CNC에서 영점이란 무엇입니까?

CNC 가공에서 영점이란 무엇입니까?

CNC 가공에서는 영점 (작업 원점 또는 프로그램 원점이라고도 함)은 모든 공구 이동이 계산되는 참조 좌표입니다. 일반적으로 X=0, Y=0, Z=0으로 정의되는 고정된 시작 위치는 3D 공간에서 공작물이 있는 위치를 기계에 알려줍니다. 명확하게 설정된 영점이 없으면 CNC 컨트롤러는 정확한 절단, 드릴링 또는 밀링 작업을 실행할 수 있는 기반이 없습니다.

간단히 말하면: 영점은 모든 CNC 프로그램의 앵커입니다. . G 코드 파일의 모든 좌표는 이 단일 참조를 기준으로 측정됩니다. 0.01mm라도 잘못 설정하면 부품 불량, 공구 파손 또는 기계 충돌이 발생할 수 있습니다.

CNC에 사용되는 영점 유형

CNC 가공에는 몇 가지 뚜렷한 영점 개념이 포함되며 각각은 작업 흐름에서 서로 다른 목적을 수행합니다.

는 일 제로 일상적인 작업에 가장 중요합니다. 새로운 공작물을 고정할 때마다 재설정해야 합니다. 고정밀 영점 클램핑 시스템은 이 프로세스를 자동화하고 표준화하는 데 사용됩니다.

영점이 부품 정확도에 중요한 이유

CNC 기계는 다음과 같은 엄격한 공차를 달성할 수 있습니다. ±0.001mm , 그러나 영점이 잘못 설정되면 그 정밀도는 의미가 없습니다. 영점은 모든 치수 정확도의 기초입니다. 영점 설정에서 0.05mm 오류로 인해 동일한 오류가 전체 부품 배치에 전파될 수 있습니다.

잘못된 영점 관리로 인한 일반적인 결과:

• 완성된 부품의 공차를 벗어난 치수
• 폐기율 및 재작업 비용 증가
• 예상치 못한 재료 접촉으로 인한 공구 파손
• 생산 실행 사이의 설정 시간이 길어짐
• 다중 작업 또는 다중 시스템 워크플로우 간의 불일치

항공우주, 의료 기기, 금형 제조 등 대용량 또는 고정밀 환경에서 영점 repeatability is directly tied to yield rate and profitability .

CNC 작업자가 영점을 설정하는 방법

는re are several methods for establishing the work zero point on a CNC machine. The right method depends on equipment availability, required precision, and production volume.

수동 가장자리 찾기

엣지 파인더 또는 다이얼 표시기는 공작물의 엣지 또는 중심을 찾는 데 사용됩니다. 작업자는 수동으로 기계를 기준 위치로 조그하고 영점 오프셋을 컨트롤러에 입력합니다(G54–G59 작업 좌표 오프셋). 이 방법은 일반적이지만 시간이 많이 걸립니다. 설정당 5~15분 — 인간의 실수가 발생하기 쉽습니다.

전자 공구 세터 및 프로빙 사이클

기계 내 프로빙 시스템은 스핀들에 장착된 터치 프로브를 사용하여 공작물의 모서리, 모서리 또는 데이텀 표면을 자동으로 측정합니다. 컨트롤러는 자동으로 영점 오프셋을 계산하고 저장합니다. 이렇게 하면 설정 시간이 단축됩니다. 2분 이내 운영자 간 변동을 제거합니다.

영점 클램핑 시스템

제로 포인트 클램핑 시스템은 정밀 가공된 리시버 플레이트와 풀 스터드를 사용하여 공작물이나 팔레트를 한 위치에 배치하고 잠급니다. ±0.002mm 이상의 정확도로 반복 가능한 위치 . 부품이나 고정 장치가 시스템에 장착되면 영점이 자동으로 복원되므로 수동 측정이 필요하지 않습니다. 이 접근 방식은 소등 제조 및 다품종 생산에 이상적입니다.

는 Role of High Precision Zero Point Systems in Modern Manufacturing

전통적인 영점 설정은 CNC 생산의 병목 현상입니다. 새 부품이 고정될 때마다 작업자는 오프셋을 다시 측정하고 다시 입력해야 합니다. 총 기계 시간의 20%~40% 작업장 환경에서.

고정밀 영점 클램핑 시스템은 영점을 측정 변수가 아닌 물리적, 기계적 상수로 만들어 이 문제를 해결합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 반복정도 ±0.002mm 이하 — 모든 부품이 동일한 참조에서 실행되도록 보장
• 공작물 전환 시 설정 시간이 몇 분에서 몇 초로 단축됩니다.
• 팔레트형 생산 및 자동화된 자재 취급과의 호환성
• 동일한 고정 장치에서 일관된 다중 측면 및 다중 작업 가공
• 일상적인 전환을 위해 숙련된 설정 운영자에 대한 의존도 감소

제조업체를 타겟팅하는 경우 80% 이상의 스핀들 활용률 , 영점 클램핑 시스템은 가장 효과적인 투자 중 하나입니다.

다축 및 다중 작업 가공의 영점

4축 및 5축 CNC 가공에서는 영점 관리가 훨씬 더 복잡해집니다. 기계는 부품이 재배치될 때 X, Y, Z 위치뿐만 아니라 회전 오프셋도 추적해야 합니다. 일관된 영점 시스템은 공작물을 다른 각도로 다시 고정할 때 다시 프로빙하지 않고도 모든 오프셋이 유효한 상태를 유지하도록 보장합니다.

예를 들어, 일반적인 5축 항공우주 부품에는 다음이 필요합니다. 6가지 설정 , 영점 클램핑 시스템은 총 설정 시간을 90분 이상에서 10분 미만으로 단축하는 동시에 작업 간 데이텀 이동 오류의 위험을 줄일 수 있습니다.

공작물 좌표계(G54–G59)

CNC 컨트롤러는 작업 좌표계라는 레지스터에 여러 작업 영점 오프셋을 저장합니다. 대부분의 컨트롤러는 최소 6개(G54~G59)를 지원하며 고급 시스템에서는 확장 레지스터(G54.1 P1~P48 이상)를 사용할 수 있습니다. 각 레지스터는 특정 설정 또는 고정 스테이션에 대한 기계 영점에서 작업 영점까지의 X, Y, Z(및 회전) 거리를 유지합니다. 다중 고정물 및 팔레트 기반 생산에는 작업 좌표계의 적절한 사용이 필수적입니다. .

자주 묻는 질문

Q1: CNC에서 기계 영점과 작업 영점의 차이점은 무엇입니까?

기계 영점은 제조업체가 기계에 내장한 고정 기준이며 절대 변경되지 않습니다. 작업 원점은 공작물의 특정 위치에 해당하는 사용자 정의 원점입니다. 모든 절단 작업은 작업 영점을 기준으로 프로그래밍됩니다.

Q2: 영점은 얼마나 자주 재설정해야 합니까?

는 zero point must be reset every time a new workpiece is fixtured, unless a zero point clamping system is used. With a clamping system, the zero point is mechanically restored automatically each time a pallet or fixture is mounted.

Q3: 영점 클램핑 시스템으로 어느 정도 수준의 정확도를 달성할 수 있습니까?

고품질 영점 클램핑 시스템은 다음과 같은 반복성을 달성합니다. ±0.002mm 이상 이는 대부분의 정밀 가공 응용 분야에 충분합니다.

Q4: 모든 CNC 기계에서 영점 시스템을 사용할 수 있습니까?

예. 영점 클램핑 시스템은 대부분의 머시닝 센터, 터닝 센터 및 연삭 기계와 호환되는 표준 크기로 제공됩니다. 큰 수정 없이 기존 기계에 개조할 수 있습니다.

Q5: 영점이 잘못 설정되면 어떻게 됩니까?

잘못된 영점으로 인해 가공된 모든 형상이 동일한 오류 금액만큼 오프셋됩니다. 오류의 크기에 따라 공차를 벗어난 부품, 가공물 폐기 또는 심각한 경우 공구나 기계 손상이 발생할 수 있습니다.

Q6: 영점 설정은 공구 길이 오프셋과 동일합니까?

아니요. 공구 길이 오프셋은 Z축을 따라 스핀들 참조에서 공구 팁까지의 거리를 설명합니다. 작업 영점은 부품 원점의 위치를 ​​정의합니다. 정확한 가공을 위해서는 둘 다 올바르게 설정되어야 하지만, 이들은 독립적인 매개변수입니다.