導入
CNC 加工を始める場合、習得する必要がある最も重要なスキルの 1 つは、G コードの書き方です。これらのコードは基本的に、CNC マシンが理解する「言語」であり、移動方法、切断場所、実行する操作を指示します。G コードは、自動車から航空宇宙製造まで、さまざまな業界で使用されている CNC プログラミングのバックボーンを形成します。
この記事は、G コードの基本を理解し、その構造を調べ、CNC マシン用の効果的なプログラムを作成する方法を学ぶのに役立ちます。また、送り速度、円弧補間などの重要なトピックも取り上げます。最後には、G コードとは何か、そしてそれが CNC プロジェクトにどのような効果をもたらすのかを明確に理解できるようになります。
G コードとは何ですか?
Gコード、しばしば 幾何学コードG コードは、CNC (コンピュータ数値制御) マシンに動作方法を指示するために使用されるプログラミング言語です。G コードは、特定の設計を実現するためにツールの位置、動き、速度、およびツールがたどるパスを指定します。
すべての G コード コマンドは「G」で始まり、その後に特定の機能を表す数値が続きます。一般的な G コードをいくつか示します。
- G00: 迅速な位置決め
- G01: 直線補間（直線カット）
- G02: 円弧補間（時計回り）
- G03: 円弧補間（反時計回り）
典型的なCNCプログラムは、数十、場合によっては数百のGコードとMコードで構成されます。Gコードは機械の動きを制御しますが、 Mコード スピンドルやクーラントのオンなど、さまざまな機能に使用されます。
Gコードの主な特徴
- 精度G コードにより、機械は極めて正確に切断できます。
- オートメーションCNC マシンは、G コードによって駆動され、複数のステップを自律的に実行できます。
- 汎用性G コードは、旋盤、ルーター、ミルなどのさまざまな種類の CNC 機械で使用されます。
Gコード記述の基礎
G コードを書く前に、プログラムできるさまざまな種類の動作とコマンドを理解することが重要です。基本的なコマンドと、それらを効果的に使用する方法を見てみましょう。
G00とG01: 位置決めと切断
- G00 高速位置決めに使用されます。切削を行わずに、工具をあるポイントから別のポイントに素早く移動するように機械に指示します。これは、時間効率が重要で、材料の除去が不要な状況に最適です。
- G01 は直線補間コマンドです。これは、定義された速度で直線カットを実行するために使用されます。速度は通常、次のように定義されます。 ふは送り速度を表します。
たとえば、次のようなコマンド:
ツールに送り速度 200 mm/分で座標 X10、Y5 に移動するように指示します。
G02 および G03: 円弧補間
Gコードの強力な機能の1つは、 円弧補間 使用して G02 そして G03.
- G02 使用される用途 時計回り 円運動。
- G03 使用される用途 反時計回り 動き。
例えば：
このコマンドは、現在の位置から座標まで時計回りの円弧を描きます。 X20、Y10 センターオフセット付き 私5 そして J5.
Gコードの座標系
CNCマシンは 直交座標系 ツールを配置します。通常、ワークピースは XY 平面上にマウントされ、Z 軸は切削の深さを制御します。
- XとY: 水平位置を指定します。
- ず: 垂直方向の深さを制御します。
さらに、CNCマシンは複数の座標系で動作することができ、通常は次のように定義されます。 G54からG59これらのコードを使用すると、すばやく再配置することができ、同じ部品を複数回機械加工する必要がある繰り返し作業に特に役立ちます。
送り速度：その重要性を理解する
送り速度 切削工具が材料を進む速度を指します。これは、切断の品質と機械の効率を決定する上で非常に重要です。
- 送り速度が 高すぎるツールが損傷したり、仕上がりが損なわれる危険があります。
- もしそれが 遅すぎる時間の無駄になり、ツールが摩耗するリスクがあります。
最適な送り速度を確保するには、切削する材料と使用する工具を理解する必要があります。たとえば、次のような柔らかい材料の場合、 木材 硬い材料に比べて高い送り速度に耐えることができる 鋼鉄.
重要なヒントは常に ツールメーカーのガイドラインを参照してください 特定の工具と材料に最適な送り速度を決定します。
さまざまな送り速度で効率的に動作できるCNCスピンドルの詳細については、 CNCスピンドル ページ。
サンプル G コード プログラムの作成
CNC フライス盤用の簡単な G コード プログラムを作成しましょう。金属板から長方形を切り出すことが目的であると仮定します。
基本的な G コード プログラムは次のとおりです。
- G21 単位をミリメートルに設定します。
- G90 絶対位置を選択します。
- G00 素早い動きには使用され、 G01 切断作業に使用されます。
- 最後の命令は、 M30プログラムを終了します。
サブルーチンとループの使用
より複雑な設計の場合、CNCプログラムには以下が含まれます。 サブルーチン そして ループ 冗長性を減らすためです。サブルーチンは、複数回呼び出すことができる再利用可能なコード ブロックです。これにより、より短く効率的なプログラムを作成できます。
たとえば、グリッド パターンで複数の穴を開ける必要がある場合は、サブルーチンを使用してドリル操作を定義し、グリッド内の各座標に対してそれを呼び出すことができます。これにより、時間が節約され、コーディング エラーが最小限に抑えられます。
高度な G コード技術: 円弧補間とカッター補正
G02とG03による円弧補間
使用 G02 そして G03 コマンドを使用すると、部品設計でよく必要とされる完全な円や円弧を作成できます。 私 そして J これらのコマンドの値は、開始点からの円弧の相対的な中心を定義します。
例えば：
このコマンドはカッターを 反時計回り 座標への方向 X30 Y30半径は次のように定義される。 I15.
カッター補正（G41およびG42）
カッター補正 CNC マシンがツールの直径を調整し、正確な切断を保証します。 G41 そして G42 使用される用途 左 そして 右 それぞれ補償します。
- G41: カッター補正 左.
- G42: カッター補正 右.
この機能は、プログラム全体を変更せずに、異なる直径のツールを操作する場合に特に役立ちます。
G コードを書く際の安全上の考慮事項
適切な予防措置を講じないと、CNC 加工は危険を伴う可能性があります。ここでは、安全に関する重要なヒントをいくつか紹介します。
- Gコードを確認する 物理マシンで実行する前にシミュレーション ソフトウェアを使用します。
- 常に安全なスタートブロックを含める プログラムの開始時（例：工具交換、スピンドル速度設定）
- 急激な動きを避ける（G00） ツールがワークピースに近いとき。
G コードを書くためのツール
G コードは手動で記述することもできますが、いくつかのツールを使用するとプロセスが簡単になります。
- CAD/CAM ソフトウェア: ツール フュージョン360 または マスターカム デジタル設計から G コードを生成します。
- G コード シミュレーター: 次のようなアプリケーション NCビューア G コードを CNC マシンに送信する前に、G コードの正確性をシミュレートして検証できます。
結論
CNC マシン用の G コードの記述は、最初は複雑に思えるかもしれませんが、練習するにつれてより直感的になります。成功の鍵は、線形補間と円弧補間、送り速度、座標系、ツール オフセットなどの基本を理解することです。G コードを効果的に活用することで、CNC プロジェクトの精度、効率、生産性を最大限に高めることができます。
覚えておいてください。すべての素材とプロジェクトには異なる設定が必要な場合があります。時間をかけてコードを微調整し、安全にテストし、常に最良の結果が得られるように最適化を続けてください。
コーディングスキルを補完するCNCツールとスピンドルの詳細については、 CNCスピンドルモーター.
よくある質問
1. CNC で G コードは何に使用されますか?
G コードは、CNC マシンに移動方法、切断場所、速度を指示し、加工プロセスを正確に制御するために使用されるプログラミング言語です。
2. 送り速度は加工にどのような影響を与えますか?
送り速度は、切削工具が材料内を進む速度を決定し、切断の品質とプロセスの効率の両方に影響します。
3. CAM ソフトウェアなしで G コードを作成できますか?
はい、コマンドを理解していれば、G コードを手動で記述できます。ただし、特に複雑な形状の場合、CAM ソフトウェアを使用するとプロセスが大幅に簡素化されます。
4. CNC プログラミングにおける G02 と G03 とは何ですか?
G02 と G03 は円弧補間のコマンドです。G02 は時計回りの円弧に使用され、G03 は反時計回りの円弧に使用されます。
5. G コードで原点を設定するにはどうすればよいですか?
次のような作業座標系コードを使用して原点を設定できます。 G54 に G59マシンの設定によって異なります。
6. G コードの作成に推奨されるツールは何ですか?
CAD/CAMソフトウェアの使用 フュージョン360 またはGコードシミュレータ NCビューア G コードの作成を簡素化し、精度を確認するために推奨されます。