선반 X는 왜 지름인가: 직경 지정, U·W 증분, G18 평면 정리

도면과 측정은 지름 기준

선반에서 만드는 부품은 대부분 회전체입니다. 도면에는 Ø30, Ø24처럼 지름이 적히고, 작업자는 마이크로미터나 버니어캘리퍼스로 지름을 잽니다. 그래서 대부분의 선반 제어기는 X 값을 지름으로 해석하는 직경 지정을 기본으로 씁니다. X30.이라고 쓰면 공구 끝이 주축 중심에서 15mm 떨어진 곳으로 간다는 뜻입니다.

이 방식 덕분에 도면 치수를 그대로 옮겨 적을 수 있지만, 기계가 실제로 움직이는 거리는 절반이라는 사실을 늘 염두에 둬야 합니다. X를 1mm 바꾸면 공구는 0.5mm만 움직이고, 지름이 1mm 변합니다.

화면 그림이 반지름으로 보이는 이유

경로를 단면도로 그리면 세로축은 주축 중심에서의 거리, 즉 반지름입니다. CNC Path Analyzer도 선반 모드에서 X 지령값을 반으로 나누어 그립니다. 예제의 X30.은 그림에서 높이 15 위치에, X60.은 높이 30 위치에 나타납니다. 프로그램 값과 그림 눈금이 다르게 보여도 정상입니다.

G18: 선반의 기본 평면

선반의 공구는 Z(주축 방향)와 X(지름 방향) 두 축으로 움직이므로 원호와 보정은 ZX 평면에서 계산됩니다. 이를 지정하는 코드가 G18입니다. 선반 제어기는 전원을 켜면 보통 G18 상태이지만, 밀링 기능이 있는 복합기에서는 G17이나 G19로 바뀐 채 프로그램이 끝날 수 있어 첫머리에 명시하는 습관이 좋습니다.

예제와 경로

O2003
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G97 S1500 M03
G00 X32. Z2.
G01 X26. F0.15
Z0.
X30. Z-2.
Z-25.
U4.
W-10.
G00 X60. Z50.
M30

예제 해석

U와 W: 선반의 증분 지령

머시닝센터는 G91로 증분 모드를 켜지만, FANUC 선반의 기본 G코드 체계(A 체계)에는 G90/G91 대신 주소 문자로 절대·증분을 구분하는 방식이 있습니다. X·Z는 절대 좌표, U·W는 각각 X·Z의 증분입니다. 한 블록 안에서 X30. W-5.처럼 섞어 쓸 수도 있습니다.

U 역시 직경 기준입니다. U4.는 공구를 반경으로 2mm 바깥쪽으로 움직여 지름을 4mm 키웁니다. 이 점을 잊고 반경 감각으로 U를 적으면 단 높이가 절반이 되거나 두 배가 됩니다.

지름이 바뀌면 회전수도 바뀌어야 하는 이유

절삭 속도 V(m/min)와 회전수 N(rpm)의 관계는 N = 1000 × V ÷ (π × D)입니다. 같은 1,500rpm이라도 Ø30에서는 절삭 속도가 약 141m/min이지만 Ø10에서는 47m/min로 떨어집니다. 정면 가공처럼 지름이 계속 줄어드는 작업에서 회전수를 고정하면 중심으로 갈수록 표면이 거칠어집니다.

그래서 선반은 G96(주속 일정 제어)으로 V를 지정하면 현재 X 지름에 맞춰 회전수를 자동으로 바꿉니다. 이때 X가 지름이라는 사실이 그대로 계산에 쓰입니다. V160으로 Ø30을 깎으면 약 1,698rpm, Ø10에서는 약 5,093rpm까지 올라가므로, G50 S2000처럼 최고 회전수를 제한해 척과 소재를 보호합니다.

직경 지정에서 생기는 흔한 실수

• 모따기 계산: C2 모따기는 길이 2mm, 반경 2mm이므로 지름으로는 4mm 차이입니다. 예제에서 X26 → X30, Z0 → Z-2가 바로 그 관계입니다.
• 공구 마모 보정: 외경이 0.02mm 크게 나왔다면 X 마모 보정은 -0.02(지름값)를 넣습니다. 반경으로 착각해 -0.01을 넣으면 절반만 보정됩니다.
• 사이클의 U: G71 첫째 줄의 U는 반경값 절입량이라 직경 감각과 다르게 읽어야 합니다.
• 나사 골지름: G76의 X는 골지름(지름), P는 나사산 높이(반경)라 단위 기준이 섞여 있습니다.

자주 묻는 질문

다음 단계

CNC Path Analyzer 도구에서 경로 확인하기