G コードと M コードの違い

コンピュータ数値制御 (CNC) プログラミングは、今日の製造業の中核です。最新の CNC マシンはプログラムで動作するため、オペレーターは自由に使用できるコードの種類とその使用方法を知っておく必要があります。

CNC 機械加工の場合、プログラマーは機械に何をさせたいかに応じて、G コードと M コードを使用します。

CNC ソフトウェアで使用される最も一般的なプログラミング言語は G コードですが、M コードにも特定のアプリケーションがあります。 G コードと M コードに関しては、一方が他方より優れているとは限りません。代わりに、システムが目的の操作を実行するために両方のタイプが必要です。

CNC 製造におけるマシン プログラミングの役割

CNC プログラミングの C は、システムを操作するコンピューターを指します。

他のコンピューターと同様に、特定のタスクを完了するためにシステムが理解する特定の言語に基づいて動作します。この操作言語の要件は、命令が CNC プログラミングに入る場所です。オペレーターは、プログラムを手動で入力するか、CAM ソフトウェアを使用するかを選択できます。

情報の入力方法に関係なく、コードは完璧である必要があります。

コンピューターが登場する前は、NC プログラムの用紙形式が原因で、複数の加工に対して正しいプログラムを維持することが困難であることが判明していました。

機械加工の黎明期、装置は数値制御の NC でした。これらの必須のカードまたはテープには、特定の順序で穴を開けてコードが作成されます。コンピュータが一般的になる前は、マシン ショップは定期的にパンチ テープを使用してデバイスを制御していました。ただし、物理的な媒体はアクティブなショップで深刻な損傷を受けるでしょう.

これらのパンチされた紙には、グリースの汚れ、破れ、および損失がすべて定期的に発生しました。破損した紙は、NC マシンが間違ったコードを読み取る原因となり、深刻な問題を引き起こします。

コンピューターが NC マシンの操作に使用されるようになると、オペレーターはパンチ テープをシステムに送り込む代わりに、手動でコードをコンピューターに入力していました。

CNC、コンピューター数値制御、プログラミングを使用すると、これらの機械は、より高度な機械を使用するため、はるかに複雑な部品を製造できます。

しかし、この進歩は機械工に問題をもたらしました。機械がますます複雑になり、最大 5 つの軸で作業できるようになり、手動でプログラムを入力するには時間がかかりすぎました。

プロセスを迅速化するために、企業は CAM または CAD ソフトウェアの使用を開始しました。

CAM (コンピューター支援製造) または CAD (コンピューター支援設計) は、コード生成プロセスを自動化するソフトウェアです。機械工はソフトウェアに何をすべきかを指示し、プログラムは機械が理解できるコードを作成します。

システムに手動で入力するか、ソフトウェアで生成するかに関係なく、CNC 加工用のプログラムには G コードと M コードが含まれます。どちらも異なる機能を持ち、どちらも独立して機能することはできません。

それらの違いを理解することは、CNC プログラミングの基礎です。

CNC プログラミングにおける G および M コードとは?

CNC 加工では、G コードと M コードが重要な役割と機能を果たします。

Gコードとは?

CNC プログラミングの G コードは、機械の動きを制御し、部品を製造するために機械が移動する方法と場所を指示します。

Mコードとは?

CNC プログラミングの M コードは、特定のアクションやプログラムの開始と停止など、さまざまな機械機能を制御します。

これら 2 つのコードは連携して部品やコンポーネントを製造するため、製造業や産業分野で不可欠なものになっています。

CNC G コード

NC マシンで使用される元のプログラム言語は G コードでした。

G はジオメトリの略で、システムがパーツに何をすべきかを伝えるために使用する英数字形式です。どこから開始し、どのように移動し、いつ停止するかを示します。機械工にとって、G コードを使用する際の問題は、さまざまな機械が標準的な一連の英数字番号のバリエーションを使用することです。そのため、あるデバイスにアクションを伝えるシステムは、別の機器では何か異なることを示す可能性があります。

マシン間の G コードの違いは、文字と数字の間のゼロの数、またはコマンド間のスペースの存在にあります。

たとえば、あるデバイスはジェネリック G1 を使用し、別のデバイスは G01 を使用する場合があります。一部のマシンでは、情報の断片の間に小数点が必要ですが、他のマシンでは、オペレーターがこれらを省略できます。プログラムの方言のこれらの違いは、適切なプログラムを実行する上で非常に重要であるため、オペレーターは、使用しているマシンの言語について常に知っておく必要があります。

CNC 加工 G コードの機能

前述のように、G コードは、移動する方法と場所に関する機械の方向を示します。

さまざまな文字が機械の動きを表し、数字がパラメーターを設定します。このシステムは G コードと呼ばれますが、使用される文字は G だけではありません。他の文字はプログラム内で異なる機能を持ちますが、マシンの方言に関係なく同じ傾向があります。

たとえば、G コードの次の文字の機能は次のとおりです。

• N: N 値は行番号を示します。
• G: G 番号は、ツールがいつ移動して停止するかを示します。
• X、Y、Z: これらの値は、ツールの位置を 3 次元で示します。X は水平、Y は垂直、Z は深さです。
• F: F は、マシンがピースを供給する速度に関連しています。
• S: S は、スピンドルをどれだけ速く動かすかを機械に指示します。
• T: T は、使用するツールをマシンに指示します。
• M: M 値はさまざまな機能またはマシン機能を提供し、デバイスにオンとオフの指示を与えることによってどのように動作するかを伝えます。
• 私と J: これらの値は、マシンが作成する円弧の増分中心を示します。
• R: R は、マシンによって作成された円弧の半径を示します。
• A: A 値は、ツールを x 軸の周りに向けます。
• B: B の付いた数字は、y 軸を中心とした回転値を示します。
• C: Z 軸を中心に回転する補助軸は、C 値から位置の値を取得します。
• D: この数値は、システムが工具の直径をどれだけオフセットするかを示しています。
• L: L は、システムに値を与えて、繰り返し操作と、ループする必要がある回数を示します。
• P: プログラムは、P コマンドで時間または遅延時間でジャンプします。

その他の英数字の指定は、マシンの機能によって異なります。

4 軸または 5 軸のデバイスの場合、G コードに追加の座標方向が含まれる場合があります。

すべての G コードの背後には、機械にその重要な機能のバリエーションを作成する方法を指示する指示があります。通常、CNC マシンには 3 つの操作があり、システムはこれらのタスクを調整して完成品を作成する方法を示します。

これら 3 つの操作には次のものが含まれます。

1. できるだけ早く一直線に移動します。
2. 指定された速度で直線的に移動します。
3. 指定された速度で円を描く

これらの 3 つの動きから、プログラムはいつ停止するか、レートを変更するか、円形のカットを作成するか、その他の方向をマシンに伝えることができます。複雑なプログラムを通じて、デバイスへのこれらの単純な指示は、複雑な製品を作成できます。

プログラムの値を選択する際には、プログラムに対するマシンの応答を知る必要があります。

通常、プログラムの指示は、機械加工装置に何かを開始するように指示します。デバイスは、停止指示を受信するまでそれを続けます。機械工は、コンピューターの命令をいつ入力して停止し、開始するかを知っている必要があります。

ただし、機械工は必要な情報をすべて入力する必要はありません。

固定サイクルなど、役立つショートカットもいくつかあります。

個々のアクションに加えて、オペレータには固定サイクルを使用するオプションがあります。これらのサイクルには、一連のステップを指示する単一の英数字の組み合わせがあります。たとえば、ドリルまたはボーリングを示すために、プログラムの 4 行を 1 つのサイクル コードで置き換えることができます。これらの定型サイクルは、プログラマーがマシンが実行するアクションを書き出す必要がある場合に役立ちます。

Ｇコードの機能を理解すると、例を見て操作方法が読みやすくなります。 CNC 機械プログラミングに精通していなくても、英数字システムの重要性と、機械加工製品を作成するために必要なプログラムの複雑さを認識することができます。

CNC 加工用 G コードの例

コードは機械に依存していましたが、基本的な文字と数字の組み合わせの中には、一般的な指示を作成するものがあります。コマンドの各グループには、デバイスが混乱しないように G コードを 1 つだけ含める必要があります。オペレーターが別の G コードを必要とする場合、次の例のように別のデータ ブロックが必要になります:

• G0:指定された座標にできるだけ速く移動します。
• G1:直線で移動します。
• G2:時計回りに弧を描く
• G3:反時計回りの弧を描く

機械工はかつて学校教育中にこれらのコマンドを暗記する必要がありましたが、使用するコマンドが機械の種類に依存するため、今日では多くの人が覚えていません。さらに、通常、機械工は G 方向を頻繁に入力するため、すぐに覚えてしまいます。ただし、注意が必要な場合は、ほとんどの CNC デバイスには、機械が必要とする正確な方言を示すプログラミング ブックが付属しています。

G コードはどこに移動するかを機械に指示しますが、M 値はデバイスにさまざまなタスクを実行するよう指示します。

最も重要な G コード

すべての G コードには便利な使い方と重要な機能があります。最も頻繁に使用される G コードの一部は次のとおりです。

G00:ラピッド ポジショニング

G00 位置決めコマンドは、マシンを現在の位置からコマンドの指定された座標に高速で移動します。すべての軸が一度に移動するため、同時にアクションを完了します。新しいポイントへの移動は直線です。

G01:線形補間

G01 コマンドは、F 機能で設定できる指定の送り速度でマシンを直線的に移動します。このコードを開始して直線を作成する前に、プロジェクトの X、Y、Z の値を取得する必要があります。コードを入力すると、マシンがこれらの点を計算して直線を作成します。

G02:時計回りの円補間

G02 コマンドは機械を時計回りに動かします。正しく機能させるには、回転の中心を定義する必要があります。これは、中心点と円弧の始点を持つ円の半径と同様の測定値です。エンドポイント パラメータも定義する必要があります。開始点は単に前のコマンドの終了点であるため、簡単に判断できます。

G03:反時計回りの円補間

G03 コマンドも機械を円運動で動かしますが、代わりに反時計回りに動かします。このコマンドは G02 に似ています。

G コードの読み方

G コード ファイルを確認するときは、その長くて複雑な内容をデカルト座標とマーカーに分解します。最もよく知っているコードを探し、キーを使用して忘れたコードを思い出してください。

数字の各文字列には順序があり、G コードは慎重な構造に従って機能を適切に実行します。

CNC M コード

M コードは、プログラム全体を制御する機械制御言語であり、G コードと呼ばれることもあります。 G コマンドは位置を記述しますが、M コードは機械の動作を指示します。 M はさまざまなコードを表しますが、機器の特定の操作を制御するため、機械コードと呼ばれることもあります。

G コードと M コードはどちらも、CNC マシンのプログラミングに特化した用途があります。

M コードがなければ、工具を特定の場所に向けて、直線または弧を描くように指示することはできますが、プログラムを停止したり、工具を交換したり、システムにクーラントなどを流したりするなど、より直接的なコマンドを与えることはできません。 Gコードが制御する3つの主要な動きを超えたアクション。そのため、M コードは切断以外の操作を指示するものと考えることができます。

CNC 加工 M コードの機能

M コードは、切断を伴わない操作をいつオンまたはオフにするかを機械に指示します。たとえば、特定のプロセスでは、マシンはシステムにクーラントを流し、温度が下がった後にシステムを停止する必要がある場合があります。これらは、M コードの 2 つの別個のアクションです。

G コードと同様に、M コードに使用される方言はマシンによって異なります。プログラムをセットアップするとき、M コードは情報のブロックごとに 1 つ持つ必要があります。これらのコマンドはマシンにオンとオフの機能を与えるため、1 つのグループまたはブロックに複数のコマンドがあると、プログラムの問題が発生する可能性があります。

M コマンドを使用すると、機械工はデバイスに工具の交換、スピンドルの電源投入、システムへのクーラントの送信、またはドアの開放を指示できます。数十の M オペレーションが存在し、オペレーターは目的のアクションを迅速に実行するためのプログラミング方法を学習します。

G コードと同様に、M コードはマシンによって異なります。

M と数値の間にゼロを必要とするマシンもあれば、この要件を省略しているマシンもあります。繰り返しますが、マシンのコーディング手順に詳述されている特定の要件を知ることは、オペレーターがどの英数字プログラムを使用するかを理解するのに役立ちます.

CNC 加工用 M コードの例

M コマンドには、以下を含む一般的な値があります:

• M00: 軸、クーラントのフラッディング、スピンドルなど、現在実行中のプログラムを停止します。
• M01: このコマンドは、プログラムのオプションの停止を示します。
• M02: 現在実行中のプログラムの終了
• M03: スピンドルを時計回りに動かし始めます。
• M04: スピンドルを反時計回りまたは逆方向に動かし始めます。
• M05: スピンドルの動きを止めてください。
• M06: 別のツールにロードします。通常、このコマンドには T 値が付属しています。たとえば、「T1 M06」と表示される場合があります。
• M08: システムにクーラントを流し始めます。
• M09: 冷却水の流れを止めてください。

これらの例は、CNC マシンを実行するプログラムで表示される M 値の一部にすぎません。

最も重要な M コード

最も一般的に使用される M コードの一部は次のとおりです。

M00:プログラム停止

M00 コマンドは現在のプログラムを終了し、機器を切り替えたり、トラブルシューティング タスクを実行したりできるようにします。

M02:プログラム終了

M02 コマンドは、プログラムを完全に終了します。マシンの現在のプログラムを終了することは、別のプログラムを開始するための最初のステップです。

M03:スピンドルスタート

M03 コマンドは、主軸を時計回りに前進させます。このコマンドは、G02 コマンドの機能に似ているように見えるかもしれませんが、G コードは機械だけを動かします。

M04:スピンドルスタート

M04 コマンドは、主軸を M03 コマンドの逆方向に動かし、反時計回りに回転させます。これは、多くのコンピュータ支援製造タスクで必要な操作です。

M05:主軸停止

M05 コマンドはスピンドルを停止するので、作業の現在の状態を調べることができます。

M06:ツール交換

M06 コマンドを使用すると、機器を損傷することなくツールを切り替えることができます。

M コードの読み方

M コードまたはその他のコードは、機械の理想的な設定を有効にするために、他のカテゴリのコードによって補完されることがよくあります。これにより、M コードを含むラインは複雑に見えますが、プロセスがスムーズに実行されるように特定の順序で構造化されています。 S コードは、たとえば M コードで移動するときの主軸速度を設定できます。 M コードは、機械を効果的に操作するために G コードと一緒に使用されることがよくあります。

GコードとMコードの主な違い

G and M codes have particular, yet different uses for controlling CNC machines.

Some refer to the CNC program as G code, though the numbers accompanying G direct only the motion and function of the system. The M value is a part of the program that tells the machine how to do operations outside movements.

When looking at how these two types of commands work with a machine, think of G as for cutting and M as for miscellaneous operations.

While both control the equipment, they regulate different movements.

G commands tell the tool where and how to cut. M operations direct the machine to change tools, move the spindle or do other non-cutting tasks inside the equipment. If you want to make the process easier, you may consider CAD or CAM software, but this is not always a perfect solution.

Even if you have a CAD or CAM software program to change the directions you give to an alphanumeric program, you should still be familiar with CNC programming to make changes or amend the software based on the machine’s required input. The software will only do as much as the operator tells it to, and if you don’t understand the program it generates, you could have the machine execute an incorrect function, resulting in wasted time and material.

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