CNC Path Analyzer

G41·G42 공구경 보정: 좌·우 판별과 진입·해제 블록 작성법

머시닝센터의 G41(좌측)·G42(우측) 공구경 보정을 진행 방향 기준으로 판별하는 법, D 번호와 보정량, 보정 시작·해제 블록에서 생기는 과절삭과 알람을 사각 윤곽 예제로 설명합니다.

도면 치수 그대로 프로그램하기 위한 기능

엔드밀로 윤곽을 깎을 때 공구 중심은 가공면에서 공구 반지름만큼 떨어져 움직여야 합니다. Ø10 엔드밀로 60mm 폭의 외곽을 깎으려면 중심은 양쪽으로 5mm씩 바깥, 즉 70mm 폭의 경로를 지나야 합니다. 이 계산을 프로그램에 직접 넣으면 공구 지름이 바뀔 때마다 모든 좌표를 다시 계산해야 합니다.

공구경 보정은 프로그램에는 도면 윤곽 좌표를 그대로 적고, 공구 반지름만큼의 이동은 제어기가 실시간으로 계산하게 하는 기능입니다. 공구가 마모되거나 다른 지름의 공구로 바꿔도 보정 화면의 값만 고치면 됩니다.

좌측과 우측은 진행 방향 기준

G41은 공구가 진행 방향의 왼쪽에, G42는 오른쪽에 서도록 보정합니다. 기준은 기계나 도면이 아니라 공구가 나아가는 방향입니다. 자동차를 운전한다고 생각하고, 가공면이 오른쪽 차창 밖에 있으면 공구는 왼쪽(G41), 왼쪽 차창 밖에 있으면 공구는 오른쪽(G42)입니다.

정회전(M03) 엔드밀로 외곽을 시계 방향으로 돌면 공구는 윤곽의 왼쪽, 즉 G41이 되고 이때 절삭은 하향 절삭(클라임 밀링)이 됩니다. 같은 외곽을 반시계로 돌면 G42, 상향 절삭이 됩니다. 일반적인 CNC 머시닝센터는 백래시가 작아 하향 절삭을 기본으로 쓰는 경우가 많습니다.

가공 위치진행 방향보정절삭 방식(M03)
외곽(섬)시계 방향G41하향 절삭
외곽(섬)반시계 방향G42상향 절삭
내곽(포켓 벽)반시계 방향G41하향 절삭
내곽(포켓 벽)시계 방향G42상향 절삭

예제 윤곽

아래 경로는 (0,0)~(60,40) 사각 외곽을 시계 방향으로 도는 프로그램입니다. 그림은 프로그램에 적힌 윤곽 좌표 그대로이며, D3 보정량만큼 바깥으로 밀린 실제 공구 중심 경로는 기계가 보정 값을 읽어 계산합니다. 경로 시각화 도구는 기계의 보정 테이블 값을 알 수 없기 때문입니다.

60×40 사각 외곽을 G41 D3으로 하향 절삭하는 윤곽 경로

O3002
T3 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S4000 M03
G00 X-20. Y-20. Z50.
Z2.
G01 Z-3. F150
G41 D3 X0. Y-10. F400
Y40.
X60.
Y0.
X-10.
G40 X-20. Y-20.
G00 Z50.
M30
60×40 사각 외곽을 G41 D3으로 하향 절삭하는 윤곽 경로 — XY 경로XY
점선·연한 파랑은 G00 급속, 주황 실선은 절삭 이동입니다. 원호는 계산된 곡선을 정적 그림으로 펼쳤습니다.

위 그림은 이 프로그램을 CNC Path Analyzer로 해석한 결과입니다 (급속 3 구간, 직선 절삭 7 구간).

보정 시작 블록: 직선 이동이 필요하다

보정은 켜는 순간 바로 적용되지 않고, G41/G42가 들어 있는 블록의 이동 동안 공구가 보정 위치로 비스듬히 옮겨 갑니다. 이 블록을 스타트업 블록이라고 하며, 보통 G00 또는 G01 직선 이동이어야 합니다. 원호 블록에서 보정을 시작하면 알람이 나는 제어기가 많습니다.

스타트업 이동 거리는 보정량보다 커야 합니다. 예제는 (-20,-20)에서 (0,-10)으로 약 22mm를 움직이며 보정을 시작해, 공구가 윤곽 시작점 (0,0) 아래쪽 연장선에 자리를 잡은 뒤 Y40.으로 첫 변을 깎습니다. 윤곽 바로 위에서 보정을 시작하면 보정 이동 중에 가공면을 파고드는 과절삭이 생길 수 있습니다.

해제 블록과 마지막 변

G40도 이동과 함께 써서 공구가 윤곽에서 벗어나는 동안 보정이 풀리게 합니다. 예제는 마지막 변을 X-10.까지 윤곽 바깥으로 연장해 깎은 뒤, G40 X-20. Y-20.으로 빠지며 해제합니다. 윤곽 끝점에서 바로 해제하면 보정이 풀리는 대각 이동이 모서리를 깎아 먹을 수 있습니다.

D 번호와 보정량

D3은 공구 보정 화면의 3번 줄에 저장된 값을 쓰라는 뜻입니다. 대부분 공구 번호와 같은 번호를 쓰지만 반드시 그럴 필요는 없습니다. 보정량은 보통 공구 반지름을 넣고, 마모 칸에 측정 결과를 반영해 치수를 맞춥니다. 외곽이 도면보다 0.02mm 크게 나왔다면(한쪽 0.01mm) 반경 마모값을 -0.01 조정합니다.

보정량에 일부러 반지름보다 큰 값을 넣어 정삭 여유를 남기는 기법도 있습니다. Ø10 공구에 D값 5.3을 넣고 황삭한 뒤, 5.0으로 바꿔 같은 프로그램을 다시 돌리면 0.3mm 여유를 정삭으로 걷어 낼 수 있습니다.

보정 알람이 나면 확인할 곳

증상흔한 원인
보정 시작 시 알람원호 블록에서 G41/G42 시작, 스타트업 이동 거리가 보정량보다 짧음
내측 모서리 과절삭보정 중 이동 없는 블록 연속, 내측 원호 반지름이 공구 반지름보다 작음
치수가 한쪽만 맞지 않음G41/G42 방향이 진행 방향과 반대, D 번호 착오
해제 후 모서리 손상윤곽 끝점에서 바로 G40, 연장 이동 없음

자주 묻는 질문

CAM 프로그램에도 G41/G42를 쓰나요?
CAM이 이미 공구 중심 경로를 계산해 출력하면 보정은 끄고 씁니다. 다만 마모 보정만 기계에서 하려고 “마모 보정 모드”로 출력해 G41/G42와 0에 가까운 D 값을 쓰는 방식도 있습니다.
선반에도 같은 보정이 있나요?
선반은 인서트 노즈 반경을 보정하는 노즈 R 보정에 같은 G41/G42를 씁니다. 테이퍼와 원호에서 노즈 반경 때문에 생기는 치수 오차를 없애는 용도이며, 가상 날끝 방향 번호를 함께 설정합니다.

다음 단계

CNC Path Analyzer 도구에서 경로 확인하기