5軸CNCプログラミング：IJK・UVWベクトルでトランスフォームプレーンを定義する方法
前回のブログ記事「5軸プログラミング：工具ベクトルによるプログラミング」へのコメントで、従来のABC回転軸指定ではなく、IJK UVWベクトルトークンを使って5軸トランスフォームプレーンを指定する方法について質問をいただきました。単なる返信ではなく、記事として回答します。5軸CNC基礎シリーズの続きとなるため、事前にIJK工具ベクトルの理解をお勧めします。
ベクトルによるトランスフォームプレーン作成の考え方は、5軸搭載マシンでIJK工具ベクトルを使って工具移動をプログラミングするのと全く同じです。違いは、2つの独立したベクトル（IJKとUVW）が必要になる点です。1つの軸だけでは平面を定義できないからです。部屋の床を例にすると、壁が1つだけでは床はその軸を中心に回転し、あらゆる方向を向いてしまいます。少なくとも2つの壁が必要です。トランスフォームプレーンの2つの「脚」に対応し、最終的にZ軸方向を決定するため、X軸とY軸を2つの脚（壁）として使用します。
上図のトランスフォームプレーン（Y軸周りに90度回転）をIJK UVWベクトルで指定するGコード例（元の原点は6インチ立方体の天面中心）：
G68.2 X3.0 Y-3.0 Z-6.0 I0 J0 K-1 U0 V1 W0
IJKは赤い矢印（X軸）の向きを指定。X/Y方向は元の向きのまま原点と一直線。Z方向のみ負の方向（-1）を向く。もし +1 (I0 J0 K1) なら赤矢印は上向きになり、Z軸は部品の左側を向く。
UVWは緑の矢印（Y軸）の向きを指定。Y軸方向に +1 を指定するだけで、これは天面加工時のY軸向きと同じ。Y軸が元の向きのままなら、どのトランスフォームプレーンでもこのUVWベクトルで共通。もし V に -1 (U0 V-1 W0) を指定すれば、緑矢印は部品の前方（180度反転）を向き、Z軸は左側を向く。
少し理解すれば、それほど難しくありません。この例は単純な単軸90度回転でしたが、同じ原理で任意の複合回転角度にも対応可能です。赤と緑の矢印を必要な方向に向けるだけで、Z軸は常に作られる平面に垂直になります。
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