G-코드를 포함한 CNC 프로그래밍 소프트웨어

Autodesk Fusion 360은 제품 설계 및 제조를 위한 클라우드 기반 3D 모델링, CAD, CAM, PCB 소프트웨어 플랫폼입니다. 이 제품은 2D, 2.5D, 3축, 3+2 및 5축 기계가공 솔루션을 위한 통합된 CAD 및 CAM, CNC 프로그래밍 도구를 제공합니다. 개인용 무료 옵션, 상업용 서브스크립션, 더욱 높은 수준의 응용 사례의 요구에 맞게 추가 기술을 이용할 수 있는 다양한 익스텐션 등 다양한 서브스크립션 옵션이 있습니다.

CNC(Computer Numerical Control) 기계 프로그래밍은 명령을 함께 결합하여 CNC 기계가 움직이고 작동하는 방식을 정의하는 프로세스입니다. 이러한 명령을 수행하면 CNC 기계가 어떤 형태의 원재료를 완제품으로 변환합니다. CNC 프로그래밍을 사용하면 라우터, 밀, 선반, 밀-턴 및 턴-밀 기계, 멀티태스킹 센터, 와이어 EDM(방전 가공) 및 산업용 로봇을 비롯한 다양한 기계 유형을 구동할 수 있습니다. 

사용하는 기계의 유형에 관계없이 명령은 일반적으로 두 가지 방법 중 하나로 제공합니다. 다시 말해 1) CNC 기계에 내장된 일종의 휴먼 인터페이스를 사용하는 MDI(수동 데이터 입력)를 통해서나, 2) 오프라인 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어를 사용하여 디지털 파일을 생성하는 방법으로 제공할 수 있습니다.

최근 몇 년 동안 부품 복잡성이 크게 증가했습니다. 이 같은 상황은 부품 품질을 개선하고 OOE(전반적인 운영 효과)를 증대해야 하는 압박이 증가하는 것과 맞물려 대부분의 제조업체가 수동(MDI) CNC 프로그래밍에서 벗어나 CAM 소프트웨어에 투자하는 결과를 가져왔습니다.

Autodesk Fusion 360과 같은 CAM 소프트웨어는 기계의 작동 방식을 제어하는 데 필요한 명령이 포함된 디지털 파일(NC 프로그램)을 생성하는 데 사용됩니다. CAM 소프트웨어는 전체 기계가공 프로세스를 정의하는 데 사용되며, 사용될 기계, 절단 도구 및 작업-유지 장비의 디지털 트윈을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 "오프라인" 프로그래밍을 통해 물리적 기계에서 벗어나 기계가공 프로세스를 개발할 수 있습니다. 즉, 실제 기계에서 실행하기 훨씬 전에 문제를 시뮬레이션하고 방지할 수 있습니다. CAM 소프트웨어를 사용하면 제조업체가 CNC 기계를 보다 효율적으로 사용하고 불필요한 데이터 입력으로 인해 발생할 수 있는 비용이 많이 드는 기계 가동 중단 시간을 방지하는 데 큰 도움이 됩니다.

CNC 프로그래밍은 기본적으로 세 가지 유형이 있습니다.

1) MDI(수동 데이터 입력) - 숙련된 작업자가 다양한 M-코드와 G-코드를 수동으로 입력하여 NC 프로그램을 정의합니다. 이러한 종류의 프로그래밍은 간단한 부품에 가장 적합합니다.
2) CAM(Computer-Aided Manufacturing) 사용 - 전용 CAM 소프트웨어를 사용하여 부품 가공에 사용되는 하나 이상의 가공 경로를 생성합니다. CAM 소프트웨어는 이러한 가공 경로를 특정 CNC 기계에서 실행하는 데 적합한 M-코드 및 G-코드가 포함된 NC 프로그램으로 내보낼 수 있습니다. CAM 소프트웨어는 동시 5축 기계 프로그래밍과 같은 보다 복잡한 형상이나 응용 사례에 가장 적합합니다.
3) 대화식 프로그래밍 - 기계 작업자가 사전 정의된 루틴을 사용하여 간단한 기계가공 작업을 수행합니다(예: 마법사를 사용하여 단순한 직사각형 포켓을 자동으로 프로그래밍). 이러한 종류의 프로그래밍은 간단한 부품에 가장 적합합니다.

NC 프로그램은 일반적으로 G-코드와 M-코드를 결합하여 CNC 기계가 수행하는 일련의 명령을 구성합니다.

일반적으로 G-코드(또는 기하학적 코드)는 기계가 이동하는 방법 및 위치(예: 한 위치에서 다른 위치로 선형/회전 축 이동)를 제어합니다.
M-코드(또는 기계 코드)는 기계 내의 다양한 모드 또는 기능을 제어하는 데 사용됩니다(예: 냉각수 켜기, 스핀들에 커터 장착, 스핀들을 활성화하고 시계 방향으로 돌리기, 또는 절대 또는 증분 모드를 사용하여 기계가 자체적으로 배치되어야 하는지 여부 제어).

CNC 프로그램의 길이는 기계가공할 구성요소에 따라 달라집니다. 예를 들어, 구성요소에 몇 개의 구멍을 드릴하는 간단한 프로그램은 코드 몇 줄에 불과하고, 크기는 몇 KB일 수 있으며, 선택한 CAM 소프트웨어 내에서 생성하는 데 몇 초 정도 걸릴 수 있습니다. 부품의 크기와 복잡성이 증가함에 따라 부품을 만드는 데 필요한 CNC 프로그램의 크기가 증가하고 CNC 기계에서 이를 계산하고 실행하는 데 필요한 시간도 증가합니다.