NCプログラム入門：加工機を動かす仕組みを学ぼう

NCプログラムとは

NCプログラムは、コンピューター制御された機械によって実行される作業手順の指示のことを指しています。一般的には、CADソフトウェアで設計された部品のモデルを基に、CAMソフトウェアを使用してNCプログラムが作成されます。

NCプログラムには、加工操作の順序、切削パス、切削速度、送り速度、工具の選択などが含まれます。これらのプログラムは、工作機械のコントロールシステムによって読み取られ、実際の作業を行うための命令として解釈されます。

NCプログラムの基本構成

1. ヘッダー部分
   • プログラムの開始や、使用する単位、座標系などを設定します。
   • 例: G21（ミリメートル単位に設定）
2. 加工指示部分
   • 実際の加工を行うためのGコードやMコード、工具の移動指示などを記述します。
   • 例: G1 X100 Y50 Z-10 F100（X軸100mm、Y軸50mm、Z軸-10mmに移動、送り速度100mm/min）
3. ツールチェンジや機械の操作
   • 必要に応じてツールの変更や機械の状態変更（スピンドルのオン/オフ、冷却装置のオン/オフなど）を指示します。
   • 例: M6 T1（ツール番号1を使用）、M3（スピンドルの回転開始）
4. プログラム終了部分
   • プログラムの終了を示し、機械を安全な状態に戻します。
   • 例: M30（プログラム終了）

Gコード

Gコードは、コンピュータ数値制御（CNC）機械の制御に使用される一連の命令です。これらの命令は、工具の移動、切削速度、回転速度、工具の交換など、CNC機械が行う操作を指示します。Gコードは、通常、プレーンテキスト形式で記述され、各行に1つの命令が含まれます。

工作機械の制御システムにGコードは解釈され、実際の作業を実行するための指示として処理されます。例えば、G01は直線補間を表し、工具の移動を直線的に行うことを指示します。G02とG03は円弧補間を表し、工具の移動を円弧状に行います。

Gコードには、ワーク座標系の設定、工具の選択、加工条件の設定、サブルーチンの呼び出し、パレットの操作など、さまざまな機能が含まれます。これらの命令を組み合わせて、CNC機械はCADモデルに基づいて部品を正確に製造します。

工作機械の種類やメーカーによって若干異なることがありますが、基本的な機能と命令は共通しています。 CNCプログラミングにおいて、Gコードを理解し、適切に使用することが重要です。

Gコード一覧

Mコード

Mコードは、コンピュータ数値制御（CNC）機械において、機械の動作や機能を制御するための命令です。Gコードが工具の移動や切削速度などの工作に関する命令を担当するのに対し、Mコードは機械そのものの動作や機能を制御します。

Mコードは、機械の起動や停止、冷却液の供給、工具の交換、スピンドルの回転速度の変更、ツールチェンジャーの動作などの機能を指示します。これらの命令は、CNCプログラム内の特定の位置に配置され、機械が必要なタイミングで適切な動作を行うようにします。

例えば、M03はスピンドルを正回転させる命令であり、M05はスピンドルを停止する命令です。M08は冷却液を供給する命令であり、M09は冷却液の供給を停止する命令です。

Mコードは、機械の種類やメーカーによって若干異なることがありますが、一般的な機能と命令は共通しています。

Mコード一覧

応用プログラム

プログラムは上から順番に下に向かって読み込んで行きますので、同じ工作物であれば同じプログラムを使い続けることができます。　しかし、ほんの少しだけ違う工作物の場合（例えば大きさや材質）わざわざプログラムを書き換えることをしなければなりませんが、条件付きNCプログラムを作成することで同じプログラムを使い続けることができます。

IF文

エクセルで数式を作ったことがある人ならすぐにわかる内容ですが、「IF文」は、プログラミングにおいて条件分岐を実現するための制御構造の一つです。一般的に、「もし〜ならば」という意味で用いられます。プログラムの中で特定の条件が成り立つ場合に、ある一連の命令を実行したり、別の条件が成り立つ場合には別の一連の命令を実行したりするために使用されます。

簡単な例を挙げると

#200=0　（材質がSSの場合0を代入）
IF[#200EQ0]GOTO5　(材質が0なのでN5に飛ぶ）
M3
S1200
N5
IF[#200GT0]GOTO6　（材質が0以上ならN6に飛ぶ）
M3
S2500

材質によって回転数を変えることができます。応用しながらどの工作物が来ても対応できるNCプログラムを作成できます。

比較演算子のコードは次のようになります。

まずは簡単なところからチャレンジしてみてください。

徹底解説！！NCプログラムを読む！

NC（Numerical Control、数値制御）プログラムは、工作機械（例えば旋盤やフライス盤など）を制御して加工を行うためのプログラムです。これらのプログラムは、工作機械がどのように動作し、どのような加工を行うかを指示する命令群です。NCプログラムを読む際の基本的なポイントは以下の通りです。

mdfujimaki.com

2025.01.30