수치제어 가공의 기본 원리
인쇄용 교육자료이수 확인란 포함주축, 터렛, 이송축(X/Y/Z), ATC(자동 공구교환장치), 척, 바이스 등 CNC 기계의 주요 구성요소를 학습합니다.
CNC 기계 앞에 서면 버튼이 수십 개예요. 신입이 첫 달에 가장 많이 듣는 말은 "그거 만지지 마"인데, 왜 만지면 안 되는지는 아무도 안 알려줍니다.
기계는 결국 네 덩어리로 되어 있어요. 소재를 잡는 곳, 공구를 잡는 곳, 그 둘을 움직이는 축, 그리고 지시하는 제어기. 이 네 개만 구분되면 알람 메시지도, 선배 말도 절반은 알아듣습니다.
| 구분 | CNC 선반 (터닝센터) | 머시닝센터 (MC) |
|---|---|---|
| 무엇이 도나 | 소재가 돈다 | 공구가 돈다 |
| 소재 고정 | 척(chuck) | 바이스·클램프·전용 지그 |
| 공구 고정 | 터렛(turret) | 주축 + ATC 매거진 |
| 기본 제어축 | X, Z (2축) | X, Y, Z (3축) |
| 만드는 형상 | 회전체 — 축, 부싱, 플랜지, 밸브 바디 | 각진 형상 — 브래킷, 하우징, 금형 |
| 부울경 현장 예시 | 조선기자재 플랜지, 유압 실린더 로드 | 자동차 브래킷, 산업기계 하우징 |
> "돌아가는 게 소재냐 공구냐." 이 한 가지가 두 기계의 모든 차이를 만듭니다. 위험 요소도 여기서 갈려요.
[주축대] [심압대]
┌───────────┐ ┌─────────┐
│ 스핀들 ├─[척]═══소재═══ │ 센터 │
└───────────┘ └─────────┘
│ ┌────────┐
주축모터 │ 터렛 │ ← 공구 8~12개
└────────┘
Z축 : 주축과 나란한 방향 (길이 방향)
X축 : 주축과 직각 방향 (지름 방향)| 부위 | 역할 | 신입이 알아야 할 것 |
|---|---|---|
| 주축(스핀들) | 소재를 회전시킴 | 회전수(rpm)를 여기서 냄. 최고 회전수 제한이 있음 |
| 척 | 소재를 물음 | 3爪(삼각척)가 표준. 수동척·유압척 구분 |
| 터렛 | 공구를 여러 개 달고 회전 | 공구 번호(T01, T02…)가 터렛 자리 번호 |
| 심압대(테일스톡) | 긴 소재의 반대쪽을 지지 | 길면 반드시 지지. 안 하면 소재가 휘거나 튐 |
| 방진구(스테디레스트) | 가늘고 긴 소재 중간 지지 | 진동·휨 억제 |
| 칩 컨베이어 | 칩 배출 | 여기 손 넣지 않기 |
| 바피더·오토로더 | 봉재 자동 공급 | 야간 무인운전에 사용 |
┌───────────┐
│ ATC 매거진 │ ← 공구 20~40개
└─────┬─────┘
┌─────┴─────┐
│ 주축 │ Z축 (상하)
└─────┬─────┘
══════════════════════
│ 테이블 + 바이스 │ X축 (좌우) / Y축 (전후)
└─────────────────────┘| 형식 | 주축 방향 | 특징 |
|---|---|---|
| 수직형(VMC) | 위에서 아래 | 가장 흔함. 소재 올리고 내리기 쉬움. 칩이 소재 위에 쌓임 |
| 수평형(HMC) | 옆에서 | 칩이 잘 떨어짐. 팔레트 교환으로 무인화 유리. 비쌈 |
| 문형(브리지·플레노) | 위에서 아래 | 대형 부품. 조선기자재·플랜트 쪽 |
ATC(자동 공구교환장치) 는 매거진에 든 공구를 주축에 자동으로 바꿔 끼웁니다. 공구 번호와 매거진 자리(포트) 번호가 어긋나면 엉뚱한 공구가 나와요. 이게 충돌의 흔한 원인입니다.
4축(로터리 테이블) 을 얹으면 A축 또는 B축이 추가돼 한 번 물려 여러 면을 가공할 수 있어요.
| 제어기 | 특징 |
|---|---|
| FANUC | 국내 중소 가공업체에서 가장 널리 보임. G코드 표준 취급 |
| 미쓰비시 | FANUC과 비슷한 계열 |
| 지멘스(SINUMERIK) | 유럽 기계, 대형·5축에 많음 |
| 하이덴하인 | 대화형 프로그래밍 강점 |
| MAZATROL(마작) | 대화형. G코드와 별개 문법 |
| 국산기 자체 제어 | 대개 FANUC 기반 |
> 회사를 옮기면 제어기가 바뀔 수 있습니다. 기본 G코드는 거의 같지만 M코드와 화면 조작은 다릅니다. "전 회사에서는 이랬는데"로 조작하다 사고 납니다.
| 버튼 | 뜻 |
|---|---|
| EMERGENCY STOP | 비상정지. 위치를 몸이 먼저 기억해야 함 |
| FEED HOLD | 이송 일시정지 (주축은 돌아감) |
| CYCLE START | 자동 운전 시작 |
| SINGLE BLOCK | 한 블록씩 실행 — 첫 가공 때 필수 |
| DRY RUN | 소재 없이 궤적 확인 |
| MACHINE LOCK | 축은 안 움직이고 좌표만 진행 |
| 급속 오버라이드 | G00 속도를 25%·50%로 낮춤 |
| 이송 오버라이드 | F값을 %로 조절 |
| MODE (EDIT / MEM / MDI / JOG / HANDLE / ZRN) | 편집 / 자동 / 반자동 / 수동 / 핸들 / 원점복귀 |
> 부울경 가공업체는 1인 다대(한 사람이 기계 여러 대) 운전이 많아요. 옆 기계 신경 쓰다 이 기계 문을 연 채 조작하는 일이 생깁니다. 한 대씩 끝내고 이동하는 습관이 안전을 지켜줍니다.
E-9로 입국한 동료가 CNC 조작을 맡는 경우가 많습니다. 문제는 알람 메시지가 한국어·영어로만 뜬다는 점이에요.
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