NC（数値制御）プログラムでは、工作機械を自動で動作させるために、数値や条件を計算する機能が必要になります。そこで重要になるのが 演算子（オペレーター） です。演算子を活用することで、プログラムの柔軟性が向上し、より効率的な加工が可能になります。
今日は、当社でも使用する演算子の種類とその活用法を詳しく解説し、最適なNCプログラミングのポイントを紹介します。
1. NCプログラムにおける演算子とは？
演算子は、数値の計算や条件判断を行うための記号や命令のことを指します。NCプログラムでは、主に以下のような演算子が使用されます。
(1) 算術演算子（Arithmetic Operators）
算術演算子は、数値の計算を行うために使用されます。
| 演算子 | 説明 | 例 |
|---|---|---|
+ | 加算（足し算） | #100 = #101 + 10 |
- | 減算（引き算） | #100 = #101 - 5 |
* | 乗算（掛け算） | #100 = #101 * 2 |
/ | 除算（割り算） | #100 = #101 / 2 |
例：工具の摩耗補正
gcodeコピーする編集する#200 = #201 + 0.05 ; 工具の摩耗を0.05mm補正
上記の例では、変数 #201 に0.05mmを加算し、新しい摩耗値 #200 に格納しています。
(2) 比較演算子（Comparison Operators）
比較演算子は、条件分岐（IF文など）で使用され、数値の大小を比較します。
| 演算子 | 説明 | 例 |
|---|---|---|
= | 等しい | IF [#100 = 50] THEN GOTO 10 |
≠ または <> | 等しくない | IF [#100 ≠ 50] THEN GOTO 20 |
< | より小さい | IF [#100 < 50] THEN GOTO 30 |
> | より大きい | IF [#100 > 50] THEN GOTO 40 |
<= | 以下（小さいか等しい） | IF [#100 <= 50] THEN GOTO 50 |
>= | 以上（大きいか等しい） | IF [#100 >= 50] THEN GOTO 60 |
例：工具摩耗が一定値を超えたら工具交換
gcodeコピーする編集するIF [#300 > 0.1] THEN #400 = 1 ; 摩耗量が0.1mmを超えたら工具交換フラグをセット
(3) 論理演算子（Logical Operators）
論理演算子は、条件を組み合わせてより複雑な条件判断を行うために使用されます。
| 演算子 | 説明 | 例 |
|---|---|---|
AND | 両方の条件が真のときに実行 | IF [#100 > 50 AND #200 < 10] THEN GOTO 10 |
OR | どちらか一方の条件が真なら実行 | IF [#100 > 50 OR #200 < 10] THEN GOTO 20 |
NOT | 条件を反転（真→偽、偽→真） | IF [NOT #100 > 50] THEN GOTO 30 |
例：工具の摩耗が一定値を超え、かつ加工回数が100回以上ならアラーム
gcodeコピーする編集するIF [#300 > 0.1 AND #500 >= 100] THEN #600 = 1 ; アラームを作動
(4) 剰余演算子（Modulo Operator）
剰余演算子は、数値を割った余りを求めるために使用されます。
剰余演算（MOD）は、偶数・奇数の判定や、特定の回数ごとに動作を変える場合に便利です。
例：偶数回目の加工時のみクーラントをON
gcodeコピーする編集するIF [[#100 MOD 2] = 0] THEN M08 ; 偶数回目の加工でクーラントON
2. NCプログラムにおける演算子の活用例
(1) 計算による動作制御
工具補正値や移動量を計算して設定することで、プログラムの柔軟性が向上します。
例：工具径補正の自動計算
gcodeコピーする編集する#500 = [#501 - #502] ; 実測工具径 (#501) から理論径 (#502) を引いて補正値を算出
(2) 条件分岐による自動制御
条件分岐を活用することで、状況に応じた動作を自動化できます。
例：工具摩耗量に応じて送り速度を調整
gcodeコピーする編集するIF [#200 > 0.1] THEN F100 ; 摩耗が0.1mmを超えたら送り速度を100mm/minに変更
ELSE F200 ; それ以外は200mm/min
(3) ループ処理による繰り返し動作
繰り返し処理を行うことで、同じ動作を効率的に実行できます。
例：一定間隔で穴あけ加工を10回繰り返す
gcodeコピーする編集する#100 = 1
WHILE [#100 <= 10] DO1
G81 X[#100 * 10] Y0 Z-5 R1 F100 ; 10mm間隔で穴あけ
#100 = #100 + 1
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3. 効率的なNCプログラム作成のポイント
- 変数を活用し、汎用性の高いプログラムにする
→ 固定値ではなく変数を使用することで、異なる条件にも対応可能。 - 条件分岐とループを適切に組み合わせる
→ 不必要な加工動作を減らし、効率的な動作を実現。 - シミュレーションで動作を事前検証する
→ 計算ミスやエラーを未然に防ぎ、安全で正確なプログラムを作成。
まとめ
NCプログラムにおける演算子を活用することで、より効率的で精度の高い加工が可能になります。基本的な算術演算、条件分岐、ループ処理を適切に組み合わせ、最適なプログラムを作成しましょう！
