위치를넘어서도작동되지않으면에러신호를띄운다. 프로브가성공적으로설정되면, 2000 에서 2500 까지의파라미터는프로브가닿은지점에서제어점의위치좌표로설정될것이고 X, Y 그리고 Z 를설정하는트리플릿 (triplet) 은, M40 에의해열렸다면 (macro/opendigfile() 기능참고 ), 트리플릿 (triplet) 파일에기록될것이다 직선프로브 (Straight Probe) 명령어사용하기직선프로브명령어를사용할때, 만약프로브뭉치가 Z 축과평행하고 ( 즉, 회전축들이 0점에있다면 ) 툴길이옵셋이프로브에사용됐다면제어점은프로브팁끝이된다. - 프로브에관한추가적인정보가없어도, XY 좌표면에대한파트면의평행위치는, 예를들어, 찾을수있다. - 프로브팁의반경을개략적으로알수있다면, YZ 나혹은 XZ 면에대한파트면의평행위치는, 예를들어, 찾을수있다. - 프로브뭉치 (shank) 가 Z 축에잘정렬되어있고프로브팁반경을개략적으로안다면, 원형홀의중심은, 예를들어, 찾을수있다. - 프로브뭉치가 Z 축에잘정렬되어있고프로브팁반경을정확하게안다면, 원형홀의직경을찾는것과같은것들에직선프로브 (straight probe) 명령어를더많이사용하게된다. 프로브뭉치의일직선을고정밀도로정렬할수없다면프로브팁의유효한반경을적어도 +X, -X, +Y 그리고 Y 방향으로아는것이바람직하다. 이런값들은파라미터파일에포함되어저장되거나혹은 Mach2 프로그램에의해저장될수있다. 회전축을 0 점으로설정하지않고프로브를사용하는것또한적용시킬수있다. 하지만이렇게하는것이 0 점으로설정하는것보다복잡하며여기서는언급하지않기로한다 예제코드 사용가능한예제로서, 원형홀의직경과중심을찾는코드가아래예제 10.5 에나와있다. 정확한결과를산출하기위해프로브뭉치 (shank) 는 Z 축에잘정렬되어있어야하고, 프로브팁에서가장넓은지점의단면은원형에되어야하며, 프로브팁의반경 ( 즉, 원형단면의반경 ) 은정확히알아야한다. 프로브팁의반경을개략적으로만알게된다면, 홀중심의위치는정확할지라도, 홀직경은그렇지못할것이다

122 N010 ( 프로브는원형홀의중심과직경을찾는다 ) N020 ( 이프로그램은여기에주어진대로진행하지않는다 ) N030 (i < 숫자의기술 >. 에숫자를넣어야만한다.) N040 ( 그후 N020, N030, N040 라인을지운다.) N050 G0 Z < 후퇴한지점의 Z 위치 > F < 피드레이트 > N060 #1001=< 홀중심의 X 값 > N070 #1002=< 홀중심의 Y 값 > N080 #1003=< 홀안의어떤 Z 값 > N090 #1004=< 프로브팁반경 > N100 #1005=[< 홀직경 >/2.0 - #1004] N110 G0 X#1001 Y#1002 ( 근소한홀중심으로부터위로움직임 r) N120 G0 Z#1003 ( 조심히홀로들어감, 여기에서 G1 을 G0 로대체 ) N130 G31 X[# #1005] ( 프로브, 홀의 +X 가장자리 ) N140 #1011=#2000 ( 결과저장 ) N150 G0 X#1001 Y#1002 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N160 G31 X[# #1005] ( 프로브, 홀의 -X 가장자리 ) N170 #1021=[[# #2000] / 2.0] ( 적절한홀의중심 X 값찾기 ) N180 G0 X#1021 Y#1002 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N190 G31 Y[# #1005] ( 프로브, 홀의 +Y 가장자리 ) N200 #1012=#2001 ( 결과저장 ) N210 G0 X#1021 Y#1002 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N220 G31 Y[# #1005] ( 프로브, 홀의 -Y 가장자리 ) N230 #1022=[[# #2001] / 2.0] ( 적절한홀의중심 Y 값찾기 ) N240 #1014=[# # [2 * #1004]] (Y 방향으로홀의직경찾기 ) N250 G0 X#1021 Y#1022 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N260 G38.2 X[# #1005] ( 프로브, 홀의 +X 가장자리 ) N270 #1031=#2000 ( 결과저장 ) N280 G0 X#1021 Y#1022 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N290 G31 X[# #1005] ( 프로브, 홀의 X 가장자리 ) N300 #1041=[[# #2000] / 2.0] ( 절적한홀의중심 X 값찾기 ) N310 #1024=[# # [2 * #1004]] (X 방향으로홀의직경찾기 ) N320 #1034=[[# #1024] / 2.0] ( 홀의평균직경찾기 ) N330 #1035=[# #1014] ( 홀직경들의오차찾기 ) N340 G0 X#1041 Y#1022 ( 홀의중심으로돌아가기 ) N350 M2 ( 끝 ) 예제 10.5 예제 10.5 에서, < 숫자의기술 > 이의미하는것은서로매칭되는실수를입력하는것이다. 이번섹션의코드를실행하고나면, 중심의 X 값은파라미터 1041 에서찾을수있을것이고중심의 Y 값은 1022 파라미터에있을것이다. 그리고직경은파라미터 1034 에있다. 추가적으로, X 축과평행한직경은파라미터 1024 에있고 Y 축에대한직경은 1014 파라미터에있으며원형정도의차이에관한파라미터는 1035 에있게된다. 프로브팁은홀의 XY 중심에있게된다. 예제는스핀들안에집어넣을다른툴교환에대해서는포함하지않는다. 필요한경우툴교환에대한코드를시작에넣기바란다 커터반경보정 (Cutter Radius Compensation) G40, G41, G42 커터반경보정을 off 하려면 G40. 을프로그램한다. 커터반경보정은 XY 좌표면이활성화될때만이작동할수있다

123 커터반경보정을왼쪽으로 on 하기위해서 ( 즉, 툴반경이양수일때, 커터는프로그램된경로의왼쪽에머무르게된다.), G41 D~ 로프로그램하고커터반경보정을오른쪽으로 on 하려면 ( 즉, 툴반경이양수일때프로그램된경로의오른쪽에머무르게된다.) G42 D~ 로프로그램한다. D 문자는옵션이다. 만약 D 문자가없다면현제스핀들에장착된툴의반경이사용된다. 만약사용되었다면 D 넘버는일반적으로필요하지않더라도스핀들안의툴슬롯넘버가되어야한다. D 넘버가 0 이될수도있다 ; 0 의반경값이사용될것이다. G41 과 G42 는 P 문자에의해충족되어야한다. 이것은현재툴테이블엔트리에주어진툴직경값을덮어쓰기할것이다. 다음과같은경우는에러가난다. - D 넘버가정수가아닐때, 그리고음수가되거나컨베이어슬롯넘버보다클경우. - XY 좌표면이활성화되지않았을때 - 커터반경보정이이미 on 상태에서다시 on 으로명령되어질때. 커터반경보정이 ON 되어있을때의머시닝시스템의작동에대한설명은 9 장에서설명되었다. 알아둘것은들어가고나가는동작의유용한프로그래밍에대한중요성이다 툴길이옵셋 (tool length offset) G43, G44 그리고 G49 툴길이옵셋을사용하기위해 G42 H~ 를프로그램한다. 이때 H 넘버는툴테이블의적절한인덱스가된다. 이테이블의모든엔트리는양수가될것으로예상한다. H 넘버는, 반드시는아니지만, 스핀들안에있는툴의슬롯번호와같아야한다. H 넘버가 0 이되어도된다 ; 0 의옵셋값이사용되어진다. H 를삭제하는것은 0 값과같은효과를낸다. G44 는호환성을위한것이고테이블의엔트리가음수옵셋일때사용된다. 다음의경우에는에러가난다. H 넘버가정수가아니거나, 음수이거나, 컨베이어슬롯의넘버보다큰경우. G49 을프로그램하면툴길이옵셋이없음을나타낸다. 이미사용중인같은옵셋을프로그램할수도있고현재아무것도사용되지않으면툴길이옵셋이없다고프로그램해도된다 배율계수 (scale) G50, G51 X, Y, Z, A, B, C, I&J 문자가사용되기전, 이곳에적용될배율요소를정의하기위해다음과같이프로그램한다. G51 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ 이때 X, Y, Z 등등의문자는주어진축의배율요소가된다. 이런값들은물론, 자동으로배율되지않는다. G2 나혹은 G3 로타원형을만들기위해비등한배율요소를사용하는것은허용되지않는다. 모든축의배율요소를 1.0 으로리셋하기위해서는 G50 을프로그램한다 임시좌표계옵셋 (Temporary Coordinate system offset) - G52 현재지점에주어진음수나양수거리만큼의옵셋을주기위해서 ( 움직이지않고 ) 다음과같이프로그램한다. G52 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~. 이때축문자는원하는옵셋을포함하게된다. 모든축문자는옵션이지만하나이상은사용되어야한다. 축문자가주어진축에사용되지않을경우, 이축상에서현재위치좌표는바뀌지않는다. 다음과같은경우는에러가난다. - 모든축문자가생략될경우. G52 와 G92 는 Mach2 에있는공통의내부메커니즘을사용하고모두같이사용되지않을수도있다

124 G52 가실행될때, 현재활성화된좌표계의원점은주어진값으로움직인다. G52 의영향은 G52 X0 Y0 등으로프로그램하여취소시킬수있다. 여기예제를보자. 지정된좌표계에서현재위치가 X=4 라고가정하자. 그러면 G52 X7 은, X 축으로 7 만큼의옵셋을설정하게되어현재지점의 X 좌표는 -3 이된다. 축옵셋은어떤고정물 (fixture) 좌표계를이용하던절대거리모드에지정된모션이있을때항상사용하게된다. 그러므로, 모든고정물좌표계는 G52 에의해영향을받는다 절대좌표계에서의동작 (Move in Absolute Coordinate) G53 절대좌표에기술된한지점으로움직이는선형운동을위해다음과같이프로그램한다. G1 G53 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ ( 혹은 G1 대신 G0 와유사한 ). 이때모든축문자는옵션이지만하나이상은사용되어야한다. 현재모션모드에있을경우 G0 혹은 G1 은옵션이된다. G53 은형식이아니며반드시활성화되어지는각라인에프로그램되어야한다. 이것은프로그램된지점으로좌표운동을하게된다. 만약 G1 이활성화됐다면, 모션스피드는현재의피드레이트 ( 혹은장비가그렇게빨리움직일수없다면천천히움직인다 ) 로움직일것이다. 다음과같은경우는에러가난다. - G53 이 G0 혹은 G1 이활성화되지않은상태에서사용된경우 - G53 이커터반경보정이 on 상태일때사용된경우. 좌표계의개요에관한장을참고하기바란다 작업옵셋좌표계선택 (Select Work Offset Coordinate System) G54 에서 G59 와 G59 P~ 까지 작업옵셋 (work offset) #1 을선택하기위해서 G54 를프로그램한다. 그리고유사한방법으로처음 6 개의옵셋을프로그램한다. 시스템번호 G 코드쌍은, (1-G54), (2-G56), (3-G56), (4-G57), (5-G58), (6-G59) 과같다. 254(1-254) 개의어떤작업옵셋에엑세스하기위해 G59 P~ 를프로그램한다. 이때 P 문자는필요한옵셋넘버를제공한다. 그러므로, G59 P5 는사실상 G58 과동일하다. 다음과같은경우는에러가난다. - 커터반경보정이 on 일때위의 G 코드중하나가사용될때. 좌표계의개요에관한장을참고하기바란다 경로제어모드설정 (Set Path Control Mode) G61, G64 G61 을프로그램하여머시닝시스템을정확정지모드 (exact stop mode) 로만들거나, 혹은 G64 를사용하여등속모드 (constant velocity mode) 로한다. 이미활성화된모드를프로그램해도상관이없다. 이런모드들은위에서설명되어졌다 좌표계회전 G68, G69 G68 A~ B~ I~ R~ 을프로그램하여프로그램좌표계를회전시킨다. 현재좌표계에서회전중심은 A~ 는 X 좌표로, B~ 는 Y 좌표로나타난다. R~ 은각도로표현되는회전각이다. (Z 축의위에서볼때 + 방향은반시계방향이된다 ) I~ 는옵션으로값은사용되지않는다. 만약 I~ 가존재한다면주어진 R 값은 G68 에의해설정된어떠한회전에대해서도값이더해진다. 예 : G68 A12 B25 R45 은좌표계가 45 도회전하도록되며이때 Z=12 Y=25 가된다. 이어서 G68 A12 B35 I1 R40 은좌표계를 85 도회전시켜 X=12, Y=25 가된다. 프로그램 G69 는회전을취소시킨다

125 주의 : - 이코드는오직회전만시키며 XY 평면일때가능하다. - I 문자는중심점이이전에사용했던것과달라도사용가능하지만, 이런경우결과를주의깊게봐야한다 길이단위 G70 과 G71 G70 을프로그램하여길이단위를인치로한다. G71 을프로그램하여밀리미터단위로한다. G70 혹은 G71 을프로그램시작하기전에사용하는것이좋다. 그리고이후에는사용하지않는것이바람직하다. 현재단위가적절히사용되는것에대한모든것은사용자의책임이다. 유사한 G20/G21 을살펴보기바란다 고정싸이클 고속펙드릴 (Canned Cycle High Speed Peck Drill) G73 G73 싸이클은깊이뚫기 (deep drilling) 나대폐질과같은밀링을위해사용된다. G83 또한참고하기바란다. 위아래로움직이고갈수록깊이들어가면서밀링은하지만결코홀의바깥으로나오지는않는다. 툴에는긴홈이파여있는것이적합한데그것은홀에서나온나무파편들을깨끗하게한다. 이런싸이클은 Q 넘버를사용하는데이것은 Z 축을따라가는델타증감량을나타낸다. 다음을프로그램한다. G73 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ Q~ - 예비운동, G81에서 89까지닫힌싸이클에서기술된바와같다. - Z 축을델타만큼혹은 Z 위치까지현재피드레이트로아래를향하여움직인다. 이때어떤것이됐던더 낮은깊이를선택한다. - Setting 화면의 G73 Pullback DRO에의해정의된거리만큼다시뒤로빨리움직인다. - 빨리현재홀의바닥으로내려가고, 다시살짝올라간다. - 처음스텝 1,2 를 Z 위치가스텝 1에도달할때까지반복한다. - Z 축을트래버스비율 (traverse rate) 로올려사이에아무것도없게한다. 다음의경우는에러가난다. - Q 넘버가음수이거나혹은 0 일때 형식모션취소하기 Cancel Modal Motion G80 G80 을프로그램하여어떤축의움직임도없게한다.. 형식그룹 0 G 코드가축문자를사용하여프로그램되어있지않은경우, G80 이활성화되어있을때축문자가프로그램되어있다면에러가발생한다 고정싸이클 (Canned Cycles) G81 에서 G89 닫힌싸이클 G81 에서 G89 까지에관해이섹션에서설명한바와같이적용되어왔다. 두가지의예제가 G81 의설명과아울러아래에나타나있다. 모든닫힌싸이클은현재선택된좌표면에대하여수행된다. 모든좌표면은선택가능하다.(XY, YZ, XZ). 이번섹션전체를통해대부분의설명은 XY 좌표면을사용해서설명되어있다고간주하기바란다. 나머지 YZ, XZ 좌표면의성질또한유사하다. 회전축문자는닫힌싸이클에서사용이허용되지만, 가능하면생략하는것이더바람직하다. 만약회전축문자가사용됐다면, 숫자는반드시현재위치숫자와동일하게만들어회전축이움직이지않도록해야한다

126 모든닫힌싸이클은 NC 코드에 X, Y, 그리고 Z 숫자를사용한다. 이런숫자들은 X, Y, R 그리고 Z 위치를결정하기위해사용된다. R( 일반적으로후진을의미 ) 위치는축을따라현재선택된면과수직을나타낸다 (Z 축은 XY 면에, X 축은 YZ 면에, Y 축은 XZ 면에 ). 일부닫힌싸이클은추가적인인수를사용한다. 닫힌싸이클들에서, 같은싸이클들이여러줄에걸쳐차례로사용될때, 숫자는첫번째에서는사용되어져야하지만, 나머지줄에서는옵션이된다. 이때우리는그숫자를 sticky( 스틱키 ) 라고부르기로한다. 스틱키숫자는특별히다르도록프로그램되어있지않는이상나머지라인에서도같은값을유지한다. R 숫자는항상스틱키가된다. 증분거리모드 (Incremental distance mode) 에서 : XY 좌표면이선택되어질때, X, Y 그리고 R 숫자는현재의위치까지증분하는값으로간주되고 Z 는 Z 의움직임이시작되기전의 Z 위치로부터의증분되는것으로간주된다. YZ. 혹은 XZ 좌표면이선택되면, 축문자는위와유사하게간주된다. 절대거리모드 (absolute distance mode) 에서, X, Y, R 그리고 Z 숫자들은현재좌표계에서의절대위치를가리킨다. L 숫자는옵션이고반복하는횟수를나타낸다. L=0 는허용되지않는다. 반복기능이사용될때, 일반적으로증분거리모드 (incremental distance mode) 가사용되어, 같은동작순서가직선상에서일정하게빈공간을반복하게만든다. 절대거리모드 (absolute mode) 에서, L > 1 뜻하는것은같은곳에서여러번반복하라는것이다. L 문자를생략하는것은 L=1 과같은효과가있다. L 숫자는스틱키가아니다. XY 좌표면이선택된증분모드 (incremental mode) 에서 L>1 일때, X, Y 위치는주어진 X, Y 값에현재 X, Y 위치 ( 첫번째회전지점 ) 를더하거나혹은바로전회전지점의끝 ( 반복되는지점들 ) 에서의 X Y 값을더해서결정된다. R 과 Z 위치는반복될때변화하지않는다. 각각반복하는곳에서 Z 를위로올려안전하게하는높이는후진모드 (retract mode) 의설정에따라정해진다. 후진모드가 G98 이고 Z 원점이 R 보다높을때 Z 원점으로하거나혹은 R 위치로한다. 다음과같은경우는에러가난다. - X, Y 그리고 Z 문자들이닫힌싸이클이진행되는동안전부없을때. - 하나의 P 숫자가필요로하고음수 P 숫자가사용될때 - 양수로정해지지않은 L 숫자가사용될때 - 닫힌싸이클을진행하는동안회전축의움직임이있을때 - 닫힌싸이클을진행하는동안 Inverse time feed rate 가활성화될때 - 닫힌싸이클을진행하는동안커터반경보정이활성화될때 XY 좌표면이활성화될때, Z 숫자는스틱키이다라는전제에서다음과같은경우에러가난다. - Z 숫자가없고같은닫힌싸이클이이미활성화되지않았을때 - R 숫자가 Z 숫자보다작을때 XZ 좌표면이활성화될때, Y 숫자는스틱키이다라는전제에서다음과같은경우에러가난다. - Y 숫자가없고같은닫힌싸이클이이미활성화되지않았을때 - R 숫자가 Y 숫자보다작을때 YZ 좌표면이활성화될때, X 숫자는스틱키이다라는전제에서다음과같은경우에러가난다. - X 숫자가없고같은닫힌싸이클이이미활성화되지않았을때 - R 숫자가 X 숫자보다작을때 예비동작과중간동작 (Preliminary and In-Between Motion) 닫힌싸이클 (Canned Cycle) 의모든초기실행에서, XY 좌표면이선택되고, 만약현재 Z 위치가 R 위치아래에있다면, Z 축은 R 위치로이동하게된다. 이것은 L 값에관계없이단한번발생한다. 추가적으로, 첫싸이클의시작과각각의반복하는곳에서, 다음의중하나이상의동작이발생한다

127 - XY 좌표면주어진점에서면과평행한직선이동 - R 위치에현재있지않다면, Z 축이 R 위치로직선이동을한다. XZ 혹은 YZ 좌표면이활성화되어있다면, 사전, 중간동작은위와유사하다 G821 싸이클 G81 싸이클은드릴링을하기위함이다. G81 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~L~ 을프로그램해본다. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 의위치를현재피드비율로움직인다. - 되돌아가기비율로 Z 를움직여공간을만든다. 예제 1. 현재의위치가 1,2,3 이고 XY 면이선택됐고아래 NC 코드가해석된다. G90 G81 X4 Y5 Z1.5 R2.8 이렇게하면절대거리모드 G90 과과거의 Z 철회모드 G98 을호출하고 G81, 드릴링싸이클을한회시행할것을요구한다. X 숫자와 X 위치는 4 가된다. Y 숫자와 Y 위치는 5 가된다. Z 는 1.5 가된다. R 숫자와 Z 의틈은 2.8 이된다. 그리고다음동작이따른다. - XY 평면에평형으로가로질러 4,5,3 위치로간다. - Z 축에평행으로가로질러 4,5,2.8 위치로간다. - Z 축에평행으로피드를주어 4,5,1.5 위치로간다. - Z 축에평행으로가로질러 4,5,3 위치로간다. 예제 2. 현재위치가 1,2,3 이고 XY 평면이선택됐고, 아래 NC 코드가해석됐다고하자. G91 G81 G98 X4 Y5 Z-0.6 R1.8 L3 이것은증가하는거리모드 G91 과과거 Z 철회모드를호출하고 G81 드릴링싸이클이 3 회반복되는것을요청할것이다. X 숫자는 4, Y 는 5 Z 는 -0.6 그리고 R 은 1.8 이된다. 초기 X 위치는 5(=1+4), 초기 Y 위치는 7(=2+5) 그리고 Z 틈새위치는 4.8(=1.8+3) 그리고 Z 위치는 4.2(= ) 과거 Z 는 3.0 이각각된다. 첫움직임은 Z 축을따라가로질러 1,2,4.8 에위치하는데그것은과거 Z 가틈새 Z 보다작기때문이다. 처음반복동작은 3 단계로움직인다. - XY 평면에평행으로가로질러 5,7,4.8 로위치한다. - Z 축에평행으로피드를주어 5,7,4.2 로위치한다. - Z 축에평행으로가로질러 5,7,4.8 로위치한다. 두번째동작은 3 단계로움직인다. X 의위치는 9(=5+4) 로리셋이되고 Y 는 12(=7+5) 가된다. - XY 평면에평행으로가로질러 9,12,4.8 로위치한다. - Z 축에평행으로피드를주어 9,12,4.2 로위치한다. - Z 축에평행으로가로질러 9,12,4.8 로위치한다. 세번제동작은 3 단계로움직인다. X 의위치는 13(=9+4) 로리셋이되고 Y 는 17(12+5) 이된다. - XY 평면에평행으로가로질러 13,17,4.8 로위치한다. - Z 축에평행으로피드를주어 13,174.2 로위치한다. - Z 축에평행으로가로질러 13,17,4.8 로위치한다 G82 싸이클 G82 싸이클은드릴링을위함이다. G82 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ P~ 를프로그램해본다. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축이오직현재의피드비율로위치에이동한다

128 - P 초만큼머무르기한다. - 가로지르기비율로 Z 를철회하여틈새 Z 로움직인다 G83 싸이클 G83 싸이클은깊은구멍뚫기나밀링하는것을위함이다. G73 를참고한다. 이싸이클에서철회동작은구멍안에있는파편들을제거한다. 이싸이클은 Q 숫자만큼 Z 축을따라 델타 값만큰증가한다. G83 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ Q~ 을프로그램한다. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축을현재의피드비율로아래방향으로델타만큼움직인다. - 빠른동작으로틈새 Z 까지올라간다. - 빠른동작으로구멍의바닥까지내려간다음약간물러선다. - 스탭 1,2,3 를 Z 위치에갈때까지반복한다. - Z 축을가로지르기비율로철회하여틈새 Z 까지올린다. Q 숫자가음수이거나 0 이면에러가발생한다 G84 싸이클 G84 싸이클은태핑툴로오른손방향태핑하기위함이다. G84 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ 을프로그램한다. - 사전동작은위의설명과같다. - 속도 - 피드동조를시작한다. - Z 축을 Z 의위치에현재피드비율로이동한다. - 스핀들을정지한다. - 스핀들을반시계방향으로회전시킨다. - Z 축을틈새 Z 까지피드비율로철회한다. - 속도 - 피드가싸이클이시작되기전에동조되어있지않다면정지시킨다. - 스핀들을정지한다. - 스핀들을시계방향으로회전시킨다. 스핀들은반드시이싸이클을시작하기전에시계방향으로회전해야한다. 만약스핀들이이싸이클이시행되기전에시계방향으로회전하지않는다면에러가발생한다. 이번싸이클로, 프로그래머는나사산이만들어지는피치 (pitch) 를정확히맞추기위해속도와피드를정확하게프로그램해야한다. 스핀들속도는피드비율곱하기피치와동일하다. 예를들어, 밀리미터당피치 (pitch) 에 2 개의나사산이있다면활성화된길이단위는밀리미터가되고피드비율은명령어 F150 으로설정되면속도는명령어 S300 으로설정한다. (150 X2) 만약피드와속도가번복스위치가활성화되었고 100% 로설정되어있지않다면, 상대적으로아래에값으로설정된것이유효할것이다. 스피드와속도비율은계속동조되어있을것이다 G85 싸이클 G85 싸이클은보어링 (boring) 이나리밍 (reaming) 작업을하기위함이지만드릴링이나밀링에도사용할수있다. G85 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ 을프로그램한다. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축을현재의피드비유롸 Z 위치로움직인다. - Z 축을틈새 Z 위치로현재의피드비율로움직인다 G86 싸이클 G86 싸이클은보어링 (boring) 을위함이다. 이싸이클은 P 초만큼머무르기한다. G86 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ P~ 를프로그램한다

129 - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축을현재의피드비율로 Z 위치로이동한다. - P 초만큼머무르기한다. - 스핀들회전을멈춘다. - Z 축을틈새 Z 만큼가로지르기비율로철회한다. - 스핀들을회전했던방향으로다시시작한다. 스핀들은이싸이클이사용되기전에회전해야하고만약그렇지않다면에러가발생할것이다 G87 싸이클 G87 싸이클은백보어링 (back boring) 을위함이다. G87 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ J~ K~ 이상황은그림 10.6 과같이구멍을완전히뚫은다음바닥면으로부터카운터보어링을하기위함이다. 이렇게하려면 L 형태의스핀들커터의윗부분을이용하여절삭하는것을사용해야한다. 이싸이클은 I 와 J 숫자를사용하여툴의장착위치를알려준다. I 와 J 는거리모드셋팅에도불구하고 X 위치와 Y 위치로부터항상증가하게된다. 이싸이클은또한 K 숫자를사용하여 Z 축카운터보어의제어된지점을따라위치를가르쳐준다. K 숫자는절대거리모드에서현재좌표계를나타내는 Z 값이되고 Z 축에서증가하는거리모드에서증가하는수치를나타낸다. - 사전동작은위의설명과같다. - XY 평면을가로지르기비율로평행하게이동하여 I 와 J 가가르키는지점에위치한다. - 특정방향에서스핀들을정지시킨다. - Z 축을가로지르기비율로움직여 Z 를위치시킨다. - XY 평명을가로지르기비율로움직여 XY 죄표에위치시킨다. - 스핀들을전에회전했던방향으로회전시킨다. - Z 축을주어진피드비율로위로움직여 K 가지시하는위치에놓는다. - Z 축을주어진피드비율로다시아래로움직여 Z 를위치시킨다. - 스핀들을전과같은방향에서정지시킨다. 그림 10.6 G87 백보어링순서

130 - 가로지르기비율로 XY 평면에평행하게이동하여 I 와 J 가가르키는방향으로이동한다 - Z 축을가로지그기비율로움직여틈새 Z 로위치한다. - 가로지르기비율로 XY 평면에평행하게이동하여특정 XY 지점으로이동한다. - 전에회전했던방향으로스핀들을다시회전시킨다. 이싸이클을프로그램할때 I 와 J 숫자를선택하여툴이어떤방향위치로정지할때구멍을통하여맞게한다. 왜냐하면각기다른커터는다달리만들어졌기때문에분석과실험을하여적절한 I 와 J 값을결정한다 G88 싸이클 G88 싸이클은보어링을위함이다. 이싸이클은 P 문자를사용하며이때 P 는머무르기 (dwell) 하는초수를가르킨다. G88 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ P~ 를프로그램해본다. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축을위치로오직현재의피드비율로움직인다. - P 에나타난초만큼머무리기한다. - 스핀들회전을정지시킨다. - 프로그램을정지시켜오퍼레이터가스핀들을매뉴얼로철회할수있도록한다. - 스핀들을회전하던방향으로제시작한다 G89 싸이클 G89 싸이클은보어링을위함이다. 이싸이클은 P 문자를사용하며이때 P 는머무르기 (dwell) 하는초수를가르킨다. G89 X~ Y~ Z~ A~ B~ C~ R~ L~ P~ 를프로그램해보자. - 사전동작은위의설명과같다. - Z 축을위치로오직현재의피드비율로움직인다. - P 에나타난초만큼머무르기한다. - Z 축을현재의피드비유로철회하여틈새 Z 로움직인다 거리모드설정하기 G90 과 G91 Mach3 코드의해석은두가지거리모드중하나가될수있다. 절대 와 증분 가그두가지이다. 절대거리모드로들어가기위해 G90 를프로그램한다. 절대거리모드에서축숫자 ( X, Y, Z, A, B, C) 는주로현재좌표계에의한위치를말한다. 그법칙에대한예외는이번섹션에서 G 코드와같이설명할것이다. 증분거리모드로들어가려면, G91 을프로그램한다. 증분거리모드에서는축숫자들 (X, Y, Z, A, B, C) 이번호의현재값으로부터증분함을나타낸다. I 와 J 숫자는거리모드의설정에도불구하고항상증분을나타낸다. K 숫자는 G87 보어링싸이클이외에는모두증분을나타내며이때거리모드를변형한다 IJ 모드설정 G90.1 G91.1 G0 와 G03 코드에있는 IJK 값의해석은두가지거리모드중하나가된다. 절대 와 증분 이이두가지가된다. 절대 IJ 모드로들어가기위해서 G90.1 을프로그램한다. 절대거리모드에서, IJK 숫자들은현재활성화된좌표계에의한위치로나타내진다. 증분 IJ 모드로가기위해서 G91.1 을프로그램한다. 증분거리모드에서, IJK 숫자들은주로현재제어점으로부터증분을나타낸다. 이모드의정확하지않은설정은툴패스에서정확하지않은호를그리게된다

131 G92 옵셋 G92, G92.1, G92.2, G92.3 이번섹션은자세한내용을정확히모른다면그리고어떤축에라도옵셋이적용됐다면절대로사용하지않기를바란다. 현재의지점을원하는좌표에놓기위해 ( 동작없이 ) G92 X~ Y~ Z ~ A ~ B~ C~ 를프로그램하여원하는문자가원하는축의숫자가되게한다. 모든축문자는옵션이지만적어도하나는반드시사용되어야한다. 만약축문자가주어진축에사용되지않으면현재지점에서축의좌표는바뀌지않는다. 만약모든축문자가생략되었다면에러가난다. G52 와 G92 는 Mach3 에서공통적인내부메터니즘을사용하여함께쓰이지않을수도있다. G92 가실행된다면, 현재활성화된좌표계의원점은이동한다. 이렇게하기위해원점옵셋을조정해야하여현제지점의좌표가움직인좌표에대하여 G92 를포함하는라인선상에명시되어야한다. 추가로, 파라미터 5211 에서 5216 까지는 X,Y,Z,A,B, C 축옵셋으로셋팅한다. 축의옵셋은원점이움직여야하는크기가되어축의제어된지점의좌표가특정한값을갖게한다. 여기예제가있다. 현재지점이 X=4 라고한다그리고현재 X 축옵셋은 0 이되고 G92 X7 은 X 축옵셋을 -3 그리고 5211 을 -3 으로셋팅한다. 그리고현재지점의 X 좌표는 7 이되게한다. 축옵셋은고정체좌표계를사용하는절대좌표모드에서동작이명시된다면항상사용된다. 그러므로모든고정체좌표계는 G92 에의해영향을받는다. 증분거리모드는 G92 에영향을받지않는다. 0 이아닌옵셋은 G92 가호출됐을때이미영향을받았을수도있다. 새로운값이적용되기전에사실상버려지기때문이다. 수학적으로각옵셋의새로운값은 A+B 이며이때 A 는전의옵셋값이 0 일때의옵셋값을나타내고 B 는전의옵셋값을나타낸다. 먼저번의예제를들어, 현재지점의 X 값은 7 이었다. 만약 G92 X9 가프로그램된다면, 새로운 X 축옵셋은 -5 가된다. [[7-9]-3] 축옵셋을 0 으로리셋하려면, G92.1 혹은 G92.2 를프로그램하여 5211 파라미터에서 5216 파라미터까지 0 으로셋팅한다이때 G92.2 가현재값이되도록남겨진다. 축옵셋값이파라미터 5211 에서 5216 에주어진값으로셋팅되기위해 G92.3 를프로그램한다. 축옵셋을프로그램에서설정할수있고같은옵셋을다른프로그램에사용할수도있다. G92 를처음프로그램에서사용하고이때 5211 에서 5216 까지파라미터들을셋팅한다. G92.1 을처음프로그램의나머지에서사용하지않도록한다. 파라미터값들은처음프로그램을종료할때저장이되고두번째프로그램이시작될때복구된다. G92.3 를두번째프로그램시작근처에사용해본다. 그러면처음프로그램에저장된옵셋을복구시킬것이다 피드비율모드설정 G93, G94 그리고 G95 3 가지피드비율모드가있다. 시간의반비례모드, 분당길이단위 (unit per minute) 모드와스핀들의회전당단위모드가이 3 가지이다. G93 를프로그램하여시간의반비례모드를시작한다. G94 를프로그램하여분당길이단위모드를시작한다. G95 를프로그램하여회전당단위모드를시작한다. 시간의반비례모드에서 F 문자의의미는동작이몇분안에끝나는것을의미한다 [1/F 숫자 ] 예를들어 F 숫자가 2.0 이면움직임은 30 초안에끝나야한다. 회전당단위피드비율모드에서라인에있는 F 문자는제어점이분당인치, 분당밀리미터혹은분당각도의동작으로움직이는것으로해석되며이때길이단위와어느축이움직이는가에따라다르다. 회전피드비율당단위는위의내용과유사하다

132 시간의반비례피드비율모드가활성화되었다면 F 문자는 G1, G2, G3 모션이있는모든라인에있어야하고 G1, G2, G3 모션이없는라인의 F 문자는생략된다. 이모드에서 G0 동작은영향을주지않는다. 그리고이모드가활성화되어있고 G1, G2, G3 라인에 F 문자가없다면에러가난다 고정싸이클회귀높이 G98, G99 스핀들이고정싸이클 (canned cycle) 에서회귀하는동안얼만큼회귀하는가에대한선택이있다. 1. 선택된면에직각으로회귀하여 R 문자에나타나는위치로간다. 혹은 2. 선택된면에직각으로회귀하여고정싸이클이시작하기전의축의위치로간다. 1 번을실행하려면 G99 을프로그램하고 1 번을실행하려면 G98 을프로그램한다. R 문자는절대거리모드와증분거리모드에서다른뜻을포함하는것을잊지않도록한다 내장된 M 코드 M 코드 의미 M0 프로그램정지 M1 선택적으로프로그램정지 M2 프로그램끝 M3/4 스핀들시계 / 반시계방향으로회전 M5 툴교체 ( 두개의매크로에의해 ) M6 분무기냉매제 on M7 분무기냉매제 off M8 유체냉매제 on M9 모든냉매제 off M30 프로그램을끝내고다시감기 M47 첫라인부터프로그램다시시작 M48 속도와피드번복활성화 M49 속도와피드번복불능화 M98 서브루틴호출 M99 서브루틴 / 반복으로부터회귀 그림 10.7 내장된 M 코드 Mach3 에서해석되는 M 코드는위의그림 10.7 과같다 프로그램정지와끝 M0, M1, M2, M30 진행중인프로그램을일시적으로정지하려면 M0 를프로그램한다. ( 이때정지스위치옵션설절을무시하고 ) 진행중인프로그램을일지적으로정지하려면 M1 을프로그램한다. ( 이때정지스위치옵션설정이 on 일때만 ) MDI 에 M0, M1 을했다하여도즉각눈에띄게나타나지는않을것이다. 왜냐하면 MDI 의일반적실행은입력한라인을마치고난후정지하기때문이다. 프로그램이 M0 와 M1 에의해정지했다면 cycle start 버튼을누르는것은다음라인에서부터프로그램을다시시작하게한다. 프로그램을끝내려면 M2, M30 를프로그램한다. M2 는다음라인을 M2 라인으로실행시키도록남겨둔다. M30 는 G 코드라인을되돌리기한다. 이런명령어들은다음효과가있고 configure> logic 대화상자의선택된옵션에의존한다. - 축옵셋은 G92.2 와같이 0 으로설정되고원점옵셋은 G54 와같이기본으로설정된다. - 선택된좌표면은 XY 로설정된다. (G17) - 거리모드는절대모드로설정된다. (G90) - 피드비율모드는분당단위모드로설정된다. (G94)

133 - 피드와속도번복은 ON 으로설정된다. (M48) - 커터보정은 Off 로설정된다.(G40) - 스핀들이정지된다. (M5) - 현재의동작모드는 G1 이된다.(G1) - 냉매제는 off 가된다 (M9) 더이상의파일의코드는 M2 혹은 M3 명령어가실행된후로이루어지지않는다. Cycle start 버튼을누르면프로그램이계속되거나 (M2) 파일의처음부분에서다시시작된다.(M30) 스핀들컨트롤 M3, M4, M5 스핀들을현재프로그램된속도에시계방향으로회전하려면 M3 를프로그램한다. 또반대로회전시키려면 M4 를프로그램한다. PWM 혹은스탭 / 방향스핀들을위한스피드는 S 문자에의해프로그램된다. On/off 스핀들제어는기어링 / 풀리에의해설정된다. 스핀들을정지시키려면 M5 를프로그램한다. 스핀들속도가 0 으로설정되어있다면 M3 혹은 M4 를사용할수있다 툴교체 M6 툴교체에대한요청은무시되어서는않된다. Mach3 는명령어가나타나면매크로 M6Start 를호출한다. 그리고 cycle start 버튼이눌러질때까지기다리고매크로 M6End 을실행하여파트프로그램을계속진행한다. 매크로에비주얼베이직코드를넣어장비의톨교체를직접할수있도록해본다. 툴교체가무시되도록 config>logic 에서설정되면 M6 는아무효과가없다 냉매제제어 M7, M8, M9 위의표를참고한다. 어떤종류의냉매제를사용하든이명령어를사용할수있다 첫라인에서다시시작하기. M47 파트프로그램에서 M47 을만나게되면처음라인부터계속진행할것이다. M47 이서브루틴에서실행되면에러가난다. Pause 나 Stop 버튼을눌러임시정지혹은정지할수있다 제어번복하기 M48, M49 속도와피드번복을가능하게하려면 M48 을프로그램한다. 두가지모두번복불가능하게하려면 M49 을프로그램한다 서브루틴호출 M98 번역생략 서브루틴에서의회귀

134 10.9 매크로 M 코드 매크로개요 만약위의내장된 M 코드이외의코드를사용한다면 Mach3 는 Mxx.M1S 라는파일을매크로폴더안에서찾으려고할것이다. 파일을찾으면비주얼베이직스크립트를실행한다. Operator>Macros 메뉴아이템에는현재설치한매크로를보여주는대화상자가나타난다. 그리고편집저장등등할수있게한다. 대화상자는또한 Help 버튼이있어 Mach3 로불러들일수있는비주얼베이직기능을보여준다. 예를들어축의위치, 축이동등입출력신호를보내고제어한다. 새로운매크로는매모장같은외부편집기프로그램을이용하여매크로폴더에저장하거나 Mach3 에기존의매크로를로드하여완전히새로작성하여다른이름으로저장할수있다 기타입력코드 피드비율 F 설정 번역생략 스핀들속도 S 설정 번역생략 에러처리하기 Mach3 에서만약명령어가실행되지않는다면입력하는중타이핑이잘되었는지확인해본다.. 종종 0 과 O 를바꿔서타이핑하는경우가많다. Mach3 는스스로과잉운동이나과잉속도, 피드등을체크하지않는다. 그러니작업한내용을직접확인하기바란다 실행순서 라인상에서항목의실행순서는장비의효율과안전을위해서아주중요하다. 같은라인상에항목들이있다면아래 10-9 와같은순서로실행한다. 순서항목 1 코멘트 2 피드비율모드설정 (G93, G94, G95) 3 피드비율설정 (F) 4 스핀들스피드설정 (S) 5 툴선택 6 툴체인지 (M6) 그리고 M code 매크로실행 7 스핀들 On/Off(M3, M4, M5) 8 냉매제 On/Off(M7, M8, M9) 9 번복 (override) 가 / 불가 (M48, M49) 10 머무르기 (dwell) G4 11 활성좌표면설정 G17, G18, G19) 12 길이단위설정 (G20, G2!) 13 커터반경보정 on/off(g40, G41, G42)

135 14 툴테이블옵셋 on/off (G43, G49) 15 고정자테이블선택 (G54-G58 & G59 P~) 16 경로제어모드설정 (G61, G61.1, G64) 17 거리모드설정 (G90, G91) 18 고정싸이클회귀높이모드 (G98, G99) 19 홈, 혹은좌표계데이터변환 (G10) 혹은옵셋설정 (G92, G94) 20 동작실행 (G0, G1, G2, G3, G12, G13, G80에서 G89까지 21 정지나반복 (M0, M1, M2, M3, M47, M99) 10.9 테이블 라인상의실행순서

136 11. 부록 1 Mach3 스크린 샷 Promgram Run 스크린 MDI 스크린

137 옵셋(offset)스크린 셋팅 스크린

138 검사 (Diagnostics) 화면

139 부록 2 예제개략도 12.1 릴레이를사용한 Estop 과리밋 그림 12.1 Estop 과리밋스위치연결 주의 : 1. 이회로는외부적으로연결된리밋스위치를위한가능한해결책중의하나다. 기준스위치가필요하다면이런것들은 Mach3 에별도로연결되어야한다. 2. 릴레이접선은전력이없는위치에있다. 리밋스위치와누름버튼은작동되지않는다. 3. 인터페이스리셋을누르고있으면 Mach3 리셋버튼은눌러질것이고리밋스위치로부터조그되어스위치 off 될것이다. 인터페이스리셋은걸리게된다. 4. 릴레이 A 는하나의 NO 접선하게된다. 이것은 5V, 최소 150 옴이되어야한다. Omron G6H

140 모델이적절할것이다. 5. 릴레이 B 는하나의 NC 와 2 NO 접선이필요하다. 적절한전압을공급하기위해어떤형식의코일을사용할수있다. 이것의공통적으로 PC 0 볼트선상에있지말아야하는데그것은 Estop 과리밋스위치의긴선으로노이즈를갖을수있기때문이다. 5 암페어 220V AC 정도되는 Omron MY4 시리즈모델이적절할것이다. 6. LED 는옵션이지만어떤일이진행되는지알기위해유용하게사용될수있다. 인터페이스 OK LED 전류를제한하는저항기는 24 볼트가쓰인다면 1.8 킬로옴이된다. 7. 코일전압이적합하다면접촉기는컨트롤을이용하여플러스와뉴트럴전압을선택한다. 8. 접촉기의배열은 (C1, C2, C3) 드라이버의전원공급장치와장비의모터결선에달려있다. 즉각적인정지를확실히하기위해콘덴서를고르게한다음서보나스탭퍼로 DC 전압을바꾼다. 스핀들이나냉매제를위한모터를다시결선하여제어접촉기가회로에갑자기전압을차단하는것을방지하고자할수있다. 주접촉기작동이후로모터의도선을스위칭한다. 전기에대해모른다면꼭충고를구하기바란다. 9. 릴레이와접촉기코일에걸려있는다이오드는코일에서전류를바꿀때역류 emf 를흡수하기위해필요하다

141 13. 부록 3 설정저장하기 Mach3 의설정은항상종이에직접메모를해두기바란다. Mach3 의완전한설정은상세한많은내용을포함하고있다. 컴퓨터를업그레이드한다면하나씩다시처음부터설정하고싶은생각은없을것이다. Mach3 프로파일들은.XML 파일로되어있고보통 Mach3 폴더않에있다. 예를들어밀링머신의프로파일은 mach3mill.xml 형식으로되어있다. 그러므로이.XML 파일은따로복사하여잘보관해두기바란다..XML 파일을더블클릭하면인터넷왭브라우저를통해파일이열리고아래그림과같이보일것이다. XML 파일은메모장같은텍스트편집기로열릴수있지만결코권하지않는다. 프로파일파일은차후장비의문제를알기위해 ArtSoft 사에이메일로보내주면기술적도움을받는데좋은자료가될것이다