수치 제어(Numerical Control)과 컴퓨터 수치 제어(Computerized Numerical Control)은 현장에 보급된 기계들은 거의 대부분 NC 기계를 약해서 CNC라 부르고 있다. 세계 최초의 NC공작기계는 기존의 공작기계기기종이테이프수치제어시스템입력, 수정, 제거하는 것으로 모터의 동작을 제어하도록 개조한 것이다. 1940년대부터 1950년대에 구축되어 초기의 서보메커니즘(servomechanism)에는 아날로그 컴퓨터디지털 컴퓨터가 부속 강화되어, CNC 공작기계가 되었고, 설계 공정을 일신시켰다.

개요

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NC공작기계는 각각의 축이 독립한 메커니즘을 가져, 각각이 독립한 피드백 기구를 갖추고 있다. 예를 들면, XYZ축을 가지는 NC 프라이즈반이라면, X축, Y축, Z축 각각의 방향으로 슬라이드 축을 가져, 독립한 서보 기구를 가지고 있다. 즉 X방향으로 100.0mm 움직이는 지령이 나오면, X축의 엔코더(encoder)에 의해, X방향으로 100.0 mm 이동하는 것이 보증되고 있다.

공작기계를 자동적으로 동작시키기 위해, 프로그램을 해석하는 컴퓨터와 짜 합쳐지고 CNC로서 사용된다. 현재는 CNC가 아닌 NC공작기계라고 거의 없고, 단지 NC공작기계라고 부르는 경우는 CNC공작기계를 가리킨다. CNC로 사용되는 프로그래밍 언어NC프로그램이라고 한다.

역사

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1801년프랑스자카르(Joseph Marie Jacquard)에 의하여 펀치 카드에 의한 직물 기계의 무늬 제작을 발명하면서 비롯되었다. 1947년 퍼슨(John T. Parsons)이 미국 공군헬리콥터 깃 윤곽을 검사하기 위한 게이지를 가공하는 기계를 개발하는 일에 종사하면서 자신의 고안한 NC 개념의 공작 기계 개발을 제안하였다.

미국 공군1948년 Parson 회사에 대해, NC에 관한 가능성을 검토하였고, 1949년 매사추세츠 공과대학의 연구팀이 3년 간의 연구 끝에 1952년 밀링 머신에 NC 장치를 설치한 것이 최초의 진공관식 NC(CNC) 공작 기계이다.

일본1957년 도쿄 공업대학에서 NC 선반 개발이 성공하였으며, 대한민국에서는 1973년 한국과학기술원에서 연구를 시작하여 1977년 국산 1호기가 출품되었다.

CNC선반

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CNC 공작기계(선반)

선반을 조합한 것으로 준비 기능(G기능), 주축 기능(S기능), 보조 기능(M기능), 이송 기능(F기능), 공구 기능(T기능) 등 외에 테이퍼절삭, 원호절삭, 나사절삭, 원점옵셋, 공구 위치 옵셋 등을 비치한 것이 많다. 미니 컴퓨터를 내장한 CNC 장치를 가진 것은 거친깎기의 시퀀스의 자동결정이나 공구 노즈 반경 보정의 기능을 비치한 것이 있다.

준비기능

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준비기능(G기능)은 어드레스 "G" 이하 2단의 수치로서 구성되어 그 Block의 명령이나 어떤 의미를 지시한다.

  • ONE Shot G-코드 : 지령된 Block에 한해서 유효한 가능 ("00" Group ; G04,G10)
  • Modal G-코드 : 지령된 Block에 한해서 유효한 가능 ("00" 이외의 Group)
어드레스
  • O - 프로그램 번호
  • N - 블록이름(시궨스 번호)
  • S - 주축기능
  • F - 이송기능
  • M - 보조기능
  • T - 공구기능

G코드

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보조기능

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보조기능(M기능)은 기계측의 보조장치들을 제어하는 기능으로 내부적인 것과 외부적인 것이 있다. Address "M"과 2자리 수치로 지령한다.

M코드

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지령

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SENTROL 시스템

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  • 컴퓨터수치제어(CNC) 모델인 '센트롤(SENTROL)3'를 개발했다.[1]

CNC밀링머신

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CNC밀링머신

수치 제어 기능이 추가된 밀링 머신,

준비기능

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준비기능(G기능)은 어드레스 "G" 이하 2단의 수치로서 구성되어 그 Block의 명령이나 어떤 의미를 지시한다.

  • ONE Shot G-코드 : 지령된 Block에 한해서 유효한 가능 ("00" Group ; G04,92,27,28,30,31)
  • Modal G-코드 : 지령된 Block에 한해서 유효한 가능 ("00" 이외의 Group)
어드레스
  • D - 공구지름보정
  • H - 길이보정

G코드

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보조기능

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보조기능(M기능)은 기계측의 보조장치들을 제어하는 기능으로 내부적인 것과 외부적인 것이 있다. Address "M"과 2자리 수치로 지령한다.

M코드

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지령

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참고 문헌

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  • 《기초에서 현장응용까지 CNC 선반》 장진석 지음 (1992년 초판)
  • 《고등학교 기계공작법》한국직업능력개발원 편찬, 교육과학기술부 저자
  • 배종외 (2010년 7월 14일). 《CNC 선반 프로그램과 가공》. 성안당. 389쪽. ISBN 978-89-315-0400-2(교보문고) |isbn= 값 확인 필요: invalid character (도움말). 

같이 보기

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