초보자도 5분 만에 이해하는 CNC 선반 프로그램과 가공 매우 쉬운 방법

CNC 선반은 정밀한 기계 부품을 만드는 핵심 장비지만, 처음 접하는 사람에게는 복잡한 코드와 기계 조작이 어렵게 느껴질 수 있습니다. 하지만 핵심 원리만 파악하면 누구나 쉽고 빠르게 배울 수 있습니다. 이 글에서는 CNC 선반 프로그램 작성부터 실제 가공까지 가장 효율적이고 쉬운 방법을 단계별로 정리해 드립니다.

CNC 선반의 기본 개념 이해

CNC(Computer Numerical Control) 선반은 컴퓨터 수치 제어를 통해 회전하는 공작물을 칼날(바이트)로 깎아내는 장비입니다.

가공 원리: 공작물은 주축(Spindle)에 고정되어 고속으로 회전하고, 공구 대에 장착된 바이트가 X축과 Z축으로 이동하며 절삭합니다.
좌표계의 이해:
X축: 공작물의 지름 방향을 결정합니다. 중심선에서 멀어질수록 값이 커집니다.
Z축: 공작물의 길이 방향을 결정합니다. 척(Chuck) 방향이 마이너스(-), 공구 대 방향이 플러스(+)입니다.

프로그램의 역할: 사람이 수치를 입력하면 컴퓨터가 이를 해석하여 모터를 구동시키는 설계도 역할을 합니다.

반드시 알아야 할 필수 G코드와 M코드

프로그램은 복잡해 보이지만, 실제 가공에서 사용하는 코드는 한정적입니다. 다음 핵심 코드만 외워도 기본 가공이 가능합니다.

주요 G코드 (준비 기능):
G00: 급속 위치 결정 (공구를 목표 지점까지 빠르게 이동)
G01: 직선 보간 (설정한 속도로 직선 절삭 가공)
G02/G03: 원호 보간 (시계/반시계 방향으로 곡선 가공)
G96/G97: 주속 일정 제어 및 취소 (가공 지름에 따른 회전수 조절)
G50: 최고 회전수 설정 (기계의 과회전 방지)

주요 M코드 (보조 기능):
M03: 주축 정회전 (시계 방향)
M05: 주축 정지
M08/M09: 절삭유 공급 및 정지
M30: 프로그램 종료 및 초기화

CNC 선반 프로그램 작성 5단계 절차

프로그램을 작성할 때는 일정한 흐름을 따르는 것이 오류를 줄이는 가장 쉬운 방법입니다.

공정 계획 수립:
도면을 분석하여 가공 순서를 결정합니다.
황삭(거칠게 깎기)과 정삭(매끄럽게 마무리) 과정을 나눕니다.

공구 선택 및 번호 부여:
가공 부위에 맞는 바이트를 선택합니다 (예: 외경 바이트, 나사 바이트).
T0101과 같이 공구 번호와 보정 번호를 지정합니다.

좌표값 계산:
도면에 표시된 치수를 바탕으로 각 가공 점의 X, Z 좌표를 산출합니다.
절삭 여유(0.2mm~0.5mm)를 고려하여 계산합니다.

코드 작성(본문 작성):
시작부: 기계 원점 복귀 및 공구 호출.
가공부: G01, G02 등을 사용하여 실제 형상 가공.
종료부: 공구 후퇴 및 주축 정지.

시뮬레이션 확인:
기계에 직접 돌리기 전, 컨트롤러의 그래픽 화면을 통해 경로를 확인합니다.

가공 시간을 단축하는 효율적인 가공 팁

숙련자처럼 빠르게 가공하기 위해서는 불필요한 움직임을 줄이는 것이 중요합니다.

복합 반복 사이클 활용 (G71, G72, G76):
한 줄의 코드로 여러 번의 절삭 과정을 자동으로 수행할 수 있습니다.
G71(외경 황삭 사이클): 가장 많이 쓰이며, 프로그램 길이를 획기적으로 줄여줍니다.
G76(나사 가공 사이클): 복잡한 나사산을 자동으로 나누어 깎아줍니다.

절삭 조건 최적화:
재질에 맞는 회전수(S)와 이송 속도(F)를 설정합니다.
알루미늄은 고속 이송, 강철은 저속 고부하 가공이 유리합니다.

공구 교환 위치 최소화:
공구를 바꿀 때 기계 원점까지 가지 않고, 간섭이 없는 최소 거리에 가공 원점을 잡아 시간을 단축합니다.

초보자가 자주 하는 실수와 해결 방안

기계 파손을 막고 안전하게 가공하기 위해 다음 사항을 반드시 체크해야 합니다.

좌표값 부호 실수:
Z축 이동 시 마이너스(-)를 플러스(+)로 입력하면 공구가 공작물에 충돌할 수 있습니다.
항상 프로그램 입력 후 다시 한번 부호를 검토하는 습관을 들여야 합니다.

소수점 누락:
많은 CNC 컨트롤러에서 ‘X50’은 0.050mm로 인식될 수 있습니다. 반드시 ‘X50.’과 같이 점을 찍어야 합니다.

공구 보정값 미설정:
실제 공구의 길이와 프로그램상의 기준이 다르면 치수가 맞지 않습니다.
가공 전 ‘터치 업(Touch-up)’ 과정을 통해 정확한 보정값을 입력했는지 확인합니다.

절삭유 미사용:
열 발생으로 인해 공구 수명이 급격히 줄어들거나 표면 거칠기가 나빠집니다.
M08 코드가 적절한 위치에 포함되었는지 확인합니다.

CNC 선반 프로그램과 가공 매우 쉬운 방법의 핵심은 복잡한 이론보다 실제 간단한 도면을 가지고 한 줄씩 코드를 작성해 보는 실습에 있습니다. 앞서 설명한 필수 코드와 반복 사이클을 익힌다면, 복잡한 형상의 부품도 누구나 정밀하게 가공할 수 있습니다. 직접 수치를 입력하고 기계가 움직이는 과정을 관찰하며 감각을 익혀보시기 바랍니다.

초보자도 5분 만에 이해하는 CNC 선반 프로그램과 가공 매우 쉬운 방법